выбор по образцу в зоопсихологии

Обучение «выбору по образцу»

«Выбор по образцу» — один из видов когнитивной деятельности, также основанный на формировании у животного внутренних пред­ставлений о среде. Однако в отличие от обучения в лабиринтах этот экспериментальный подход связан с обработкой информации не о пространственных признаках, а о соотношениях между стимула­ми — наличии сходства или отличия между ними.

Метод «выбора по образцу» был введен в начале XX в. И. Н. Лады­гиной-Коте и с тех пор широко используется в психологии и физио­логии. Он состоит в том, что животному демонстрируют стимул-обра­зец и два или несколько стимулов для сопоставления с ним, подкреп­ляя выбор того, который соответствует образцу. Существует несколько вариантов «выбора по образцу»:

* выбор из двух стимулов — альтернативный’,

* выбор из нескольких стимулов — множественный;

* отставленный выбор — подбор «пары» предъявленному стиму­лу животное производит в отсутствие образца, ориентируясь не на реальный стимул, а на его мысленный образ, на пред­ставление о нем.

Когда животное выбирает нужный стимул, оно получаст подкрепле­ние. После упрочения реакции стимулы начинают варьировать, прове­ряя, насколько прочно животное усвоило правила выбора. Следует под­черкнуть, что речь идет не о простой выработкесвязи между определен­ным стимулом и реакцией, а о процессе формированияправила выбора, основанного на представлении о соотношении образца и одного из стимулов.

Успешное решение задачи при отставленном выборе также зас­тавляет рассматривать данный тест как способ оценки когнитивных функций мозга и использовать его для изучения свойов и механиз­мов памяти.

Используются в основном две разновидности этого метода:

* выбор по признаку сходства (соответствия) с образцом (matching to sample);

* выбор по признаку отличия (несоответствия) от образца (oddity problem, non-matching to sample).

Рис. 3.13. «Выбор по образцу». Опыт с шимпанзе (фото Н. Н. Ладыгиной-Котс).

Первоначально опыт ставился так: экспериментатор показывал обе­зьяне какой-либо предмет (образец), а она должна была выбрать та­кой же из других предлагаемых ей двух или более предметов (рис. 3.13). Затем на смену прямому контакту с животным, когда эксперимента­тор держал в руках стимул-образец и забирал из рук обезьяны выб­ранный ею стимул, пришли современные экспериментальные уста­новки, в том числе и автоматизированные, полностью разделившие животное и экспериментатора. В последние годы для этой цели ис­пользуют компьютеры с монитором, чувствительным к прикоснове­нию, а правильно выбранный стимул автоматически перемещается по экрану и останавливается рядом с образцом.

Голубей и крыс обучают выбору по образцу в камере Скипнера (см рис 3 6) На диск, расположенный в центре, проецируется образец, на боковые дис­ки — стимулы для сравнения В качестве стимулов испотьзуется, как правило, подсвет дисков разными цветами Животное осуществляет выбор путем клева-пня одного из боковых дисков (голубь) или нажатия на него мордой или лапои (крыса)

Иногда ошибочно считают, что обучение выбору по образцу — это то же самое, что выработка дифференцировочных УР. Однако это не так:

при дифференцировке происходит только образование реакции на присутствующие в момент обучения стимулы.

и При «выборе по образцу» основную роль играет мысленное пред-

Вставление об отсутствующем в момент выбора образце и выявление п на его основе соотношения между образцом и одним из стимулов.

Метод обучения выбору по образцу наряду с выработкой диффе-ренцировок используется для выявления способности животных к обобщению (см. гл. 5).

Источник

Зоопсихология. Элементарное мышление животных: Учебное пособие (18 стр.)

По представлениям А. Н. Леонтьева, появление у более развитых животных интеллекта характеризуется тем, что «возникает отражение не только отдельных вещей, но и их отношений (ситуаций); отношения между предметами теперь обобщаются и начинают отражаться в форме наглядных предметных ситуаций». «Стадии интеллекта» достигает психика только высших животных, главным образом приматов.

«Историческая» глава пособия показывает, что взгляды ученых на мышление животных претерпели значительные изменения. На протяжении XX века произошел переход от полного отрицания элементов разума у животных к признанию того факта, что они есть у довольно широкого круга позвоночных, а у приматов-антропоидов достигают уровня формирования довербальных понятий и овладения символами.

1. Как изменялось содержание понятия «разум» животных на разных этапах развития науки?

2. Какие ученые впервые экспериментально показали наличие элементов мышления у животных?

3. Какие направления науки о поведении непосредственно связаны с изучением элементарного мышления животных?

4. Каков вклад Н. Н. Ладыгиной-Коте, Л. А. Фирсова и Л. В. Крушинского в формирование представлений о мышлении (рассудочной деятельности) животных?

3. Индивидуааьно-приспособитеаьная деятельность животных:

Ассоциативное обучение, когнитивные процессы

Общая характеристика тех проявлений индивидуальной приспособи-тельной деятельности, в основе которых лежит обучение. Краткое описание классических и инструментальных условных рефлексов. Примеры методов исследования процессов обучения, в частности анализируется формирование пространственных представлений. Ассоциативные процессы, отражающие механизм образования у слоеных рефлексов, сопоставляются с основными видами когнитивной деятельности. Описание методов обучения (дифференцировки и их системы, выбор по образцу), по которым можно судить о способности животных к обобщению и умозаключению.

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.

3.1. Обучение и пластичность

Из существующих в настоящее время определений феномена «обучение» предпочтение отдается определению У. Торпа (Thorpe, 1963).

Обучение— это появление адаптивных изменений индивидуального поведения в результате приобретения опыта.

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 других 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.

