Текст книги "Интеллектика. Как работает ваш мозг"

Поисковое поведение требует очень больших энергетических затрат. Исследование нового и неизведанного всегда содержит потенциальную опасность. Поэтому животное должно быть постоянно настороже и в то же время продолжать эту опасную, но привлекательную деятельность.

Это приводит к особому виду отражения, которое мы будем называть психикой. Психика – это новый этаж в системе отражения, поэтому нужно рассмотреть его подробнее.

Каждый орган животного выполняет определенную функцию. Например, легкие снабжают кровь кислородом, а сердце обеспечивает кровоснабжение всего организма. Каждый орган имеет сложные взаимосвязи с другими органами. Например, легкие для правильной работы должны быть снабжены мышцами, которые обеспечивают расширение и сжатие грудной клетки, и кровеносной системой, которая подводит кровь для снабжения кислородом. Функционирование любого органа должно быть согласовано с функционированием всего организма. Если организм выполняет тяжелую работу, то легкие должны работать интенсивнее. Рассогласование означает болезнь.

Психика – это виртуальный орган, необходимый для построения модели мира. Этот орган также требует обеспечения для своей работы. Это обеспечение состоит в наличии понятий о мире. Также психика должна быть согласована с поведением всего организма. В конкретной ситуации психика должна обеспечить адекватное отражение этой ситуации, активизировать наиболее важные понятия. Проще говоря, психика должна понимать ситуацию.

До появления коры все функционирование нервной системы задано генетически, а следовательно, автоматически является согласованным. Но кора приводит к появлению совершенно нового явления – некоторой виртуальной реальности, которая возникает только в момент знакомства конкретной особи с конкретными обстоятельствами. Образуется уникальный набор понятий, который может быть как согласован, так и рассогласован. В последнем случае мы имеем дело с психическим заболеванием.

Принципы образования психических расстройств были изучены в следующих экспериментах. Животное помещалось в клетку, в которой находился рычаг. Через пол клетки подавался электрический ток. Животное металось по камере и случайно нажимало на рычаг, который выключал ток. Очень быстро животное обучалось контролировать ситуацию, и никаких психических расстройств не наступало.

В другом эксперименте рычага не было, и животное никак не могло справиться с ситуацией. Оно металось по камере, но найти выход не могло. В какой-то момент, убедившись, что усилия бесполезны, животное забивалось в угол и отказывалось от поискового поведения. В этот момент в клетку помещался рычаг для выключения тока, но животное уже не делало никаких попыток его использовать. У животного образовывалось психическое расстройство. Расстройство психики, как и расстройство любого органа, сказывалось на состоянии всего организма. У животных начинала выпадать шерсть, появлялась язва желудка, повышалось давление.

Таким образом, приобретение психики означает и приобретение возможности психических болезней. Критерием психического здоровья у животных является наличие поискового поведения.

У здорового животного поисковое поведение становится основой общего поведения. И наоборот, прекращение поискового поведения говорит о психическом расстройстве, неврозе или общей болезни животного.

Все это говорит о том, что для животных, имеющих кору головного мозга, психическое здоровье становится столь же важным, как и здоровье любого другого органа. А критерием здоровой психики является наличие поискового поведения.

Животное является здоровым, если ему интересно жить.

Поисковое поведение и развитие понятий о мире у млекопитающих начинается с самого детства. Но так как детеныш слишком мал и беспомощен, то желательно, чтобы развитие понятий проходило в безопасной обстановке – в противном случае цена ошибки будет слишком высока. Это приводит к появлению игры. Игра – это необходимое условие развития умственных способностей. В игре происходит формирование понятий, которые затем будут определять поведение животного. Именно игра способствует тому, что понятия о мире будут согласованы, а следовательно, животное будет психически здоровым.

Игры для млекопитающих – очень важный элемент выживания. Игры особенно развиты у хищников. Для них умение владеть своим телом, отслеживать добычу, прятаться и нападать – особенно важно.

Немецкий этолог Р. Шенкель проследил игровое поведение львят с первых дней жизни. Основу игры львят составляют движения подкрадывания, нападения и борьбы, причем партнеры все время меняются ролями.

Призыв к игре – это вытянутые вперед лапы. Так лев обращается к львенку, а собака обращается к нам. Медведи для приглашения к игре осторожно обхватывают партнера передними лапами.

