Безусловность условного рефлекса

 

Сегодня, спустя век с лишним после своего главного открытия и восемьдесят лет после смерти Иван Петрович Павлов остается, пожалуй, самым знаменитым в мире русским ученым и одним из самых знаменитых исследователей поведения всех времен и народов. Без имени Павлова не обходится ни один, даже самый краткий курс поведения или психологии, а понятия, введенные Павловым в науку, давно перешагнули ее границы и вышли в массовую культуру – вплоть до сюжетов анекдотов. И если, как мы видели в предыдущих главах, имена других выдающихся исследователей поведения помнят в отрыве от их научных заслуг, то вопросом «а что, собственно, сделал этот Павлов?» никого в тупик не поставишь. Все знают: Павлов открыл условные рефлексы.

Это так. Но что, собственно, такое «условный рефлекс»?

В некоторых учебниках и популярных книгах советского времени дело представлено так, будто Павлов вообще открыл способность животных к обучению. Понятно, что это ерунда: люди успешно обучали нужным им навыкам собак и лошадей, медведей и ловчих птиц за сотни и тысячи лет до Павлова. В донаучных представлениях о поведении животных способность последних к обучению скорее преувеличивалась. Строго говоря, Павлов не был даже первым, кто занялся экспериментальным исследованием процесса научения, – хотя Торндайк опередил его в этом буквально на считанные годы.

С другой стороны, огромный успех работ Павлова у его современников был в значительной мере обусловлен тем, что они, казалось, давали возможность представить в качестве «атома поведения» феномен рефлекса – давно известный, интуитивно понятный, не требующий никаких умозрительных «сил», «сущностей», «принципов» и т. п., а главное – поддающийся изучению естественнонаучными методами. (Как раз перед тем, как Павлов начал публиковать результаты своих опытов, другой великий физиолог – Чарльз Шеррингтон – обнародовал свои работы, завершившие стройное здание классической рефлексологии.) Многие ученые – как физиологи, так и представители других дисциплин – видели в рефлексе физиологическую основу поведения (о чем мы говорили в предыдущих главах), и не удивителен восторг, с которым они встретили работы, где одно прямо связывалось с другим. Но в итоге это оказалось иллюзией. Мало того что сложные паттерны поведения не удалось представить в виде цепочки условных и/или безусловных рефлексов – так и сам «условный рефлекс», даже в своем классическом павловском варианте, оказался рефлексом весьма сомнительным. Вычленить и отследить его нервный субстрат, его рефлекторную дугу за многие десятилетия напряженных исследований так и не удалось: он ускользал от всех приемов локализации функций. «Вопрос о структурах, осуществляющих замыкание временных связей, и их локализации в больших полушариях является предметом большого числа исследований и во многом является дискуссионным», – разводит руками один из самых авторитетных академических учебников по физиологии высшей нервной деятельности издания 1989 года. С «инструментальным условным рефлексом» все еще сложнее: в его реализацию вовлечены многие области мозга (в том числе не имеющие прямого отношения ни к восприятию условного стимула, ни к управлению мышцами), его «выработка» включает в себя формирование скоординированного действия, и вдобавок рисунок этого действия, его форма меняется во времени, превращаясь из цепочки отдельных движений в слитный, сглаженный двигательный акт. И если классический условный рефлекс (с выходом в виде слюноотделения или иных вегетативных изменений) с большей или меньшей натяжкой еще можно считать именно рефлексом, то рефлекторную природу «инструментального условного рефлекса» сегодня вряд ли возьмется отстаивать кто-либо из серьезных физиологов.

Миражом обернулась и другая надежда, подогревавшая интерес современников к работам Павлова, – надежда описать и объяснить сложные формы поведения, не прибегая к «психологии», то есть не выясняя его смысл для самого животного. Те, кто пытался это сделать (сам Павлов, как мы помним, мудро воздержался от подобных попыток, несмотря на явную их идейную близость к его взглядам), лишь в очередной раз доказали «от противного»: отказ от понимания смысла поведения равнозначен отказу от изучения поведения как такового.

Так что же, получается, Павлов не открыл ничего существенного? Ничего такого, что оставалось бы актуальным и после рассеивания иллюзий и перемены научной моды?

