• Импринтинг и ранняя сенсорная депривация
  • Импритинг
  • Ранняя сенсорная депривация
  • Негативное научение (привыкание)
  • Латентное (непроизвольное) научение
  • Научение в форме классических условных рефлексов
  • Особенности классического условного рефлекса
  • Динамический стереотип
  • Научение на основе образования инструментальных условных рефлексов
  • Кликер-дрессировка. Диски
  • Щелчок как вторичное подкрепление
  • Использование кликера для дрессировки в курсе послушания
  • Более сложное использование вторичного подкрепления
  • Диски
  • Имитационное научение
  • Научение на основе доминанты
  • Когнитивные формы научения
  • Интеллектуальные возможности животных
  • Образное (психонервное) научение
  • Элементарная рассудочная деятельность
  • Инсайт
  • Вероятностное прогнозирование
  • Формы научения

    Импринтинг и ранняя сенсорная депривация

    Импритинг

    Ранний, послеродовой, период жизни (особенно у незрелорождающихся животных, к которым относятся и собаки) характеризуется беспомощностью детенышей, зависимостью их от родителей, функциональной незрелостью многих отделов головного мозга и большинства анализаторных систем. Этим обуславливается вероятность того, что детеныши в этот период будут контактировать с представителями только своего вида (родителями, братьями и сестрами) и находиться в том месте (на участке территории, где расположено логово), которое наиболее свойственно данному виду животных. При таких условиях научение в ранний возрастной период происходит очень специфично — в форме импринтинга, или запечатления. Ипринтингом в зоопсихологии принято считать специфическую форму научения у высших позвоночных, при которой фиксируются отличительные признаки объектов, некоторых поведенческих актов, родительских особей (выступающих одновременно носителями типичных признаков вида), братьев и сестер, пищевых объектов (в том числе животных-жертв) и т. д.

    Характерные особенности импринтинга, отличающие его от других форм научения, следующие:

    — преимущественное проявление его на ранних этапах постнатального (послеродового) развития (как исключение известно явление родительского импринтинга);

    — возможность его проявления лишь в течение ограниченных (чувствительных) периодов;

    — чрезвычайно быстрое научение (иногда без выраженного подкрепления);

    — относительная необратимость результатов;

    — значительное влияние на последующее развитие поведения животных.

    Впервые явление импринтинга было открыто и изучено на птицах. Однако он свойственен и млекопитающим, но у них он более растянут во времени и сглажен в своем проявлении. В ходе исследований у щенков собаки в первые дни их жизни было обнаружено образование условных реакций на запаховые раздражители. При этом была отмечена быстрота их выработки, трудность угашения и легкость восстановления, что позволяет рассматривать эти признаки как запечатление.

    Принимая во внимание этологические особенности импринтинга, можно выделить такие его виды, как социальный, экологический, пищевой и инструментальный.

    Социальный импринтинг направлен на формирование внутривидовых и межвидовых взаимодействий. Ярким примером этого импринтинга у щенков служит такой опыт; после содержания щенков с котятами и кошкой в период с 25-дневного до 16-недельного возраста щенки в тесте «реакция на зеркало», обнаружив в нем собственное отражение, реагировали на него гораздо слабее и непродолжительнее, чем обычные щенки. Это значит, что образ социальных партнеров щенков, выращенных кошкой, уже сформировался и был «кошачьим». Общаясь со щенками своей породы, «кошачьи пасынки» отличались пассивно-оборонительным поведением и сниженным игровым рефлексом. Авторы эксперимента считают, что чувствительный период социализации (возможность установления социальных контактов), определяющий дальнейшее поведение щенков по отношению к партнерам, приходится на возраст от 3—5 до 16 нед. В данном примере щенки запомнили и научились отличать своих родителей и животных своего вида, с которыми они имеют право контактировать, сотрудничать и в будущем образовывать стаи. Чуть позже должен проявиться и половой импринтинг, который повелевает выбирать полового партнера, непохожего на родителей, братьев и сестер, но обязательно одного с ними вида.

    Считается общепринятым, что взаимоотношения человека и собаки строятся на межвидовом импринтинге, хотя правильней говорить — на видовом.

    Экологический импринтинг обусловливается запечатлением основных признаков экологической ниши животного (местности вокруг логова и среды его обитания), к существованию в которой он подготовлен филогенетически.

    Посредством пищевого импринтинга молодое животное получает информацию о существовании в данной экологической нише пищи и о методах ее добывания.

    Менее изучен инструментальный импринтинг, к которому можно отнести обучение новорожденных животных особенностям подниматься на ноги, стоять и передвигаться, совершать некоторые пантомимические движения и другие двигательные реакции, освоенные в чувствительный период. Инструментальный импринтинг характеризуется быстрым процессом выработки каких-либо двигательных реакций, которые стабилизируются после небольшого числа сочетаний действия раздражителя и подкрепления.

    Данные, полученные рядом исследователей, свидетельствуют о наличии в раннем онтогенезе незрелорождающихся животных периода, наиболее благоприятного для приобретения новых положительных временных связей. В возрасте от 1,5 до 4 мес у щенков было обнаружено более быстрое образование моторных навыков, чем у младших и старших по возрасту животных. Общее число предъявлений условного сигнала, необходимое для выработки реакции у животных старше 4 мес, было, как правило, вдвое большим, чем у животных в оптимальный период.

    Суммируя многочисленные данные, можно предположить, что детский импринтинг заканчивается у щенков собак к 1,5—2-месячному возрасту, социальное и половое запечатление продолжается, вероятно, до 3—5 мес, но у некоторых может завершаться и позже. Максимальное выражение пищевого импринтирования наблюдается в 3—4 мес, а затем постепенно снижается. Чувствительный период к инструментальному научению максимально выражен у собак в возрасте от 2 до 4 мес, а заканчивается к 6-месячному возрасту. Экологический импринтинг, по всей видимости, завершается к 6—10 мес.

    С информационной точки зрения чувствительные периоды, обеспечивающие получение необходимой информации и освоение инструментальных действий, заканчиваются тогда, когда накоплен минимум необходимой информации. Это способствует выживанию организма в данных условиях существования. К 6—10 месяцам жизни щенка завершается и формирование свойств центральной нервной системы. В связи с этим, если тот или иной вид запечатления реализован, соответствующий чувствительный период заканчивается, после чего становится практически невозможным изменить его последствия. По окончании этого периода новая информация, даже сверхзначимая, уже не оказывает влияния на развитие.

    Ранняя сенсорная депривация

    Невозможность осуществления адекватного виду животного импринтинга приводит к ранней сенсорной де-привации (лишению чего-либо), вызывающей часто не-обратимые изменения структурной и функциональной организации центральной нервной системы и ее анализаторов.

    Принято различать три вида условий содержания животных. Обедненные условия (обедненная среда) — это когда сенсорные воздействия внешней среды или контакты с особями своего вида ограничены (например, животное содержится в условиях замкнутой территории с ограниченным притоком новых раздражителей). Нормальные (обычные) условия (нормальная среда) максимально соответствуют экологическим особенностям вида или тем условиям, где животным предстоит существовать. Обогащенные условия (обогащенная среда) подразумевают дополнительные контакты с особями своего и других видов, наличие различных игровых предметов, регулярную смену мест прогулок, проведение игр и специальных занятий.

    Содержание молодых животных в обедненной среде (а к ней относится и тесная квартира) вызывает:

    — морфологические изменения центральной нервной системы (уменьшение объема серого вещества мозга) этих животных по сравнению с животными, содержащимися в обычных условиях (у животных, выращенных в обогащенной среде, отмечается увеличение нервных клеток, количества дендритных шипиков и синапсов, новых отростков аксонов и увеличение диаметра капилляров мозга);

    — торможение формирования (созревания) анализаторов, что в дальнейшем приводит к ухудшению научения с их использованием;

    — сохранение рефлекса настороженности (если этот рефлекс не угашается в раннем детстве, он может сохраниться на всю жизнь);

    — замедление угасания ориентировочно-исследовательского поведения и привыкания к новой обстановке;

    — ухудшение сенсорно-моторной координации животных, что в дальнейшем выражается в трудности освоения двигательных навыков;

    — активацию нервных образований отрицательного подкрепления, в результате чего животные стремятся исключить возможность получения отрицательного подкрепления даже за счет отказа от получения положительного;

    — снижение стрессоустойчивости и ухудшение состояния конституционального (естественного) иммунитета.

