умовні рефлекси
Умовні рефлекси - це індивідуальна пам'ять тварини; вони виробляються в процесі онтогенезу, тобто індивідуального розвитку, і носять пристосувальний характер.
Навчання і інстинкт - два способи забезпечення тваринами набору адаптивних, тобто пристосувальних, відповідей на умови навколишнього середовища. В ході навчання відбувається відбір оптимальних реакцій окремих індивідуумів на ті умови, в яких вони існують.
Коли мова заходить про умовні рефлекси, прийнято згадувати досліди російського дослідника-фізіолога І.П. Павлова. Віддамо данину традиції. І.П. Павлов, вивчаючи роботу травних залоз собак, звернув увагу на те, що секреція цих залоз починається не тільки безпосередньо на корм, а й на подразники, які раніше були для собак індиферентними, наприклад, на звук кроків людини, який приносить корм. Павлов створив експериментальну модель для з'ясування даної фізіологічної реакції: став поєднувати світловий і звуковий подразники з актом годування і з'ясував, що потрібна реакція проявляється при поєднанні індиферентного подразника (дзвінок) зі значним (їжа). Виходячи з уже відомих в той час фізіологічних законів - збудження і гальмування, - Павлов зробив висновок, що в основі рефлексу лежить об'єднання в мозку двох вогнищ збудження від індиферентного і значимого подразників: між ними утворюється тимчасова зв'язок.
Після Павлова наші пізнання в області умовних рефлексів були значно розширені і поглиблені багатьма іншими дослідниками.
Розглянемо, які форми навчання відомі в даний час.
Звикання - зниження реакції на стимул. Якщо реакція не підкріплюється, вона згасає. Приклад. Собака навчилася сідати по команді і отримувати за це ласощі. Вона починає сідати перед господарем просто так, випрошуючи ласощі. Якщо він його не дає, вона перестає сідати «даром» і більш чітко пов'язує команду - виконання - ласощі.
Класичне навчання - комплекс з умовних рефлексів 1-го і 2-го порядку. Тобто класичний павловській рефлекс: основний стимул (їжа) + додатковий стимул (дзвінок) = реакція слиновиділення.
Інструментальне, або оперантное, навчання - за допомогою будь-якого позитивного або негативного підкріплення. Тварина виконує що-небудь випадково (або його змушують зробити це механічно), отримує підкріплення, і після ряду повторів реакція закріплюється. Приклад. Вироблення команд - «сидіти», «лежати», «поруч», тобто собаку механічно укладають (натискають на холку, витягають передні лапи і так далі і тому одночасно показують затиснуте в руці ласощі, тримаючи його низько перед мордою). Укладання супроводжується дачею команди. Після укладання собака отримує ласощі, за яким тягнеться. Через якийсь час виробляється умовний рефлекс - собака лягає по команді.
Латентне навчання - відбувається в прихованій формі, без видимого підкріплення. Приклад. Собака досліджує нову для неї територію за рахунок дослідницького інстинкту. Явна підкріплення відсутня - їм служить сама новизна обстановки. Собака запам'ятовує нові маршрути пересування.
Інсайт-навчання. або «осяяння», - тварина для досягнення мети з'єднує дві різні реакції на два різних стимулу. Приклад. Добре апортірующая собака може навчитися відкривати двері, потягнувши її за ручку. Після досягнення позитивного результату (двері відчинилися з першого разу) умовний рефлекс виробляється миттєво, без повторних спроб.
Інсайт-навчання буває дуже важко відрізнити від елементарної розумової діяльності.
Дуже цікаве явище імпринтингу - миттєвого фіксації в короткі за часом, чутливі періоди. До імпринтингу ми ще повернемося при описі періодів розвитку собак.
Навчання залежить від сенсорних можливостей тваринного, тобто від наявних у нього органів почуттів. Наприклад, у собак немає колірного зору, тому їх не можна навчити розрізняти кольори - вони можуть розрізняти лише інтенсивність тону. Зате вони чують ультразвук і їх можна навчити вдаватися на сигнал ультразвукового свистка.
Крім того, на швидкість і якість навчання впливають вік собаки, стимул і вид підкріплення. Молода собака навчається краще старої. Собаки з переважаючою харчової реакцією дресируються за допомогою ласощів, а якщо переважає ігрова поведінка, то в якості підкріплення краще використовувати гру, наприклад, за виконання команди «поруч» дати потріпати апортіровочний предмет.
