7. Характеристика неоссоциотивного и ассоциативного научения. Неассоциативное обучение

Неассоциативное обучение заключается в ослаблении реакции при повторных предъявлениях раздражителя.

Способность к обучению базируется на присущем центральной нервной системе свойстве пластичности, которая проявляется в способности системы изменять реакции на повторяющийся многократно раздражитель, а также в случаях его совместного действия с другими факторами. Пластичность может иметь разную направленность: чувствительность к раздражителю может повышаться - это явление называется сенсибилизацией, или снижаться, - тогда говорят о привыкании.

Привыкание и сенсибилизация относятся к самым примитивным видам индивидуально вырабатываемых реакций.

1, Сенсибилизация. Сенсибилизацией называется повышение чувствительности организма к воздействию какого-либо агента. В качестве примера сенсибилизации можно привести аллергию, когда повышается чувствительность к определенным химическим стимулам, обычно безвредным, но у сенсибилизированных организмов способным вызывать целый комплекс патологический реакций. Сенсибилизацией называюттри типа реакций, имеющих между собой мало общего. Главное, а может быть, и единственное, что их объединяет, - это повышение возбудимости организма по отношению к определенным раздражителям.

К первому типу реакции относят модификацию поведения, возникающую под воздействием какого-либо стимула. Ярким примером такого рода может служить так называемое обучение инфузорий.

В обычных условиях инфузории-туфельки передвигаются в воде как бы толчками. Их движения носят хаотичный характер. Никаких закономерностей и ни малейшей целенаправленности в поведении инфузорий не наблюдается.

Если же инфузорию перенести в небольшую емкость, имеющую форму круга, глубиной не больше 1 мм и диаметром 3-5 мм, то ее поведение резко изменится. Сначала она будет хаотично двигаться по сосуду, изредка натыкаясь на его стенки. Спустя некоторое время движения инфузории примут упорядоченный характер и она будет двигаться по вполне определенной траектории: в круглом аквариуме это будет почти правильной восьмиугольник; в квадратном - квадрат, расположенный косо по отношению к стенкам аквариума; в пятиугольном сосуде - пятиугольник; в шестиугольном - шестиугольник и т.д.

При этом, Ьудучи перенесенными в сосуд другой формы, инфузории в течение некоторого времени продолжают двигаться по предыдущей траектории. Подобных опытов было проведено множество. Почти всегда инфузории демонстрировали высокую способность к обучению. Выработанные у них реакции по своему характеру и по способу их образования напоминали условные рефлексы высших животных. Некоторые исследователи их так и называли: "условные рефлексы" простейших. Более тщательно проведенные исследования полностью опровергли представления о высоких способностях инфузорий. Грубая ошибка произошла из-за незнания особенностей врожденных форм поведения туфелек. Наблюдения за инфузориями показали, что хаотические движения сохраняются у них только до тех пор, пока они находятся в культуральной жидкости, где всегда много углекислого газа и мало кислорода. Когда ту же жидкость наливают в экспериментальный сосуд тонким слоем, она обогащается кислородом. В таких условиях движения инфузорий становятся прямолинейными, а при столкновении с препятствием туфелька отскакивает от него под углом 20°. Поэтому после помещения инфузории в широкий и мелкий сосуд путь инфузории начинает повторять его конфигурацию. Подобная реакция на изменения внешней среды представляет собой типичную сенсибилизацию первого типа, но никак не обучение.

Вторым типом реакций, относимых к сенсибилизации, является способность организма под воздействием одних раздражителей изменять чувствительность к другим. Многие виды реснитчатых червей-полихет недолюбливают яркий свет и предпочитают прятаться от него в норки. Кормление животных заметно усиливает любовь к темноте. Сытые полихеты охотнее и быстрее голодных доползают до самого конца норок. Повышенная чувствительность к свету сытых червей имеет адаптивный характер: теперь полихетам нет смысла оставаться на свету, где их легко может заметить любой хищник. Реакции подобного типа встречаются у любых организмов. Так, свет улучшает восприятие человеком музыки, вот почему в филармониях во время концертов зрительный зал остается освещенным.

Описанные выше реакции сенсибилизации развиваются экстренно. Часто однократного воздействия оказывается достаточно, чтобы на определенный отрезок времени изменить поведение организма.

Третий тип реакции для своего возникновения нуждается в систематическом воздействии раздражителя: только в этом случае чувствительность к нему повышается.

