Хрестоматия по зоопсихологии и сравнительной психологии

Подождите немного. Документ загружается.

Существуют определенные доказательства того, что шимпанзе могут постигать

смысл слов, т. е. что они на самом деле способны употреблять названия различных

объектов. Однако их способности не столь очевидны, когда дело касается многих

других аспектов языка человека, которые представляют интерес, прежде всего при

оценке когнитивных способностей шимпанзе. Особый интерес представляет вопрос

о том, способны ли шимпанзе вводить в свой репертуар новые (не выученные ранее)

«сообщения». Этот вопрос представляется важным и для оценки танца пчел (...).

По-видимому, иногда шимпанзе создают новые фразы. Сообщалось, в частности,

о том, что Уошо выдумала слово «candy drink», («сладкое питье») для обозначения

арбуза, а лебедя назвала «water bird», т. е. водяной птицей. Однако такие случаи

трудно интерпретировать, поскольку существует возможность, что кажущееся

новым использование слова является лишь результатом простой генерализации.

Например, Уошо научили знаку цветка, когда показывали ей настоящий цветок. Она

освоила этот знак, но пользовалась им не только в отношении цветка, но и в

отношении аромата табака и запахов кухни. Возможно, что Уошо связала этот знак с

запахом цветка и генерализовала его на другие запахи (Gardner, Gardner, 1969).

Другая проблема состоит в том, что шимпанзе иногда создают новые комбинации

слов, которые выглядят как не имеющие никакого смысла. Любимой пищей Нима

были бананы, и он часто комбинировал это слово с другими словами, такими, как

питье, щекотание и зубная щетка. Хотя и можно предположить, что «banana

toothbrush» («банан» — «зубная щетка») — это требование банана и зубной щетки,

чтобы почистить зубы после съедания банана, но это предположение кажется

маловероятным, поскольку банан и зубная щетка никогда не оказывались в поле

зрения обезьяны в одно и то же время и Ним никогда не просил тех предметов,

которых он не мог видеть раньше (Ristau, Robbins, 1982). По-видимому, такие

причудливые комбинации: слов представляют собой пример игры словами, которая

напоминает подобную игру у детей. Экспериментаторы заметили, что Уошо делала

знаки и сама себе, кода играла одна, почти так же, как дети разговаривают сами с

собой.

Таким образом, мы можем сказать, что попытки научить шимпанзе и других

человекообразных обезьян различным типам человеческого языка имели

ограниченный успех. Вероятно, человекообразные обезьяны способны достичь в

этом лишь уровня маленького ребенка. Вполне возможно, что различие между

человекообразными обезьянами и человеком — это всего лишь различие в

интеллекте. Однако вполне вероятной представляется и гипотеза о том, что люди

обладают каким-то врожденным аппаратом для освоения языка. Эту мысль первым

высказал Хомски (Chomsky, 1972). Во всяком случае, описанные здесь

эксперименты с человекообразными обезьянами определенно открыли нам такие их

способности, о которых мы раньше и не подозревали, и существенно приблизили

нас к пониманию когнитивных возможностей этих животных.

Истоки человеческого языка

Скорее всего, истоки человеческого языка навсегда останутся для нас загадкой.

Брешь, разделяющая лингвистические возможности человека и животных,

настолько велика, что мы можем узнать лишь крупицу, когда проводим

сравнительные исследования с различными живущими ныне видами животных.

Изучение ископаемых остатков дает нам какую-то путеводную нить, но эти данные

очень трудно интерпретировать. Проблема заключается в том, что нам не ясно, что

именно считать доказательством языковой способности (Passingham, 1982). Если

считать, что речь была необходимым предшественником языка, то следует

пользоваться данными, относящимися к эволюции голосового аппарата.

Реконструкции, основанные на характеристиках костей черепа и нижней челюсти,

дают основание предположить, что голосовые аппараты неандертальца,

австралопитеков и шимпанзе очень схожи (Lieberman, 1975).