    Комплексное негативное влияние ранней сенсорной депривации в итоге отрицательно сказывается на процессе более совершенных форм научения. Например, выращивание щенков в условиях социальной депривации (изолированно) до 9—12 мес вызывает у них значительные отклонения в пищедобывающей, ориентировочно-исследовательской, агрессивно-оборонительной, половой и социальной формах деятельности. В то же время несложные занятия с собакой (тренировка торможения) на 4—6, 8—10 и 16—18-й нед жизни показали, что в будущем лучше обучаются те животные, которых начали тренировать в более ранний период.

    Негативное научение (привыкание)

    Негативным научением, или привыканием, называют снижение выраженности или отсутствие поведенческих реакций при повторяемых или продолжительно действующих раздражителях, которые не имеют серьезных последствий и не несут в данный момент сколько-нибудь важной информации для организма. Привыкание считается наиболее распространенной формой научения. Отличительная ее особенность проявляется не в приобретении новых поведенческих реакций, а в утрате или ослаблении уже имеющихся.

    Биологическое значение привыкания заключается в том, что для выживания или улучшения условий существования организм должен уметь различать существенные и несущественные для его жизнедеятельности раздражители, подавлять реакции на последние, а также правильно реагировать на полезные или опасные раздражители.

    Животное может привыкнуть к любым раздражающим воздействиям, с которыми ежедневно встречается, и не отвечать на них ориентировочной или оборонительной реакцией, может приспособиться к своим собратьям по стае или стаду и ограничивать свои реакции, возникающие в их присутствии, лишь действительно при необходимости. Благодаря привыканию происходит стабилизация общественного поведения любого сообщества животных.

    Привыкание наблюдается по отношению ко всем видам раздражителей или воздействий: световым (зрительным), слуховым, температурным, тактильным, вкусовым, запаховым и даже болевым.

    Считают, что негативное научение характеризуется рядом особенностей, которые можно рассматривать и как правила использования привыкания в воспитании и дрессировке.

    1. Повторяющиеся раздражители приводят к снижению величины исходной реакции (появлению безразличия).

    2. Прекращение применения раздражителей приводит к постепенному восстановлению ответной реакции.

    3. Привыкание развивается быстрее и более надежно после повторяющихся серий применения раздражителей и после прекращения их применения до восстановления ответной реакции.

    4. Скорость развития и степень выраженности привыкания находятся в прямой зависимости от частоты предъявления раздражителя.

    5. Привыкание наступает быстрее при меньшей силе раздражителя. Сильные раздражители могут либо не вызывать привыкания, либо приводить к извращению реакции.

    6. Привыкание к одному раздражителю может облегчить привыкание к другим, близким по характеру раздражителям.

    7. Появление другого раздражителя может приводить к отмене привыкания.

    8. Повторное появление раздражителей, восстанавливающих ответную реакцию (отменяющих привыкание), менее эффективно, так как постепенно и к этим раздражителям развивается привыкание.

    Следует отметить, что даже после выработки привыкания раздражитель продолжает восприниматься животным. В этом легко убедиться, если несколько усилить или ослабить раздражитель, — он тут же вызовет реакцию.

    Процесс привыкания очень близок к процессу угашения условных рефлексов. Вполне вероятно, что в основе того или другого лежат одни и те же физиологические механизмы, но пока термин «привыкание» употребляют в отношении врожденных, а «угашение» — приобретенных реакций.

    Одним из примеров привыкания может служить угашение ориентировочной реакции у животных при любом изменении окружающей среды. Как правило, раздражители внешнего мира вызывают ряд сложных реакций, направленных на лучшее их восприятие. В биологическом смысле это очень важно для организма, поскольку вырабатывается ориентировочная реакция.

    В процессе воспитания и дрессировки ориентировочная реакция имеет двоякое значение.

    С одной стороны, ориентировочная реакция (ориентированная реакция) позволяет «настроить» на органы чувств тот или иной раздражитель. Без внимания восприятие невозможно, и чем больше внимание будет привлечено новизной, сложностью или интенсивностью стимула (события или объекта), тем больше вероятность того, что он будет воспринят. Образование любого условного ответа начинается именно с ориентировочной реакции. С другой стороны, если ориентировочная реакция не исчезает или поведение принимает характер оборонительного, научение становится невозможным.

    Проявление ориентировочной реакции принято делить на два этапа:

    — начальный (реакция тревоги, удивления), характеризующийся прекращением текущей деятельности и фиксацией позы;

    — исследовательский (усиление внимания), проявляющийся в повороте головы или в форме исследовательских рефлексов и характеризующийся анализом раздражителя.

    Скорость образования привыкания и степень его выраженности зависит от специфичности раздражителя, его новизны, силы и состояния организма. Если раздражитель болевой, незнакомый и достаточно сильный, начальная реакция может не перейти в исследовательскую, а завершиться оборонительной. Такое состояние обычно называют страхом или трусостью.

    Выраженность реакции тоже зависит от степени новизны и силы раздражителя, но отчасти — и от неожиданности его появления. Считают, что степень новизны обратно пропорциональна частоте появления похожих раздражителей, степени давности (имеется в виду время, прошедшее между появлением похожих раздражителей) и степени сходства раздражителей.

    Различают новизну абсолютную (раздражитель никогда не встречался животному) и относительную (необычное сочетание знакомых животному раздражителей). Установлена зависимость степени новизны от степени неожиданности раздражителя. Она определяется тем, насколько действующий раздражитель отличается от ожидаемого животным. Повторение же раздражителей приводит к снижению степени новизны и угашению ориентировочной реакции.

    Известно, что животные предпочитают раздражители умеренной интенсивности и избегают слишком сильных, новых и необычных. Чем непривычнее и сложнее обстановка, тем чаще проявляется у животных неуверенность, робость и даже реакция избегания — нежелание находиться в данной обстановке, неповиновение, побег. Животное будет убегать до тех пор, пока ему не удается выйти из сферы действия раздражителя. Если же раздражитель не болевой и если бежать некуда, животное может постепенно привыкнуть к раздражителю, и он перестает вызывать страх. При этом оборонительное поведение ослабевает и сменяется исследовательским. Реакция бегства, возникающая в ответ на неожиданное появление незнакомого раздражителя, при последующем повторном его предъявлении ослабевает гораздо быстрее возникающей одновременно с этим ориентировочной реакции, хотя в дальнейшем прогрессивно угасает и последняя.

    Предъявление животному с целью выработки привыкания какого-либо вызывающего страх раздражителя и лишение его возможности скрыться от него получило название избыточного предъявления.

    Снижая ориентировочную реакцию, привыкание способствует переходу к более сложной форме научения — условнорефлекторной.

    Латентное (непроизвольное) научение

    Впервые феномен латентного (скрытого, неявного) научения был обнаружен в лабораторных условиях у крыс, которые обследовали лабиринт без всякого подкрепления. Оказалось, что в дальнейшем крыса с таким опытом обучается проходить лабиринт быстрее и с меньшим количеством ошибок. На основании этого был сделан вывод, что в процессе обследования лабиринта животное приобретает определенный опыт, который затем и использует в организации целенаправленного поведения.

    К латентному научению относится и обучение, не соответствующее ведущей мотивации. Так, голодную, но не испытывающую жажды крысу обучали проходить т-образный лабиринт, в котором один из коридоров приводил к пище, а другой — к воде. Оказалось, что если впоследствии та же крыса будет испытывать жажду, она начнет выбирать коридор с водой. Это означает, что процесс обучения шел и в отсутствие соответствующей мотивации.

    Биологическое значение латентного научения в том, что благодаря ему происходит накопление информации о свойствах внешнего мира, его образа или освоение двигательных реакций как возможно необходимых для построения поведения в будущем. Латентное научение не пассивно, в основе его лежит потребность в новой информации. Она проявляется в форме исследовательского поведения и характеризуется как любопытство. Потребность в новой информации обеспечивает в конечном счете возможность развития и будущее организма.

    Как и при негативном научении, в латентном ведущую роль играет ориентировочная реакция на раздражители, образы и ситуации, особенно ее исследовательский компонент. Но механизм заключается в образовании причинно-следственных связей между индифферентными раздражителями. Образование ассоциативной связи может происходить между раздражителями различной модальности, а подкреплением этому служит безусловно-рефлекторный компонент последующего раздражителя. С психологической точки зрения подкреплением при латентном научении служит удовлетворение потребности в новой информации.

