Поведение

101

Николаса Макинтоша (Mackintosh, 1975):

Животные и люди ищут информацию, предсказывающую биологически значимые события (например, БС). Когда прогнозирующие сигналы найдены, повышенное внимание уделяется этим сигналам, в то время как остальным сигналам внимания уделяется меньше.

Эта теория хорошо объясняет эффекты затенения и блокировки, а также эффект латентного торможения (замедление выработки условного рефлекса, если перед выработкой предъявлять будущий УС изолированно без БС)

3.2.2. Инструментальные условные рефлексы

Непосредственным основоположником бихевиоризма считается Эдвард Ли Торндайк (Edward Lee Thorndike 18741949).

Сам он называл себя не бихевиористом, а "коннексионистом" (от англ. "коннексия" - связь). Однако об исследователях и их концепциях следует судить не по тому, как они себя называют, а по их роли в развитии познания. Работы Торндайка открыли первую главу в летописи бихевиоризма.

Свои выводы Торндайк изложил в 1898 году в докторской диссертации "Интеллект животных. Экспериментальное исследование ассоциативных процессов у животных" (Эту работу И.П. Павлов считал пионерской в объективных исследованиях поведения). После защиты диссертации Торндайк на протяжении 50 лет работал преподавателем учительского колледжа. Он опубликовал 507 работ по различным проблемам психологии. Термины Торндайк употреблял традиционные - "интеллект", "ассоциативные процессы", но содержанием они наполнялись новым.

И. П. Павлов называет Э.Торндайка своим предшественником: «Должен признать, что честь первого по времени вступления на новый путь должна быть предоставлена Edward L.Thorndike, который на два-три года предупредил наши опыты и книга которого должна быть признана классической как по своему взгляду на всю предстоящую

102

грандиозную задачу, так и по точности полученных

Рис. 14. Эдвард Торндайк (Edward Lee Thorndike) 1874—1949

результатов». [из предисловия И.П.Павлова к его книге «Двадцатилетний опыт изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных»

Стимулом к началу работ по изучению инструментальных условных рефлексов явилось наблюдение Моргана над тем, как его собака Тоби научилась открывать задвижку на садовой калитке, просовывая голову между рейками штакетника.

Торндайк разработал способы повторения этого наблюдения в контролируемых лабораторных условиях, сконструировав т.н. "проблемную клетку". Голодную кошку помещали в такую клетку,. около которой снаружи находилась еда. Кошки должны были нажимать на задвижку или тянуть за пружину, чтобы, открыв дверцу,. выйти из ящика и получить пищу. Ящики были сделаны с вертикальными щелями, так что пища была заметна. Голодная кошка, впервые посаженная в

103

такую клетку, производит множество движений, тянется к пище, скребет пол и стены камеры. Наконец она случайно ударяет по запирающему механизму и выскакивает наружу. При последующих пробах кошка начинает предпочитать другим действиям операции с запирающим механизмом, и через некоторое время открывает дверцу сразу, как только ее поместят в клетку. Этот вид научения Торндайк назвал "путем проб и ошибок и случайного успеха". В настоящее время используется другое название - инструментальное научение, поскольку правильная реакция,. ведущая к вознаграждению, требует использования инструментов.

Объясняя изменения, происходящие в поведении животного в этих опытах, Торндайк (1913) предложил "закон эффекта", соласно которому для реакции, за которой следует вознаграждение или состояние удовлетворения, вероятность повторения возрастает, а для реакции , вызывающей вредное или неприятное последствие, вероятность повторения снижается. Торндайк считал (1911), что подкрепление повышает вероятность реакции, с которой оно сочетается, потому что усиливает установленную связь между ней и присутствующей стимульной ситуацией. Этот взгляд стал известен как "теория научения по принципу стимул-реакция".

Своими экспериментами Торндайк существенно расширил арсенал методов объективного изучения поведения. Введенные им в практику лабораторного проблемных ящиков", позволяли количественно оценивать ход процесса научения. Торндайк первым ввел графическое изображение хода выработки навыка исследования методы, в том числе и метод "- "кривую научения". Переход к строгой количественной оценке проявлений поведения животных в эксперименте сделал Торндайка основоположником сравнительной психологии. Зарождение этого направления было толчком для создания в Америке ряда лабораторий. Работы Торндайка впервые позволили экспериментально отдифференцировать различные

формы индивидуального приспособительного поведения, показав, что в основе действий животного, которые часто воспринимаются как проявление разума, могут лежать более простые процессы, и прежде всего обучение методом проб и ошибок.

104

Рис. 15. Проблемная клетка Торндайка.

3.2.2.1.Теория связей Торндайка.

Основатель теории научения Э.Торндайк рассматривал сознание как систему связей, объединяющую идеи по ассоциации. Чем выше интеллект, тем большее число связей он может установить. В качестве двух основных законов научения Торндайк предложил «закон упражнения» и «закон эффекта».