Нет. Павлов открыл условный рефлекс.

Помимо теоретических интерпретаций, помимо обманутых надежд, неоправданных ожиданий и утраченных иллюзий есть еще сам этот феномен – незаметный и повсеместный, привычный и поразительный, не предсказанный никакими теориями. Учения, возводившие к нему все поведение животных, рухнули – но сам-то он никуда не делся. Его общепринятое название – «условный рефлекс» – сегодня само звучит (прошу прощения за невольный каламбур) в высшей степени условно. Ну и что? Мало ли в науке (да и не только в ней) таких названий, наследия давно почивших теорий? Когда телеведущий говорит, что он «в эфире» – кто из нас вспоминает об идее «мирового эфира», некогда весьма популярной в физике, но наповал убитой теорией относительности? Когда мы читаем об исследованиях генома возбудителей малярии, кто помнит, что само слово «малярия» отражает поверье, будто эта болезнь происходит от дурного воздуха?

Да, явление обучения (то есть адаптивного изменения активности) было известно задолго до Павлова – но именно Павлов обнаружил его универсальность, то, что в него может быть вовлечена практически любая физиологическая функция. Его исследования и последующие работы ученых его школы представили эту пластичность как универсальное свойство нервной ткани. Установив целый ряд общих черт и закономерностей условного рефлекса, Павлов не смог расшифровать его физиологический механизм – тот оказался слишком сложным для понятий и методов физиологии павловской эпохи. Что ж, значит, физиологам будущих времен еще предстоит разобраться с тем, как возникает и как работает «условный рефлекс» – и классический, павловский, и то, что сейчас все чаще предпочитают осторожно именовать «двигательным навыком».

В науке вообще такое случается: некое открытие оказывается очень популярным, его развивают, на него ссылаются к месту и не к месту, на нем строят развесистые теории… а потом словно бы разом забывают о нем. И вспоминают лишь много позже, возвращаясь к нему уже с совсем иным арсеналом инструментов и методов. Например, как известно, клетки были открыты в середине XVII века. До самого конца века открытия в области клетки шли одно за другим, уже вовсю поговаривали, что растения, возможно, и вообще полностью из клеток состоят… А дальше – перерыв на сто лет. XVIII век клетками почти не интересуется. Их существования никто не отрицает, просто на них не обращают никакого внимания. И только в 1800-х начинается новая серия открытий – начинается примерно с того места, до которого они дошли в 1690-х. Возможно, феномен условного рефлекса тоже еще дождется своего переоткрытия.

Я здесь намеренно не касаюсь заслуг условного рефлекса как инструмента исследования. Действительно, едва ли не все, что мы знаем о сенсорных возможностях разных видов животных, их способности к оперированию абстрактными качествами, относительными признаками и т. д., установлено методами, основанными в конечном счете на лабораторных экспериментах с обучением. Но ту же проблематику не менее успешно развивали и бихевиористы, и хотя заслуги школы Павлова в этих исследованиях велики, не будь ее, все открытые ею факты обнаружили бы другие ученые. А вот выяснение свойств и закономерностей самого «условного рефлекса» – исключительная заслуга школы Павлова. Мы еще увидим в послесловии, насколько неожиданно актуальными могут оказаться те давние работы.

 

Глава 6

Реванш разума

 

 

Начало конца

 

Итак, в начале 1950-х годов этология из узкого кружка посвященных быстро превращалась в респектабельное научное направление, а присутствие школы Павлова в мировой науке о поведении стало почти незаметным. А что же бихевиоризм, историю которого мы проследили как раз до этого момента?

В древнегреческой философии есть такое понятие – акмэ. Оно означает наивысшую точку подъема и расцвета какого-либо явления, но подразумевает, что в этой точке уже проступают черты будущего упадка: то, что она – наивысшая, означает, что дальнейшее движение будет только вниз.

Для бихевиоризма таким акмэ стали годы с конца 1940-х до середины 1950-х. Он безраздельно господствовал в Америке и приобрел множество сторонников в Европе. Он мог позволить себе просто игнорировать альтернативные направления в психологии и науках о поведении, считая их недоразумением и анахронизмом. Со столь же царственным пренебрежением он относился к критике «изнутри» – со стороны немногочисленных вольнодумцев в собственных рядах. Идеи и понятия бихевиоризма вышли далеко за пределы наук о поведении, влияя на идеологию других областей науки.