    В. Торп определяет латентное научение как «образование ассоциации между индифферентными раздражителями или ситуациями в отсутствие явного подкрепления». Это значит, что в процессе латентного научения сочетание нескольких сенсорных раздражителей приводит к образованию временной связи, которую относят к типу сенсорно-сенсорных ассоциаций. В случае сочетания в дальнейшем одного из сенсорных раздражителей с биологически значимым подкреплением, быстро возникнет устойчивая условнорефлекторная реакция.

    Согласно современным понятиям, латентное научение относится к когнитивному научению, т. е. связанному с мыслительными процессами у животных. И речь здесь идет не просто об ассоциативной связи между какими-то двумя ситуациями или между ситуацией и ответом организма, а об оценке данной ситуации с учетом прошлого опыта и возможных ее последствий. Предполагается, что при латентном научении в центральной нервной системе животного формируется своеобразная карта окружающей среды с определением возможной значимости ее составляющих. Таким образом, собака на любой прогулке и в любой ситуации все запоминает, чтобы потом, в нужное время, воспользоваться своим опытом и знанием.

    Значение латентного научения в воспитании и дрессировке заключается в ознакомлении животного с теми стимульными ситуациями (обстановкой, раздражителями, их связями между собой и двигательными реакциями), в которых ему придется осваивать специальные навыки и работать. Это значительно облегчает процесс формирования нужного поведения. А если вы ненавязчиво, но многократно будете что-нибудь повторять, то ваша собака сможет освоить это даже до навыка, причем не используя пищевых и других мотиваций. Потом вам понадобится только придумать команду для этого действия.

    Научение в форме классических условных рефлексов

    На современном этапе можно выделить, согласно данным Ж. Годфруа, три категории научения, различающиеся по степени участия в них организма как целого. Речь идет о выработке реактивного поведения, оперантного и такого, которое требует участия мыслительных процессов в обработке информации (когнитивное научение).

    Когда создаются новые формы реактивного поведения, организм пассивно реагирует на какие-то внешние факторы, и в нервной системе как бы незаметно и более или менее непроизвольно изменяются нейронные цепи, информируются новые следы памяти. К таким типам научения относят привыкание и сенсибилизацию, импринтинг и условные рефлексы перечислены в порядке усложнения.

    Оперантное поведение — это действия, для выработки которых нужно, чтобы организм активно «экспериментировал» с окружающей средой и таким образом устанавливал связи между различными ситуациями. Такие формы поведения возникают при научении путем проб и ошибок, методом формирования реакций и путем наблюдения.

    К третьей группе относят формы поведения, обусловленные когнитивным научением. Здесь речь уже идет не просто об ассоциативной связи между какими-то двумя ситуациями, а об оценке данной ситуации с учетом прошлого опыта и возможных ее последствий. К когнитивному научению можно отнести латентное научение, выработку психомоторных навыков, инсайт и, в особенности, научение путем рассуждений.

    Таким образом, классический условный рефлекс относится к элементарным формам научения.

    Особенности классического условного рефлекса

    Смысл классического условно-рефлекторного научения заключается в том, что через определенные интервалы времени после условного раздражителя животному предъявляется какой-либо безусловный (подкрепляющий) раздражитель. Подкрепление следует за условным сигналом независимо от того, будет видна ответная реакция организма или нет. При достаточно многократных воздействиях обоих раздражителей изолированное действие условного стимула начнет вызывать условную реакцию, которая полностью или частично имитирует безусловную.

    По мнению А. С. Батуева, благодаря этим условным рефлексам обеспечивается первичная ориентация животного по признакам окружающей среды с самого начала любого поведенческого акта. С помощью классических условных рефлексов животное адаптируется к внешней среде, но при этом все же выступает в качестве достаточно пассивного участника событий, если принять во внимание модулирующее значение его физиологических потребностей, поскольку не имеет возможности кардинально изменить их последовательность. Деятельное же, активное начало сведено к достаточно простым безусловнорефлекторным актам.

    Выработка классических условных рефлексов подчиняется определенным правилам.

    1. Для образования условного рефлекса необходимо совпадение (сочетание) во времени двух раздражителей — безусловного и индифферентного (условного). Под безусловным раздражителем понимается такое воздействие на животное, которое вызывает врожденную (безусловную) реакцию — глотание (при попадании пищи в рот), слюноотделение, почесывание и т. п. В качестве условных используются, как правило, воздействия, не имеющие отношения к безусловной реакции, т. е. безразличные, индифферентные ей.

    2. Условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного раздражителя. При обратном порядке следования раздражителей условные рефлексы не образуются или возникают с большим трудом. Для проявления большинства условных рефлексов наиболее эффективно полусекундное опережение условным раздражителем безусловного.

    3. Условный раздражитель должен быть физиологически более слабым, чем безусловный. Например, звуковая команда должна быть такой силы, чтобы не вызывать выраженной ориентировочной реакции со слухового анализатора. Увеличение интенсивности безусловного раздражителя (подкрепления) обычно повышает скорость научения, но только до определенного уровня.

    4. Для образования условного рефлекса необходимо нормальное, рабочее состояние высших отделов центральной нервной системы. Образование условных рефлексов возможно лишь при определенном уровне возбуждения мозга. На фоне различных видов торможения научение происходит очень медленно или вовсе не происходит.

    5. Во время отработки условного рефлекса кора головного мозга должна быть свободна от других видов деятельности. Если у животного во время образования условного рефлекса выражена какая-либо посторонняя потребность, научения, как правило, не происходит.

    Существует несколько классификаций условных рефлексов.

    По рецепторному признаку:

    — экстероцептивные условные рефлексы образуются на раздражения внешней среды;

    — интероцептивные условные рефлексы образуются на раздражения из внутренней среды организма, причем медленнее, чем экстероцептивные;

    — проприоцептивные условные рефлексы образуются при сочетании раздражения мышц и сухожилий с безусловным рефлексом;

    По эффекторному признаку:

    — вегетативные условные рефлексы образуются на базе всех без исключения обменных процессов, протекающих в организме;

    — сомато-двигательные условные рефлексы образуются на базе безусловно-рефлекторных двигательных реакций, простые двигательно-оборонительные рефлексы образуются очень быстро;

    В зависимости от соотношения во времени действия условного и безусловного раздражителей:

    — наличные условные рефлексы образуются при совпадении во времени условного раздражителя и подкрепления; к наличным относят совпадающие условные рефлексы (при этом подкрепление почти сразу же, не позднее 1—2 с, присоединяется к действию условного раздражителя), оставленные (то же, но спустя 5—30 с) и запаздывающие рефлексы (подкрепление следует после длительного изолированного действия условного раздражителя);

    — следовые условные рефлексы образуются, когда условный раздражитель и подкрепление отделены друг от друга определенными интервалами времени (подкрепление сочетается с какими-то остаточными процессами возбуждения в анализаторных клетках коркового пункта условного раздражителя); в данном случае условным раздражителем становится не сам сигнал, а какой-то след от его действия; при образовании таких рефлексов время между действием условного и безусловного раздражителей может составлять от 1 до 4 мин;

    В зависимости от структуры условного сигнала:

    — условные рефлексы на простые раздражители;

    — рефлексы на комплексные раздражители, состоящие из нескольких компонентов, действующих одновременно;

    — рефлексы на комплексные раздражители, отдельные компоненты которых действуют последовательно, накладываясь друг на друга;

    — условные рефлексы на цепи раздражителей, когда отдельные компоненты сложного раздражителя действуют последовательно, не совпадая друг с другом; условные рефлексы на сложные раздражители вырабатываются быстро и легко, как на простые раздражители, при этом условно-рефлекторная реакция возникает не только на сложный раздражитель, но и на его отдельно взятые компоненты (при изолированном их применении), которые по мере упрочнения условного рефлекса постепенно утрачивают свое сигнальное значение и сливаются в единое целое;

    В зависимости от особенностей подкрепления:

    — условные рефлексы первого порядка образуются на базе безусловных рефлексов, т. е. при безусловно-рефлекторном подкреплении;

    — условные рефлексы высшего порядка образуются на базе ранее выработанного условного рефлекса;

    — условные рефлексы второго порядка образуются при соблюдении определенных правил: пауза между вторичным условным раздражителем и первичным должна быть не менее 10 с (если будет меньше, то образуется условный тормоз); чем сильнее вторичный раздражитель, тем труднее образуется условный рефлекс второго порядка;

    — условные рефлексы более высокого порядка (выше третьего) у собак выработать не удается;

    — подражательные условные рефлексы образуются, когда подкреплением служит не безусловное раздражение, а лишь вид действия другого животного (в последнее время выяснилось, что это не так);

    — ассоциации образуются при сочетании индифферентных раздражителей, на базе ориентировочных реакций.

