Оборотная сторона зеркала

(за исключением обучения посредством вознаграждения — conditioning by reinforcement)

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АДАПТИВНОЙ МОДИФИКАЦИИ

Модификацией называется любое изменение свойств организма, вызванное воздействием внешних условий на его индивидуальную жизнь. Для любого живого существа модификация обусловливает, на основе его наследственных задатков, т. е. генотипа, его внешний образ — фенотип. Модификация — это вездесущий процесс. Вряд ли будет преувеличением утверждать, что любое малое различие в условиях окружающей среды, в которой вырастают два генетически одинаковых индивида, влечет за собой некоторое малое различие в их свойствах, т. е. в их фенотипе. Но такие модификации плана строения под влиянием среды вовсе не обязательно суть изменения, полезные в смысле сохранения вида. Напротив, вероятность того, что модификация, вызванная определенным изменением среды, означает приспособление к этому же изменению, не выше вероятности того, что некоторая случайная мутация или рекомбинация генов принесет с собой какое-либо преимущество для сохранения вида. Но если в ответ на некоторое вполне определенное внешнее влияние регулярно происходит модификация, представляющая собой телеономное, т. е. способствующее сохранению вида, приспособление именно к этому влиянию, то можно предположить с вероятностью, близкой к достоверности, что соответствующая специфическая модифицируемость уже является результатом предшествующего отбора.

Если, например, на большой высоте, с уменьшением содержания кислорода при низком давлении воздуха, человеческая кровь обогащается гемоглобином и красными кровяными тельцами; или если собака в холодном климате приобретает более густую шерсть; или если растение, растущее при слабом свете, вытягивается в длину и тем самым доставляет своим листьям лучшее освещение, все эти адаптивные модификации никоим образом не являются следствием только внешнего влияния, которое их вызывает, но также и некоторой встроенной генетической программы, выработанной геномом по методу проб и ошибок и составляющей в каждом отдельном случае уже готовое приспособление к среде. В словесной форме данная растению инструкция звучала бы примерно так: при недостаточном освещении стебель должен вытягиваться до тех пор, пока света не станет достаточно. Следуя Эрнсту Майру, мы назовем этот вид генетической информации открытой программой.

Открытая программа — это когнитивный механизм, способный не только приобретать, но и накапливать информацию о внешней среде, не заключенную в геноме. Иными словами: онтогенетическое применение самой подходящей из способностей, содержащихся в открытой программе, есть процесс приспособления. Таким образом, открытая программа приобретает и хранит информацию; но не следует упускать из виду, что для этой функции ей требуется количество генетической информации не меньшее, а большее, чем в случае замкнутой программы. Это можно пояснить сравнением. Предположим, что человек хочет построить домик из готовых деталей, не требующих никаких предварительных приспособительных изменений, — это пример полностью замкнутой программы. Единственная строительная площадка, на которой можно осуществить такое намерение, — это совершенно плоская поверхность, вроде тех строго горизонтальных террас, какие образует лава на вулканических островах. В таком случае строителю достаточно очень простой инструкции. Но представьте себе, что надо поставить подобный домик на неровном или покатом месте; подумайте, как много дополнительных инструкций должен получить строитель, чтобы суметь в любом случае выполнить свою задачу, несколько меняющуюся от одной площадки к другой. Эта мысленная модель хорошо иллюстрирует, насколько ошибочно дизъюнктивное противопоставление понятий «врожденного» и «выученного» (nature and nurture). Любая способность к обучению основывается на открытых программах, предполагающих не меньше, а больше заложенной в геноме информации, чем так называемые врожденные формы поведения. Тот факт, что это так трудно понять многим в остальном проницательным мыслителям, объясняется, по-видимому, общечеловеческой склонностью мыслить противоположностями.