Приведем только один пример. Известно, что история искусственного интеллекта как научной проблемы начинается с 1950 года – с выхода знаменитой статьи Алана Тьюринга, в которой замечательный английский математик и один из основателей кибернетики предложил простой и ясный критерий интеллекта: машина считается обладающей разумом, если она способна делать все то, что человек (по его собственному мнению) делает при помощи разума. Даже из простого сравнения этого критерия с манифестом Уотсона видно их явное сходство: в обоих случаях нам предлагают отказаться от попыток выяснения внутренних процессов, управляющих поведением объекта, и сосредоточиться только на внешних проявлениях этого поведения. Причем совпадения этих внешних проявлений вполне достаточно для признания самих объектов эквивалентными друг другу: если нечто выглядит как лягушка, прыгает как лягушка и квакает как лягушка, то это лягушка. Но подход Тьюринга связывает с бихевиоризмом еще более прямое и близкое родство – помните «психические машины» Халла, которые путем обучения должны были освоить любые интеллектуальные операции, доступные человеку? Правда, если Халл считал создание таких устройств чисто инженерной задачей ближайших лет, то Тьюринг спустя два десятилетия рассматривал лишь принципиальную возможность их существования. Тем не менее, по сути, вся последующая полемика вокруг критерия Тьюринга – лишь ответвление старого спора между бихевиоризмом и «ментализмом».

Статья Тьюринга – только один из примеров влияния бихевиоризма на другие области знания и в конечном счете – на интеллектуальный климат эпохи. Казалось, интеллектуальная мощь и влияние бихевиористского подхода будут только возрастать, не зная ни преград, ни соперников. Но в то же время смежные науки и соперничающие направления все чаще и громче задавали вопросы, на которые невозможно было ответить в рамках бихевиористских представлений.

Выход на научную арену этологии вновь привлек внимание поведенщиков разных направлений к проблеме врожденного поведения. Этот вопрос стоял перед бихевиористской теорией с момента ее формирования – и всегда был чрезвычайно неудобным для нее. Как мы помним, бихевиористы пытались свести его к анатомии: если животное делает что-то без обучения, значит, его строение «заточено» именно под такие действия. Но это объяснение с самого начала наталкивалось на трудности даже в простейших и общеизвестных случаях. Например, у людей при рождении нет никаких анатомических или физиологических различий между правой и левой рукой, но почему-то большинство людей вырастает правшами и почти все – с предпочтением одной из рук. Уотсон в конце концов от этой проблемы просто отмахнулся: это, мол, всего лишь социальное обучение, если бы левшей вовремя учили, как надо, они бы выросли правшами, впрочем, переучить никогда не поздно. Для феномена право– и леворукости такое объяснение еще можно было принять – при очень большом желании и старательно закрывая глаза на неувязки. Но попробуйте объяснить чем-нибудь подобным поведение личинки угря, вылупившейся из икринки в Саргассовом море и уверенно плывущей оттуда в никогда не виденные ею Двину, Дунай или Темзу! Или действия любого из шестиногих героев Фабра. Например, триунгулина, ловко вспрыгивающего на первую встреченную им в жизни пчелу и почему-то не пытающегося оседлать какое-нибудь другое насекомое, кормящееся на том же цветке. Или осы тахита, безошибочно поражающей первым ударом жала именно тот нервный узел богомола, что управляет его грозными «руками». А откуда самец чомги, олуши, серого гуся, серебристой чайки или любой другой птицы со сложным брачным ритуалом знает все те движения и позы, которые он демонстрирует самке, – и откуда самка знает, как реагировать на эти демонстрации? А между тем этологи (множащиеся в Европе и появляющиеся даже в Америке) описывали все новые образцы сложного врожденного поведения и доказывали несводимость их к внешним стимулам и индивидуальному опыту. Как мы видели в интермедии 2, представители неортодоксального околобихевиористского направления попытались обойти эту трудность, дискредитировав само понятие врожденного поведения. Но без особого успеха: никакие изощренные рассуждения не могли отменить того факта, что существует множество сложных и эффективных действий, которые животные выполняют без всякого предварительного обучения. Мейнстрим же бихевиоризма предпочел просто игнорировать эту проблему.