    Выделяют также условные рефлексы на отношение (масса, размер и т. п.) и на временные интервалы (время). Условные рефлексы могут быть выработаны на различные периоды — от нескольких секунд до часов.

    Динамический стереотип

    Под динамическим стереотипом понимают зафиксированную систему условных и безусловных рефлексов, объединенных в единый функциональный комплекс. Последний образуется под влиянием стереотипно повторяющихся изменений и воздействий внешней и внутренней среды организма. Неизменный, стереотипный порядок следования раздражителей называют внешним стереотипом.

    Динамический стереотип вырабатывается с трудом, но, образовавшись, приобретает инертность и при неизменных условиях существования становится все прочнее. Переделка этого стереотипа возможна, но это большая нагрузка для нервной системы.

    Научение на основе образования инструментальных условных рефлексов

    Отцом инструментальной формы научения (оперантного научения) считается Э. Торндайк, который еще в конце XIX в. назвал ее обучением «методом проб, ошибок и случайного успеха». Основной же вклад в изучение закономерностей образования инструментальных условных рефлексов внес американский ученый Б. Ф. Скиннер. Предложенное им определение оперантного научения и оперантного условного рефлекса сейчас наиболее употребимы при характеристике инструментальной формы научения. Может быть не очень систематично, но популярно и талантливо оперантные методы научения и дрессировки изложены в работах К. Прайор.

    В противовес методике И. П. Павлова Скиннер разработал методику свободного оперантного поведения, при которой животному позволяют совершать различные действия и нужные подкрепляют. Чаще всего для таких опытов выбирали крыс и голубей, хотя использовались и другие животные. Знаменитый «ящик Скиннера» с одной из сторон имеет педаль (рычаг), который соединен с кормушкой. Снаружи за стенкой расположен сложный механизм. После каждого нажатия на педаль в кормушку падает гранула корма. Как только крысу сажали в ящик, она начинала активно исследовать его — обнюхивать и карабкаться на стенки. При этом случайно нажимала на педаль, после чего в кормушку падал корм. Обычно животное этого не замечало, но, найдя пищу, съедало ее. Продолжая обследовать ящик, крыса вновь случайно нажимала на педаль… Постепенно она обнаруживает зависимость между этим действием и результатом. Как только временная связь стала для нее понятной, она начинала нажимать на педаль, когда хотела есть. Характерно, что вначале крыса нажимала на рычаг лишь изредка, но затем стала это делать все чаще и чаще. После примерно 140 мин опыта число нажатий вдруг значительно возросло.

    Совсем не обязательно ждать от животного случайного нажатия на рычаг. Это действие можно спровоцировать (инициировать) различными способами. Например, при обучении голубя клевать к педали можно приклеить зернышко. Если говорить о наработке форм поведения связанных с пищевой потребностью, то рекомендуется понизить массу тела животного до 80% (!) от первоначальной, т. е. вызвать у животного сильную пищевую потребность (мотивацию).

    Хотя открытие и изучение инструментальных условных рефлексов считается заслугой американской науки, они исследовались и в школе И. П. Павлова (например, А. Г. Ивановым-Смоленским, Г. Зеленым). Известный польский ученый Ю. М. Конорски, который был учеником Павлова, считается одним из создателей теории об инструментальных условных рефлексах, которые он называл условными рефлексами второго типа. Однако еще раньше описал эту форму научения талантливый цирковой дрессировщик В. Л. Дуров.

    Обстоятельства и ситуации, в которые попадают животные, вынуждают их проявлять разные формы поведения, приспосабливаясь или активно сопротивляясь. Ученые назвали такое поведение оперантным (от лат. operatio — «действие»). Действия животных приводят к определенным последствиям или результатам, от которых зависит, будут ли они повторять эти действия или нет. Другими словами, инструментальные условные рефлексы строятся на основе активной целенаправленной деятельности животного. Последовательность событий и результат в данном случае зависят не только от внешней сигнализации, но и от поведения самого животного. Таким образом, первое отличие инструментального условного рефлекса от классического заключается в активной, целенаправленной деятельности обучающегося животного. Второе отличие в том, что инструментальный рефлекс не воспроизводит лежащую в его основе безусловную реакцию, в то время как классический частично или полностью воспроизводит ее.

    При образовании инструментальных условных рефлексов основную роль играет внутрення активность животного — его потребность и мотивация. Иначе говоря, в основе поведения лежит не внешняя сигнализация, а внутренняя потребность животного. Считается, что выбор животным реакции определяется не вызывающим ее раздражителем, а установлением временной последовательности между реакцией, выполняемой в данной ситуации, и подкрепляющим раздражителем. При классических условных рефлексах связь устанавливается между стимулами и результатом, а при инструментальном научении она возникает между реакцией и результатом. Таким образом, действие животного приобретает сигнальную функцию по отношению к результату (подкреплению).

    Эффективность научения с использованием инструментальных условных рефлексов заключается не только в том, что животное само стремится совершить какое-либо действие, но и в том, что подкрепление — это не просто событие, связанное временной последовательностью с каким-либо сигналом, а всегда удовлетворение доминирующей потребности. Поэтому оно и становится биологически важным, а действия, приводящие к нему, — биологически целесообразными.

    Несмотря на кажущееся сходство инструментальных условных рефлексов и двигательных классических, специальными исследованиями было доказано существование различий между ними. В одном из них собака должна была до тех пор реагировать на первый раздражитель, пока ей не предъявляли второй, за которым следовало пищевое подкрепление. Оказалось, что первый раздражитель вызывал инструментальную реакцию, не сопровождающуюся выделением слюны, тогда как второй вызывал слюноотделение.

    Следует отметить, однако, что хотя естественное поведение животных в основном инструментально, в формировании поведенческого акта трудно различить роль и участие того или иного вида условного рефлекса.

    Этапы оперантного научения

    1. Создание состояния выраженной потребности у животного.

    2. Первичная инициация нужного поведения (поведенческого акта) одним из способов дрессировки. При этом избегают способа болевого воздействия (оборонительного поведения), предпочитая те, что основаны на отборе поведения.

    3. Создание условий, при которых животные самостоятельно воспроизводят первично инициированное поведение.

    4. Введение стимула, санкционирующего данный поведенческий акт.

    5. Использование свойств подкрепления и тренировочного процесса для закрепления поведенческого акта до навыка.

    Оперантное научение может быть основано на любой потребности, выбор которой определяется задачами дрессировки и особенностями животного. Например, при отработке навыка подхода к дрессировщику для одной собаки эффективней использовать социальную потребность (потребность в стае), для другой — пищевую, для третьей — потребность в самосохранении или оборонительную.

    Инициировать нужное поведение можно любым способом, однако в оперантной дрессировке наиболее употребимы способы отбора поведения, усиления поведенческого акта или его элемента и способ наведения. Важно вовремя прекратить применение вспомогательных способов, добиваясь самостоятельности животного. Ввести команду можно как на втором этапе, так и после отработки необходимого действия. При оперантном научении подкреплению придается особое значение, так как оно определяет скорость и эффективность этого процесса. При этом учитывают знак, величину, режим и время подкрепления. С подкреплением связано несколько «золотых правил» дрессировки.

    1. Закрепляется то, что подкрепляется.

    2. Отмена положительного подкрепления несет информацию отрицательного подкрепления.

    3. Вариабельный режим подкрепления способствует более быстрому закреплению действия и более медленному его угашению.

    Многократное повторения действия, связанное с изменением режима подкрепления и сменой мотивации, обеспечивает автоматизацию поведенческого акта до навыка.

    В рамках оперантного метода дрессировки в последнее время разработаны оригинальные методики формирования поведения известные как кликер-дрессировка и дрессировка с помощью дисков.

    Кликер-дрессировка. Диски

    Многие считают, что кликер-дрессировка[1] была изобретена в Центре подготовки водных млекопитающих морской пехоты, но это не совсем так. Еще в Египте объездчики лошадей использовали целевую палку (палку-мишень) и кликер из папируса. А в 1864 г. в штате Вирджиния (США) была предпринята первая попытка использования кликер-дрессировки для подготовки военных собак.

