Исследования перцептивного развития у животных в условиях сенсорной изоляции и депривации

Целый пласт исследований проблемы роли врожденного-при-обретенного в восприятии выполнен на животных. Это объясняет­ся этической возможностью проводить опыты с жесткой сенсор­ной изоляцией и депривацией. Общая схема подобных экспери­ментов такова: новорожденное животное некоторое время воспи­тывается в условиях сенсорной изоляции — в темноте или при отсутствии структурированной зрительной стимуляции¹, а затем оцениваются его перцептивные способности. В зависимости от того, показывают ли животные в пост-адаптационный период опреде­ленные перцептивные феномены, исследователи судят о врож­денности той или иной функции или необходимости опыта для ее развития.

В опытах Д.Хеллера, проведенного на крысятах, показана необходи­мость предшествующего опыта для учета удаленности при восприятии размера объекта [93]. В эксперименте крысята до 34-дневного возраста выращивались в темноте. Стоя у входа в У-образный лабиринт, их обуча­ли различать размеры двух светящихся кругов — бежать по лабиринту к большему кругу (рис. 126).

Оба круга можно было видеть только с одного места в начале лаби­ринта: когда крыса стояла на этом месте перед стеклянной перегород­кой, включался свет, и круги становились видимыми. Таким образом, в

¹ Животные находятся не в темноте, а на свету, но на их глаза одеты рассеи­вающие свет пластиковые пластинки, или животные находятся в сенсорно обед­ненной среде, например их окружают вертикальные или горизонтальные поло­сы.

Рис. 126. Схема экспериментальной установ­ки Д. Хеллера. Крысы обучались бежать по У-образному лабиринту в сторону круга большего размера

ходе тренировок крыса не имела зрительных впечатлений о расстоянии до кругов, поскольку, как только она сдвигалась в сторону, она переста­вала их видеть.

Когда крыса бежала к большому кругу, т.е. делала правильный вы­бор, она поощрялась пищей.

В контрольном опыте, который также проводился в темноте, боль­шой круг отодвигался к концу лабиринта так, чтобы его зрительный угол был равен зрительному углу маленького круга. При этом условии крысы выбирали круги наугад, что свидетельствует об отсутствии у них константности размера. В следующем опыте условия менялись: большой круг отодвигался еще дальше, чтобы его зрительный угол был меньше, чем у маленького круга. Крысы выбирали маленький круг, основываясь на величине зрительного угла. Когда же эту выращенную в темноте груп­пу крыс в течение недели содержали в комнате с включенным светом, то при повторном тестировании они обнаружили константность восприя­тия размера. Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что отсут­ствие зрительного опыта препятствует константному восприятию раз­мера.

Ряд экспериментов с животными доказывает врожденность восприя­тия глубины. В опытах К.Лэшли и Дж.Рассела: крысят выращивали 100 дней в темноте, способность к пространственной ориентировке оцени­вали по точности прыжка с одной платформы на другую, которая была расположена на некотором расстоянии от первой; расстояние между платформами варьировалось. Сила толчка, которая служила показателем точности восприятия удаленности, была одинакова у крыс, выращен­ных в темноте и у обычных крыс. Этот результат свидетельствует о том, что у крыс, по-видимому, есть врожденная способность восприятия уда­ленности.

Весьма показательны и достоверны опыты Р.Франца по восприятию формы с только что вылупившимися в темноте цыплятами, которые до начала опыта не были на свету и не пробовали настоящей пищи (рис. 127).

