Лекции для студентов

Лекции по зоопсихологии. Часть 1 — Память и научение у животных

Память и научение у животных

Изучение процессов обучения и памяти у животных имеет долгую историю. Одним из первых к этой проблеме с экспериментальной научной точки зрения подошел И.П.Павлов. Большой вклад в разработку данной проблематики внесли представители бихевиоризма — Э.Торндайк, Дж.Уотсон, Ф.Скиннер, представитель гештальтпсихологии — В.Келлер, представители когнитивного направления в изучении поведения животных — Э.Толмен, Л.Крушинский, Бериташвили и др.

Проблема научения и памяти является многогранной. В лекции будут затронуты следующие аспекты этой отрасли науки о поведении. Во-первых, мы посмотрим, в чем специфика изучения памяти и научения у животных. Во-вторых, определим, что такое опыт, который лежит в основе памяти и научения. Наконец, большую часть этой темы будет посвящена рассмотрению разнообразия форм научения в животном мире. При этом будут использоваться не только психологические (поведенческие), но и физиологические данные. Это связано с тем, что физиология памяти и научения является в настоящее время одной из интенсивно разрабатывающихся проблем в современной науке. В этой области знаний получено много интересных фактов, выдвинуто много заслуживающих внимания теорий и гипотез.

Специфика изучения памяти у животных.

В недавно переведенной на русский язык книге известного английского ученого С.Роуза “Устройство памяти” автор так определяет проблематику, связанную с изучением памяти у животных. “Когда я говорю, что помню голос матери, моего школьного товарища или как ездить на велосипеде, всякий поймет, что я имею в виду. Но в каком смысле можно говорить, что помнят обезьяны, кошки, цыплята..? … Вправе ли я использовать это слово в отношении животных, не имея прямого доступа к их внутреннему миру… Какова разница между человеческой и животной памятью?”

Не имея возможности проникнуть во внутренний мир животного, зоопсихолог исследует их память, используя определенные методы исследования. Перед животным ставится задача, например, найти выход из лабиринта, и каким-то образом стимулируется ее выполнение. Такая стимуляция может быть либо позитивной, когда выполнение задачи приводит к удовлетворению того или иного желания (животное получает на выходе лабиринта пищу) или негативной, когда невыполнение задачи влечет за собой неприятные или болезненные последствия (например, удар электрическим током). Потом экспериментатор наблюдает, как совершенствуется выполнение поставленной задачи с каждой повторной попыткой, а также смотрит, как хорошо выполняется это задание через несколько часов, дней или недель после первых успешных опытов.

В условиях такого эксперимента у животных можно выделить два активных процесса, которые проявляются внешне (а, значит, их можно объективно регистрировать и изучать) — запоминание (обучение) и воспоминание. Между этими процессами лежит внутренний процесс, который и называется непосредственно памятью. Память в данном случае недоступна прямому изучению, следовательно, мы можем судить о ней косвенно, исследуя внешне наблюдаемые процессы — научение и воспоминание. В связи с этим под научением мы будем понимать процесс приобретения опыта (выработку у животного измененной реакции), под памятью — результат приобретения опыта, а под воспоминанием — проявление опыта (измененной реакции) спустя некоторое время после первоначального обучения.

Что такое опыт?

Что понимается под опытом? Определить это понятие довольно трудно, так как смысл его достаточно сложен и неоднозначен. Понятие опыта можно, при желании, распространить не только на живые организмы, но и на неживые системы. Опыт — это одно из фундаментальных понятий, лежащих в основе понимания окружающего нас мира.