    Щелчок как вторичное подкрепление

    Есть достаточно много преимуществ в использовании кликера как вторичного (условного) подкрепления в высшей нервной деятельности по сравнению с первичным (натуральным) подкреплением в процессе дрессировки собак. Главное же достоинство кликера в том, что при его воздействии собака немедленно (мгновенно) получает сигнал, что она выполнила правильное действие. При использовании традиционных форм подкрепления часто возникают задержки во времени между действием и предъявлением подкрепления. Например, пока вы произносите какое-нибудь одобрительное слово, ваша собака, совершив правильное действие, успеет совершить неправильное, и получается, что вы хвалите собаку за ошибку.

    С другой стороны, при использовании кликера мы отделяем первичное подкрепление от обучения (упражнения, действия). Пищевое подкрепление заставляет собаку сосредоточить внимание на пище, игровое — на игрушке, но не на дрессировщике или изучаемом действии.

    Чтобы эффективно использовать кликер-метод, обычно проводят подготовительную тренировку. Некоторые собаки могут пугаться звука щелчка. Чтобы избежать этого, попробуйте сделать следующее:

    — для начала пощелкайте кликером в другой комнате за закрытой дверью;

    — боритесь с желанием сунуть кликер собаке в ухо, в начале дрессировки щелкайте держа кликер за спиной;

    — щелкайте кликером в кармане;

    — прикройте кликер тряпкой.

    Как только вы убедитесь, что собака не боится щелчка, приступайте к выработке ассоциации между щелчками и положительным подкреплением.

    Щелкните кликером и через секунду предъявите собаке положительное подкрепление. Это задание такое простое, что многие относятся к нему безответственно, не придавая ему значение. Помните, что критической является пауза между щелчком и предъявлением подкрепления. В течение этой паузы вы не должны совершать никаких действий и движений. Если вы двигаетесь, собака будет следить за вашими действиями и не сосредоточится на щелчке, что сильно замедлит образование ассоциации между щелчком и первичным подкреплением.

    Если в качестве первичного подкрепления используется пища, то она должна быть такой величины, чтобы собака могла проглотить ее, не разжевывая. В качестве лакомства лучше предложить ей кусочки сыра, колбасы или сосиски. Печенье или сухарики, а также гранулы готового корма не очень подходят для этого — их нужно долго грызть, и внимание собаки будет отвлекаться на крошки, упавшие на землю.

    Не ставьте целью отработать какое-либо поведение на этом этапе. Вы просто создаете ассоциацию. Ваша цель — научить собаку обращать внимание на щелчок.

    Этот этап обычно требует от 20 до 50 занятий. Если вы упражняетесь ежедневно по 15—20 раз, то менее чем за неделю будете иметь собаку «отличницу».

    В процессе выработки ассоциации вы должны доказать собаке, что при щелчке она всегда будет получать вознаграждение (натуральное положительное подкрепление). Подкрепление должно быть значимым для собаки: если, например, вы решили дать ей кусочек пищи, то она должна быть голодна. Игра станет значимым подкреплением, если она любит и хочет играть.

    Как только вы заметили, что собака поняла зависимость, можете начать делать паузы между щелчком и дачей пищи или началом игры.

    Щелчок должен всегда опережать получение собакой лакомства. Варьируйте время между щелчком и подкормкой от доли секунды до 1—2 мин. Ваша задача — похвалить собаку, когда она что-нибудь делает, а затем дать ей понять, что она может подойти к вам и получить вознаграждение (натуральное подкрепление), например пищу. Или можно научить ее тому, чтобы она оставалась на месте, — вы сами подойдете и похвалите ее.

    Между прочим, можно не использовать кликер, а свистеть, щелкать языком или пальцами, когда собака выполняет нужное действие. Но помните, что эти звуки должны быть как можно более короткими и воспроизводить их надо быстро.

    Использование кликера для дрессировки в курсе послушания

    Когда собака поймет, что щелчок означает, что вы собираетесь наградить ее, вы можете использовать это в дрессировке. Например, в оперантной дрессировке принято сначала обучать собаку действию, а потом — команде. Для этого существует достаточно много способов.

    Воспользуемся способом отбора поведения. Для этого следует просто подождать появление нужного нам и естественного для собаки поведения и подкрепить его. Например, можно, пользуясь кликером и пищей, научить собаку стоять на двух лапах. Сядьте на диван и ждите, когда собака встанет. Как только она начнет вставать, сразу же щелкните кликером и дайте собаке лакомство.

    Обратите внимание: не нужно при этом давать команду «Стоять!». Оперантные дрессировщики считают, что звуковая команда замедляет научение на этом этапе. Ваша цель — дать понять собаке, чтобы она стояла, пока ее не похвалят. Для этого нужно тренировать ее, что потребует определенного времени.

    Как только собака поймет вас и начнет вставать перед вами всегда, когда захочет получить кусочек, вот тогда и можно вводить сигнальное слово — команду.

    Теперь немного измените условия дрессировки. Дайте команду «Стоять!» и, если собака встает перед вами, похвалите ее. Добивайтесь, чтобы она стояла до тех пор, пока вы не похвалите ее.

    Вы может обучать собаку нескольким навыкам, но делать это следует раздельно. Можете отработать стойку, затем поиграть с собакой или устроить ей прогулку и после этого поработать над посадкой. Когда она освоит несколько команд, придется научить различать их. Повторите этап, описанный выше. Дайте команду. Если собака не выполняет ее, скажите, например, «Нет!» и попробуйте снова. При этом последовательность команд меняйте.

    Более сложное использование вторичного подкрепления

    В курсах послушания есть навыки, которые не входят в естественный поведенческий репертуар собаки. Они могут показаться слишком трудными или потребовать слишком много времени для освоения, если обходиться без помощников. В таких случаях мы можем пользоваться способом мишени. Многие дрессировщики используют этот способ, чтобы навести собак на нужные действия, но усложняют процесс дрессировки, используя пищу. Дело в том, что есть собаки, которые не заинтересованы в получении пищи, но есть и другие, слишком заинтересованные в ней. Ниже будет описан нейтральный способ, позволяющий избежать проблем. В качестве мишени можно использовать раскладной жезл (указку) длиной 50—50 см, воспользоваться подходящей палочкой или стеком.

    Сначала нужно научить собаку касаться мишени — кончика жезла. При этом можно придумать какую-нибудь команду и, используя технику последовательного формирования поведения (последовательного приближения или отбора поведения), обучить собаку касаться мишени, где бы она ни была. Прежде чем использовать мишень, вы должны убедиться, что собака настойчиво следует за ней, желая ее коснуться.

    Показывая собаке мишень, каждый раз подкрепляйте касание ее собакой. Вначале можете держать мишень поближе к носу — естественное любопытство заставит собаку коснуться жезла. После того как собака начнет постоянно касаться мишени, начните подавать команду. Продолжайте формировать это поведение до тех пор, пока она не сделает полный круг, следуя за мишенью, чтобы ее коснуться.

    Научив собаку этому, вы сможете с помощью мишени привить практически любые навыки, даже сможете научить посадке борзых собак, которым не свойственно или трудно сидеть. Таким способом значительно легче научить собаку укладке, подходу, движению рядом с дрессировщиком, выдвижению вперед, прыжкам и просто движению.

    Чтобы научить собаку занимать исходное положение, вы должны усадить ее перед собой и указать жезлом исходную позицию. Сначала используйте команду, означающую «коснись» (вы сами должны ее придумать), а затем замените ее командой «Рядом!». Когда собака начнет с охотой занимать исходное положение, уберите мишень и повторите то же самое без нее, дав волю своей фантазии.

    Многие современные дрессировщики считают, что кликер-дрессировка и способ мишени эффективнее традиционных способов формирования поведения. Однако способов дрессировки много, и если один оказался неэффективным, используйте другой.

    Диски

    Дрессировочные диски были предложены Д. Фишером, который известен российским читателям по книге «О чем думает ваша собака». Он первый обратил внимание на то, что старая техника метания цепи или связки ключей в собаку не всегда эффективна. Основываясь на данных физиологии поведения, Фишер предложил использовать условный сигнал, несущий информацию об отмене положительного подкрепления — «условный сигнал не подкрепления». Впоследствии многими дрессировщиками были разработаны эффективные методики дрессировки с использованием положительного подкрепления и сигнала о его отмене.