Часто игру начинают взрослые животные. Львица дразнит львят кончиком хвоста, павиан корчит юному павианчику страшную рожу. Самки шимпанзе щекочут детенышей, переворачивают их, кусают понарошку. Но даже если рядом нет партнера по играм, то животное начинает играть само, используя для этого любые предметы.

Буйволы любят скользить по льду, радостно мыча, лоси любят совершать дикие прыжки в снегу.

В игре животные сочетают врожденные способности с теми, которые изобрели сами. Берман рассказывает, что у него жила такса, которая любила бегать с мячом в зубах. Один раз она вскочила на стул и выпустила мяч. Мяч высоко подпрыгнул. Таксе это очень понравилось, и ее любимым развлечением стало запрыгивать с мячом в зубах на стул и выпускать мяч. Она проделывала это десятки раз.

Вюстехубе наблюдал игру трех молодых хорьков с консервной банкой. Эту банку они с грохотом бросали в таз. Вюстехубе забрал у них банку и дал им резиновый мяч. Грохота уже не было, и хорькам стало скучно. Но один из хорьков нашел фаянсовую затычку, которая производила нужный грохот, и игра возобновилась.

У Эйбл-Эйбесфельдта был ручной барсук, научившийся делать сальто.

Сами животные прекрасно осознают, что они играют. В имитации схватки они никогда не причиняют друг другу серьезного вреда. Посторонний шум приводит к остановке игры, и поведение животного сразу меняется. Теперь нападение и защита осуществляются всерьез.

А в игровой ситуации нет необходимости напрягаться. Наоборот, если в игровой борьбе один участник сильнее, то он начинает поддаваться, чтобы продлить игру.

Игры не имеют эмоций. Рычание и поскуливание от боли также игровые. Они прекращаются сразу, как прекращается игра.

Все это говорит о том, что игра происходит в другом, виртуальном мире. Она наполняет психику воображаемым пространством.

Игра имеет чрезвычайно сильную биологическую мотивацию. Молодую самку шимпанзе не кормили и не давали ей играть в течение 15 часов. После этого предлагали ей на выбор пищу или игру. В 40 % случаев она выбирала игру.

В то же время мозг не содержит никакого центра игры. Игра – это потребность коры в целом, деятельность, которая направлена на моделирование отношений особи и мира.

Глава 6. Насколько умны животные

Достижения животного интеллекта мы рассмотрим на примере самых выдающихся представителей животного мира.

– Сегодня мне всю ночь снились какие-то две необыкновенные крысы. Право, этаких я никогда не видывал: черные, неестественной величины! Пришли, понюхали – и пошли прочь.

Гоголь «Ревизор»

По восточной легенде, на празднование Нового года Будда пригласил двенадцать животных. Самой расторопной оказалась крыса, которая пришла первой. Поэтому именно крыса открывает двенадцатилетний цикл восточного календаря. Не следует думать, что прибежать первым к Будде было легко. Путь к Будде преграждала широкая река, которую нужно было переплыть. Неужели маленькая крыса сумела первой переплыть реку? Конечно, нет. Первым реку переплыл бык, а крыса просто устроилась на его спине. В этой легенде крыса предстает весьма сообразительным созданием, но это в легенде, а как же дело обстоит в реальности?

Как ни странно, в реальности крыса еще сообразительнее. Крыса, по выражению польского зоолога Мирослава Гуща, – «интеллигент животного мира». Она демонстрирует чрезвычайно хитрое и осмотрительное поведение.

Крысы (рис. 13) появились более 50 миллионов лет назад, они являются одними из древнейших млекопитающих. Это также самые многочисленные млекопитающие на Земле. Именно крысы бросили вызов человеку и чуть не положили конец человеческой цивилизации. Черные крысы были разносчиками чумы и брюшного тифа. Самая большая эпидемия чумы в Европе в 1347–1353 годах унесла жизни около 24 миллионов людей, сократив население Европы вдвое. Эрнст Уолкер заметил, что болезни, занесенные крысами, унесли за последнюю тысячу лет больше человеческих жизней, чем войны и революции.

Рис. 13. Крыса

Люди объявили крысам настоящую войну, но потерпели в ней поражение. Самые хитроумные приемы крысоловов оказались бессильными против крыс. Человечество спасло то, что началась война между черными и серыми крысами, в которой победили серые.

Крыса, в отличие от человека, хорошо вооружена. Она имеет самозатачивающиеся резцы, которые растут в течение всей жизни. На кончиках резцов крыса при укусе способна развить давление до 500 килограмм на квадратный сантиметр, чего достаточно для прогрызания бетона и металла.