Даже если мы не примем в расчет сомнения в надежности таких данных, мы не

сможем сделать вывод, что неандерталец не был способен к языку. Вполне

возможно, что эволюция языка началась с какого-то изощренного использования

жестов, а речь возникла уже позже (Passingham, 1982).

Слепки мозга ископаемых гоминид дают нам информацию о размерах и форме

мозга, которые можно сравнить с соответствующими характеристиками мозга

современного человека. Можно предположить, что крупный мозг, вероятнее всего,

ассоциируется с языковыми способностями у приматов, однако неизвестно,

насколько большим для этого должен быть мозг. Мозг неандертальца слегка

превышает по размеру средний мозг человека, но означает ли это, что язык был

характерной чертой, присущей жизни неандертальца? Большой мозг может быть

признаком интеллекта, однако может оказаться, что «обладание человеческим

языком связано с особым типом психической организации, а не просто с большей

степенью интеллекта» (Chomsky, 1972). Однако при анализе конфигурации мозга

можно получить дополнительные ключи к пониманию этой проблемы. У некоторых

гоминид наблюдается асимметрия полушарий — особенность, сходная с

особенностью мозга современного человека (LeMay, 1976). У Homo sapiens

прослеживается определенная связь между асимметрией мозга и существованием

языка, и вполне возможно, что нечто подобное имело место у некоторых ранних

гоминид (Passingham, 1982). Были также предприняты попытки идентифицировать в

слепках мозга ископаемых некоторые структуры, относительно которых известно,

что у современного человека они имеют отношение к языку (Holloway, 1976). Быть

может, с помощью более совершенных методик (например, Holloway, 1981) можно

было бы более глубоко провести такого рода анализ, однако те данные, которыми

мы располагаем в настоящее время, подтверждают только самые осторожные

предположения.

Различные предметы, изготовленные древним человеком, которые обнаружены на

местах его стоянок, свидетельствуют об использовании им символических

изображений. Каменные орудия и другие инструменты уходят в глубь веков на 2,5

млн. лет, (Lewin, 1981), но они еще не являются необходимыми свидетелями

существования языка (Passingham, 1982). Украшения, обнаруживаемые на

ископаемых изделиях, заставляют предположить, что их изготовитель владел

символическим языком (Mar-shack, 1976), и такие украшенные изделия отстоят от

нас примерно на 300 000 лет. Однако рисунки-изображения, по-видимому,

появились только у Homo sapiens около 30 000 лет назад. Письменный язык, скорее

всего, развивался от изобразительных символов с эмоциональным и мистическим

значением к более информативному изображению каких-то конкретных ситуаций.

Однако мы можем идентифицировать свойства истинного языка только тогда, когда

обнаружим символы для звуков речи, а не для понятий (Klix, 1982).

3. И. Зорина

ИНДИВИДУАЛЬНО-ПРИСПОСОБИТЕЛЬНАЯ

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЖИВОТНЫХ

Ассоциативное обучение, когнитивные процессы

Индивидуально-приспособительная деятельность животного, т. е. адаптация

особи к конкретным условиям среды, позволяет ему с большим или меньшим

успехом выживать, преодолевая трудности и опасности повседневного

существования. Эта деятельность многообразна по составу и включает

приобретенные компоненты разной природы. Рассмотрим виды индивидуально-

приспособительного поведения, в основе которых лежат процессы обучения.

Обучение и пластичность

Из существующих в настоящее время определений феномена «обучение»

предпочтение отдается определению У. Торпа (Thorpe, 1963).

На обучении основаны события естественной жизни животных, например,

формирование навыков отыскания определенной пищи, избегания опасных участков

местности, выбора удобных троп, взаимодействия с сородичами и животными дру-

гих видов и т. п. В лабораторных опытах можно наблюдать, как животное обучается

действиям, заданным экспериментатором. Примерами могут быть «слюнные»

условные рефлексы собаки, т. е. выделение слюны уже в момент попадания

животного в комнату, где в процессе опытов оно получало подкормку; отыскание

крысой выхода из лабиринта; избегание болевого раздражения; клевание птицей

кнопки при действии определенных стимулов и т. п.

