Текст книги "Послушание собак"

Научение

Под научением понимают процесс и результат приобретения индивидуального опыта. Понятие «научение» первоначально возникло в зоопсихологии в работах американского психолога Э. Л. Торндайка. Путем научения может приобретаться любой опыт (знания, умения и кавыки) у человека и новые формы поведения у животных. Этот процесс совершается на инстинктивной основе и состоит в достройке, совершенствовании или переделке врожденных элементов поведения (видового опыта), в их приспособлении к конкретным условиям жизни.

В процессе научения у животных развиваются те индивидуально-изменчивые, временные компоненты инстинктивного поведения, которые придают ему необходимую для выживания способность. В итоге формируется единый поведенческий акт, содержащий, как мы уже упоминали, врожденные и приобретенные (индивидуально-изменчивые) компоненты. Иначе говоря, научение – это процесс приобретения знаний, умений и навыков. В отличие от педагогического понятия «обучение» под научением понимается более широкий круг процессов формирования индивидуального опыта (привыкание, запечатление, образование классических и инструментальных условных рефлексов и т. д.).

Научение может происходить на разных уровнях в зависимости от того, каков его нервный механизм особи и насколько важны или сложны те структуры, которые в нем участвуют. Некоторые виды научения могут осуществляться уже на уровне рецепторов или спинного мозга, для других же необходимо участие подкорковых структур или миллиардов нервных цепей коры головного мозга. Одни формы научения осуществляются автоматически и непроизвольно, другие требуют такого участия когнитивных механизмов, на которое может быть способен лишь развитый мозг высших млекопитающих и человека.

На современном этапе выделяют три категории научения, различающиеся по степени участия в них организма как целого, которым соответствуют и различные типы поведения: реактивное, оперантное, требующее участия мыслительных процессов для обработки информации (соответствует когнитивному научению).

При выработке новых форм реактивного поведения организм пассивно реагирует на какие-то внешние факторы. При этом в нервной системе как бы незаметно и более или менее непроизвольно возникают изменения нейронных цепей и формируются новые следы памяти. К таким типам научения относятся (в порядке усложнения) привыкание (габитуация) и сенсибилизация, импринтинг и условные рефлексы.

Оперантное поведение – это действия, для выработки которых нужно, чтобы организм активно «экспериментировал» с окружающей средой, устанавливая связи между различными ситуациями. Такие формы поведения возникают при научении путем проб и ошибок, методом формирования реакций и путем наблюдения.

Во всех этих случаях организм изменяет поведение в результате взаимодействия со средой. Именно от того, какие сигналы поступают извне, зависит, какая именно реакция организма будет закрепляться. «Выбор» реакции при этом определяется тем, каковы ее последствия в отношении удовлетворения потребностей или избегания нежелательной ситуации.

При формировании поведения, обусловленного когнитивным научением, на смену ассоциативной связи между какими-то двумя ситуациями или между ситуацией и ответом организма приходит оценка сложившейся ситуации с учетом прошлого опыта и возможных последствий. В результате оценки принимается наиболее подходящее решение. К такому типу научения можно отнести латентное научение, выработку психомоторных навыков, инсайт и научение путем рассуждений.

Когнитивное поведение

Когнитивное поведение и связанное с ним научение объединяют высшие формы психической деятельности, свойственные в большей степени взрослым животным с высокоразвитой нервной системой и основанные на ее свойстве формировать целостный образ окружающей среды. При когнитивных формах научения происходит оценка ситуации, в которой участвуют высшие психические процессы. При этом используется как прошлый опыт, так и анализ имеющихся возможностей, в результате чего и формируется оптимальное решение.

Когнитивные возможности животных определяются их интеллектом, под которым подразумевается высшая форма психической деятельности животных (обезьян и ряда других высших позвоночных). Интеллект проявляется в процессах мышления, которое у животных всегда имеет чувственно-двигательный характер и выражается в практическом анализе и синтезе устанавливаемых связей между явлениями (и предметами), наглядно воспринимаемыми ими в конкретной ситуации.