‘Й-Пластичность— это свойство системы изменять свою реакцию на внешние воздействия как результат тех или иных внутренних преобразований на основе предшествующих воздействий.

По определению нейрофизиологов, анализирующих пластические изменения в мозге (Конорски, 1970; Котляр, 1986), пластичность— это относительно устойчивые функциональные изменения в системах нейронов, которые по длительности превышают время обычных синаптических процессов и определяют эффективность и направленность межнейронных связей.

Это достаточно формальное определение показывает, что изменения ответа системы при повторном действии стимула можно описать на языке математики.

3.2. Классификация форм индивидуально-приспособительной деятельности

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» (см. 3.4.5). 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 «Complexcognition», который соответствует разделу «Когнитивные 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 (см. гл. 9 и, например: Шеперд, 1987). 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 (Реагсе, 1998) и др.].

— привыкание. > Ассоциативное обучение:

— классические условные рефлексы;

— инструментальные условные рефлексы. > Когнитивные процессы:

— обучение, основанное на представлениях о:

Далее рассматриваются основные формы обучения, приведенные в схеме классификации.

3.2.1. Неассоциативное обучение (привыкание)

Неассоциативное обучение (привыкание) заключается в ослаблении реакции при повторных предъявлениях раздражителя.

‘ 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.

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

3.2.2. 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.

Источник

Методы исследования в зоопсихологии

Исходя из того, что основой психического отражения у животных является их поведение, то зоопсихологи, изучая психические процессы, прежде всего, оценивают общую приспособительную, предметную деятельность животных. Для того чтобы получить представление о тех или иных психических качествах и процессах у животных, зоопсихологи в своих исследованиях анализируют конкретные формы их двигательной активности, структуру действий и актов поведения, направленных на компоненты среды.

Обычно такой психологический анализ поведения животного осуществляется путем детального изучения движений животного в ходе решения определенных задач. При этом одновременно учитываются физиологическое состояние животного, внешние условия, при которых проводится эксперимент, и вообще все существенные факторы, способные оказать влияние на результат эксперимента.

Важным моментом зоопсихологического исследования является учет биологической адекватности условий проведения опыта и применяемой методики.

Перед началом экспериментов целесообразно изучить нормальное поведение и реакции животных данного вида в естественных условиях. Это позволит судить о внешних причинах психической деятельности и ее приспособительных функциях.
Во время проведения экспериментов по изучению структуры поведения животного в первую очередь проводят качественную оценку его активности, анализируют как животное решает ту или иную задачу, одновременно оценивают и учитывают количественные показатели, характеризующие условия задачи и степень её сложности.

В зоопсихологических исследованиях наиболее часто используются следующие методы:

Метод «лабиринта»

Суть метода «лабиринта» заключается в следующем: подопытному животному ставится задача – найти путь к определенной, непосредственно не воспринимаемой им цели (пища или убежище). В экспериментах используются как двухмерные, одноуровневые лабиринты, где животное перемещается в одной плоскости, так и трехмерные, двухуровневые, где оно может перемещаться в двух плоскостях. При отклонениях от правильного пути иногда используют наказание животного. Результаты прохождения животным лабиринта определяются, как правило, по скорости достижения «цели» и по количеству допущенных ошибок. Данный метод позволяет изучать способности животных к научению, к выработке двигательных навыков, а также способности к пространственной ориентации. При помощи этого метода можно выяснять роль кожно-мышечной и других форм чувствительности, памяти, способности к переносу двигательных навыков в новые условия, к формированию чувственных обобщений и других психических функций.

Метод «обходного пути»

Особенность метода «обходного пути» заключается в том, что животное непосредственно воспринимает объект, на который направлены его действия уже в начале опыта. Обычно этим объектом является пища. В отличие от метода «лабиринта», в данном методе животному приходится для достижения объекта обойти одну или несколько преград. В экспериментах с использованием метода обходного пути учитываются и оцениваются скорость и траектория передвижения животного, степень сложности задачи, скорость ее решения при поиске животным обходного пути и достижения результата.

Метод «Дифференцировочной дрессировки»

Метод «Дифференцировочной дрессировки» используют для выявления способностей животного к различению объектов и их признаков, при этом объекты предъявляют одновременно или последовательно. При правильном выборе объекта животное вознаграждается, этот способ носит название положительная дрессировка, в других случаях одновременно с подкреплением правильного выбора применяют наказание за неправильный выбор, этот способ носит название положительно-отрицательная дрессировка. Последовательно уменьшая различия между признаками объектов, исследователь может выявить у животного пределы различения (дифференцировки) данного качества предметов. Таким образом изучают особенности зрения у животных разных видов (остроту, цветоощущение, восприятие величин и форм), процессы формирования навыков, памяти животных (по времени сохранения результатов тренировки), а также способности животных к обобщению.

Метод «выбора на образец»

Метод «выбора на образец» является вариантом метода дифференцировочной дрессировки и применяется для изучения сенсорных систем высших животных (обезьян). Животное должно выбрать из ряда объектов тот объект, который соответствует образцу. Образец предъявляется животному в начале эксперимента, при этом в ходе эксперимента правильный выбор обычно положительно подкрепляется.

Метод «проблемной клетки (ящика)»

В экспериментах, когда используется данный метод «проблемной клетки (ящика)», животному, чтобы получить подкрепления (корм или свободу), необходимо открыть (иногда в определенной последовательности) затворы на дверце клетки или крышке ящика. Этот метод позволяет исследовать сложные формы научения и моторные элементы интеллектуального поведения животных. Особенно продуктивно применение этого метода при изучении животных с развитыми хватательными конечностями (крысы, еноты, обезьяны). При постановке экспериментов для выявления высших психических способностей животных, им обычно для решения задачи предоставляется возможность использовать различные орудия (палки, блоки и тому подобное). Используя этот метод, при постепенном усложнении задачи, в процессе экспериментов, можно получить ценные данные не только об эффекторных, но и сенсорных компонентах интеллекта животных.