Но отвернуться от всех неразрешимых трудностей не получалось – они появлялись с самых разных сторон. Как раз в конце 1940-х стали приобретать известность работы швейцарского психолога Жана Пиаже. Главным предметом его интересов была психология детей, ее последовательное развитие с возрастом. И конечно же, при такой направленности интересов он никак не мог пройти мимо феномена игры.

 

 

Рассказ о работах Пиаже, даже самый краткий, выходит далеко за рамки темы этой книги. Для нас сейчас существенно, что как этологи внесли (или, точнее, вернули) в психологический и поведенческий дискурс проблему врожденного поведения, так Пиаже и его сотрудники внесли в него проблему игры. А с игрой в бихевиористской парадигме все было еще хуже, чем даже с инстинктами: если существование врожденного поведения всего лишь противоречило основам бихевиористской теории, то игра вовсе не могла быть описана в понятиях и терминах бихевиоризма. Что является стимулом для играющих детей? Игрушка? Но одна и та же картонная коробка может быть и королевским дворцом, и пещерой, и космическим кораблем, ничуть при этом не меняясь физически. И наоборот: в руках мальчика, которому родители запретили всякое игрушечное оружие, самые разные предметы – карандаш, метла, хлебный батон – волшебным образом превращаются в вожделенный меч. А другой мальчик, воспитанник еврейского пацифистского детского сада (где игрушки-оружие тоже были запрещены), своими руками – точнее, зубами – превратил квадратный лист мацы в подобие автомата.

Но ведь играют не только человеческие дети и вообще не только дети. Почему щенок ловит свой хвост? Ошибочно принимает его за добычу? Но почему он тогда не учится, не исправляет эту ошибку? Почему взрослая кошка увлеченно играет с пойманной мышью, вместо того чтобы съесть ее – что она, возможно, в итоге и сделает и что сделала бы немедленно, будь она более голодной? Какой стимул приостанавливает пищевое поведение и включает вместо него игровое? И что тут служит подкреплением?

Беспомощность в таких случаях подхода «стимул – реакция» – еще полбеды. Важнее, что при попытке описать эти явления в бихевиористских понятиях (и вообще в рамках «функционального», неморфологического взгляда на поведение) напрочь пропадает их специфика – то самое, что позволяет нам считать все эти разнородные действия игрой. Игра как особый вид поведения исчезает, а конкретные игры отождествляются с теми формами «серьезного» поведения, которые они имитируют. Ловля собственного хвоста превращается в «охотничье поведение», баюканье куклы – в «материнское». А азартный бой подушками в спальне детского лагеря – в «агрессивное». Однако разница между «понарошку» и «взаправду» ясна не только пятилетнему ребенку, но и трехмесячному котенку – и только докторам психологии путем многолетней упорной работы над собой удается научиться ее не понимать!

Примерно одновременно с работами Пиаже в англоязычной психологии стали известны работы другого выдающегося исследователя – советского психолога Александра Лурии. На протяжении своей долгой и плодотворной научной жизни Александр Романович занимался разными областями психологии. Но именно в первые послевоенные годы он обратился к старой проблеме локализации психических функций – «привязки» их к конкретным структурам мозга. Причины, по которым он занялся этой темой, были очевидны и печальны: только что прошедшая чудовищная война предоставила обширный материал для такого рода исследований – множество людей с четко локализованными травмами и разрушениями самых разных участков головного мозга (и прежде всего коры больших полушарий). А вот результаты оказались весьма нетривиальными: они позволяли судить не только о функциях того или иного участка коры, но и о том, что всегда интересовало Лурию, – о структуре психических процессов. Лурия обнаружил, в частности, что при поражении лобной доли больших полушарий мозга у человека сохраняются все базовые психические функции: восприятие, речь, память, способность к счету и т. д. Но при этом любое собственное действие – например, пересказ короткого рассказа или даже просто нажатие кнопки по световому сигналу – оказывается для него чрезвычайно трудным, а то и невыполнимым. Лурия предположил, что мозг таких пациентов, располагая всей необходимой для выполнения подобных заданий информацией и двигательными навыками, не может составить из этих знаний программу собственных действий. И что специфическая функция лобных долей мозга человека заключается именно в составлении и последующей реализации таких программ.