Крысы умело сражаются и никого не боятся. Крыса, загнанная в угол, бросается на врага, целясь прямо в лицо.

У крысы прекрасные физические данные. Она может бежать со скоростью 10 километров в час, прыгать в высоту на 80 сантиметров, зарываться в землю на метровую глубину и переплывать километровую реку.

Крысы отлично приспосабливаются к окружающей среде. Они могут размножаться и при температуре 45 °C в котельной, и при –10 °C в холодильной камере.

Крысы чувствуют радиацию. Исследователи из Калифорнии направляли поток рентгеновских лучей на спящих животных. Просыпались от них только крысы. Крысы оказались единственными существами, пережившими взрыв водородной бомбы на атолле Кваджалейн в Тихом океане.

Крысы обладают необычайной сопротивляемостью к инфекциям, в том числе передаваемым половым путем. Крысы не болеют цингой, так как они вырабатывают собственный витамин С. Поэтому они могут жить на безвитаминной диете.

Крысы – гурманы. Если им предложить большой выбор очищенных питательных веществ, то они сами составляют хорошо сбалансированный рацион. После чего избегают любого нового корма.

Размножаются крысы очень быстро. Крысята достигают половой зрелости к двум месяцам и уже могут производить потомство. Каждый месяц крысиная пара приносит по 6–8 крысят, а общее потомство крысиной пары за год может составить до 15 тысяч крыс.

Человек издавна боролся с крысами, но способности крыс к выживанию столь высоки, что, несмотря на все усилия, существенно сократить поголовье крыс ему так и не удалось.

В 50-е годы XX века был открыт чрезвычайно эффективный препарат против крыс – варфарин. Сначала крысы практически полностью исчезли на огромных территориях. Казалось, многовековая борьба с крысами кончилась победой человека. Но отдельные крысы – их прозвали суперкрысами – оказались устойчивы к варфарину. К 70-м годам популяция крыс полностью восстановилась, причем все они уже были суперкрысами.

Но наиболее удивительными являются умственные способности крыс. Раньше считалось, что одним из самых умных животных является дельфин. Но исследования профессора О. Гуртюркюна из Бохумского университета показали, что мозг дельфина содержит меньше нервных клеток (по отношению к своим размерам), чем мозг крысы.

У крыс еще нет лобных долей мозга, но уже есть гранулярные нейроны, из которых состоят лобные доли высших млекопитающих. Эти нейроны рассеяны по всей коре и позволяют крысе действовать целенаправленно.

Хотя поверхность полушарий мозга крысы гладкая (то есть крысы не имеют извилин), тем не менее крысы прекрасно соображают.

Когда ученые стали исследовать умственные способности крыс, они были поражены. Эти животные демонстрировали явные способности к оценке обстановки и решению сложных задач с применением подручных материалов. Крысы быстро находят дорогу в самых сложных лабиринтах, а для того, чтобы достать приманку, используют самые удивительные способы.

В одном эксперименте крысе был предложен ящик с двумя полками. Приманка была положена на верхней полке, а к нижней вела приставная лесенка. Крыса влезла на нижнюю полку, подумала, затем подтащила лапками лесенку и по ней взобралась на верхнюю.

Если крысам необходимо перетащить яйца в нору, то одна крыса обхватывает лапами яйцо и ложится на спину, а вторая тащит ее за хвост. Для того, чтобы достать кефир из бутылки, крыса срывает фольгу, запускает в бутылку хвост, а затем облизывает его.

Лесная крыса неотома придумала целую охранную систему для своей норки. Она отгрызает колючки у кактуса и втыкает в стенки у входа остриями к входу.

Опытные крысы не берут приманку в крысоловке, а трясут крысоловку до тех пор, пока не соскочит пружина, а затем спокойно съедают приманку.

В настоящее время 99 % исследований психологии животных проводятся на крысах.

Самое удивительное в поведении крыс состоит в том, что очень многое у них сходно с человеком. Крысы подвержены стрессам и болеют неврозами. От невроза их, как и людей, можно вылечить психотропными препаратами. Они реагируют на кокаин так же, как и люди, и могут пристраститься к алкоголю.

Крысы легко поддаются дрессировке. Крысу, как и собаку, можно обучить командам «сидеть» или «ко мне». В экспериментах крысы по команде нажимают на рычаги, тянут за веревочки, хватают различные предметы. Все это говорит о том, что у крыс быстро формируются понятия об окружающих объектах.