Метод анализа обычного

Метод анализа, неподкрепляемого манипулирования различными предметами исследования позволяет судить об эффекторных способностях животных, их ориентировочно-исследовательской деятельности, игровом поведении, способностях к анализу и синтезу, а также позволяет проследить предысторию трудовой деятельности человека.

Кроме этого следует отметить, что во всех зоопсихологических исследованиях результаты наблюдений обычно фиксируются с помощью фото, кино- и видеосъемки, звукозаписи и других средств фиксации поведения животных.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Выбор по образцу в зоопсихологии

3.4.5 Обучение «выбору по образцу»

«Выбор по образцу» — один из видов когнитивной деятельности, также основанный на формировании у животного внутренних пред­ставлений о среде. Однако в отличие от обучения в лабиринтах этот экспериментальный подход связан с обработкой информации не о пространственных признаках, а о соотношениях между стимула­ми — наличии сходства или отличия между ними.

Метод «выбора по образцу» был введен в начале XX в. И. Н. Лады­гиной-Коте и с тех пор широко используется в психологии и физио­логии. Он состоит в том, что животному демонстрируют стимул-обра­зец и два или несколько стимулов для сопоставления с ним, подкреп­ляя выбор того, который соответствует образцу. Существует несколько вариантов «выбора по образцу»:

* выбор из двух стимулов — альтернативный’,

* выбор из нескольких стимулов — множественный;

* отставленный выбор — подбор «пары» предъявленному стиму­лу животное производит в отсутствие образца, ориентируясь не на реальный стимул, а на его мысленный образ, на пред­ставление о нем.

Когда животное выбирает нужный стимул, оно получаст подкрепле­ние. После упрочения реакции стимулы начинают варьировать, прове­ряя, насколько прочно животное усвоило правила выбора. Следует под­черкнуть, что речь идет не о простой выработке связи между определен­ным стимулом и реакцией, а о процессе формирования правила выбора, основанного на представлении о соотношении образца и одного из стимулов.

Успешное решение задачи при отставленном выборе также зас­тавляет рассматривать данный тест как способ оценки когнитивных функций мозга и использовать его для изучения свойов и механиз­мов памяти.

Используются в основном две разновидности этого метода:

* выбор по признаку сходства (соответствия) с образцом (matching to sample);

* выбор по признаку отличия (несоответствия) от образца (oddity problem, non-matching to sample).

. «Выбор по образцу». Опыт с шимпанзе (фото Н. Н. Ладыгиной-Котс).

Первоначально опыт ставился так: экспериментатор показывал обе­зьяне какой-либо предмет (образец), а она должна была выбрать та­кой же из других предлагаемых ей двух или более предметов (рис. 3.13). Затем на смену прямому контакту с животным, когда эксперимента­тор держал в руках стимул-образец и забирал из рук обезьяны выб­ранный ею стимул, пришли современные экспериментальные уста­новки, в том числе и автоматизированные, полностью разделившие животное и экспериментатора. В последние годы для этой цели ис­пользуют компьютеры с монитором, чувствительным к прикоснове­нию, а правильно выбранный стимул автоматически перемещается по экрану и останавливается рядом с образцом.

Голубей и крыс обучают выбору по образцу в камере Скипнера (см рис 3 6) На диск, расположенный в центре, проецируется образец, на боковые дис­ки — стимулы для сравнения В качестве стимулов испотьзуется, как правило, подсвет дисков разными цветами Животное осуществляет выбор путем клева-пня одного из боковых дисков (голубь) или нажатия на него мордой или лапои (крыса)

Иногда ошибочно считают, что обучение выбору по образцу — это то же самое, что выработка дифференцировочных УР. Однако это не так:

при дифференцировке происходит только образование реакции на присутствующие в момент обучения стимулы.

и При «выборе по образцу» основную роль играет мысленное пред-

Вставление об отсутствующем в момент выбора образце и выявление п на его основе соотношения между образцом и одним из стимулов.

Метод обучения выбору по образцу наряду с выработкой диффе-ренцировок используется для выявления способности животных к обобщению (см. гл. 5).

3.4.6. Заучивание последовательностей стимулов

Интерес к этой форме когнитивной деятельности животных воз­ник в связи с обучением обезьян языкам-посредникам, при котором выяснилось, что шимпанзе могут составлять «фразы» из нескольких «слов»-жестов и понимать смысл обращенных к ним «высказываний» (см. гл. 6). Г. Террес (Terrace et al., 1977), один из авторов этих ранних работ, проанализировал структуру таких фраз и высказал гипотезу, что в основе подобного поведения лежит не истинное понимание правильного порядка слов в английском предложении, а более про­стая и, вероятно, более универсальная для животных способность за­поминать длинные ряды («списки») стимулов.

Процесс запоминания цепей стимулов путем их разделения на под­группы называется «делением на куски» («chunking»). Террес подробно исследовал этот процесс на голубях и показал, что в основе такого запоминания лежит не фиксация некоей последовательности стимулов и ответов, как это предполагалось бы с позиций бихевиоризма и теории условных рефлексов (цепи УР). Эксперименты показали, что здесь про­исходит формирование иерархически организованных внутренних представ­лений о структуре такой последовательности, т.е. проявляется способ­ность мысленно проанализировать ряд стимулов и запомнить их, разбивая такой ряд на отрезки, подобно тому, как человек запоминает номера телефонов группами по 3 цифры (Terrace, 1991; Terrace, Chien, 1991a, b).