Замечательные открытия Лурии, заложившие основы современной нейропсихологии и до сих пор стимулирующие мысль исследователей[96], конечно, тоже лежат за пределами нашей темы. Для нас сейчас важно, что, когда Лурия опубликовал свои результаты и предположения в международной научной прессе, американским читателям его статей прежде всего бросалось в глаза резкое противоречие его выводов постулатам бихевиоризма. Мы же помним, что «никаких центрально инициированных процессов не существует», что головной мозг – это не более чем телефонная станция, передающая вызванное внешними стимулами раздражение на нервы, идущие к мышцам и другим исполнительным органам. И вот нате вам, пожалуйста: оказывается, даже простейшее действие – нажать кнопочку, когда загорится лампочка, – невозможно без такого «центрально инициированного процесса» – выработки программы. Хотя и с восприятием стимула, и с управлением мышцами все в порядке.

При своем рождении бихевиоризм обещал когда-нибудь бросить всю психолого-поведенческую область к ногам физиологии – свести все поведение к физиологическим процессам. Неблагодарная дисциплина, однако, не оценила обещания пылкого поклонника. Вооружившись новыми точными приборами, она принялась наносить удар за ударом по бихевиористским построениям. В 1949 году Джузеппе Моруцци и Хорас Мэгун обнаружили спонтанную, не вызванную никакими внешними стимулами активность некоторых нейронов мозга – ту самую, существование которой еще в середине 1930-х постулировал на основании косвенных данных Эрих фон Хольст и которую Лоренц положил в основу своей модели поведения. А два года спустя было показано, что поведенческие акты не могут быть цепочкой рефлексов, где окончание предыдущего запускает следующий: время, необходимое на реализацию такой цепочки (с учетом скорости движения сигнала по нервному волокну и через межклеточные контакты – синапсы), должно было бы в разы, а то и на порядок превышать реально наблюдаемое время выполнения сложных действий. Значит, поведение организовано как-то по-другому – вероятнее всего, из мозга в мышцы поступает уже готовая программа целостного акта. Игнорировать эти данные было особенно трудно: их получил не какой-нибудь европейский чудак-натуралист, даже не уважаемый, но далекий от проблем поведения физиолог, а уже знакомый нам по главе 5 Карл Лешли – один из столпов бихевиоризма, ученик и бывший сотрудник Уотсона!

 

Обезьянки доктора Харлоу

 

Еще один удар пришел тоже изнутри бихевиористского сообщества – из лаборатории доктора Харри Харлоу в Висконсинском университете. Харлоу, к тому времени уже снискавший известность в кругах бихевиористов работами, доказавшими, что животное можно «обучить учиться», пытался выяснить, насколько велика способность обезьян учиться путем подражания родителям и вообще окружающим. Для этого нужны были обезьяны, никогда с момента рождения не контактировавшие ни с соплеменниками, ни с людьми. Вырастить их казалось чисто технической задачей: ведь бихевиористская теория гласила, что привязанность новорожденного к матери – это самый обычный условный рефлекс с подкреплением в виде молока. А значит, для нормального развития младенцу нужны лишь полноценное питание, покой и при необходимости – медицинская помощь.

Однако в светлой просторной комнате, где не было никого, кроме них, детеныши макак вели себя совсем не так, как в присутствии матерей. Точнее сказать, они никак себя не вели. Маленькие обезьянки часами лежали без движения, сжавшись в комочек где-нибудь в углу и даже не интересуясь яркими игрушками. Ученые не могли обнаружить никаких следов игры или исследовательской активности, столь характерных для юных резусов в обычных условиях. Несмотря на обильное и полноценное питание, рост таких детенышей резко замедлялся, если не прекращался вовсе. (Позже, после публикации этих результатов, специалисты-педиатры обратили внимание, что все это удивительно похоже на знаменитый «приютский синдром» человеческих детей-сирот. Подобное состояние не раз было описано в медицинской литературе, но его причины оставались непонятными до работ Харлоу.)

