Общая характеристика процесса научения

В вероятностно изменчивой среде только инстинктивные формы поведения, закрепленные генетически, не могут обеспечить активное существование организма. Чем более изменчива среда обитания, тем важнее для животного приобретение собственного индивидуального опыта, позволяющего приспосабливать видоспецифические компоненты поведения к конкретным условиям. Приобретение и накопление индивидуального опыта связаны с процессами научения, которые дают животному возможность более полного и адекватного психического отражения окружающей среды. Способность к научению зависит от уровня филогенетического развития вида, сложности организации ЦНС и является характерным признаком данного вида. Примитивным видам доступны только простые формы научения, более развитые виды добавляют к простым формам научения всё более сложные.

В настоящее время выделяют следующие формы индивидуального научения:

I. Облигатное (обязательное), неассоциативное, стимул-зависимое научение. Данная форма научения внешне очень напоминает инстинктивное поведение, но представляет собой процесс накопления индивидуального опыта в жестких видотипичных рамках. В результате облигатного научения приобретается индивидуальный опыт, необходимый для выживания всем представителям данного вида независимо от частных условий жизни особи. Среди облигатных форм научения выделяют:

1. Простые формы:

а) привыкание (габитуация) - данная форма научения выражается в ослаблении поведенческой реакции при повторных предъявлениях стимула, который не сопровождается биологически значимым воздействием на животное. Привыкание имеет приспособительное значение и является основой для более сложных форм обучения. В качестве примера привыкания можно привести поведенческую реакцию голубей на резкий звук. Если он не связан для них с болевыми ощущениями, то эта реакция ослабевает, и птицы быстро перестают обращать на него внимание;

б) сенситизация - данная форма научения проявляется в усилении реакции под влиянием постороннего стимулу. Сенситизация выполняет приспособительную роль, повышая готовность ЦНС к восприятию стимулов.

2. Сложные формы неассоциативного научения:

а) импринтинг (запечатление): способствует формированию у животного устойчивой индивидуальной избирательности к внешним, стимулам. В результате импринтинга фиксируются отличительные признаки объектов, врожденные поведенческие акты родителей, братьев, сестер, пищевых объектов и др. Импринтинг особо развит в критический период становления сенсорики, преимущественно на ранних этапах послеродового (постнатального) развития. Данная форма научения возможна в течение определенного, обычно весьма ограниченного периода и не требует внешнего подкрепления. Результат импринтинга обычно необратим и обеспечивает животным охрану потомства, узнавание родителей, сородичей, будущих половых партнеров, признаки местности и др. Например, Лоренц установил, что только что вылупившиеся гусята запечатлевают в качестве родителя объект, присутствовавший рядом с ними в течение определенного периода после вылупления. Впоследствии гусята будут следовать за этим объектом как за родителем, даже если это будет мяч или человек;

б) латентное (скрытое) обучение. Оно осуществляется в процессе ознакомления животного с окружающей обстановкой;

в) имитация (подражание, викарное обучение) - научение в результате наблюдения за действиями других животных или человека. В результате данного научения расширяются и обогащаются врожденные формы поведения путём заимствования чужого опыта.

II. Ассоциативное, эффект-зависимое, факультативное, научение. Включает в себя все формы сугубо индивидуального приспособления к особенностям тех конкретных условий, в которых живет данная особь. Данная форма обучения является наиболее гибким, лабильным компонентом поведения животных. Среди факультативных форм научения выделяют следующие:

1. Пассивное научение (условный классический рефлекс) - основано на ассоциации индифферентного раздражителя с деятельностью организма биологический смысл заключается в сигнальном значении раздражителей для животного.

2. Оперантное научение. Данная форма научения осуществляется в результате активного взаимодействия и проявления двигательной активности животного. Здесь выделяют следующие формы:

а) манипуляторная деятельность - деятельность по перемещению компонентов среды в пространстве (инструментальный рефлекс);

б) локомоторная деятельность - деятельность по перемещению самих животных в пространстве. Локомоторные действия животного Леонтьев А.Н. делит на две составляющие: а) действия, связанные с воздействием побуждающего предмета, б) деятельность, связанная с воздействием преграды, то есть с условиями, в которых предоставляется предмет, побуждающий деятельность.

При оперантном научении двигательные акты формируются в процессе тренировки. Они играют значительную роль в развитии познавательных способностей животных и лежат в основе формирования их интеллекта.

3. Одномоментное (аверсивное) научение. В результате данного научения у животного формируются поведенческие реакции, которые проявляются в избегании или неприятии пищи, после однократного сочетания "стимул-болезнь". Такие поведенческие реакции сохраняются на всю жизнь. В результате этого научения образуются устойчивые связи в нервных сетях структур лимбической системы.