    Еще в школе физиологии высшей нервной деятельности было показано, что сигнал аверсивного (болевого, неприятного) подкрепления (например, свет, зажигаемый перед ударом тока) со временем начинает восприниматься животным как наказание (натуральное аверсивное подкрепление, т. е. становится эквивалентом электрическую удару). В дальнейшем было выяснено, что сигнал опасности становится эффективным в среднем после 4 повторений. Например, если вы обучаете собаку тому, чтобы она запрыгивала на стол, чтобы избежать удара током после загорания лампочки, она начнет прыгать на стол уже после 4 повторений урока. Таким образом, сигнал опасности приобретает большое значение в научении. Этот же сигнал лежит в основе применения дисков, но смысл его при этом несколько меняется.

    Смысл применения дисков основывается на том наблюдении, что отмена ожидаемого положительного подкрепления более эффективна, чем применение аверсивного подкрепления. Иначе говоря, использование дисков предполагает использование пищевого подкрепления, которое в определенное время отменяется. Звук диска означает отмену положительного подкрепления, а в связи с закономерностями латентного научения животное обучается какой-либо сопутствующей реакции. Например, может произойти вот что: услышав сигнал диска, собака прекратит текущую деятельность и возвратится к хозяину, от которого получит положительное подкрепление — пищу и ласку.

    Использование двух сигналов (сигналов отмены положительного и условного положительного подкрепления) оказалось очень эффективным сочетанием, обеспечивающим взаимоусиливающее действие.

    Имитационное научение

    Имитационным научением, или подражанием, называют особую форму научения у животных в условиях общения, когда одно животное следует примеру другого.

    Различают инстинктивное подражание (взаимную стимуляцию), например присоединение животных к кормящимся особям, а также бегство, реакцию следования и т. п. У собак инстинктивное подражание можно наблюдать при групповых занятиях по развитию злобы и недоверчивости к посторонним, исполнению команды «Гуляй!». Одна собака может научить другую подбирать пищу с земли или играть с предметом.

    Настоящее имитационное научение происходит, когда расширяется и обогащается врожденный репертуар поведения путем заимствования чужого опыта. Пример тому — подражание детенышей действиям взрослых особей.

    Установлено, что животные с первых дней рождения копируют поведение матери по отношению к животным своей стаи или другого вида, и к человеку. Позднее происходит подражание пищедобывательному поведению и оборонительным реакциям.

    Значение имитационного научения в ранний период жизни огромно. Лишение возможности подражания животным своего вида приводит к необратимым изменениям поведения, так как подражание у животных является социальным способом передачи информации.

    Еще в школе Павлова В. Я. Кряжев впервые наблюдал условное слюноотделение у собак, после того как они многократно видели, как по сигналу кормят других собак.

    Лучше всего развито подражание у антропоидных обезьян. Они могут перенимать довольно сложные цепи условных рефлексов, состоящие из 8—10 движений, переделку положительных реакций в отрицательные и наоборот.

    Высшее проявление имитационного научения — имитационное решение задач, которое происходит путем лишь одного наблюдения за действием другой особи. Считается, такое бывает крайне редко, но классический пример этого — обучение синиц лазоревок (в Англии) протыкать клювом крышки молочных бутылок и выпивать сливки.

    Чаще всего имитационное научение используют для натаскивания охотничьих собак. Такой способ считается наиболее легким, но замечено: молодые собаки способны копировать все поведение, но легче они усваивают отрицательные, с точки зрения человека, навыки. Хотя, по свидетельству И. И. Шидловского (он написал об этом в своей книге «Cобака-ищейка и розыск с ней»), в Саратове и милицейских служебных собак учили по способу перенимания. А заключался он в том, что все упражнения сначала показывали уже вполне обученные, образцовые собаки, и в течение недолгого времени обучавшиеся собаки, подражая им, усваивали эти упражнения. Далее он приводит в качестве примера имитационный способ обучения собаки навыку подачи голоса, ссылаясь на известного немецкого дрессировщика того времени Р. Герсбаха. На глазах своей собаки надо подавать команду «Голос!» другой собаке, уже выдрессированной, и после каждой подачи ее хвалить и ласкать. Инстинкт подражания и самолюбие, отмечает Р. Герсбах, очень скоро заставят и вашу собаку дать голос. При этом он советует награждать дрессированную собаку (на глазах дрессируемой) не похвалами и ласками, а какими-либо вкусными кусочками.

    Для обучения по методу подражания следует использовать собак, живущих вместе. Отдрессированная собака по возрасту должна быть старше той, которую вы собираетесь обучать. Это связано с доминированием. У обезьян, например, подражание более вероятно, если инициатива исходит от доминирующих особей. По-видимому, это относится и к собакам.

    С помощью имитационного научения у щенка можно отработать исполнительные команды «Ко мне!», «Гуляй!», информационную команду «Чужой!» и преследование нарушителя, легче отработать команду «Место!», навыки аппортировки предмета, плавания, преодоления препятствий. В качестве примера подражания желательно использовать знакомую щенку собаку, спокойную и доброжелательную по отношению к нему. Лучше, если щенок будет демонстрировать по отношению к ней позу подчинения.

    Что касается приемов воздействия на «показательную» собаку и щенка, то нельзя использовать те, что вызывают болевые ощущения и оборонительную реакцию. «Показательная» собака (собака-актер) не должна демонстрировать страх при выполнении приемов. Особенно важно проводить занятия без отвлекающих раздражителей, мешающих наблюдению за показательной собакой и отвлекающих щенка. Необходимо также, чтобы собака-зритель наблюдала не только за последовательностью действий, но и за подкреплением, при этом потребность в получении такого же подкрепления должна быть очень сильно выражена.

    Научение на основе доминанты

    При этой форме научения чрезвычайно быстро образуются условно-рефлекторные реакции (после 1—2 сочетаний стимула и подкрепления) на базе гипертрофированной, господствующей потребности (доминанты).

    Явление доминанты было открыто А. А. Ухтомским и определено им как «достаточно стойкое возбуждение, протекающее в центрах (мозга) в данный момент, имеющее значение господствующего фактора в работе прочих центров: накапливающее возбуждение из отдаленных источников, но тормозящее способность других центров реагировать на импульсы, имеющие к ним прямое отношение».

    Развитие доминанты основывается на тех же закономерностях, что и мотивации и, вероятно, отличается только степенью выраженности лежащей в ее основе потребности. При доминанте величина потребности становится критической, неудовлетворение ее в данный момент может привести к опасным последствиям для организма, а то и к смерти.

    Внешне доминанта характеризуется полным подчинением всех прочих реакций организма, которые ведут или могут привести к снятию (удовлетворению доминантной потребности) или снижению состояния доминанты. Наиболее ярко проявляется половая доминанта, хотя считается, что, кроме основных (пищевой, половой и оборонительной), любая потребность может привести к формированию доминанты.

    Состояние доминанты можно вызвать путем длительного лишения (депривации) животного чего-либо, например пищи или воды, или воздействием чрезвычайно сильного (сверхпорогового) раздражителя, например болевого, или такого, который вызывает сильные эмоциональные реакции (страх).

    В лабораторных условиях удается вызвать состояние доминанты многократным воздействием слабых стимулов или непосредственным воздействием на соответствующие центры коры головного мозга.

    В результате таких воздействий в центральной нервной системе формируется сложная система нервных клеток — господствующий очаг возбуждения, обладающий несколькими свойствами:

    — стойкостью возбуждения, что обеспечивает длительную активность животного, направленную на удовлетворение доминантной потребности и преодоление при этом всех возможных препятствий;

    — повышенной возбудимостью, что гарантирует выраженную активность животного, дающую возможность быстро снять доминантное состояние;

    Доминантный очаг суммирует возбуждение, адресованное другим центрам, и тормозит их деятельность. Такое свойство обеспечивает максимально возможный анализ информации, поступающей извне, которая может иметь отношение к удовлетворению доминантной потребности.

    Подавление других форм деятельности при этом способствует более быстрому снятию доминантного состояния, что также признается целесообразным.

    Последовательность процессов в нервной системе, начиная от возникновения потребности до действия, направленного на ее удовлетворение, можно разделить на три стадии.

    1. Формирование достаточно устойчивой доминанты.

    2. Отыскание и выделение животным биологически наиболее важных раздражителей для удовлетворения данной доминанты.

    3. Установление связи между доминантой как внутренним состоянием, выделенным комплексом раздражителей и действием животного по ее удовлетворению.

    В принципе, эти три стадии и есть схема использования научения на основе доминанты в дрессировочном процессе: создание доминантного состояния, предъявление сигнала и предоставление животному возможности удовлетворения доминанты путем решения какой-либо задачи (выполнения команды).