В ходе дальнейшей работы выяснилось, что обезьяньего ребенка все же можно вырастить без матери. Надо только, чтобы в его распоряжении было что-то теплое и мохнатое – к примеру, большая мягкая кукла-обезьяна. У плюшевой «мамы» может не быть ни рук, ни ног – лишь бы было лицо и шерсть, за которую можно уцепиться. Приемыши сначала повисали на искусственной маме, а потом, держась за нее задней лапой или даже просто касаясь ее хвостом, принимались исследовать окружающее пространство. Вскоре они свободно передвигались по комнате, но при любой неожиданности (скажем, заводной заяц начинал барабанить) тут же кидались «к маме на ручки».

Некоторым детенышам предлагались две «мамы» – одна плюшевая, но без всякой еды, а другая проволочная, но с молочной бутылкой. Все подопытные обезьянки проводили почти все время на мягкой кукле, а на жесткую забирались только на время кормления. Это означало, что весь данный комплекс поведения врожденный и не имеет никакого отношения к условным рефлексам и «пищевому подкреплению».

 

 

Однако, став взрослыми, питомцы плюшевых мам обнаружили неспособность к нормальным отношениям в стае. Они боялись сородичей и сторонились их, иногда впадали в явно неадекватную обстоятельствам ярость. Обычные для обезьян дружественные контакты – взаимная чистка шерсти, совместные игры и т. д. – оставались им совершенно недоступны. То же самое касалось поведения сексуального: они совсем не понимали заигрываний и кокетства и не умели на них ответить.

Харлоу и его сотрудники все же добились беременности некоторых таких самок (сконструированную для этого специальную установку в лаборатории откровенно именовали rape frame – «рама для изнасилования»). Но и родив, мамы-сироты не знали, что делать с собственными детенышами. Они бросали их где попало, швыряли, кусали. Одна такая горе-мамаша, раздраженная слишком настойчивыми криками малыша, просто раскусила ему голову, как орех. После этого случая исследователи забрали детенышей у других самок-сирот, убедившись, что только так их можно спасти от верной гибели.

Последующие специальные исследования показали, что дело тут не в обучении или подражании. Для формирования нормального социального, сексуального и родительского поведения детенышам макак необходим и достаточен именно постоянный телесный контакт с матерью в раннем детстве, возможность же наблюдать поведение взрослых обезьян никак не влияла на этот процесс.

Помните амбициозные обещания Уотсона? «Дайте мне дюжину здоровых, нормально развитых младенцев и мой собственный особый мир, в котором я буду их растить, и я гарантирую, что, выбрав наугад ребенка, смогу сделать его по собственному усмотрению специалистом любого профиля – врачом, адвокатом, торговцем и даже попрошайкой или вором…» По сути дела, Харлоу нечаянно воплотил этот мысленный эксперимент в реальность. Результат оказался однозначным: в «особом мире» Уотсона, свободном от всех «неконтролируемых влияний», включая материнскую ласку, из «здоровых, нормально развитых младенцев» не удалось бы вырастить ни адвокатов, ни врачей, ни торговцев, ни даже попрошаек и воров. Если бы им вообще удалось вырасти в этом мире, то только глубокими психическими инвалидами. А явное сходство состояния маленьких обезьянок в опытах Харлоу с «приютским синдромом» не позволяло спрятаться за дежурной сентенцией о недопустимости механического переноса на человека результатов, полученных на животных[97].

В 1958 году Харлоу опубликовал большую статью о своих экспериментах и их результатах. Он вовсе не собирался ниспровергать основы, но он был настоящим ученым – наблюдательным и интеллектуально честным. Столкнувшись с феноменом, который никак не мог быть объяснен в рамках бихевиористских представлений, он не только изложил неудобные факты, но и сделал из них неудобные выводы. Один из его публичных докладов по материалам работы с обезьянами-сиротами назывался коротко и крамольно: «Природа любви». Понятия, беспощадно изгнанные полвека назад Уотсоном из науки о поведении, триумфально возвращались в нее – без них понимание поведения оказалось невозможным.