У крыс появляется такая функция, как передача потомству накопленных знаний. Если крыса найдет яд, то она метит его, и другие крысы его не возьмут. Если молодая крыса попытается взять опасную приманку, то опытные крысы будут отталкивать глупышку от приманки. Предупрежденные об опасности, крысы будут сообщать об этом другим сородичам, пока вся популяция не начнет избегать такой приманки.

Развитие крыс существенно зависит от материнской ласки. В опытах Шенберга только что родившихся крысят отнимали от матери. Когда они переставали ее осязать, у них в организме замедлялось производство гормона роста, а в коре мозга подавлялись здоровые клетки. Но стоило ласково погладить крысят влажной кисточкой, имитируя материнскую ласку, как все приходило в норму.

Крысы чувствуют страдания других крыс. В Институте высшей нервной деятельности АН СССР крыс научили нажимать на рычаг для получения пищи. Затем опыт усложнили. Нажимая на рычаг, крыса одновременно причиняла боль другой крысе и слышала ее писк. Как только крысы понимали эту связь, они сразу переставали нажимать на рычаг. Крысы готовы были терпеть голод, только бы не причинять боли своим собратьям.

Крысы учитывают свое поведение. В экспериментах Бенингера они научились нажимать на один из четырех рычагов в зависимости от своей деятельности. Если крыса чистила шерсть и звучал зуммер, то она нажимала на первый рычаг. На остальные рычаги крысы нажимали, если зуммер заставал их в тот момент, когда они ходили, вставали на задние лапки или сидели спокойно.

В опытах Крушинского крысы угадывали движение тележки с пищей, которая мелькала в окошке ширмы. Крысы бросались за приманкой к нужному концу ширмы.

Сон у крыс хорошо изучен. Биотоки крысиного мозга во время быстрого сна совпадают с биотоками их поведения днем. Сравнивая записи биотоков, исследователи могут сказать, в какой момент крыса бежит по лабиринту или находит приманку.

Все это говорит о том, что крысы создают понятия о мире и могут пользоваться этими понятиями для решения задач.

Человек культурен настолько, насколько он способен понять кошку.

Бернард Шоу

А теперь познакомимся с тем животным, которое появилось на закате эпохи динозавров, примерно 50 миллионов лет назад. А возможно, и стало причиной этого заката. Это креодонты – маленькие плотоядные млекопитающие. Креодонты обладали хорошо развитым мозгом, в котором появились зачатки лобных долей. Креодонты охотились значительно лучше динозавров, которые имели весьма примитивный мозг.

Наступивший ледниковый период положил конец царству динозавров. Даже при теплом климате динозавры туго соображали, а уж при оледенении эти холоднокровные чудища вообще перестали что-либо понимать. Размножаться им уже как-то не хотелось, к тому же их очень активно поедали теплокровные креодонты, которым ледниковый период был не так страшен.

В результате динозавры вымерли, а креодонты стали предшественниками семейства кошачьих, которые получили настолько совершенное строение и развитые умственные способности, что практически не изменились за 40 миллионов лет. Именно тогда ветвь семейства кошачьих отделилась от могучего ствола млекопитающих.

Все кошачьи имеют сходные черты, которые присущи только этому семейству. Внутри семейства отличия незначительны, поэтому поведение домашней кошки (рис. 14), леопарда и тигра очень схожи. Отличие есть только у льва, который любит жить семьей. Прочие кошки – это независимые охотники-одиночки.

Рис. 14. Кошка

Кошки – это первые хищники, которые обзавелись лобными долями коры головного мозга. В результате кошка имеет те же отделы мозга, что и человек. Хотя у человека значительно лучше развиты лобные доли и он превосходит кошку по части интеллекта, зато у кошки гораздо лучше развит мозжечок, поэтому человек уступает ей по грациозности своих движений.

Так как кошки – это идеальные хищники, то они никого не боятся. Сетон-Томпсон рассказывает об эпизоде, когда в Йеллоустонском парке кошка-мать бросилась на медведя и вынудила его спасаться бегством.

Кошки прекрасно ориентируются в незнакомой обстановке и без особого труда находят дорогу домой.

Кошка слышит звуки до 65 кГц, а человек – только до 20 кГц. У кошки от 60 до 80 миллионов обонятельных клеток, а у человека – всего только от 5 до 20 миллионов. Так что человеку и близко не услышать и не унюхать того, что слышит и обоняет кошка. Не говоря о том, что у человека нет супердетекторов – вибрисс.