в Исследования Терреса позволяют понять, каким образом живот-| ные обрабатывают информацию о совокупностях, или цепях вос-в принимаемых стимулов, чтобы выполнить в ответ серию действий.

Предполагают, что внутренняя организация таких представлений осуществляется сходным образом у животных разного уровня организации. У голубей подобное обучение протекает так же, как у высших прима­тов, однако скорость обучения у них гораздо ниже, а последователь­ности, которые они в состоянии запомнить, менее сложные (D’Amato, Colombo, 1988).

Термин «инсайт-обучение» (Thorpe, 1963) был введен в 60-е годы для описания ряда случаев сложных форм обучения, а также проявле­ний мышления, которые явно нельзя было отнести ни к одной из упо­мянутых выше простых категорий. Его использовали в случаях, когда решение задачи происходило слишком быстро для обычного обучения методом «проб и ошибок». К инсайт-обучению относили описанное

В.Келером (1925; 1997) поведение шимпанзе, соединившего две пал­ки, чтобы достать недоступное лакомство, а также опыты Н. Майера (Maier, 1929), в которых, как выражался автор, можно было тестиро­вать способность крыс «к рассуждению» (см. 4.8). Однако согласно со­временным представлениям эти формы поведения относятся к прояв­лениям мышления, и они будут рассмотрены в следующих главах. В на­стоящее время термин «инсайт-обучение» употребляется все реже, уступая место конкретным определениям тех или иных форм обучения или рассудочной деятельности. Так, в 4-м и 5-м изданиях одного из самых известных учебников по поведению животных (Manning, Dawkins, An Introduction in Animal Behavior, 1992; 1998) появился раздел «Могут ли животные думать и осмысливать, планировать свои действия?» В нем авторы приводят ряд примеров разумных действий животных в природе (которые ранее они классифицировали как инсайт-обучение), а также описывают некоторые эксперименты, уделяя особое внимание необхо­димости строгого анализа и возможности использования «канона К. Л. Моргана» (см. 2.3) при трактовке подобных данных.

Индивидуально-приспособительная деятельность животного и в эксперименте, и в естественных условиях представляет со­бой сплав способностей к ассоциативному обучению и ког­нитивным процессам разного уровня сложности. Не только в естественных условиях жизни, но и в спланиро­ванных экспериментах бывает трудно разделить ассоциатив­ное обучение и когнитивные процессы. Тем не менее суще­ствуют экспериментальные подходы, позволяющие анализи­ровать эти явления раздельно. О них будет рассказано в последующих главах книги.

1. Какие категории поведения относятся к основным типам инди-видуально-приспособительной деятельности?

2. Каковы основные принципы учения о высшей нервной дея­тельности?

3. В чем сходство и отличие классических и инструментальных ус­ловных рефлексов?

4. Какие методы позволяют оценивать способность животных к обобщению?

5. Как исследуют формирование у животных пространственных представлений и в чем оно выражается?

6. Можно ли исследовать формирование пространственных пред­ставлений у животных в естественных условиях?

4 ЭЛЕМЕНТАРНОЕ МЫШЛЕНИЕ, ИЛИ РАССУДОЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ, ЖИВОТНЫХ:

Основные понятия и методы изучения

Основные экспериментальные данные о мышлении животных, о спо­собности к экстренному решению новых задач, для которых у них нет «готового» решения. Анализ основных взглядов на природу мышления животных. Определение требований, которые необходимо соблюдать при планировании, проведении и обработке результатов эксперимен­тов. Описание методик изучения рассудочной деятельности живот­ных. Сопоставление экспериментов по орудийной деятельности и характеристик ее проявлений при жизни животных в естественных условиях. Краткие сравнительные характеристики решения элемен­тарных логических задач животными разных таксономических групп. Обоснование необходимости комплексного разностороннего тести­рования для получения полноценной характеристики уровня рассу­дочной деятельности вида.

История изучения проблемы элементарного мышления животных была кратко рассмотрена в гл. 2. Следующие разделы посвящены экс­периментальному изучению этой формы когнитивной деятельности, которая по своим приспособительным функциям и механизмам от­лична от инстинктов и способности к обучению.

4.1. Определения понятия «мышление животных»

В разд. 1.4 было приведено краткое описание структуры мышления человека и названы критерии, которым должен отвечать акт поведе­ния животного, чтобы в нем можно было видеть участие процесса мышления. Напомним, что в качестве ключевого было выбрано опре­деление А. Р. Лурия, согласно которому «акт мышления возникает толь­ко тогда, когда у субъекта существует соответствующий мотив, дела­ющий задачу актуальной, а решение ее необходимым, и когда субъект оказывается в ситуации, относительно выхода из которой у него нет готового решения (курсив наш. — Авт.) — привычного (т.е. приобре­тенного в процессе обучения) или врожденного».

Иными словами, речь идет об актах поведения, программа кото­рых должна создаваться экстренно, в соответствии с условиями зада­чи, и по своей природе не требует действий, представляющих собой пробы и ошибки.

Мышление человека — процесс многогранный, включающий и развитую до уровня символизации способность к обобщению и абст­рагированию, и предвосхищение нового, и решение задач за счет эк­стренного анализа их условий и выявления лежащей в их основе зако­номерностей. В определениях, которые дают мышлению животных разные авторы, сходным образом отражаются всевозможные аспекты этого процесса, в зависимости от того, какие формы мышления вы­являются теми или иными экспериментами.

Современные представления о мышлении животных складывались на протяжении всего XX столетия и во многом отражают использован­ные авторами исследований методические подходы. Интервал времени между некоторыми работами этого направления составил более полувека, поэтому их сопоставление позволяет проследить, как менялись взгляды на эту исключительно сложную форму высшей нервной деятельности.