Под опытом мы будем понимать частное проявление общего свойства живых систем — пластичности (так же как чувствительность является частным проявлением общего свойства живого — раздражимости). Все живое обладает двумя противоположными свойствами — пластичностью и специфичностью. Специфичность — это способность живого организма сохранять стабильность своей организации (строения, химического состава и т.д.). Это, например, способность дуба оставаться самим собой, а не превращаться то в березу, то в рябину. Но имея только это свойство, на самом деле, трудно приспособиться к постоянно изменяющемуся внешнему миру. Поэтому живые системы обладают противоположным свойством — пластичностью, под которой надо понимать способность организма приспосабливаться к внешним условиям, изменяя свою специфичность. Например, при уменьшении интенсивности освещения клетки листьев растений начинают в большем количестве синтезировать хлорофилл, благодаря чему увеличивается эффективность фотосинтеза. Таким образом, под опытом мы будем понимать частный случай пластичности, который характерен для животных организмов.

С точки зрения физиологии под опытом можно понимать любой след, который оставляет после себя внешнее воздействие, выражающийся в каком-либо изменении структуры и функции животного организма. Природа этого следа может быть разнообразной. Это может быть и кратковременное изменение возбудимости одноклеточного организма в ответ на какое-либо внешнее воздействие, и более сложное явление — появление новых связей между нейронами в головном мозге человека, например, после прочтения какой-нибудь книги.

Если после воздействия на животный организм, находящегося в состоянии Х, некоторого раздражителя S его поведение в новом состоянии Х” чем-то отличается от поведения в состоянии Х, то можно говорить, что организм приобрел опыт в отношении данного раздражителя.

Приведем пример, который показывает, что не всегда просто определить поведение, связанное с приобретением опыта. Поместим инфузорий-туфелек в запаянную стеклянную трубку с водой. Одну половину этой трубки будем освещать светом, а вторая будет затемненной. Как только животные начнут заплывать в светлую часть трубки будем ударять их разрядом электрического тока. Через какое-то время мы обнаружим, что инфузории перестают заплывать на освещенную территорию. Внешне кажется, что инфузории приобрели определенный опыт — научились не заплывать в освещенную часть трубки. Более того, здесь на лицо все признаки сложного условно-рефлекторного научения. Есть индифферентный условный стимул — свет, который в процессе обучения ассоциируется с безусловно-рефлекторным стимулом — ударом электрического тока. На самом деле, данное поведение одноклеточных организмов не является результатом приобретения опыта, тем более условно-рефлекторного научения, а является следствием врожденной реакции. Оказалось, что инфузории в ответ на удар электрического тока отвечали оборонительной реакцией — выстреливали особые стрекательные палочки, так называемые, трихоцисты. С течением времени этих палочек скопилось в светлой части большое количество. Известно, что инфузории сами также предпочитают не сталкиваться со своим оружием. Такое столкновение приводит к тому, что они поворачивают на 180° и уплывают в противоположном направлении. Большое количество трихоцистов в светлой части трубки приводило к тому, что вероятность заплывания туда инфузории была очень маленькой. Таким образом, игнорирование туфельками светлой части трубки было следствием врожденной реакции на свои собственные стрекательные палочки, а не результатом ассоциации света с неблагоприятным воздействием — ударом электрического тока.

Формы научения.

Раньше некоторые психологи, например представитель бихевиоризма Ф.Скиннер, и физиологи, например, представители школы И.П.Павлова, пытались создать общую теорию научения и памяти. Но все эти попытки не привели к желаемому результату. Их теоретические схемы прекрасно работали в одних случаях, но теряли свою объяснительную силу в других. Одна из причин этого — большое разнообразие форм научения, начиная с таких примитивных, как привыкание, и кончая такими сложными, как инсайт или познавательная деятельность человека. Эти формы научения могут различаться по многим характеристикам, например, по тому, на какой срок произошло приобретение опыта, каков механизм этого научения, требуется ли подкрепление, какова степень активности организма и т.д. Таким образом, на сегодняшний день не существует единой теории научения, которая бы с единой позиции описывала все известные формы научения. В современной психологии принято выделять три основные формы научения — не ассоциативные (примитивные), ассоциативные и когнитивные.

Не ассоциативное (примитивное) научение.

К примитивным формам научения относят сенсибилизацию и привыкание.