Адаптивные модификации существуют на всех ступенях органического развития, начиная с самых низших живых существ. Так, например, у многих бактерий, если их выращивают в бедной фосфором среде, разрастаются те химические структуры клетки, которые служат для усвоения этого вещества. Бактериям нужно некоторое время для такого переключения; и если их затем внезапно возвращают в богатую фосфором среду, то они сначала «объедаются» фосфором, пока адаптивная модификация структуры клеток не изменит в обратном направлении их способ питания. Когнитивная функция описанного процесса напоминает здесь функцию регулирующего контура, доставляющего организму информацию о "текущем состоянии рынка".

Описанная выше функция бактерий наводит на мысль о процессе обучения. Но вообще мы называем процессами обучения лишь такие адаптивные модификации, которые относятся к поведению. Получение мгновенной информации, которая не накапливается, т. е. все когнитивные процессы, рассмотренные в предыдущей главе, мы не называем обучением. Отличительным признаком процессов обучения мы считаем то обстоятельство, что некоторое приспособительное изменение происходит в «механике», т. е. в структурах органов чувств и нервной системы, функцией которых является поведение. Именно в этом изменении структур и состоит приобретение информации, а также ее накопление, поскольку этот процесс более или менее непрерывен.

Адаптирующая модификация, и в особенности адаптирующая модификация поведения, есть когнитивный процесс особого рода. Он превосходит и процесс генома, и все описанные выше процессы приобретения текущей информации в том отношении, что может не только накапливать информацию, как первый из них, но также — как последние — может принимать во внимание и кратковременные изменения окружающей среды. Ни один из рассмотренных выше процессов не способен к тому и другому.

В высшей степени вероятно, что структуры, изменяющиеся при любой адаптивной модификации поведения высших организмов, суть структуры центральной нервной системы. Позже мы еще вернемся к невероятности предположения, будто результаты обучения кодируются в цепных молекулах, наподобие связанной с геномом информации. Чем сложнее живая система, тем менее вероятно, что некоторое случайное изменение ее структуры производит иное действие, чем простая помеха. Но во всем известном нам мире нет более сложной системы, чем устройство высших животных, поведение которых управляется центральной нервной системой. Поэтому весьма удивительно достижение органического становления, выработавшего многообразную адаптивную модифицируемость как раз в этой системе. Эта модифицируемость опирается на удивительные, невероятно сложные структуры, лежащие в основе открытых программ и создающие возможность обучения. Вряд ли в истории человеческого разума было большее заблуждение, чем мнение эмпиристов, будто человек до всякого индивидуального опыта есть чистый лист, "tabula rasa". Впрочем, столь же велико лишь по видимости противоположное, а по существу то же самое заблуждение многих не биологически мыслящих психологов, предполагающих как нечто само собою разумеющееся, что обучение участвует во всех, даже мельчайших элементах поведения животных и человека. Оба заблуждения имеют то вредное следствие, что они заслоняют центральную проблему любого обучения. Проблема эта состоит в следующем: как получается, что обучение улучшает действие поведения, способствующее сохранению вида?

2. СВИДЕТЕЛЬСТВО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЭМБРИОЛОГИИ

При выполнении открытой программы осуществляется когнитивная, т. е. приспособительная, функция. Внешнее воздействие доставляет информацию, определяющую выбор одной из предусмотренных программой возможностей, и именно той, которая лучше всего подходит к ситуации.

Значительный вклад в понимание этого все еще весьма загадочного процесса внесла механика развития, или экспериментальная эмбриология. Классический пример открытой программы, предлагающей несколько возможностей, доставляет нам эмбриология внешнего клеточного слоя, эктодермы, у эмбрионов позвоночных. В зависимости от места, где находятся клетки эктодермы в теле зародыша, они могут образовать верхний слой кожи, части глаза или головной мозг со спинным мозгом. Каждая клетка эктодермы содержит информацию, нужную для построения любого из этих органов. Какая из этих программ будет выполнена, зависит от влияний, исходящих от окружения. Если предоставить клетки самим себе, например, в куске, вырезанном из брюшной стороны зародыша лягушки, то эктодерма всегда образует лишь верхний слой кожи. Если же клетка оказывается в близкой окрестности спинной струны, Chorda dorsalis — предшественницы позвоночного столба, — то она образует спинной мозг и головной мозг; там же, где несколько позже к эктодерме приближается выпячивающийся из головного мозга глазной пузырек, она образует точно в надлежащем месте хрусталик. Легко доказать на опыте, что в каждом случае такую специальную форму развития «индуцируют» влияния, исходящие от окрестных образований: если пересадить зародышу лягушки кусочек Chorda dorsalis под кожу живота, то в лежащей над ним эктодерме формируется кусочек нервного ствола.