У высокоорганизованных животных (приматов, дельфинов, вра-новых птиц) мышление не ограничивается способностью к решению отдельных задач, но представляет собой системную функцию мозга, которая проявляется при решении разнообразных тестов в экспери­менте и в самых разных ситуациях в естественной среде обитания.

В структуру процесса мышления многие авторы включали способ­ность как к экстренному решению тех или иных элементарных логи­ческих задач, так и к обобщению.

В. Келер (1925), впервые исследовавший проблему мышления жи­вотных в эксперименте (см. 2.6), пришел к выводу, что человекооб­разные обезьяны обладают интеллектом, который позволяет им ре­шать некоторые проблемные ситуации не методом проб и ошибок, а за счет особого механизма — «.инсайта» («проникновения» или «оза­рения»), т.е. за счет понимания связей между стимулами и событиями.

В основе инсайта лежит, по мнению В. Келера, тенденция воспри­нимать всю ситуацию в целом и благодаря этому принимать адекват­ное решение, а не только автоматически реагировать отдельными ре­акциями на отдельные стимулы.

Предложенный В. Келером термин «инсайт» вошел в литературу для обозначения случаев разумного постижения внутренней природы задачи. Этим термином активно пользуются и в настоящее время при исследовании поведения животных для обозначения внезапных реше­ний ими новых задач, например при описании поведения обезьян, осваивающих амслен (гл. 6).

Современник и единомышленник В. Келера американский иссле­дователь Р. Йеркс на основе разнообразных экспериментов с челове­кообразными обезьянами пришел к выводу, что в основе их когни­тивной деятельности лежат «иные процессы, нежели подкрепление и тор­можение. Можно предполагать, что в скором времени эти процессы будут рассматриваться как предшественники символического мышле­ния человека. » (курсив наш. — Авт.).

Наличие мышления у животных допускал И. П. Павлов (см. 2.7). Он оценивал этот процесс как «зачатки конкретного мышления, ко­торым и мы орудуем», и подчеркивал, что его нельзя отождествлять с условными рефлексами. О мышлении, по мнению И. П. Павлова, можно говорить в случае, когда связываются два явления, которые в дей­ствительности постоянно связаны: «Это уже будет другой вид той же ассоциации, имеющей значение, может быть, не меньшее, а скорее большее, чем условные рефлексы — сигнальная связь».

Американский психолог Н. Майер (Maier, 1929) показал, что одна из разновидностей мышления животных — способность в новой ситу­ации реагировать адекватно за счет экстренной реорганизации ранее приобретенных навыков, т.е. за счет способности «спонтанно интег­рировать изолированные элементы прошлого опыта, создавая новую, адекватную ситуации поведенческую реакцию» (см. также 2.8). К сход­ному представлению совершенно независимым путем пришел Л. Г. Во­ронин (1984), хотя в своих ранних работах он скептически относился к гипотезе о наличии у животных рассудочной деятельности. По мне­нию Л. Г. Воронина, наиболее сложный уровень аналитико-синтети-ческой деятельности мозга животных составляет способность комби­нировать и перекомбинировать хранящиеся в памяти условные связи и системы из них. Эту способность он назвал комбинационными УР и рассматривал ее как основу для формирования образного, конкрет­ного мышления (ниже рассмотрены современные методики изучения этой формы мышления — 4.8).

Н. Н. Ладыгина-Коте (1963) писала, что «обезьяны имеют эле­ментарное конкретное образное мышление (интеллект), способны к элементарной абстракции (in concrete) и обобщению. И эти черты при­ближают их психику к человеческой». При этом она подчеркивала, что «. их интеллект качественно, принципиально отличен от поня­тийного мышления человека, имеющего язык, оперирование слова­ми как сигналами сигналов, системой кодов, в то время как звуки обезьян, хотя и чрезвычайно многообразны, но выражают лишь их эмоциональное состояние и не имеют направленного характера. Обе­зьяны, как и все другие животные, обладают лишь первой сигналь­ной системой действительности».

Способность к экстренному решению новых задач. Способность ус­танавливать «новые связи в новых ситуациях» составляет важное свой­ство мышления животных (Дембовский, 1963; 1997; Ладыгина-Коте, 1963; 1997; Рогинский, 1948).

Л. В. Крушинский (1986) исследовал эту способность как основу элементарного мышления животных.

Мышление, или рассудочная деятельность (по Крушинскому), — это «способность животного улавливать эмпирические законы, свя­зывающие предметы и явления внешнего мира, и оперировать эти-

ми законами в новой для него ситуации для построения программы адаптивного поведенческого акта».

При этом Л. В. Крушинский имел в виду ситуации, когда у живот­ного нет готовой программы решения, сформированной в результате обучения или обусловленной инстинктом.

Напомним, что это именно те особенности, которые отмечены в определении мышления человека, данном А. Р. Лурия (1966). В то же время, как подчеркивает Л. В. Крушинский, имеются в виду ситуа­ции, выход из которых может быть найден не методом проб и оши­бок, а именно логическим путем, на основе мысленного анализа ус­ловий задачи. По его терминологии, решение осуществляется на ос­нове «улавливания эмпирических законов, связывающих предметы и явления внешнего мира* (см. 4.6).

Американский исследователь Д. Рамбо, анализирующий процесс символизации у антропоидов, подчеркивает когнитивную природу этого явления и рассматривает мышление животных как «адекватное поведение, основанное на восприятии связей между предметами, на представлении об отсутствующих предметах, на скрытом оперировании символами» (Rumbaugh, Pate, 1984) (курсив наш. — Авт.).