Способность к обучению базируется на присущем центральной нервной системе

свойстве пластичности.

Она 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 сенситизацией, или

снижаться, тогда говорят о привыкании.

По определению нейрофизиологов, анализирующих пластические изменения в

мозге (Конорски, 1970; Котляр, 1986), это достаточно формальное определение

показывает, что изменения ответа системы при повторном действии стимула можно

описать на языке математики.

Классификация форм индивидуально-приспособительной

деятельности

Зорина 3. И., Полетаева И. И. Зоопсихология. Экспериментальное мышление животных//

Учебное пособие по ВИД и зоопсихологии. М.: Аспект-Пресс, 2001. С. 11-95.

Формы обучения животных весьма разнообразны, и обычно их подразделяют на

три основные категории: неассоциативное обучение, ассоциативное обучение и

когнитивные процессы. О. Меннинг (1982) и Д. Дьюсбери включали в свои

классификации также и «инсайт-обучение». Приводим систематизированный

перечень этих феноменов (по данным разных авторов).

Классификация включает некоторые сведения об элементах рассудочной

деятельности, которым посвящена основная часть пособия. Ряд авторов выделяют в

своих книгах раздел «Complex cognition», который соответствует разделу «Когни-

тивные процессы» настоящей главы, а также содержанию ряда следующих глав, где

рассматривается формирование у животных понятий, усвоение языков-посредников

и т. д. Для изучения механизмов обучения нередко используют различные модели, в

том числе так называемые клеточные аналоги обучения или процесс

посттетанической потенциации.

Классификация форм обучения и когнитивных процессов, (составлена нами на

основе классификаций О. Меннинга (Manning, Dawkins, 1992), Д. Дьюсбери (1981),

Р. Томаса (Thomas, 1996), Дж. Пирса (Реаrсе, 1998) и др.). Неассоциативное

обучение:

• привыкание. Ассоциативное обучение:

• классические условные рефлексы;

• инструментальные условные рефлексы. Когнитивные процессы:

• латентное обучение;

• выбор по образцу;

• обучение, основанное на представлениях о:

- пространстве;

- порядке стимулов;

- времени

;

- числе.

Элементарное мышление

Далее рассматривается основные формы обучения, приведенные в схеме

классификации.

Неассоциативное обучение (привыкание)

Неассоциативное обучение (привыкание) заключается в ослаблении реакции при

повторных предъявлениях раздражителя.

Изначально любой раздражитель (стимул), действующий на органы чувств

животного, вызывает у него соответствующую ответную реакцию: поворот головы в

сторону света или звука, отдергивания конечности и др., у моллюсков — втягивание

жабр и т. д. При повторном систематическом предъявлении того же стимула

реакция постепенно ослабевает и может исчезнуть совсем, т. е. происходит

Обширный экспериментальный материал по восприятию и оценке животными параметров времени в

книге не затронут, поскольку эти вопросы практически не имеют прямой связи с проблемой мышления

животных.

Классификация видов мышления животных рассматривается в главе 4.

привыкание к раздражителю. Так, например, только что установленное в огороде

чучело распугивает птиц, однако с течением времени их страх ослабевает, и они

перестают реагировать на этот предмет.

Привыкание — наиболее примитивная форма обучения, отчетливо выраженная

даже у низших организмов — беспозвоночных животных. Его успешно исследуют

на имеющих простую нервную систему кишечно-полостных, червях, моллюсках,

насекомых. Для изучения привыкания используются также модельные системы —

так называемые клеточные аналоги привыкания, или срезы мозга.

Более строго привыкание определяют как снижение вероятности появления

реакции или уменьшение интенсивности при неоднократном повторении

вызывающего ее раздражителя. Ослабление ответной реакции можно считать

истинным привыканием только в том случае, когда оно обусловлено изменениями в

ЦНС, а не адаптацией рецепторов или утомлением.