А электроэнцефалограммы мозга кошки и мозга человека визуально практически неотличимы.

Как же устроена кошачья психика и что дало появление лобных долей? Поведенческие реакции кошки являются врожденными и практически не меняются с возрастом. Уже у котят двухмесячного возраста появляются все необходимые детали поведения: подкрадывание, преследование, бросок и удар лапой. Но врожденными являются только элементы. Для того чтобы охотиться как настоящий хищник, котенку требуется очень большой срок, в течение которого из врожденных элементов образуется законченное поведение. Львенок обучается охоте на антилоп около двух лет. Но даже когда он начинает сам охотиться, его движения совсем неумелы. Пройдет немало времени, пока сложные процессы незаметного подкрадывания и стремительного броска будут отточены до совершенства.

Мозг кошки уже требует обучения и настройки. Исследования показали, что для нормального развития котят необходимы общение с матерью и игры с другими котятами.

А теперь подробно разберем функцию лобных долей. Для нас это важно, так как именно лобные доли и отличают мозг человека от остальных животных. Понять функцию лобных долей легко на кошках, так как их появление привело к значительным отличиям в психике кошачьих.

Сразу после рождения котенка его лобные доли не реагируют на раздражители, но начинают очень быстро развиваться. Только через две недели они начинают функционировать. С этого момента лобные доли начинают играть все бо́льшую роль и, наконец, полностью контролируют поведение. Что же меняется в этот момент в поведении животного?

Проблема любого хищника состоит в том, что его пища очень быстро бегает. Газели, антилопы и зебры обладают хорошим периферийным зрением, отличным слухом и тут же срываются с места при любой опасности. Для охоты кошкам пришлось научиться неслышно подкрадываться к своей добыче.

Но это еще не все. Допустим, льву удастся подползти незамеченным к зебрам. И вот тут срабатывает второй уровень защиты от хищников. Зебры бросаются кто куда, а их яркие полосы образуют беспорядочное мельтешение. Интересно, что точно такую же защиту используют стаи рыб. И Лоренц замечает, что часто хищная рыба врывается в громадную стаю рыб, теряется в обилии полос и остается без добычи. Но хищные рыбы выигрывают в размерах и скорости, поэтому голодными не бывают. Лев меньше и медленнее зебры, поэтому вполне мог бы остаться голодным. Вот тут и приходят на помощь лобные доли. Их задача – наметить цель и удерживать внимание хищника на этой цели. Никакие отвлекающие факторы не могут отвести внимание.

Гепард долго, очень долго крадется к добыче. Все это время его лобные доли концентрируют внимание на цели. Резкий старт – и гепард развивает скорость до 100 километров в час и устремляется к жертве. Отвлечение на такой скорости на малозначительные стимулы может привести не только к неудачной охоте, но и к серьезным повреждениям. Но лобные доли надежно удерживают внимание гепарда на выбранной цели. Мощный удар лапой – и цель поражена.

Задача лобных долей состоит в удерживании внимания на поставленной цели.

До этого все рассмотренные нами животные просто реагировали на стимулы окружающей среды. Лобные доли у хищных дают возможность не реагировать на стимулы, а осуществлять целевое поведение.

Именно поэтому у кошачьих нет прямой зависимости от окружающей среды. Это привело к существенному перераспределению ценностей.

Кошки не поддаются дрессировке и выполняют только то, что им нравится. Для менее развитых животных основной ценностью является пища. Поэтому обучение сопровождается скармливанием кусочков лакомств. Для кошачьих пищевое вознаграждение не имеет никакого значения. Хищник выполняет какое-либо действие, только психологически подчиняясь дрессировщику. Поэтому крупные кошки требуют от дрессировщика хорошей силы воли и атрибута власти, которым обычно является хлыст или пистолет.

Кошки первыми ощутили гордость и независимость.

Кошка идет по жизни с высоко поднятым хвостом. Внешние стимулы не имеют для кошки никакого значения. Когда ей нужна пища, она ставит себе конкретную цель и достигает ее.

Обычная суета животных кошкам не свойственна, поэтому если особых важных дел нет, то кошка, скорее всего, решает подремать. Львы спят до 18 часов в сутки.

Но пока кошки спали, появились животные, которым стало интересно развивать свои умственные способности, и они продвинулись в этом направлении весьма значительно.