Так, например, сильно напуганный человек вздрагивает от любого звука, от любого внезапного раздражителя. Причина повышения возбудимости - суммация возбуждения. Удар электрическим током вызывает возбуждение нервной сети гидры. Если каждое следующее воздействие обрушивается на гидру, когда эффект предыдущего еще частично сохранен, новая порция возбуждения суммируется с остатками старого. После ряда электрических воздействий возбуждение в нервных цепях гидры накапливается и становится столь велико, что добавления даже небольшой его порции оказывается достаточно, чтобы вызвать оборонительную реакцию. Вот почему свет заставляет теперь гидру сжиматься. Этот тип реакций в нашей стране называют суммационным рефлексом.

2. Привыкание - наиболее примитивная форма обучения. Это самая элементарная индивидуально вырабатываемая реакция снижения возбудимости. Она возникает при многократном систематическом повторении определенного раздражителя, не грозящего организму существенными последствиями, и заключается в постепенном достаточно устойчивом ослаблении самой реакции или уменьшении частоты появления вплоть до полного ее исчезновения. Иными словами, животное "обучается" не реагировать на раздражитель, не причиняющий ему вреда, и привыкание становится как

бы "отрицательным обучением". Так, например, человек, живущий в непосредственной близости от железной дороги, вскоре совершенно перестает реагировать на шум проходящих поездов, хотя вначале они его заметно раздражают и мешают спать.

Мы привыкаем к тиканью часов, к шуму текущей воды, к рекламным щитам и вывескам. Эти раздражители перестают доходить до нашего сознания. Для нас привыкание означает возникновение такого состояния, когда мы легко узнаем раздражители, с которыми постоянно приходится сталкиваться; воспринимая эти раздражители как вполне обыденное явление, мы игнорируем их.

Привыкание распространено чрезвычайно широко: от примитивных существ до человека включительно. Оно обеспечивает адекватность реакций организма, устраняя все лишние, необязательные, не приносящие ощутимой пользы, не затрагивая лишь самые необходимые, что позволяет экономить массу энергии. Животное способно притерпеться к любым воздействиям, с которыми ежедневно встречается на своей территории, и не откликаться на них ни ориентировочной, ни оборонительной реакциями, адаптироваться к товарищам по стаду и ограничить свои реакции, возникающие в их присутствии, лишь действительно необходимыми. Короче говоря, не будь привыкания, любое животное было бы похоже на пуганую ворону, которая от каждого куста шарахается. Благодаря привыканию происходит стандартизация общественного поведения любого сообщества животных, что одновременно приводит к обострению восприятия важнейших ключевых стимулов.

Ассоциативное обучение

При ассоциативном обучении в ЦНС формируется временная связь между двумя стимулами, один из которых изначально был для животного безразличен, а другой выполнял роль вознаграждения или наказания. Формирование этой связи обнаруживается в виде изменений в поведении животного, которые называются у слоеными рефлексами.

Условные рефлексы существенно отличаются от описанных выше индивидуально вырабатываемых приспособительных реакций. У большинства животных они могут быть образованы на любой раздражитель, для восприятия которого организм имеет соответствующие рецепторы. Выработка условных рефлексов происходит при сочетании индифферентного и безусловного раздражителей при обязательном предшествовании первого. Для млекопитающих продолжительность предшествования индифферентного раздражителя, еще способная обеспечить возникновение условного рефлекса, -100 мс, а оптимальная - 400-600 мс. Главное отличительное свойство условных рефлексов - способность к угашению и самопроизвольному восстановлению через несколько минут или часов после угашения. Самовосстановление условного рефлекса бывает столь полным, что трудно поверить, будто еще час-два назад условный раздражитель не вызывал никакой реакции. Таким образом, условные рефлексы обладают высокой стабильностью, а у высших животных они способны сохраняться всю жизнь, если, конечно, не возникнет серьезных причин для их полного устранения. Условные рефлексы являются обширным классом реакций. Существует множество принципов их классификации:

по модальности условного раздражителя (зрительные, звуковые, обонятельные, кожные и т. д.);

по характеру ответной реакции животного (двигательные или секреторные); по ее биологическому смыслу (пищевые, оборонительные, половые); по способу образования (условные рефлексы первого, второго, третьего и высших порядков, имитационные условные рефлексы и др.);

по временным характеристикам образуемых условных рефлексов (наличные и следовые). Кроме того, имеются условные рефлексы, вырабатываемые на простые раздражители и на различные виды комплексных раздражителей, натуральные на естественные признаки предметов (например, на запах пищи) и искусственные - на случайные ее признаки (например, бренчание миски), классические, инструментальные и др.