Применение какого-либо нового стимула прекращает процесс привыкания к

прежнему раздражителю, и угасшая было реакция на исходный раздражитель

полностью восстанавливается. Для привыкания характерно и так называемое

спонтанное восстановление, если действие стимула временно прекращается. Более

подробные сведения о свойствах процесса привыкания можно найти в учебниках

Кэнделла (19877), Шеперда (1987) и Эккерта и др. (1991).

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 в зависимости от своей «структуры» называются либо

классическими, либо инструментальными условными рефлексами.<...>

Классические условные рефлексы

Условно-рефлекторное слюноотделение, которому уделялось основное внимание

в лаборатории Павлова, относится к классическим УР.

При выработке классического УР последовательность событий в опыте никак не

зависит от поведения животного. Она устанавливается либо экспериментатором,

либо специальной программой, в соответствии с которой включаются те или иные

стимулы, в ответ на них можно наблюдать образование условных реакций.

В настоящее время в связи с использованием разнообразных экспериментальных

животных (не только традиционных собак), а также благодаря разнообразным

методам регистрации изучаемых реакций на смену павловской методике классичес-

ких слюнных УР пришли другие, более удобные лабораторные модели, которые

продолжают быть предметом многочисленных исследований (см. также Мак-

Фарленд, 1987; Реаrсе, 1998). <...>

Инструментальные условные рефлексы

(или обучение методом проб и ошибок)

Начало исследований инструментальных УР связано с именем Э. Торндайка (...),

хотя их анализ проводился и в лаборатории И. П. Павлова. <...>

В опытах с «проблемными ящиками» Торндайк наблюдал, как посаженная в ящик

кошка ищет выход, пытаясь открыть дверцу разными способами (...) (для этого

нужно было нажать на задвижку или потянуть за пружину). Кошка сначала совер-

шает много разных действий (проб), которые в своем большинстве бывают

неверными (ошибки), пока случайно не откроет | ящик. При последующих пробах

она выходит из ящика все быстрее и быстрее. Конструкция устройства была

подсказана Торн-дайку К. Ллойдом-Морганом, наблюдавшим, как его собака

манипулирует с задвижкой калитки, чтобы «улизнуть» из дома (...). Такое обучение

Торндайк и назвал - «методом проб и ошибок». В дальнейшем обучение животного

подобным действиям получило название инструментальных (или оперантных) УР.

Торндайк первым предложил количественную оценку динамики обучения

животного инструментальному навыку. Для этого он ввел так называемые «кривые

научения».

Между классическими и инструментальными УР существуют определенные

различия.

<...>При классических УР временная связь между условным сигналом и

безусловной реакцией возникает непроизвольно при действии безусловного

раздражителя (подкрепления).

При инструментальных УР подкрепление, например пища, дается только после

того, как животное совершает определенное действие, которое не имеет прямой

связи с безусловным раздражителем.

<...>К категории инструментальных УР относится формирование навыка нажатия

на рычаг (или клевания кнопки) для получения порции пищи. После работ Б.

Скиннера этот УР стал основным в исследованиях бихевиористов (анализ связей

«стимул-реакция»). К инструментальным УР относится также обучение

подопытного животного находить путь к пище или избегать неприятных стимулов в

лабиринте. Инструментальным УР является и реакция избегания — навык

переходить в тот отсек экспериментальной камеры, где отсутствует болевое под-

крепление.

<...>Обширные исследования, выполненные сторонниками идей бихевиоризма,

привели к появлению целого ряда новых терминов и понятий и созданию

специфического языка для описания закономерностей процесса обучения,

обнаруженных только благодаря примененным ими подходам. Многие термины

сначала использовались как чисто технические — для объективного описания

данных (знакомство с ними может помочь при чтении научных статей

бихевиористов). К таким терминам, в частности, относятся:

• оперантное поведение — спонтанные действия, не вызванные каким-либо

очевидным стимулом;

• реактивное поведение — всякое поведение, которое совершается в ответ на

определенный стимул;