    Исчезновение доминанты может быть также связано:

    — с возникновением у доминанты антагонистического центра;

    — с возникновением доминанты в высших центрах (произвольное торможение «в лоб»), например при использовании условного отрицательно подкрепления «Фу!»;

    — с переходом нейронов доминантной сети в состояние парабиотического угнетения.

    Снятие доминантного состояния очень важно с биологической точки зрения, а поэтому и способ снятия (соответствующий поведенческий акт) тоже приобретает высокую значимость для организма и фиксируется центральной нервной системой быстро и надолго. Кроме того, у диких животных не всегда есть возможность для набора статистического материала о зависимости раздражителей, как это бывает в случае обучения в форме классических условных рефлексов.

    Если бы животное в естественных условиях существования вырабатывало каждый раз приспособительное поведение после 40—60 сочетаний воздействий и последствий, то оно, скорее всего, так и не оставило бы потомства.

    Исследованиями было доказано, что скорость выработки условного рефлекса определяется только характером возбуждения в мотивационном центре, а не количеством сочетаний.

    Для доминантного возбуждения достаточно наличие одного-двух сочетаний афферентного раздражения с прекращением доминанты, чтобы образовалась прочная временная нервная связь. Кроме того, для образования условного рефлекса на базе доминанты характерно отсутствие стадии генерализации. Однако следует различать доминирующую (доминантную) мотивацию, как наиболее актуальную, более выраженную на данный момент, и доминанту как состояние, характеризующееся специфическими признаками.

    Используя форму научения на основе доминанты, следует помнить, что само состояние доминанты — это сильный стресс для животного. Острая или длительная конфликтная ситуация изменяет свойства нейронов мозга, создавая тем самым застойный очаг возбуждения (застойную доминанту) и формируя патологические изменения функций мозга, что может привести к срыву высшей нервной деятельности или запредельному торможению. Особенно осторожно следует обращаться с молодыми животными, у которых состояние доминанты формируется очень быстро.

    Когнитивные формы научения

    Когнитивное научение объединяет высшие формы обучения, свойственные в большей степени взрослым животным с высокоразвитой нервной системой. При когнитивных формах научения происходит оценка ситуации, в которой участвуют высшие психические процессы; при этом используется как прошлый опыт, так и анализ имеющихся возможностей, в результате чего и формируется оптимальное решение.

    Интеллектуальные возможности животных

    Мы как-то привыкли к мысли, что даже высокоорганизованные животные не способны к формированию понятий. Такое представление основано прежде всего на гипотезе о единстве мышления и речи, а не на экспериментальных данных. А. В. Хайкин считает, что, вопреки бытующим представлениям, теории, обосновывающей необходимую связь формирования понятий с работой речевых механизмов второй сигнальной системы, И. П. Павловым создано не было. И делает вывод: «Тезис о невозможности появления способности к формированию понятий уже на дочеловеческом этапе эволюции у не обладающих словесной речью животных не является теоретически обоснованным утверждением». Другими словами, наличие мыслительных (интеллектуальных) способностей и возможностей животных теоретически допускается, хотя экспериментально не доказано, но и не опровергнуто.

    Еще А. Н. Северцов, изучая поведение животных в процессе биологической эволюции, пришел к выводу о том, что существует два способа, посредством которых животные приспосабливаются к различным изменениям среды.

    1. Наследственный способ, при котором изменяется организация животных: у них возникают рефлексы и инстинкты, становится другим их поведение (в одних случаях без изменения строения органов, в других — с изменениями).

    2. Приспособительный способ (приспособление к быстрым, хотя и не очень значительным изменениям), при котором происходят функциональные изменения строения животных: меняется поведение животных без изменения его строения под влиянием психических процессов (автор отнес таких животных к разумному типу).

    Методы и способы, при помощи которых мы пытаемся оценить разумную деятельность животных, обычно группируют следующим образом.

    1. Методики, связанные с подтягиванием приманки, привязанной к одной из многих рядом расположенных тесемок, бечевок, для установления возможности улавливания животными связей и соотношений между различными объектами.

    2. Использование животными в качестве примитивных орудий различных предметов, построение пирамид для реализации своих потребностей, которые непосредственно не могут быть удовлетворены.

    3. Обходные задачи с жесткими и переменными лабиринтами на пути к цели, которая не всегда находится в пределах постоянной видимости для животного, и для этого на пути следования располагают препятствия.

    4. Отсроченные реакции активного выбора, требующие удержания в памяти следов от раздражителя в виде образа или представления как элементов сложных психических процессов.

    5. Выбор на образец (метод парных предъявлений) для изучения тождества, общности, дискриминации сигналов, их формы, очертаний, размеров и др.

    6. Проблемные ситуации в различных лабиринтах, клетках и т. д. — анализ инсайта.

    7. Рефлексы на перенос опыта в новые условия как методика отражения элементарных форм обобщения.

    8. Экстраполяция направления движения раздражителя, способность к оперированию эмпирической размерностью фигур.

    9. Обучение начаткам языка (языку жестов, знаков), складыванию из разноцветных пластиковых фишек разной формы фраз и т. д., звуковые коммуникации.

    10. Изучение группового поведения, общественная кооперация.

    11. ЭЭГ-исследования сложных форм поведения и математическое моделирование.

    Большое значение при изучении и оценке интеллектуальных возможностей животных имеет адекватность методики. Серия разнообразных экспериментов с подтягиванием приманки с помощью тесемок была проведена Г. З. Рогинским на обезьянах, медведях, собаках, кошках, белках и крысах. Обезьяны справлялись с задачей при различных вариантах ее усложнения, бурые и белые медведи смогли решить задачи с одной и двумя тесемками, но не справились с более сложными вариантами. Для собак и кошек эта задача оказалась слишком сложной, только методом большого числа проб и ошибок они научились подтягивать приманку, причем кошки делали больше проб и ошибок, чем собаки. Для белок и белых крыс задача оказалась и вовсе недоступной.

    По мнению Л. В. Крушинского, рассудочная (интеллектуальная) деятельность отличается от любых форм обучения. Эта форма приспособительного поведения может осуществляться при первой встрече животного с необычной ситуацией. В том, что животное сразу, без специального обучения, может принять правильное решение, и заключается уникальная особенность рассудочной деятельности. В качестве ее критерия Л. В. Крушинским была выбрана способность животных оценивать состояние движущегося предмета и мысленно продолжать траекторию его движения, когда объект скрывается из поля зрения. Такое свойство было названо еще экстраполяцией.

    На основании проведенных опытов Л. В. Крушинский разделяет различные виды животных по уровню элементарной рассудочной деятельности (способности к экстраполяции) на несколько групп:

    — первая группа — обезьяны, дельфины и бурые медведи;

    — вторая группа — красные лисицы, волки, собаки, корсаки и енотовидные собаки (с этой группой млекопитающих сравнимы вороны);

    — третья группа — серебристо-черные лисицы и песцы;

    — четвертая группа — кошки;

    — пятая группа — мышевидные грызуны и зайцеообразные (пасюки иногда решали предложенные задачи лучше собак).

    Л. В. Крушинский считал, что в момент решения поставленной перед животным задачей оно пользуется несколькими простейшими законами:

    — всякий предмет, воспринимаемый в данный момент, продолжает существовать и после того, когда что-нибудь мешает его видеть;

    — через непрозрачное препятствие не пройти;

    — окружающие предметы не всегда плоские и могут что-нибудь в себя вмещать;

    — приманка, вмещенная в объемную фигуру, при передвижении этой фигуры перемещается вместе с ней;

    — объемная приманка может быть помещена только в объемный предмет, а не в плоский.

    Вот видите, как неожиданно много сложного заключается в, казалось бы, очень простом поведении — взять и побежать вслед…

    По мнению ряда ученых, Л. А. Фирсова, А. Н. Знаменской, Е. Ф. Мордвинова и др., интеллект животных — это способность к оптимальной актуализации жизненного опыта (памяти) с целью минимизации времени построения плана и способа решения конкретной задачи с учетом как текущих, так и возможных изменений внешней и внутренней среды.

    Мышление как нечто психофизиологическое целое не сводится к простым ассоциациям. Функция обобщения у животных складывается на основе опыта, процессов сравнения, выделения существенных признаков у ряда предметов и их объединения. Все это способствует образованию у них ассоциаций и способности улавливать правильность хода событий, прогнозировать будущие последствия. Простое использование прежнего опыта, механическое репродуцирование условно-рефлекторных связей не могут обеспечить быструю адаптиацию в постоянно меняющихся условиях среды обитания, гибко отвечать на нестандартные ситуации, программировать поведение.