Для изучения интеллектуального поведения животных им обычно предлагают следующее:

– подтянуть приманку, привязанную к одной из многих рядом расположенных тесемок, бечевок, – для установления возможности улавливания животными связей и соотношений между различными объектами;

– предлагаются различные предметы и построение пирамид – для реализации тех потребностей, которые не могут быть непосредственно удовлетворены;

– обход лабиринтов на пути к цели, которая не всегда находится в пределах постоянной видимости для животного, (для этого на пути следования располагают препятствия).

Существуют и другие методы изучения интеллекта животных:

– отсроченные реакции активного выбора, требующие удержания в памяти следов от раздражителя в виде образа или представления как элементов сложных психических процессов; выбор на образец (метод парных предъявлений) – для изучения тождества, общности, дискриминации сигналов, их формы, очертаний, размеров и др.;

– создание проблемных ситуаций в различных лабиринтах, клетках – анализ инсайта;

– использование рефлексов для переноса опыта в новые условия (методика отражения элементарных форм обобщения);

– экстраполяция направления движения раздражителя – для определения способности к оперированию эмпирической размерностью фигур;

– обучение начаткам языка (язык жестов, знаков, складывание из разноцветных пластиковых фишек разной формы фраз и выражение новых предложений, звуковые коммуникации;

– изучение группового поведения, общественная кооперация;

– ЭЭГ-исследования сложных форм поведения и математическое моделирование.

В связи с используемыми методами принято выделять следующие формы когнитивного поведения: элементарная рассудочная деятельность (по Л. В. Крушинскому); латентное научение, выработка психомоторных навыков (психонервное научение, по И. С. Бериташвили), инсайт и вероятностное прогнозирование.

По мнению Л. В. Крушинского, рассудочная (интеллектуальная) деятельность отличается от любых форм поведения и обучения. Эта форма приспособительного поведения может осуществляться при первой встрече животного с необычной ситуацией. В том, что животное сразу, без специального обучения, может принять правильное решение, и заключается уникальная особенность рассудочной деятельности.

Мышление как нечто психофизиологическое целое не сводится к простым ассоциациям. Функция обобщения у животных складывается на основе опыта, процессов сравнения, выделения существенных признаков у ряда предметов и их объединения, что способствует образованию у них ассоциаций и способности улавливать правильность хода событий, прогнозированию будущих последствий. Простое использование прежнего опыта, механическое репродуцирование условно-рефлекторных связей не могут обеспечить быструю адаптацию в постоянно меняющихся условиях среды обитания, гибко отвечать на нестандартные ситуации, программировать поведение.

Реальные отношения предметов и явлений на стадии интеллекта могут улавливаться с первого предъявления ситуации. Однако разумная познавательная деятельность не только не исключает предшествующий опыт, но и использует его, хотя и не сводится к практике, в чем существенно отличается от условного рефлекса. Быстрые решения все возрастающих по сложности задач возможны только при постепенном их усложнении, и это естественно: чтобы эмпирически уловить какую-либо закономерность, нужен ряд явлений.

Психофизиологическая трактовка интеллекта, по-видимому, основывается на том, что в мозгу постоянно происходит сравнение, выделение, отвлечение и обобщение информации, доставляемой сенсорными системами.

Функциональная организация центральной нервной системы

Понятно, что любое более или менее сложное поведение происходит под контролем и непосредственном участии центральной нервной системы, деятельность которой по обеспечению сложных поведенческих актов можно представить в виде взаимодействия трех основных блоков.

Блок 1. Прием и переработка сенсорной информации – сенсорные системы (анализаторы).

Блок 2. Активация нервной системы – модулирующие системы мозга.

Блок 3. Программирование, «запуск» и контроль за поведенческими актами – моторные системы (двигательный анализатор).

На схеме 4 представлена организация нервной системы.

Схема 4. Организация нервной системы

Сенсорные системы (анализаторы) мозга

Анализатор – это многоуровневая система нейронов с иерархическим принципом строения в виде перевернутой пирамиды.

Основанием анализатора служит рецепторная поверхность, а вершиной – проекционные зоны коры головного мозга.

Анализаторы выполняют функцию приема и переработки сигналов внешней и внутренней среды организма. Каждый анализатор настроен на определенное качество (модальность) сигнала-раздражителя.