«Закон упражнения»: (англ. Law of exercise) гласит, что повторение определённого акта способствует научению и облегчает его выполнение в дальнейшем («повторение — мать учения»).

«Закон эффекта» (англ. Law of effect) заключается в том, что действие, совершаемое с удовольствием, усиливает связь между стимулом и реакцией, а неудовольствие — ослабляет. Следует отметить, что «научение» Торндайк характеризует как связь между стимулом и реакцией, сила которого оценивается вероятностью возникновения реакции на стимул. Первым начал

105

использовать двучленную схему S-R.

В своей книге "Интеллект животных", изданной еще в 1898 г., Торндайк утверждал, что решение задачи является интеллектуальным актом, и что "правильное" движение появляется как результат активных действий индивида путем последовательного перебора различных манипуляци.

3.2.2.2. Коннекционизм

Торндайк создал экспериментальный подход, который назвал коннекционизмом. Он писал, что если бы ему надо было проанализировать сознание человека, он стал бы «искать связи между (а) ситуациями, элементами ситуаций и составляющими ситуаций и (б) реакциями, готовностью реагировать, стимулами, торможением и направленностью реакций. Если все это подробно учесть, говоря о том, что человек будет думать и делать, что будет раздражать или радовать его в любой воображаемой ситуации, то мне кажется, что ничто не останется в стороне... Научение - это связь, соединение. Разум -

это система связи человека» (Thorndike. 1931. P. 122).

Эта позиция явилась логическим продолжением более старого философского понятия об ассоциации, но с одной существенной разницей: вместо рассуждений об ассоциации или связи между идеями Торндайк ввел понятие связи между ситуациями и реакциями. Несмотря на то, что он включил в свою психологическую теорию более объективную основу, он тем не менее продолжал рассматривать психические, то есть субъективные процессы. Рассматривая поведение подопытных животных, он говорил об «удовлетворении», «неудовольствии» и «дискомфорте», а эти термины в большей степени являются относящимися к психике, нежели к поведению. Таким образом Торндайк продемонстрировал влияние Романеса и Моргана. «Подробный анализ психической деятельности животных на основе объективных умозаключений сопровождался описанием личных переживаний животных на основе субъективных заключений» (Mackenzie. 1977. P. 70).

Следует отметить, что Торндайк, как и Леб, не приписывал животным высокого уровня сознания и интеллекта с той свободой и экстравагантностью, как это делал в свое

106

время Романее, В зоопсихологии, начиная со времен основания науки и до периода работы Торндайка - наряду с ростом значения экспериментальных методов исследования объективного поведения - можно наблюдать постоянное снижение роли сознания.

Торндайк считал, что для изучения поведения его необходимо разбить на элементарные составные части - пары «стимул-реакция». Таким образом он разделял со структуралистами их аналитическую и атомистическую точку зрения. Связи «стимул-реакция» являются элементами поведения (но не сознания), строительными кирпичиками, из которых складывается более сложное поведение.

Для описания значимых ассоциаций Торндайк использовал термин «принадлежность»: связи легче устанавливаются, когда объекты как бы принадлежат друг другу, т.е. взаимозависимы. Научение облегчается, если заучиваемый материал осмыслен. Торндайк сформулировал также концепцию «распространения эффекта» – готовности усвоить сведения из областей, смежных с теми областями, которые уже знакомы. Торндайк экспериментально изучал распространение эффекта с целью определить, влияет ли обучение какому-то предмету на усвоение другого – например, помогает ли знание древнегреческой классики при подготовке будущих инженеров. Оказалось, что положительный перенос наблюдается лишь в случаях, когда области знания соприкасаются. Научение одному виду деятельности может даже препятствовать овладению другим («проактивное торможение»), а вновь освоенный материал способен иногда разрушать что-то уже выученное («ретроактивное торможение»). Эти два вида торможения являются предметом теории интерференции при запоминании. Забывание какого-то материала связано не только с течением времени, но и с влиянием иных видов деятельности.

Дальнейшее развитие анализа механизмов двигательного научения связано с работами Конорского и Миллера (1933, 1979). В их опытах животное в ответ на условное раздражение для того чтобы получить подкрепление должно было совершить определенное движение. В качестве подкрепленяи использовалось пищевое вознаграждение или избавление от

107

боли. Авторы описали четыре типа взаимоотношений между стимулами и реакциями при инструментальном рефлексе.

1.Каждое сгибание лапы (спонтанное или вызванное экспериментатором) во время звукового сигнала подкреплялось пищей. Звук или изолированное сгибание лапы сами по себе пищей не подкреплялись.

2.Сгибание лапы в присутствии или отсутствии звука никогда не сочеталось с пищей, в то время как предъявление тона, не сопровождаемое сгибанием лапы, всегда сменялось пищевым подкреплением.

3.Сгибание лапы, выполняемое в присутствии или при отсутствии звука, никогда не сочеталось с болевым раздражением.

4.Всякое сгибание лапы, происходившее в присутствии тона, сочеталось с отвергаемым аверсивным стимулом, в то время как только тон, или только сгибание в отсутствии тона никогда не сочеталось с аверсивным стимулом.

