Формы научения
Выделяют следующие формы научения: облигатное неассоциативное — привыкание (ослабление), суммация (усиление), импринтинг, подражание, латентное научение, когда ассоциативных связей не образуется ; факультативное ассоциативное — классические и инструментальные условные рефлексы; когнитивное и произвольное — образное психонервное поведение, рассудочная деятельность, вероятностное прогнозирование. Облигатное неассоциативное научение.
Привыкание (габитуация; от англ. habit — привычка) — постепенное уменьшение (ослабление), а затем и прекращение реакций на биологически незначимые агенты, реакций, вызываемых монотонно применяемыми идентичными дискретными стимулами.
Изменение условий стимуляции приводит к восстановлению исходной силы реакции — дегабитации (отвыкание).
Суммация — постепенное усиление реакции на многократно повторяющуюся биологически значимую стимуляцию. Импринтинг (запечатление) (от англ. imprint — оставлять след, запечатлевать, фиксировать) — врожденная реакция новорожденного животного, выражающаяся в следовании за движущимся (удаляющимся) объектом — матерью, предметом, животным, человеком.
Благодаря импринтингу развивается привязанность к матери. Реакция следования является основой образования стадных отношений. У новорожденных животных период, в течение которого возможно запечатление, короткий и называется критическим; он продолжается от 8 до 4...5 сут (у собак между 3-й и 10-й неделями жизни).
В течение критического периода меняется пластичность структур центральной нервной системы, формируются соответствующие сенсорные входы. Импринтинг развивается не только на зрительные, но и на слуховые, обонятельные и вкусовые раздражители.
Понятие о запечатлевании впервые введено К. Лоренцем (1935, 1937). Запечатлевание, или импринтинг, заключается в установлении связи в определенный период жизни с объектом внешней среды.
Эта связь может проявиться в следовании за любым движущимся объектом, впервые предъявленным животным в первые часы жизни, в приближении к этому объекту, вступлении в контакт с ним (прикосновение, лизание, подача звуков низкого гона — удовольствия и неудовольствия «дистресс реакции»).
Импринтинг имеет следующие характерные свойства: ограничен короткими периодами в жизненном цикле; необратим; возникает при первом предъявлении раздражителя, не требует обучения. Подражание (имитация) — врожденная реакция копирования поведенческих актов.
Подражательное поведение обеспечивает передачу опыта от одной генерации к другой (феномен «сигнальной», негенетической, наследственности), увеличивает возможности онтогенетических функциональных адаптаций. Способность животных воспроизводить рефлекторные акты других животных тем выше, чем выше эволюционное положение вида и степень индивидуального развития особи.
Подражание — форма поведения, при которой животное обучается какой-либо реакции, наблюдая за действиями другого. Подражание особенно важно при формировании поведения у приматов и хищников. Иногда оно проявляется в виде автоматических реакций, близких к импринтингу, — рефлекс «следования».
Но иногда наблюдаются и высшие формы подражания по принципу актер — зритель. Ахметов (1941) установил, например, что голубь может научиться определенному поведению перед ящиком с пищей, наблюдая за другим голубем. Харлоу показал, что исполнитель не обязательно должен принадлежать к тому же виду, что и «зритель».
Подражание распространено в естественных условиях. У млекопитающих воспроизведение поведенческих актов начинает проявляться в игровом периоде. Копирование поведенческих актов (в том числе на сигналы благополучия и опасности) хорошо выражено у животных, ведущих групповой образ жизни.
Путем подражания молодые животные овладевают массой необходимых навыков. Патентное научение (от лат. latentis — скрытый) — поведенческая реакция на повторно предъявляемый индифферентный раздражитель, не подкрепляемый безусловным.
На основе первого же знакомства со средой животное вырабатывает определенное «представление» (образ) об ее организации и использует его в качестве поведенческой тактики взаимодействия со средой с целью проверки, корректировки и дальнейшего усовершенствования. Животное не начинает процесс обучения «с нуля» (И. С. Бериташвили, 1975).