III. Когнитивное научение. Данная форма научения опираются на весь спектр более простых форм неассоциативного и ассоциативного научения. В зачаточном состоянии они представлены у высших приматов и имеют полное развитие только у человека, являясь основным механизмом, определяющим индивидуальность интеллектуальной деятельности человека. Среди форм когнитивного научения выделяют

1. Образное (психонервное) запечатление - при первом восприятии среды происходит формирование психонервного образа как целостного единого переживания. Этот образ может сохраняться, не угасая, и воспроизводиться спустя длительное время после непосредственного восприятия.

2. Элементарная рассудочная деятельность. Она базируется на инстинктах, рассудочном механизме и на обучении. В результате формируется целостный акт, называемый унитарной реакцией.

3. Вероятностное прогнозирование - предвосхищение будущего, основанное на вероятностной структуре прошлого и информации о наличной ситуации. Может иметь разные формы прогноз событий, независимых от субъекта, прогноз результатов ответных действий, планирование, целенаправленных действий и так далее.

На разных этапах поведенческого акта научение влияет на поведение животного по-разному. А именно начальные этапы поведенческого акта подвержены большим изменениям в процессе индивидуального научения, чем завершающие этапы. Модификация инстинктивного поведения процессами научения осуществляется за счет изменения сочетания раздражителей, запускающих определенный инстинктивный акт, а также за счет выделения (или усиления) определенных направляющих ключевых раздражителей и тому подобное.

Важно отметить, что модификации происходят как в сенсорной, так и в эффекторной сферах. Причем чаще они возникают в обеих сферах одновременно.

В эффекторной сфере включение элементов научения в инстинктивные действия происходит в виде перекомбинации врожденных двигательных элементов, при этом иногда могут возникать новые двигательные координации, особенно на ранних этапах онтогенеза (подражательное пение птиц). У высших животных, вновь выученные движения эффекторов, особенно конечностей, играют большую роль в познавательной деятельности и интеллектуальном поведении.

Включение элементов научения в сенсорную сферу животного существенно расширяет его способности оценивать новые сигналы, ориентироваться. При этом в процессе научения происходит избирательное вычленение свойств среды и новых сигналов, которые ранее были "биологически нейтральными", но в результате научения приобрели биологическую значимость.

Процесс научения у животных не сводится просто к образованию условных рефлексов. Дело в том, что организм в процессе научения относится к элементам окружающей среды активно избирательно. В основе этого лежат многообразные динамические процессы, протекающие в ЦНС, особенно в её высших отделах, где осуществляется афферентный синтез раздражений, обусловленных внешними и внутренними факторами. При этом информация, полученная в результате раздражения, сопоставляется с информацией, хранящейся в памяти, а любой результат сопоставления воспринимается животным как новая афферентная информация. Вследствие этого, у животного формируется готовность к выполнению определенных действий, что проявляется в инициативности и избирательности его поведения по отношению к компонентам среды. При этом животное вносит поправки в программу своих действий, как в данном конкретном поведенческом акте, так и в будущих поведенческих реакциях. Следует отметить, что диапазон научения является видотипичным, то есть существуют генетитически фиксированные "лимиты" способности к научению, а широта диапазона способности к научению является показателем психического уровня животных.

Итак, на основе научения животные формируют эффективные программы своих действий, которые являются результатом комплексных процессов сопоставления и оценки внутренних и внешних раздражений, видового и индивидуального опыта, анализа совершаемых действий и проверки их результатов.

Навык

Основным компонентом научения у животных является навык. Формирование навыков в процессе научения приводит к дополнению и обогащению примитивных первичных форм поведения, и предполагает обязательную активность животного в процессе научения.

Формирование навыка является важнейшим результатом факультативного научения и возможно только на определённом этапе филогенетического развития. По мере усложнения организации ЦНС животные приобретают способности осваивать более сложные навыки, при этом усвоение происходит за более короткие сроки. При формировании навыка используются врожденные двигательные координации в новых сигнальных ситуациях или формируется новая двигательная координация, в этом случае появляются новые генетически не фиксированные движения, животное научается что-то делать по-новому.

Закономерности выработки навыков у животных изучаются с помощью методов "лабиринта", "проблемного ящика" (или клетки), "обходного пути" и тому подобное, в качестве подопытных животных обычно используются крысы. При всех этих методах при решении определенной задачи животное ставится в условия выбора сигналов, или способов действия. Важно, что в лабиринте животное решает задачу как бы "вслепую", и ее реакция (пробежка) вырабатывается без непосредственного контакта со стимулом. В начале опыта животное вообще ничего не знает о наличии целевого объекта и обнаруживает его случайно, в результате ориентировочно-исследовательских действий. Запоминание этого объекта, пути к нему и служит основой формирования навыка.

Характеристика навыков

1. Для формирования навыка решающее значение имеет успешность выполняемых движений и их подкрепление положительным результатом.