8. Запечатление как особый вид научения у животных — форма раннего научения животных. Характеризуется связыванием некоторых врожденных поведенческих реакций (инстинктов) с отличительными признаками некоторых объектов, на которые они после этого переносятся, реализуясь как инстинктивное поведение. В естественных условиях в качестве подобных объектов выступают прежде всего такие, которые важны для биологического выживания особи: родители, детеныши одного помета, половые партнеры, пищевые объекты, биологические враги. При этом возможности для запечатления локализованы в достаточно ограниченный период времени, которой в силу этого получил название сенсибильного (или критического), а сам процесс совершается очень быстро, иногда для него достаточно единственной встречи с объектом запечатления, и происходит он без пищевого или иного подкрепления. Повторное связывание исходной инстинктивной реакции с другими ключевыми признаками, как правило, невозможно. Достаточно изучена такая форма запечатления, как „реакция следования" птенцов или детенышей млекопитающих за родителями и друг за другом, биологический смысл которого заключается в обеспечении сплоченности семьи и видовых групп.

Импринтимгом или запечатлением называют специфическую форму научения у высших животных, при котором происходит почти мгновенное запоминание признаков неодушевленных и одушевленных объектов, поведенческих актов и других явлений. Отличительной чертой импринтинга является способность организма к раннему и почти мгновенному обучению. Сейчас считается, что явл^та запечатления относится к группе натуральных условных рефлексов и может быть усилено или облегчено, или даже направлено по отношению к конкретному явлению или объекту при помощи какого-либо подкрепления. Как правило, чем дольше животное следует за каким-либо объектом и чем больше знакомится с ним, тем меньше его привлекают другие объекты. Реакцию импринтирования (следования) можно усилить пищевым подкреплением, хотя подкрепляющим фактором является самодвижение и контакт с матерью, исходящее от

нее тепло.

Импринтирование, в отличие от других форм научения, происходит лишь на определенной стадии развития организма и считается необратимым. Кроме того, оптимальные чувствительные периоды для зрительного, слухового и других видов запечатления могут не совпадать во времени. Например, запечатление матери происходит на раннем этапе жизни детеныша, а период запечатления полового партнера

гораздо позже и совпадает со временем приобретения молодыми животными морфологических признаков взрослого животного. Хотя Павлов считал, что чувствительный период никогда не заканчивается, он только затухает с возрастом животного, но, вместе с тем, если по какой-либо причине запечатление не произойдет в нужный период, животное может стать настолько психически неполноценным, что окажется неспособным существовать в привычной для данного вида среде обитания. У собак чувствительный период приходится на возраст между 3 и 10 неделями жизни. В течение этого периода у щенков развиваются нормальные социальные контакты. Если щенка изолировать сразу после рождения и держать в условиях изоляции более 14 недель, то у него не сформируется нормальное социальное поведение. Подобно некоторым птицам, собаки легко воспринимают людей как социальных партнеров, и поэтому у щенка может образоваться прочная длительная связь со своим хозяином, если привязанность возникла в оптимальные сроки соответствующего чувствительного периода.

9. Латентное научение - формирование определенных навыков в ситуации, когда их непосредственная реализация не необходима и они оказываются невостребованными. Основано на формировании у субъекта в результате его ориентировочно- исследовательской деятельности образа целостной ситуации и своих действий в ней. Понятийное оформление понятия "латентного обучения" сыграло ключевую роль в эволюции бихевиоризма, который опирался на теорию научения как связи стимула и реакции при наличии действия подкрепления, и возникновении нвобихевиоризма (Э. Толмен и др.), в котором научение трактуется как когнитивное действие. Роль латентного обучения в практической жизни особенно ярко проявляется в развитии речи как следствия прослушивания младенцем речи взрослого, и при решении человеком творческих задач, когда ориентировка на признаки, не составляющие цели решаемой субъектом задачи, проявляется в форме внезапных "озарений", экспер. исследование Тол мена

Латентное, или скрытое, научение исследовал и пытался объяснять Толмен, наблюдая за крысами 8 лабиринте. В основе этого вида научения лежит исследовательская мотивация. В ходе исследовательского поведения строится то, что Толмен назвал когнитивной картой. У животного формируется психический образ компонентов среды и собственных действий в среде. После этого животное может переходить к нормальной повседневной жизни. Кроме этих ситуаций, латентное научение происходит у детенышей зверей и детей в процессе игры