Другой американский исследователь, Д. Примэк (Premack, 1986) также приходит к выводу, что «языковые» способности шимпанзе (сложная форма коммуникативного поведения) связаны с «умст­венными процессами высшего порядка».

К таким процессам Примэк относит способности к сохранению «сети перцептивных образов-представлений, к использованию сим­волов, а также к мысленной реорганизации представления о последо­вательности событий».

Не ограничиваясь обучением шимпанзе созданному им языку-по­среднику (см. 2.9.2), Примэк разработал и в значительной степени осуществил комплексную программу изучения мышления животных. Он выделил следующие ситуации, которые надо исследовать, чтобы доказать наличие мышления у животных:

* решение задач, моделирующих естественные для животного ситуации («natural reasoning»)’,

* построение аналогий («analogical reasoning», см. гл. 5);

* осуществление операций логического вывода («inferential reasoning»);

* способность к самоосознанию.

Всестороннюю характеристику интеллекта животных дал в своей книге «Мыслящие антропоиды» американский исследователь Ричард Бирн (Вугпе, 1998). По его мнению, в понятие «интеллект» включены способности особи:

* извлекать знания из взаимодействий со средой и сородичами;

* использовать эти знания для организации эффективного пове­дения как в знакомых, так и в новых обстоятельствах;

* прибегать к мышлению («thinking»), рассуждению («reasoning») или планированию («planning») при возникновении задачи;

* осуществлять любые формы соединения отдельных фрагментов знаний для создания программы нового действия (см. 4.8).

Способность к обобщению и абстрагированию и формированию до-вербальных понятий. Это еще одно важнейшее проявление зачатков мышления животных (Koehler, 1956; Ладыгина-Коте, 1963; Mackintosh, 1988; и др.). Как указывает Фирсов (1987; 1993), возможно, именно эта форма высшей нервной деятельности составляет первооснову дру­гих, выше перечисленных проявлений мышления. Л. А. Фирсов дает следующее определение данной способности:

«Способность к обобщению и абстрагированию — это умение жи­вотного в процессе обучения и приобретения опыта выделять и фик­сировать относительно устойчивые, инвариантные свойства предме­тов и их отношений».

Способность предвидеть результаты собственных действий. Ряд ав­торов, исследовавших разумные элементы в целостном поведении жи­вотных в естественных или близких к ним условиях, особо отмечает еще и этот вид высшей нервной деятельности, а также способность к «активному оперированию следовыми образами и планированию действий» (Панов, 1983; Фирсов, 1987; Visalberghi, Fragaszy, 1997; Byrne, 1998;

Так, всестороннее знание поведения в естественной среде обита­ния привело этолога Дж. Гудолл (1992) к уверенности в том, что шимпанзе обладают зачатками мышления, которые проявляются в разнообразных формах и многих ситуациях. Она пользуется таким оп­ределением мышления:

«Умение планировать, предвидеть, способность выделять проме­жуточные цели и искать пути их достижения, вычленять существен­ные моменты данной проблемы — вот в сжатом виде суть рассу­дочного поведения».

«Социальное сознание». Это особая грань процесса мышления жи­вотных (social cognition), которая проявляется в способности учитывать поведение сородичей — совершаемые ими действия и их последствия. Примэк и Вудраф (Premack, Woodruff, 1978) первыми начали систематическое изучение способности шимпанзе к отвлеченной оцен-

ке мысленных состояний других особей и прогнозированию на этой основе их намерений. Эту сторону интеллекта животных Примэк на­звал «theoi-y of mind», подчеркивая прежде всего ее отвлеченный ха­рактер (см. также: Povinellyetal., 1989; 1992; 1995 и гл. 7). Это наиболее сложное и трудно выявляемое свойство разума высших позвоночных.

Мышление животных обеспечивает (теми или иными способами) способность сразу же адекватно реагировать на новую ситуацию, для которой нет ранее подготовленного решения (см. гл. 7у.

Рассмотрим теперь те конкретные эксперименты, в которых мож­но выявлять различные формы довербального мышления животных, исследовать их природу и выяснить, в какой мере они представлены у животных разных систематических групп.

4.2. Основные направления изучения элементов мышления у животных. Экспериментальные модели

Для экспериментального изучения зачатков мышления животных используются достаточно многочисленные и разнообразные по своей природе тесты. Часть из них в той или иной степени воссоздает про­блемные ситуации, которые могут возникать в естественной среде оби­тания. Их решение основано на способности животного оперировать так называемыми «эмпирическими законами», т.е. естественно прису­щими среде физическими закономерностями (см. 4.6.1). Наряду с ними в экспериментах используются задачи, логическая структура которых задается произвольно и которые не имеют аналогов в природной сре­де (например, тест Ревеша—Крушинского, см. 4.7).

Исследования способности животных к решению новых задач в новых, экстренно возникших ситуациях, для выхода из которых у них нет «готового решения» и которые могут быть решены «за счет улав­ливания связей и соотношений между предметами и явлениями», за счет «активного овладения закономерностями окружающей среды» при первом же предъявлении. Такой тип задач использовали В. Келер (см. 4.5), Л. В. Крушинский (см. 4.6), отчасти Л. А. Фирсов (1977), Е. Мен-зел (Menzel, 1979), Д. Гиллан (Gillan, 1981) и др. Следует подчерк­нуть, что во всех случаях возможно логическое решение задачи на основе мысленного анализа ее условий, т.к. по своей природе она не требует предварительных «проб и ошибок». Л. В. Крушинский называл их «элементарными логическими задачами». Они представляют собой альтернативу ситуациям, где нужный результат не может быть достиг­нут иначе, чем методом проб и ошибок на основе повторения, совпа­дения, подкрепления стимулов и/или реакций.