Эти четыре вида инструментальных рефлексов были названы: обучение через поощрение, обучение через упущение, обучение через избегание, обучение через наказание.

При классическом условном рефлексе при предъявлении условного раздражителя возникнет стереотипный ответ, обусловленный тем безусловным рефлексом, на базе котрого вырабатывался условный рефлекс. При формировании инструментального рефлекса условное раздражение служит лишь предупреждением того, что эксперимент начался, служит сигналом к определенному произвольному движению, которое может и не состояться при отсутствии активного участия животного. Таким образом, отличительной особенностью инструментального условного рефлекса как оригинального типа ассоциативного обучения является то, что в ответ на условное раздражение животное не просто ожидает подкрепления, как при классическом условном рефлексе, а должно проявить определенную активность. Рефлекс потому и называется инструментальным, что он служит средством, инструментом, обеспечивающим подкрепление.

Второй отличительной особенностью инструментального рефлекса от классического является то, что он вырабатывается не на базе безусловного рефлекса, а на базе любого движения,

108

которое не связано с реакцией на подкрепляющий стимул. Это означает, что при инструментальном рефлексе в результате обучения животное приобретает способность не только реагировать на новое раздражение, но и реагировать на новое раздражение новой двигательной реакцией (Конорский Ю.

1970).

Некоторое время полагали, что инструментальные рефлексы связаны только с соматической системой. в отличие от классических условных рефлексов, которые вызывали и соматические, и вегетативные реакции организма. Однако позже было установлено, что эффектом инструментального рефлекса может быть и вегетативная реакция, такая как слюноотделение, сердцебиение и другие. Процедура выработки инструментального рефлекса, когда новое движение, которому хотят обучить животное, вызывается пассивным сгибанием лапы или электрическим ее раздражением, заставила предположить, что в основе инструментального рефлекса лежит выработка классического условного рефлекса на проприоцептивные раздражения, следующая вслед за спровоцированным движением (Конорский Ю., 1970).

Другую форму инструментального обучения (возникающую не по принципу «проб и ошибок») открыли в 20-х гг. независимо от бихевиористов польские физиологи Ю.Конорский и С.Миллер, работавшие в то время в лаборатории И.П.Павлова. Они назвали эту форму «условным рефлексом 2-го рода», чтобы отличить от условных рефлексов, изученных в лаборатории И.П.Павлова ранее.

В сенсорных условных реакциях (названных Ю. Конорским условными рефлексами 1-го рода) ответные акты являются или унаследованными (пищевыми, оборонительными, ориентировочными, половыми и другими безусловными рефлексами), или ранее хорошо закрепленными условными рефлексами (условные рефлексы высших порядков). Следовательно, они характеризуются формированием только афферентной части рефлекса, при которой индифферентный раздражитель превращается в активный. Ответная же реакция на условный раздражитель остается той же, что и при безусловном или ранее хорошо выработанном условном раздражителе. Например, при

109

выработке оборонительного условного рефлекса на запах в центральной нервной системе устанавливаются связи между афферентными клетками, воспринимающими раздражение обонятельного анализатора, и болевым центром. При этом характер ответной условной и безусловной реакций совпадает. В обоих случаях начинается слюноотделение. Аналогично вырабатываются и проявляются другие сенсорные условные реакции (в частности, оборонительные двигательные условные рефлексы в виде отдергивания руки, подкрепляемые болевым раздражением, сухожильные, зрачковые, мигательные рефлексы).

Условные рефлексы этого рода не всегда могут в достаточной мере изменить взаимоотношения организма с окружающей средой и полноценно обеспечить адекватное приспособление, так как при этом не организуются новые формы самих ответных реакций Более адекватное приспособление обеспечивается тем, что животные и человек способны кардинально изменять характер своих эффекторных реакций при взаимоотношениях с окружающей средой

Оперантные условные рефлексы (по классификации Ю. Конорского, рефлексы 2-го рода) характеризуются новой (не унаследованной от предков или не имевшейся в ранее индивидуально при. обретенном фонде) формой ответной реакции. Эти рефлексы называются также «инструментальными», так как при их осуществлении используются разные предметы (инструменты). Например, животное конечностью открывает задвижку на дверце и достает находящуюся за ней пищу. Поскольку при формировании таких рефлексов создается сложный комплекс вновь образованных движений, эти рефлексы называют также «манипуляционными».

Американские ученые Е.Хилгар и Д.Маркес предложили термин «инструментальный условный рефлекс». Этот термин указывает на то, что животное использует условнорефлекторную реакцию как инструмент для получения подкрепления.

В настоящее время в отечественной литературе данное явление чаще всего по-прежнему называют инструментальным условным рефлексом или инструментальным обучением.

110

Существует точка зрения, рассматривающая инструментальные рефлексы как одну из разновидностей классических условных (Сторожук В.М., 1986).

4. Бихевиоризм, как этап в изучении поведения