Латентное обучение определяется как образование связи между индифферентными стимулами или ситуациями без явного подкрепления. Коренное его отличие от описанных форм состоит в отсутствии явного подкрепления или снижения потребности.
Кроме того, в момент обучения неясно, происходит заучивание или нет. Этот процесс остается латентным, или скрытым. Латентное обучение — результат исследовательской активности животного в новой ситуации. Факультативное ассоциативное научение.
Врожденные формы поведения и индивидуально приобретенные развиваются у животных в тесной зависимости как от генотипа, так и условий содержания и эксплуатации. То или иное взаимодействие в различных соотношениях врожденных и условных рефлексов называется унитарной реакцией.
В зависимости от изменившихся условий среды изменяется соотношение врожденных и индивидуально приобретенных компонентов в формировании унитарной реакции (Е. М. Каплан, О. Д. Цыренжалова, 1990; М. Е. Иоффе, 1991; С. Н. Хоютин, Л. П. Дмитриева, 1991). В психологии ассоциация (от лат. associatio — соединение) означает связь между осознаваемыми и неосознаваемыми психическими процессами, которая образуется вследствие их совпадения во времени.
Ассоциация — понятие, тождественное временной связи между той или иной сенсорной зоной и корковым представительством центра рефлекторной дуги безусловного рефлекса, образующейся при выработке условного рефлекса. Различают два основных типа условно-рефлекторного научения, различающихся по методике их выработки: классический условный рефлекс и инструментальный условный рефлекс.
Двигательный условный рефлекс является классическим ассоциативным условным рефлексом. Инструментальные условные рефлексы — это рефлексы, в которых осуществление двигательных реакций является обязательным условием для получения привлекающего безусловного раздражения или для избавления от неблагоприятного раздражения.
Эти рефлексы служат животному инструментом для достижения подкрепления, удовлетворения потребности. Биологически полезный результат выступает в качестве подкрепления при выработке инструментального рефлекса. В основе образования инструментального условного рефлекса лежит условно-рефлекторная реакция.
Отличия инструментального обучения от условно-рефлекторного в том, что индифферентный раздражитель подкрепляется не каждый раз, а лишь в случае правильной реакции. Примером выработки таких рефлексов может служить ситуационная методика Н. Купалова, по которой исследовали поведение собак в условиях свободного передвижения.
Нахождение собаки в определенном месте комнаты являлось условным ответом, который подкреплялся из механической кормушки. Например, голодное животное находится в станке, за пределами станка на виду лежит корм. Животное производит множество движений к корму.
Случайно смещает запирающий механизм и выходит наружу. Если такое сочетание условий повторяется, то животное располагается вблизи запирательного механизма, смещает его и опять выходит наружу, т. е. у него образовался инструментальный двигательный условный рефлекс Выработка инструментального условного рефлекса происходит при активации определенного центра, при определенной потребности.
Инструментальный условный рефлекс — условный рефлекс второго типа, оперативный условный рефлекс. Формирование инструментального условного рефлекса, очевидно, связано с когнитивной деятельностью, включающей в себя процессы научения и мышления.
Животные узнают об отношениях между событиями, находящимися вне их контроля, и на этой основе формируют соответствующее поведение. Они могут ассоциировать между собой события, не меняя при этом своего поведения. Когнитивная деятельность относится к мыслительным процессам, которые недоступны прямому наблюдению.
Животные обладают механизмами обнаружения и узнавания причинных отношений, различают простую причинную связь между двумя событиями. Животные могут научиться и тому, что два события не связаны между собой. Такую форму научения называют приобретенной беспомощностью; такая приобретенная беспомощность замедляет будущее научение в аналогичных условиях.
Улавливание причинно-следственных отношений и способность оперировать этим при формировании программы адаптивного поведения является проявлением элементарного мышления, рассудочной деятельности. Сложное поведение основано на развитии системы временных связей различного типа между нейронами различных структурно-физиологических образований центральной нервной системы, ассоциативных связей.
Для восприятия отдельных структурных элементов среды и существующих между ними отношений нейроны мозга объединяются в функциональные констелляции аксодендритными разветвлениями.