Способность животных решать задачи за счет переноса ранее вы­работанной реакции на новые стимулы (или наборы стимулов) и в но­вые ситуации. В основе этого типа элементарного мышления лежит

функция обобщения, т.е. способность в процессе обучения выделять признаки, общие для ряда стимулов, или выявлять закономерности, ле­жащие в основе решения ряда однотипных задач.

Часть тестов в той или иной степени была заимствована из арсенала методов психологии человека и модифицирована для опытов на животных:

* оценка способности к операциям логического вывода;

* оценка способности к построению аналогий (см. гл. 5).

В тех случаях, когда животным предъявляют задачи, решение ко­торых у человека связано с функцией второй сигнальной системы, их необходимо преобразовать в невербальную форму. Примером такого преобразования может служить тест на транзитивное заключение, пред­ложенный американским исследователем Д. Гилланом (Gillan, 1981). Этот тест был разработан для опытов на шимпанзе, но оказалось, что его можно с успехом использовать для ворон и голубей.

Очевидно, сам по себе факт решения подобного теста не означа­ет, что животные и человек решают его с помощью одних механиз­мов. Поэтому (как и следует по «канону К. Л. Моргана», см. 2.3) необ­ходимо особенно тщательно проанализировать, действительно ли в основе решения лежит предполагаемая экспериментатором логичес­кая операция или животные используют более простой механизм, на­пример ассоциативное обучение.

В Применение «канона К. Л. Моргана» — обязательный этап ана-В лиза способности животных к мышлению.

В основе большинства элементарных логических тестов, использу­емых для оценки рассудочной деятельности, лежат проблемные си­туации, связанные с добыванием пищи. В одних случаях животное все время видит приманку, которая отделена от него какой-либо прегра­дой или расстоянием (см. 4.5), в других она тем или иным способом исчезает из поля зрения (см. 4.6).

Ц Если животное без специального обучения, без проб и ошибок, | при первом же предъявлении «изобретает» способ достижения при-в манки, такое решение рассматривают как проявление мышления.

Следует подчеркнуть, что во втором типе задач, когда приманка исчезает из поля зрения, животное должно руководствоваться при решении не ее непосредственным воздействием на органы чувств, а ее «мысленным образом». Такое решение еще раз свидетельствует о ког­нитивной природе этих явлений.

Исследование мышления животных базируется в основном на ана­лизе таких способностей, как:

* оценка количественных параметров среды, т.е. «счет» (см. гл. 5);

* орудийная деятельность (см. ниже);

* освоение языков-посредников (см. гл. 6).

4.3. Каким требованиям должны удовлетворять тесты на рассудочную деятельность

Как же нужно проводить эксперимент, чтобы быть уверенным, что он выявляет именно способность к разумному решению задачи, а не какие-то другие когнитивные функции? Прежде чем переходить непосредственно к описанию методик экспериментов, рассмотрим не­которые общие требования, которым они должны удовлетворять.

В противоположность первым, в значительной мере описательным работам, например опытам В. Келера (см. 4.5), которые к тому же могли быть проведены главным образом на приматах, в настоящее время существует ряд универсальных тестов, применимых для живот­ных разных видов. Благодаря структуре такого теста животное может решить его при первом же предъявлении, а результат выражается в форме «да или нет», доступен объективной регистрации, количествен­ной оценке и статистической обработке.

Результаты первых предъявлении теста. Как правило, они считают­ся наиболее информативными для оценки уровня рассудочной деятель­ности животного. Если же тест необходимо повторить, то для того, что­бы при этом он оставался, согласно определению, «новым тестом в новой ситуации», используются специальные приемы (см. 4.6).

Право- и левостороннее предъявления подкрепляемого стимула при повторении опыта на одном и том же животном чередуются в квази­случайном порядке, чтобы предотвратить формирование предпочте­ние выбора стимула только с одной из сторон. Для этого часто ис­пользуют стандартные фрагменты последовательности случайных чи­сел, выбранные так, чтобы в каждых 10 опытах число предъявлении стимула с обеих сторон было одинаково и не превышало двух или трех повторений подряд. Например: Л-Пр-Л-Л-Пр-Пр-Л-Пр-Пр-Лили Пр-Л-Пр-Л-Пр-Пр-Л-Л-Пр-Л.

Соблюдение общих принципов физиологической и экологической адекватности условий эксперимента — это необходимое требование ко всем тестам на рассудочную деятельность. Его выполнение способ­ствует уверенности в том, что полученная в эксперименте характери­стика отражает способность именно к экстренному логическому ре­шению, а не какие-то другие особенности поведения (Дашевский, 1979; Дьюсбери, 1981).

Специфику сенсорных, двигательных и мотивационных особеннос­тей животного необходимо учитывать для обеспечения адекватности тестов на рассудочную деятельность. Действительно, невозможно себе представить, чтобы голубь при доставании корма воспользовался ору­дием или чтобы животное, обладающее тонким обонянием, не ис­пользовало запаховые подсказки, а руководствовалось только зритель­ной информацией о направлении движения корма. При решении за-

дач, связанных с анализом разного рода зрительной информации. необходимо убедиться, что животные обладают достаточно развитым зрением. Например, животные с ограниченными возможностями вос­приятия цветов могут не справиться с задачей, где требуется тонкое их различение, но это не значит, что у них отсутствует изучаемая когнитивная функция. Или другой пример: специальные опыты пока­зали, что хищные млекопитающие обладают достаточно развитой бинокулярностью зрения. Это позволило утверждать, что их неспо­собность к решению задачи на оперирование эмпирической размер­ностью фигур не может быть отнесена за счет этого рода сенсорною дефицита и связана, по-видимому, с другими механизмами (Дашевс-кий, 1979; см. 4.6.3).