2. Формирование навыка при научении может основываться на информации, полученной как путем собственного активного поиска раздражителей (методом "проб и ошибок"), так и в ходе общения (коммуникации) с другими животными (за счет подражания им) или обучения. Обучение при выработке естественных навыков осуществляется взрослой особью в процессе воспитания детёныша. Искусственные навыки вырабатываются у животного человеком в процессе дрессировки. В последнем случае животное не выбирает самостоятельно способ действия, а усваивает его путём тренировки, где требуемые двигательные реакции и их сочетания в ходе решения задачи соответственно подкрепляются человеком.

3. Навык формируется в результате упражнения и нуждается для своего дальнейшего сохранения в тренировке. При тренировке навыки совершенствуются, а в ее отсутствие - угасают, разрушаются.

4. Для навыков характерна значительная пластичность поведения на первых этапах их образования. По мере закрепления навыков, особенно примитивных, пластичность поведения уменьшается. Если животное многократно пробежит лабиринт одним и тем же кратчайшим путём, то этот навык становится стереотипным, автоматизированным, по своей сути такой навык близок к инстинктивным двигательным стереотипам. Стереотипность вообще свойственна примитивным навыкам, для них также характерны ригидные, автоматизированные двигательные реакции, иногда трудно отличимые от инстинктивных форм поведения. Отличительной же чертой навыков высшего порядка является их большая пластичность.

5. Навыки у животных вырабатываются на основе всех видов ассоциативного эффект-зависимого научения, а также на основе простейшей формы когнитивного научения, - а именно при формировании целостного психонервного образа среды, лабиринта.

6. Скорость выработки навыков сильно варьирует даже у представителей одного и того же вида. Это связано как с разным уровнем активности, особенно на первоначальной ориентировочной фазе, так и с преобладанием у разных животных разных модальностей рецепции при обследовании лабиринта (одни крысы руководствуются преимущественно визуальными стимулами, а другие - кинестетическими и так далее).

7. Критерием навыка является выделение при решении задач операций - особых действий, связанных только с условиями, в которых представляется предмет, побуждающий деятельность животного. Выделение операции можно показать на примере опыта, проведенного А.В. Запорожцем и И.Г. Диманштейн по методу "обходного пути". В аквариум ставится поперечная перегородка из марли так, чтобы оставить у боковой стенки свободный проход. В меньшую часть аквариума помещается подопытная рыба, а в большую - приманка (корм). Чтобы получить приманку, рыба вскоре, после неудачных попыток проплыть напрямик, научается обходить преграду. Действия по обходу препятствия и является операцией. Если преграду убрать, то в течение некоторого времени рыба будет подплывать к корму по запомненному пути, однако постепенно навык угаснет операция исчезнет, и путь рыбы к корму станет прямым.

 

Дрессировка

Дрессировка осуществляется путем систематической тренировки животного, при которой подкрепляются требуемые двигательные реакции и их сочетания и устраняются нежелательные движения. В результате дрессировки вырабатываются прочные и четко скоординированные двигательные акты большой сложности. В научных исследованиях для изучения психической деятельности животных широко используются различные формы дрессировки. Для процесса научной дрессировки характерны четкость условий ее организации и точный учет сигнальных раздражителей. Зоопсихолог М.А. Герд делит процесс дрессировки на три стадии.

1. Стадия наталкивания. На данной стадии человек впервые пытается вызвать у животного определенную нужную ему систему движений, то есть "натолкнуть" животное на их выполнение. Это достигается тремя путями:

а) путем непосредственного наталкивания, когда человек заставляет животное делать определенные движения, привлекая его пищевым или другим объектом;

б) путем косвенного наталкивания, при этом выполнение необходимых движений достигается за счет общего возбуждения животного, то есть провоцируются движения, непосредственно не направленные на приманку. Таким образом, формируются манипуляционные действия. Нужные дрессировщику случайные действия и движения закрепляются безусловным раздражителем (пищей);

в) сложное наталкивание. При этой форме дрессировки у животного вначале вырабатывают определенный навык, а затем дрессировщик изменяет ситуацию и вынуждает животное по-новому применять выработанное умение.

2. Стадия отработки на данной стадии совершается отсечение лишних движений, сопровождающих необходимые действия, происходит отшлифовка системы движений и выработка удобной сигнализации, реакция на пищевой раздражитель заменяется реакцией на сигнал дрессировщика.

3. Стадия упрочения на данной стадии дрессировщик закрепляет выработанные навыки, добивается надежности их воспроизведения в ответ на подаваемые сигналы. Пищевое подкрепление применяют после выполнения всего комплекса движений, которые входят в выработанный навык. В результате упрочения навыки приобретают стереотипную форму, при этом конец одного действия может служить сигналом к началу последующего.