Принято различать три проекционных зоны анализатора. Значительная часть нейронов первичных проекционных зон очень специфична. Например, нейроны зрительных областей избирательно реагируют на определенные признаки зрительных раздражителей: одни – на оттенки цвета, другие – на направление движения, третьи – на характер линий предмета.

Для нейронов вторичных проекционных зон характерно определение сложных признаков раздражителей, однако при этом сохраняется модальная специфичность, соответствующая нейронам первичных зон.

В третичных (ассоциативных) зонах происходит встреча афферентных (одномодальных, разномодальных и неспецифических) потоков информации. Подавляющее количество ассоциативных нейронов отвечает на обобщенные признаки раздражителей: количество, пространственное положение, отношение и т. д.

Предполагается существование клеточных «ансамблей» нейронов, выделяющих комплексные признаки раздражителя – предмета. Считается доказанным наличие в центральной нервной системе корковых нейронов с простыми, сложными и сверхсложными рецептивными полями, детектирующие все более сложные признаки раздражителей. Среди них выделяются так называемые гностические нейроны, которые обеспечивают узнавание комплекса признаков раздражителя (например, узнавание лица с одного взгляда, знакомого голоса, знакомого запаха, характерного жеста и т. д.).

У высших животных механизмы, выделяющие элементарные признаки раздражителей, составляют лишь начальное звено в механизме восприятия и дифференцировки стимулов. В высших сенсорных (вторичных и ассоциативных) зонах коры большую роль играет закон убывающей специфичности, который является обратной стороной принципа иерархической организации нейронов анализатора, т. е. здесь выделяется главное (смысловое) значение для организма сигнала-раздражителя, а не только его физические свойства.

Модулирующие системы мозга

Блок модулирующих систем мозга регулирует тонус коры и подкорковых образований, оптимизирует уровень бодрствования по отношению к выполняемой деятельности и обусловливает адекватный выбор поведения в соответствии с наличной потребностью.

Первый источник активации модулирующей системы мозга, а следовательно, и поведения – внутренняя активность самого организма или его потребности. Любые отклонения показателей жизнедеятельности организма от жизненно важных показателей, или констант (в результате изменения нервных или гуморальных влияний или вследствие избирательного возбуждения различных отделов мозга), приводят к выборочному включению в работу определенных органов и процессов, совокупная работа которых обеспечивает достижение оптимального результата. При отклонениях от констант в специальных отделах мозга накапливается или тормозится так называемое мотивационное возбуждение, которое определяет внешнее поведение (например, пищевое).

Второй источник активации связан с воздействием раздражителей внешней среды. Определенные раздражители могут быть ассоциированы с инстинктивным действием или с удовлетворением какой-либо потребности в результате накопления индивидуального опыта. Ограничение контакта с внешней средой приводит к значительному снижению тонуса (возбудимости, работоспособности) нейронов коры мозга.

Часть непрерывного потока сенсорных сигналов неспецифически активирует работу головного мозга и служит необходимым условием для поддержания бодрствования и осуществления любых поведенческих реакций. Помимо этого, неспецифическая активация – важное условие для формирования селективных свойств нейронов коры в процессе онтогенетического созревания и обучения.

Установлено, что кора головного мозга, наряду со специфической деятельностью, оказывает неспецифическое активирующее и тормозящее влияние на нижележащие нервные образования, и это может рассматриваться как третий источник активации центральной нервной системы.

Двигательная система мозга

Двигательные области коры головного мозга выполняют функцию «запуска» и контроля двигательной деятельности. Особенность этих областей в том, что происходит синтез возбуждения от разных анализаторов с биологически значимыми сигналами и мотивационными влияниями.

Наиболее важная часть третьего функционального блока мозга – третичные зоны. Считают, что они представляют собой блок программирования намерений, оценки выполнения действий и коррекции допущенных ошибок. Третичные зоны (ассоциативные поля) не только получают информацию от всех отделов мозга, но и сами могут посылать команды в них – в этом их особенность. Кроме того, эти зоны участвуют в сложных процессах анализа и синтеза, обеспечивают выполнение сложных функций и формирование сложнейших временных связей.