Розумова діяльність у тварин
Як відомо, мозок - це найбільш складна природна структура. Якщо людина в ході еволюції опанував мисленням, то у тварин повинні бути присутніми ті чи інші передумови до розумової діяльності. Раніше деякі фізіологи вважали, що складні комбінації інстинктів і умовних рефлексів і є мислення. Однак дані багатьох експериментів в цю схему не вкладалися.
Доведено, що всі хребетні, від риб до мавп, мають ті ж видами пам'яті. що і людина: образної, емоційної, умовно-рефлекторної. - крім, мабуть, вищої форми - словесно-логічної. яка, власне кажучи, і дає можливість абстрактно мислити.
Розумова діяльність відрізняється від навчання тим, що тварина, зіткнувшись з новою для себе ситуацією, з першої спроби будує правильну модель поведінки.
Найважливіший внесок у вивчення цього питання вніс російський вчений, професор Л. В. Крушинський. Він проводив свої експерименти в Московському державному університеті в 70-80-х роках XX ст. Він вперше ввів поняття «елементарна розумова діяльність», довівши, що тварини володіють нею. За основу доказів Крушинський прийняв здатність тварин до екстраполяції і вміння оперувати розмірами, обсягом і формою фігур.
Екстраполяція, або «випередження», - здатність тваринного простежити за рухом об'єкта, тимчасово зниклим з поля зору, і побудувати як би уявну траєкторію його руху.
Насправді це завдання не така проста, як здається на перший погляд.
По-перше, тварина повинна мати «систему відліку» - набір фіксованих точок (об'єктів), по відношенню до яких рухається тіло, - і розрахувати траєкторію його руху.
По-друге, здогадуватися, якщо можна так висловитися, про закон «неісчезаемость» матеріального тіла, про те, що тіло, вийшовши з поля зору, продовжує існувати.
Передумовами до екстраполяції є те, що у всіх тварин є почуття часу і вони вміють орієнтуватися в просторі. З'ясувалося, що екстраполювати можуть тварини, починаючи з водяних черепах. Для риб зникла приманка зникає назавжди. Псові - лисиці, вовки, собаки - краще за всіх інших тварин вирішують завдання на екстраполяцію, поступаючись лише мавпам.
В експериментах Л.В. Крушинского тварини повинні були збагнути, що об'ємна приманка може бути поміщена в об'ємне ж, а не плоске тіло і може пересуватися разом з ним.
В еволюційному плані елементарна розумова діяльність більш молоде пристосування, ніж здатність до навчання, і розрахована на різку зміну умов існування. Еволюція йшла в такому напрямку: нова ситуація - відповідь на неї - елементарна розумова діяльність; повтор ситуації - умовний рефлекс.
Ще одним цікавим висновком з робіт Крушинского було те, що, чим вище рівень розумової діяльності, тим більше ризик отримати невротичну реакцію, схожу з неврозами у людей. Найпоширеніші форми подібних реакцій: фобії - страх перед умовами експерименту і як наслідок відмова від виконання завдання; рухове збудження. переходить, навпаки, в позамежне гальмування.
За Крушинскому, виявилося, що найкмітливіші тварини більш інших схильні до невротичних реакцій. І про це слід пам'ятати, ставлячи перед собакою ту чи іншу задачу.
І при елементарної розумової діяльності, і при инсайте - «осяяння» - виникає ефект миттєвого вирішення складного завдання, з якою тварина зустрілося вперше. Рішення базується на узагальненні попереднього досвіду і використанні наявних навичок в нестандартній комбінації.
Різниця між елементарної розумової діяльністю і инсайтом, ймовірно, полягає в тому, що в першому випадку ситуація виникає одноразово, тварини вирішують її одноразово і у них не виробляється умовного рефлексу, а при другому умовний рефлекс виробляється з першого разу і при можливе повторення ситуації зберігається.
Взагалі завдання на елементарну розумову діяльність вирішують собаки, що працюють без людини. Наприклад, мисливські. У мисливців є для хортів такий термін - «майстерність» - вміння собаки передбачати всі виверти зайця. Коли хорт «майструє», вона справжнісіньким чином екстраполюють. З неординарними ситуаціями, для яких навичок, отриманих в результаті дресирування, може не вистачити, стикаються вівчарські собаки (зібрати стадо, розбити його на певні групи, знайти і повернути відсталих тварин), собаки на вільному Вартування, розшукові собаки.