Обучение методом проб и ошибок. Этот способ представляет собой усложненный инструментальный рефлекс. Использование его в эволюции при отборе различных адаптивных форм поведения весьма сомнительно, так как на адаптацию какой-либо реакции затрачивается много времени.
На совершенствование психической деятельности направлены инстинкты саморазвития: свободы, исследовательский, новизны, имитационный, игровой. Инстинкт свободы — препятствие служит стимулом поиска ответной реакции. Исследовательский и инстинкт новизны обусловливаются потребностью в получении информации о новом предмете, явлении. Игровой инстинкт обеспечивает приобретение новых навыков поведения. Нормальная жизнедеятельность требует притока из окружающей среды не только веществ и энергии, но и информации.
При образовании инструментальных рефлексов и классического условного рефлекса проявляется перцептивное научение. Перцептивное научение (от лат. per-ceptio — восприятие) — целостное, интегральное отражение отдельных предметов и явлений внешнего мира, возникающее при воздействии раздражителей на рецепторы.
Перцепция связана с деятельностью сенсорных систем и двигательной системы. Опознание предмета, явления включает память и активное ориентировочно-исследовательское поведение животного. Перцептивное научение представляет собой активный процесс научения, приобретенные изменения реакций на сенсорные стимулы в ходе повторных воздействий их без специального подкрепления.
Вероятностное научение. Важнейшим условием целенаправленных поведенческих реакций является способность животных прогнозировать предстоящие события в условиях неопределенности среды — вероятностное научение. Животное воспринимает ситуацию как неопределенную до тех пор, пока в результате поисковой активности не сформирует соответствующую субъективную модель событий окружающей среды.
Вероятностное научение наиболее выражено у животных в начальный период условно-рефлекторного научения. Ориентировочная реакция служит «посредником» связей в сенсорном предобусловливании — образовании связи между индифферентными раздражителями.
Если животному несколько раз предъявляют один индифферентный раздражитель и через некоторый интервал времени — другой, то условный рефлекс, выработанный на один из этих раздражителей, проявляется и на действие второго индифферентного раздражителя. Очевидно, что между двумя сенсорными зонами в коре больших полушарий, которые возбуждались двумя разными индифферентными раздражителями, образуется временная связь.
Научение «инсайт». Инсайт (от англ. incite — озарение) — внезапное улавливание целостной структуры ситуации и принятие правильного решения, осуществление разумного поведения; является высшей формой обучения. Каждый из нас может назвать случаи, когда решение задачи приходило как озарение, возможно, как кульминация нескольких минут напряженного размышления.
Классический пример инсайта у животных — ранние опыты Келлера на шимпанзе. Когда гроздь бананов подвешивали слишком высоко и обезьяны были не в состоянии до нее дотянуться, они сооружали из яшиков пирамиду или составляли палки так, чтобы влезть повыше или сбить бананы на землю. Зачастую они принимали такое решение совершенно внезапно, хотя имели предшествующий опыт игры с ящиками и палками (латентное обучение), причем для построения устойчивой пирамиды из ящиков обезьянам требовался значительный период проб и ошибок.
Шимпанзе использовали знания, полученные в одной ситуации (некоторые свойства палок и ящиков), и применяли их в другой ситуации. Не вызывает сомнений тот факт, что у человекообразных обезьян и других приматов иногда возможны настоящие проявления рассудочной деятельности.
Многие владельцы домашних животных наблюдали, когда их питомцы совершают разумные действия. Торп свидетельствует о наличии мышления у животных на основе поведения птиц и млекопитающих. Инсайт является врожденной способностью животного использовать приобретенный в течение жизни опыт для формирования программы поведения в новых, внезапно создавшихся условиях.
При формировании программы действия наряду с информацией с рецепторов используются возбуждения из аппарата памяти. Существенную роль в возникновении инсайта играет латентное обучение. Научение инсайт связано с деятельностью сенсорных зон коры, гиппокампа, миндалины, лимбикокортикальных связей.
Источник. Физиология и этология животных. Под редакцией доктора биологических наук, профессора В. И. Максимова. Учебное издание.
AOF | 23.12.2020 17:31:12