    Реальные отношения предметов и явлений на стадии интеллекта могут улавливаться с первого предъявления ситуации. Однако разумная познавательная деятельность не только не исключает предшествующий опыт, но и использует его, хотя и не сводится к практике, чем существенно отличается от условного рефлекса. В норме быстрые решения все возрастающих по сложности задач возможны только при постепенном их усложнении. Это естественно: чтобы эмпирически уловить какую-либо закономерность, нужен ряд явлений.

    Если говорить о взаимоотношении способности к мышлению и дрессируемости, то, как ни странно, еще И. И. Шидловский в 30-е гг. прошлого столетия писал: «Ум собаки, как это не покажется странным, является помехой при дрессировке. К. Мост (один из известнейших немецких дрессировщиков девятнадцатого века) давно уже заметил в связи с работой по запаху, что если собака была бы глупее, она больше бы подходила для воспитания в ней абсолютной чистоты чутья. Мы же здесь скажем, что чем собака глупее вообще, тем она легче будет поддаваться дрессировке, так как у нее меньше будет всевозможных отвлечений, и наконец, она меньше будет, да простит читатель это слово, “рассуждать” при учении».

    Образное (психонервное) научение

    В 1935 г. появилась концепция И. С. Бериташвили, суть которой заключается в том, что у всех позвоночных животных и человека имеется особая форма деятельности мозга — психонервная (образная память), служащая основанием для так называемой одномоментной формы научения, т. е. рефлекторных реакций, образующихся после однократного сочетания раздражителя и подкрепления.

    При психонервном научении у животных возникает определенный образ внешней среды и собственных действий, если эта информация связана с биологически важным для животного результатом (утолением сильного голода или жажды, оборонной от нападающего и т. п.). Образ собственных действий, приводящих к подкреплению, сохраняется и каждый раз воспроизводится, если животное попадает в ту же внешнюю среду.

    И. С. Бериташвили описывает характерные особенности психонервной деятельности.

    1. Психонервная активность интегрирует элементы внешней среды в одно целое переживание, производящее целостный образ. Для этого достаточно, чтобы животное один раз восприняло эту среду.

    2. Психонервный комплекс образа легко воспроизводится под влиянием любого из комплексов внешней среды или раздражения, напоминающего эту среду.

    3. Воспроизведение может происходить спустя длительное время после начального восприятия жизненно важной ситуации.

    4. При такой форме обучения устанавливаются временные связи между нервным субстратом образа и двигательными центрами мозга. Индивидуально приобретенные реакции, направляемые образами, легко автоматизируются при их повторении.

    5. Двигательная активность животных при репродукции образа зависит от условий его формирования и давности возникновения, его жизненного значения, пространственных признаков ситуации.

    6. Психонервная активность высших животных преобладает над другими формами обучения и является определяющим фактором поведения.

    Основные отличия психонервной формы научения И. С. Бериташвили видел в следующем:

    — образование условного рефлекса требует повторяемости: психонервный образ формируется сразу после осуществления одного индивидуального действия;

    — для появления условного рефлекса, не сопровождающегося подкреплением, требуется длительное время, и гаснет он постепенно: психонервный образ быстро перестает вызывать индивидуально направленное поведение;

    — психонервный образ может образовываться только при наличии коры головного мозга;

    — условный рефлекс подразумевает формирование временной связи между сенсорными и моторными элементами: психонервное поведение обусловлено образованием активных нервных систем из сенсорных корковых нейронов;

    — психонервная деятельность определяет включение и выключение условных и безусловных рефлексов и последовательность их протекания в ряду данного поведения.

    Отметим, что индивидуальное поведение, первично направленное психонервным образом, при повторной тренировке автоматизируется и осуществляется по всем закономерностям условно-рефлекторного обучения.

    Элементарная рассудочная деятельность

    Поведение животного, по мнению Л. В. Крушинского, строится из трех основных компонентов: инстинктивного, условно-рефлекторного и рассудочной деятельности (разума). Наиболее характерное свойство элементарной рассудочной деятельности животных заключается в их способности улавливать простейшие эмпирические законы, связывающие предметы и явления окружающей среды, и в возможности оперировать этими законами при построении программ поведения в новых ситуациях. У низкоорганизованных животных поведение формируется за счет инстинктов, но по мере усложнения нервной системы все большее значение начинают играть различные формы научения, среди которых у высокоорганизованных животных более значительную роль играет элементарная рассудочная деятельность.

    В своих опытах Л. В. Крушинский использовал ширму с окном, за которой двигались кормушки (пустая и с кормом). Задача животного заключалась в том, чтобы отыскать кормушку с кормом, экстраполируя направление ее движения. Используя в своих тестах различные варианты ширмы и приспособлений, он выявил способность животных к улавливанию простейших законов пространства, времени и движения. В ходе исследований удалось установить, что при решении задач животное сличает новую информацию о законах внешнего мира с той, которая была получена им ранее, т. е. использует опыт. В результате такого сравнения строится наиболее адекватная программа поведения.

    Таким образом, сложные формы поведения — это сочетание врожденной и приобретенной форм, соотношение, место и время появления, а также последовательность которых организуются во время мыслительной деятельности животных.

    Инсайт

    Научение по типу инсайта близко к научению с использованием элементарной рассудочной деятельности.

    Под инсайтом понимается, что животные могут решать задачи не методом проб и ошибок, не путем накопления статистического материала, а посредством озарения — без предварительного обучения решению задач.

    Такое научение применимо больше к обезьянам — им предлагали задачи, для решения которых требовалось манипулировать различными орудиями. Однако и на крыс озарение находило при прохождении ими лабиринтов разной степени сложности. В 1938 г. в опыте ученого Сэрриса решила задачу путем озарения и собака, увидев высоко подвешенную кость, пододвинула под нее ящик и вспрыгнула на него, чтобы ее достать. Вероятно, каждый, имеющий собаку, тоже может припомнить наиболее подобное.

    К классическому инсайту относят реакции, протекающие по схеме: ознакомление с задачей — попытка решить ее методом проб и ошибок — обдумывание сложившейся ситуации, во время которой наступает принятие решения, или озарение (латентный, скрытый период) — решение проблемы.

    Вероятностное прогнозирование

    Согласно А. С. Батуеву, вероятное прогнозирование — это предвосхищение будущего, основанное на вероятностной структуре прошлого опыта и информации о наличной ситуации. Оба эти фактора служат основой для создания гипотезы о предстоящем будущем, причем каждой из них придается определенная вероятность. В соответствии с таким прогнозом осуществляется подготовка к действиям в предстоящей ситуации, приводящим к наиболее вероятному достижению цели.

    Нервная система животных обладает способностью оценивать не только вероятность появления тех или иных стимулов (раздражителей), но и вероятность удовлетворения потребности (подкрепления). Проявления вероятности (наряду с другими характеристиками внешней среды) фиксируются в памяти.

    Механизм предвидения в структуре поведенческого акта строится с учетом вероятностной структуры среды и вероятности достижения цели. Таким образом, теория вероятностного обучения исходит, по А. С. Батуеву, из предсказания статистических закономерностей и выбора оптимальных стратегий поведения при обучении животных в среде независимых или зависимых вероятностно возникающих раздражителей.

    При построении своего поведения животные прогнозируют вероятность нахождения пищевого объекта в данной среде и, одновременно с этим, поведение возможного хищника или врага, чтобы не стать самому жертвой.

    Различают несколько форм вероятностного прогнозирования.

    1. Прогнозирование различных форм независимых от субъекта событий.

    2. Прогнозирование своих ответных активных действий.

    3. Прогнозирование целенаправленных действий не только в соответствии с их частотой в прошлом опыте, но и с их значимостью для животного и предполагаемым результатом.

    4. Прогнозирование в общении с другими объектами (с членами стаи, с человеком), которое предполагает использование гипотез о наиболее вероятных действиях своих партнеров.

    5. Прогнозирование действий и целей с учетом собственных энергетических затрат.

    Когнитивные формы научения, включая в себя репертуар более простых форм, выступают в качестве одного из фундаментальных свойств высшей нервной деятельности.


    Примечания:



    1

    Кликер (от англ. Click — щелканье, щелчок, трещетка) — устройство, генерирующее щелчок.






     

    Главная | В избранное | Наш E-MAIL | Добавить материал | Нашёл ошибку | Другие сайты | Наверх