• режим подкрепления (reinforcement schedule): соотношение числа реакций

(например, нажатий на рычаг) и вознаграждений (например, кусочков пищи;

подробнее см. ниже);

• постоянный (или переменный) интервал (fixed or variable interval) —

вознаграждение дается через определенные интервалы времени, в период которых

животное может осуществлять двигательные реакции (эти интервалы могут быть

постоянными или варьироваться по длительности), но по истечении этого интервала

подкрепляется только первая реакция;

• фиксированное (или переменное) соотношение (fixed ratio or variable ratio) —

подкрепление дается животному только после того, как оно произведет какое-то

количество реакций (нажатий или клеваний). Можно давать подкрепление только

после определенного числа реакций (фиксированное соотношение) или это число

может каким-то образом варьироваться (переменное соотношение);

• смежность (contiguity) — этим термином обозначают постулируемое

возникновение связей между стимулами и возникающими на их основе реакциями, а

также совпадение УС с реакцией животного или УС с подкреплением, которое

необходимо для возникновения УР;

• ключ (сие) — обычно это либо рычаг, на который нажимает крыса, либо

освещенный кружок, по которому наносит удар клювом голубь (этот термин,

обычный для работ бихевиористов, не следует путать с термином «ключевой

стимул», принятым в этологии для обозначения видоспецифических стимулов,

вызывающих инстинктивные реакции)<...>

Когнитивные (познавательные) процессы

Общая характеристика

<...> Метод отсроченных реакций. Мысль о существовании у животных некоего

«процесса представления», т. е. такой активности мозга, которая соответствует

полученной ранее стимуляции, но может поддерживаться в ее отсутствие, была

впервые высказана У. Хантером в 1913 г. Для оценки способности животного

реагировать на воспоминание о стимуле в отсутствие этого реального стимула У.

Хантер предложил метод отсроченных реакций.

Животное (в опытах Хантера — енота) помещали в клетку с тремя одинаковыми и

симметрично расположенными дверцами для выхода. Над одной из них на короткое

время зажигали лампочку, а потом еноту давали возможность подойти к любой из

дверец. Если он выбирал дверцу, над которой зажигалась лампочка, то получал

подкрепление. При соответствующей тренировке животные выбирали нужную

дверцу даже после 25-секундной отсрочки — интервала между выключением

лампочки и возможностью сделать выбор.

В опытах других исследователей задача ставится иначе. На глазах у голодного

животного в один из двух (или трех) ящиков помещают корм. По истечении периода

отсрочки животное выпускают из клетки или убирают отделяющую его преграду.

Его задача выбрать ящик с кормом.

Выполнение теста на отсроченные реакции на неслучайном уровне считается

доказательством наличия у животного мысленного представления о спрятанном

предмете (его образа), т. е. существования какой-то активности мозга, которая в

этом случае подменяет информацию от органов чувств. С помощью этого метода

были исследованы представители различных видов животных и было

продемонстрировано, что их поведение может направляться не только

действующими в данный момент стимулами, но также и хранящимися в памяти

следами, образами или представлениями об отсутствующих стимулах.

Опыты на разных животных были дополнены исследованиями на детях. Эту

методику стали довольно широко применять и в нашей стране, начиная с 30-х годов,

но многие ученики И. П. Павлова (например, Э. Г. Вацуро) отождествляли ее с

методом следового УР, когда выполнение условной реакции происходит как бы на

основе «следов действия УС». Метод отсроченных реакций стали использовать как

тест на форму особой памяти, которая не идентична памяти, формирующейся при

УР (см. словарь терминов).

<...> Тест на оценку представлений о константности свойств предметов. Один

из способов изучения роли представлений в поведении и психике животного — тест

на «константность свойств предмета» («object permanence»), т. е. на способность

субъекта понимать, что предмет, скрывшийся из поля зрения, продолжает

существовать, может быть отыскан и не меняет при этом своих свойств. Тест

широко применяется в исследованиях психического развития животных и человека

(Пиаже, 1969; Бауэр, 1979).