Потребности и мотивации

Организм животных и человека время от времени испытывает необходимость в каких-либо веществах или продуктах, а также в создании определенных ситуаций или в накоплении информации, нужных ему для организации текущего или будущего поведения, что в конечном итоге обеспечивает сохранение его жизни и возможность оставить потомство.

Такая необходимость в чем-либо называется потребностью. Например, чтобы заставить собаку сесть, мы довольно сильно нажимаем ей на круп в области крестца, вызывая тем самым неприятные ощущения от давления и, естественно, потребность избавиться от него (оборонительную потребность): в итоге собака садиться. Считается, что именно потребность служит причиной поведения, а беспричинного поведения не бывает.

Возникающая потребность вызывает изменение поведения, только если достигнет определенного уровня. Например, при начинающемся недостатке питательных веществ понижается содержание глюкозы в крови, что регистрируется специальными рецепторами. Незначительная потеря быстро восстанавливается за счет оперативных резервов организма, т. е. гомеостатически и внешне никак не проявляется. По мере истощения резервов организм начинает испытывать специфическое чувство голода, которое заставляет его изменить поведение в сторону удовлетворения аппетита. При этом в центральной нервной системе развиваются и такие процессы, которые организуют и поддерживают нужное поведение. Эти процессы и соответствующая им деятельность нервной системы называются мотивацией.

Состояние мотивации отражает степень выраженности и качество потребности – это психический ее эквивалент. Можно определить мотивацию и как осознанное желание.

Выступая причиной поведения, потребность одновременно является и причиной научения, ведь, стремясь удовлетворить потребность, животное осваивает навыки, необходимые для этого, добиваясь наибольшей их эффективности.

Цель научения – удовлетворить насущную потребность. В конечном счете это способствует сохранению и поддержанию жизни. Без такой цели и поведение, и научение становятся бессмысленными.

Существует несколько классификаций потребностей. Наиболее удачной считается классификация известного российского ученого П. В. Симонова, который разделил потребности на 3 основные группы.

1. Потребности жизнеобеспечения (витальные потребности) – направлены на сохранение организма. Это потребности в пище, питье, обороне (при необходимости), сне, двигательной нагрузке, положительных ощущениях и т. п. Неудовлетворение какой-либо из них ведет к гибели животного.

2. Зоосоциальные потребности – обеспечивают сосуществование животного с другими животными и способствуют сохранению не только индивидуума, но и вида. Различают половые, родительские, территориальные потребности, а также потребность в группе и формировании групповых иерархических взаимоотношений. Зоосоциальные потребности для своей реализации требуют участия социальных партнеров своего или другого вида.

3. Потребности саморазвития – ориентированы на будущее. Их роль заключается в подготовке организма к возможным условиям существования. Сюда относят потребность в свободе, игре, новой информации, имитационную (подражательную) потребность и др.

Круг потребностей, а также некоторые способы их удовлетворения заложены в генетической программе животного. Иногда отмечается преобладание какой-либо одной потребности над другими в силу наследственных причин или в результате соответствующего воспитания. Наиболее важны витальные потребности, и главная из них – оборонительная.

Важность и целесообразность использования соответствующих потребностей и мотиваций для дрессировочного процесса заключается в их биологически значимых свойствах. Биологическое значение мотиваций заключается в том, что они:

– увеличивают двигательную активность животного в ответ на различные раздражители-стимулы, в том числе и на индифферентные, т. е. вначале безразличные для животного (возрастание моторной активности, например, особенно важно при использовании оперантного метода дрессировки и способов, связанных с отбором поведения);

– повышают активность вегетативной нервной системы и увеличивают активность обмена веществ, что делает более эффективными двигательные реакции животных;

– приводят к росту чувствительности анализаторов, что выражается в усилении ориентировочной реакции (в результате этого животное с легкостью воспринимает информацию, нужную ему для удовлетворения возникшей в данный момент потребности, и хуже воспринимает сигналы, не имеющие к этому отношения);

– увеличивают поисковую активность животного, его исследовательское поведение (животные начинают искать возможность удовлетворения существующей потребности);

– вызывают активацию памяти, что обеспечивает реализацию поискового целенаправленного поведения на основе образов цели и возможных способов их достижения, которые хранятся в памяти;

– способствуют возникновению выраженных эмоциональных состояний.