Было показано, что когда им предъявляли восемь предметов разной степени округлости, то они клевали шарик в 10 раз чаще, чем пирамиду; из плоских фигур они предпочитали кружочки треугольникам, а из кру­жочков — те, диаметр которых был около 3 мм [ПО]. Результаты, полу­ченные Нобелевским лауреатом Н.Тинбергеном, также показывают, что только что вылупившиеся птенцы морской чайки реагируют на специ­фическую форму модели клюва их родителей. Опыты Э. Гибсон и соавт. на крысах, выращенных в течение 90 дней в темноте, показали, что

Рис. 127. Экспериментальная установка Р.Франца по исследованию вос­приятия формы у только что вылупившихся цыплят [ПО]

отсутствие зрительного опыта не повлияло на точность различения фор­мы предметов. Весьма убедительными выглядят результаты Р. Циммерма­на и К.Торри о том, что 11-дневные обезьяны уже способны отличать треугольник от круга.

Однако в опытах на животных, выращенных в темноте или в условиях отсутствия структурированной стимуляции, получено много данных о нарушении восприятия формы. Тем не менее боль­шинство таких работ содержат серьезные методические пробле­мы, затрудняющие однозначную интерпретацию их результатов [93, 77-78].

Как очень надежные и убедительные рассматриваются экспе­рименты Э.Гибсон и Р.Уока с так называемым зрительным обры­вом [155].

В этих опытах животное (или младенец) располагался в центре большо­го стеклянного листа на непрозрачной площадке. Часть стекла покрывала стол с хорошо текстурированной крупными клетками поверхностью, а другая его часть нависала над полом, который был текстурирован такими же клет­ками (рис. 128). Результаты показали, что животные избегают «глубокую» сторону, где зрительно расположен обрыв, хотя тактильное восприятие указывает им на то, что обе поверхности одинаково крепкие. Причем оди­наковое поведение проявили цыплята, крысята, котята, ягнята, львята, тигрята, детеныши ягуара, снежного барса, обезьяны. Опыты также прово­дились с детьми в возрасте 6 мес и немного старше. Те же результаты полу­чены в опытах с детенышами, выращенными в темноте.

Аналогичные исследования были проведены Дж. Кэмпосом и соавт. на младенцах в возрасте от 55 до 106 дней [93]. Поскольку такие малень­кие дети еще не умеют ползать, то в качестве показателя избегания «глу­бокой» стороны использовали частоту сердечных сокращений. При по­мещении детей над «глубокой» стороной частота сердечных сокраще­ний увеличивалась, что связано с реакцией страха.

Рис. 128. Эксперименты со «зрительным об­рывом». Котенок находится на краю «обры­ва» и не движется дальше [155]

Таким образом, было установлено, что у маленьких детенышей (включая выращенных в темноте) вскоре после рождения присутствует восприятие глу­бины и ему, по всей вероятности, этому не нужно учиться.

Анализ тех опытов с животными, в которых не подтвердилась гипотеза о врожденной способности к восприятию (как, например, в описанных выше опы­тах с крысятами), обнаруживает ряд се­рьезных методических проблем. Так, было показано, что у животных, выращенных в темноте, наблюдается недоразвитие или дегенерация корковых нейронов, а это означает, что анализаторная система у них была нарушена. И. Рок обращает внимание на то, что сенсорная изоля­ция животных (даже если они получают световую стимуляцию) все равно приводит к аномалиям развития различных структур зрительного анализатора, например недоразвитию определенных нейронов-детекторов. Кроме того, сенсорная депривация вполне могла привести к тому, что даже присутствующая от рождения перцептивная способность может исчезнуть, если в некоторый критический (сензитивный) период исключается возможность ее использования. Факты о том, что некоторые виды животных (на­пример, черепахи, утки) не боятся «зрительного обрыва», не оп­ровергают сделанный вывод, поскольку у них в принципе генети­чески может отсутствовать страх высоты. Более того, следует под­черкнуть, что научение и врожденные задатки — это не взаимоис­ключающие факторы, и поэтому вполне вероятно, что даже при наличии врожденной перцептивной способности требуется приоб­ретение определенного опыта.

Подводя итог изложенным выше исследованиям, следует кон­статировать, что результаты большинства из них подтверждают вывод о врожденности ряда механизмов зрительного восприятия у самых различных видов животных.