Подобным же образом были проанализированы когнитивные спо­собности голубей, чтобы объяснить отсутствие у них способности к экстраполяции направления движения пищевого раздражителя, ис­чезающего из поля зрения (см. 4.6.2). Оказалось, что голуби способны к достаточно тонкому восприятию и анализу движущихся стимулов и после многих сочетаний могут научиться успешно прослеживать дви­жение точки на экране (Rilling, Neiworth, 1987). Из этого следует, что их неспособность к экстраполяции направления движения пищевого стимула в новой ситуации также не связана с сенсорным дефицитом.

«Отказы» от решения. Помимо правильных и неправильных отве­тов при решении теста могут наблюдаться случаи, когда животное вообще не совершает никакой реакции — ни правильной, ни оши­бочной. Одной из причин этого может быть неспособность осуще­ствить нужную реакцию из-за ограниченности его двигательных или манипуляционных возможностей. Например, бесполезно предлагать собаке доставать приманку палкой или ждать, когда она будет что-то сооружать из ящиков, поскольку ей заведомо недоступны манипуля­ции такого рода. Еще одной причиной таких «отказов» может быть боязнь обстановки опыта. Очевидно, что эксперименты с таким жи­вотным следует отложить до полного угашения у него страха и тревоги.

Размеры экспериментальной установки. При тестировании способ­ности к экстраполяции необходимо учесть, что животные разных ви­дов существенно различаются по своим размерам и это может повли­ять на результаты решения. Этого можно попытаться избежать, подо­брав размеры установки так, чтобы животное «не заблудилось» в слишком большой для него камере, направляясь к передвигающейся за ширмой приманке (см. 4.6.2). Именно поэтому хищных млекопита­ющих тестировали с помощью ширмы длиной около 3 м и высотой около 1 м, расположенной в комнате площадью 25 кв. м, а мышей — в камере размером 24 х 15 х 15 см (см. рис. 4.12).

Мотивационное состояние животного. Для получения адекватной оценки способности к рассудочной деятельности у тестируемого жи­вотного необходимо создавать соответствующее мотивационное со-

стояние. Как правило, опыты проводят на голодных животных при пишевом подкреплении, причем желательно подбирать наиболее при­влекательную для каждой особи приманку. По мере привыкания к обстановке опыта уровень пищевой депривации можно ослабить.

Вопрос о том, какая степень голодания допустима в таких экспериментах, до недавнего времени решайся чисто эмпирически. Однако в зарубежных лабо­раториях установлены правила обращения с лабораторными животными, которые предусматривают, в частности, что они должны сохранять не менее 80% нор­мального веса. Это правило входит в кодекс этических принципов Американс­кой психологической ассоциации (см.: Animal Behaviour. 1991. V. 41. Р.183-186).

В то же время при работе с высшими млекопитающими более целе­сообразным может быть использование не пищевой мотивации, а стрем­ления к игре и исследованию окружающей среды. В частности, чтобы дельфины решали задачу на оперирование эмпирической размернос­тью фигур, в качестве приманки использовали не пищу, а мяч (Кру-шинский и др., 1972). Большинство экспериментов по обучению шим­панзе языкам-посредникам (см. гл. 6) проводится без пищевого под­крепления, а за счет удовлетворения их любознательности. В некоторых опытах подкреплением им служит возможность посмотреть видеофильм.

Убедительный пример влияния мотивации на характер решения теста на рассудочную деятельность получен в работе А. Ф. Семиохиной и С. И. Забелина (1978). По их данным, белые лабораторные крысы проявили способность к экстраполяции направления движения, если объектом поиска был рычаг, с помощью которого включалось электрическое раздражение ряда структур мозга (самостимуляция), тогда как задачу на экстраполяцию направления движе­ния пищевой приманки они практически не решали.

Видоспецифические особенности поведения могут быть одним из возможных объяснений удачного решения того или иного теста. На­пример, различия в результатах решения задачи на экстраполяцию направления движения пищевого раздражителя могут быть объясне­ны тем, что одни животные в естественных условиях питаются движу­щейся добычей, в то время как кормом для других служат неподвиж­ные объекты. Для того, чтобы убедиться в том, что успешное решение не есть следствие особенностей поведения, связанных с экологией вида, например с пищевой специализацией, для оценки уровня его рассудочной деятельности целесообразно применять комплекс раз­личных тестов, в том числе и таких, решение которых не зависит от способа питания (см. гл. 8). Опыты должны проводиться так, чтобы животные с сильно развитым обонянием (грызуны, собаки) не могли использовать при решении тестов запаховые метки. Для этого надо промывать камеру после каждой пробы, не закладывать приманку в объекты, где ее можно найти по запаху, уравновешивать запахи в разных точках камеры.

Предотвращение невольных «подсказок» экспериментатора составля­ет особенно важный момент при планировании экспериментальной

процедуры. Такая опасность была очень убедительно продемонстриро­вана в истории «умного Ганса» (см. 3.2.2.3). Речь идет о тех неосознавае­мых идеомоторных движениях, которые может непроизвольно совер­шать экспериментатор, когда животное приближается, например, к «пра­вильному» стимулу. Чтобы избежать этого, применяют «слепой» контроль, когда проводящий опыт человек не знает, какие реакции правильны. Кроме того, тенденция большинства современных методик состоит в том, что подача стимулов и регистрация реакций животного произво­дится автоматически, с помощью компьютерных программ.

Для получения достоверных результатов при проведении ког­нитивных тестов необходимо соблюдать целый набор условий. Повторим их кратко:

• возможность оценить выполнение теста при первом предъяв­лении;

• обеспечение «новизны» стимулов при повторных предъявлени-ях задачи;

• соответствие условий эксперимента сенсорны

Источник