Мотивации подготавливают организм к определенному, целенаправленному виду деятельности и поддерживают ее все время, пока не будет удовлетворена вызвавшая ее потребность.

С точки зрения использования потребности и мотивации дрессировочный процесс можно разбить на несколько стадий.

1. Создание целесообразных потребностей и мотиваций, т. е. вызывающих нужное нам поведение собаки.

2. Удовлетворение данной потребности: поданная собаке команда разрешает совершить ей конкретное действие, в результате которого потребность удовлетворяется. Благодаря этой стадии каждая команда приобретает прямую связь с какой-либо потребностью, а удовлетворение последней становится подкреплением этого действия.

3. Снижение значимости начальной потребности. Со временем команда будет легко вызывать определенное действие, если она связана с потребностью. Однако по мере тренированности (многократного повторения) команда приобретает свойство сама вызывать данную потребность, так что необходимость специально вызывать соответствующую потребность со временем отпадает. Точно так же устанавливается связь между командой и следующим за ней движением, причем после достаточно длительного повторения двигательная реакция может приобретать некоторую автономность по отношению к вызывавшей ее ранее потребности.

Часто мотивации, первоначально используемые для освоения действий, впоследствии заменяются на оборонительные, что гарантирует более стабильное воспроизведение необходимого действия.

И дело здесь в том, что первичные мотивации (вызвавшие потребность в пище, игре и др.) могут в результате «конкуренции» мотиваций проигрывать возникающим у животных спонтанным или навязанным окружающей средой мотивациям.

4. Автоматизация действия до выработки навыка. При многократном повторении действие приобретает свойства подкрепления: правильно выполненное, оно вызывает положительные эмоции. При этом первоначальная потребность перестает играть ведущую роль в воспроизведении данного поведенческого акта.

В обычных условиях организм испытывает не одну потребность, но, как правило, реализуется только одна. Редко удается решить одновременно две задачи.

Потребность и мотивация, которые реализовались через поведение, называются доминирующими, а становятся они таковыми в результате «конкуренции» мотиваций. Организм сам оценивает мотивации с точки зрения их важности, вероятности удовлетворения в данных условиях и определяет энергетическую «стоимость» этого удовлетворения. Поэтому потребность, которую вызывает дрессировщик, должна быть такой, чтобы выдержать борьбу с другими потребностями, постоянно возникающими у собаки. Только тогда она надолго сохранит работоспособность, заинтересованность в работе и не будет отвлекаться на посторонние раздражители.

Наиболее частые ошибки дрессировщика – в недооценке величины потребности и конкуренции мотиваций.

Чаще всего потребность создается лишением животного чего-либо. Например, чтобы вызвать пищевую потребность, нужно какое-то время не кормить собаку, а потребность в физической нагрузке возникает, если не дают ей долго бегать и гулять.

Иногда потребность, например игровую или оборонительную, можно вызвать и непосредственным воздействием на животное, но при этом необходимо учитывать индивидуальные особенности собаки. Для одних собак достаточно пропустить лишь одно кормление, чтобы они испытывали пищевую потребность, а других надо не кормить целые сутки. Чтобы вызвать оборонительную потребность у ротвейлера, необходимо приложить немало усилий, а для малого пуделя хватит и шлепка свернутой газетой.

Инициация поведения имеющейся на данный момент потребностью не всегда однозначна, так как успех ее удовлетворения зависит от внешней информации, гарантирующей его, исключающей или делающей вероятностным. Обычно значение потребности в инициации поведения находится в обратной зависимости от внешней стимуляции. Такое взаимодействие потребности и внешней стимуляции получило название мотивационной изоклины.

Если существующая потребность не может быть удовлетворена в данных условиях, животное может либо отказаться от попыток добиться желаемого, либо удовлетворить следующую по значимости потребность, даже если это и неадекватно окружающим условиям. Такое поведение называют смещенной активностью. Иногда животное во избежание фрустрации меняет «адрес» поведения. Например, собака в состоянии оборонительной агрессии, вызванной помощником, находящимся вне досягаемости, может нанести покусы стоящему рядом владельцу. Такое поведение называют переадресованной активностью.