Для оценки способности животных оперировать представлениями о

константности свойств предмета существуют тесты:

• на «неисчезаемость»;

• на «вмещаемость»;

• на «перемещаемость» и др.

Термины были введены Л. В. Крушиноким (1986) и соответствующие тесты

названы им «эмпирическими законами». Они соответствуют 4-й и 6-й стадиям

развития по Пиаже (1969) (...).

В основе понимания животным или ребенком принципа «неисчезаемости» лежит

эмпирическое знание того, что предметы существуют, даже если в данный момент

они недоступны непосредственному восприятию органами чувств.

По мнению Л. В. Крушинского, понимание животным этого принципа составляет

необходимое условие для проявления способности к экстраполяции направления

движения стимула и решению ряда других элементарных логических задач

«Мысленный план» лабиринта. Одним из первых гипотезу о роли

представлений в обучении животных выдвинул Э. Толмен в 30-х годах XX века

(1930, 1997). Исследуя поведение крыс в лабиринтах разной конструкции, он

пришел к выводу, что общепринятая в то время схема «стимул-реакция» не может

удовлетворительно описать поведение животного, усвоившего ориентацию в такой

сложной среде, как лабиринт. Толмен высказал предположение, что в период между

действием стимула и ответной реакцией в мозге совершается определенная цепь

процессов («внутренние или промежуточные переменные»), которые определяют

последующее поведение. Сами эти процессы, по мнению Толмена, можно

исследовать строго объективно по их функциональному проявлению в поведении.

В процессе обучения у животного формируется «когнитивная карта» всех

признаков лабиринта, или его «мысленный план». Затем на основе этого «плана»

животное выстраивает свое поведение.

Толмен и его последователи исследовали формирование «мысленного плана»

(«карты») с помощью лабиринтов разных конструкций, путь в которых животные

могли менять в зависимости от того, были ли им доступны более короткие пути.

<...> Образование «мысленного плана» может происходить и в отсутствие

подкрепления, в процессе ориентировочно-исследовательской активности. Этот

феномен Толмен назвал латентным обучением.

Сходных взглядов на организацию поведения придерживался И. С. Бериташвили

(1974). Ему принадлежит термин — «поведение, направляемое образом».

Бериташвили продемонстрировал способность собак к формированию

представлений о структуре пространства, а также «психонервных образов» пред-

метов. Ученики и последователи И. С. Бериташвили показали пути видоизменения и

совершенствования образной памяти в процессе эволюции (Натишвили, 1987), а

также в онтогенезе (Бадридзе, 1987), базируясь на данных по пространственной

ориентации животных.

Гипотеза о когнитивных механизмах многих форм поведения закономерно

возникала у исследователей, пытавшихся осмыслить данные самых разнообразных

экспериментов. Американский ученый Д. Гриффин (Griffin, 1984) в книге

«Мышление животных» («Animalthinking») в популярной форме рассматривает

факты, хотя и не всегда действительно относящиеся к сфере мышления животных,

но явно не получавшие объяснения в терминах бихевиоризма (например, орудийная

деятельность и сложные виды коммуникации).

Когнитивная психология человека — направление, возникшее как реакция на

господство идей бихевиоризма в области изучения психики человека, — оказала

влияние на исследования когнитивных процессов у животных. Проведение аналогий

между переработкой информации мозгом и вычислительной машиной позволило

описывать память животных как процесс переработки информации с привлечением

соответствующего математического аппарата и понятий теории информации (Солсо,

1996).

Одно из наиболее популярных направлений в анализе когнитивных процессов у

животных — это анализ обучения «пространственным» навыкам (главным образом,

благодаря введению в лабораторную практику методов водного и радиального

лабиринтов). Существует даже тенденция считать эти феномены основным

проявлением когнитивной деятельности животных (в действительности же в эту

категорию входит значительно более широкий круг индивидуально-

присособительных реакций животных, в том числе довербальные понятия,

способность к усвоению и использованию символов, которая была обнаружена при