Как говорит Шпеман, первый великий исследователь этих процессов, проспект меняя потенция, т. е. первоначально имеющиеся возможности, богаче проспективного значения каждого участка ткани, потому что это последнее в каждом случае зависит от места, где развиваются ее соответствующие куски. Влияния, исходящие от этого места, индуцируют одно из возможных направлений развития, и, когда оно продвинется в достаточной степени, оно окончательно детерминируется, т. е. не может уже быть изменено, так что проспективная потенция соответствующей образующей орган системы далее ограничивается проспективным значением органа.

Все разнообразные виды явлений, происходящих при адаптивных модификациях, по существу, сходны с только что указанными процессами эмбриогенеза. Не очень существенно, исходит ли индуцирующее влияние от окрестности некоторого участка ткани внутри зародыша или от внешнего окружения организма. Система, способная к модификации, всегда содержит генетическую информацию для всех подпрограмм, которые она потенциально способна осуществить. Спинная струна не «говорит», конечно, эктодерме, как она должна сделать спинной и головной мозг, а глазной пузырек не «говорит» ей, как должен выглядеть хрусталик. Поэтому Шпеманово понятие «организатора», с его виталистической окраской, может вызвать некоторое заблуждение. Сейчас мы знаем, что неорганические воздействия также способны «индуцировать», например побудить эктодерму построить тот или иной из упомянутых выше органов. То же относится ко многим адаптивным модификациям, в том числе связанным с поведением. Любое обучение, подобно индукции в механике развития эмбриона, под действием определенных внешних влияний осуществляет ту из разнообразных возможностей открытой программы, которая лучше всего подходит к внешней ситуации. Сами эти внешние воздействия также «предусмотрены», т. е. встроены в программу на основе предшествующих процессов приспособления.

Как жестко и специфично могут быть запрограммированы такие влияния на определенный процесс обучения, видно из опытов X. Гарсиа и его сотрудников, о которых нам еще придется подробнее говорить впоследствии в другой связи. Здесь достаточно сказать, что крысу нельзя отучить от поедания некоторого вида пищи никакими болезненными наказаниями, за исключением стимулов, вызывающих неприятные ощущения в органах пищеварения.

Итак, обучение в самом широком смысле, определенное как телеономная модификация поведения, по существу, сходно с процессом механики развития, который Шпеман назвал индукцией. (Для читателя, далекого от естествознания, заметим, что «индукцией» называется также метод естественно-научного подхода, который не имеет ничего общего с понятием Шпемана.)

В одном существенном отношении индукция в механике развития отличается от большинства, если не от всех процессов обучения. После того как под действием индукции достигается сужающая детерминация, процесс уже необратим; между тем выученное поведение может быть, как известно, забыто или даже превращено обратной дрессировкой в свою противоположность. В свое время Карл Бюлер серьезно ставил вопрос, не следует ли включить эту обратимость в определение всякого обучения. Примечательно, однако, что есть и такие процессы обучения, которые не обратимы и фиксируются детерминацией в полном шпемановском смысле, раз навсегда. Это, во-первых, процессы так называемого запечатления, необратимо закрепляющие объект определенного инстинктивного поведения, а во-вторых, некоторые процессы, в которых приобретаются интенсивные реакции уклонения, оставляющие, особенно у молодых индивидов, неизгладимый след в виде "психических травм".

Обозначать ли словом «обучение» все телеономные модификации, относящиеся к поведению, — это дело вкуса. Есть авторы, называющие таким образом даже приобретение знаний геномом. И сам я в моей книге "The Innate Bases of Learning"[68] соединил под именем обучения все служащие сохранению вида модификации поведения. Поскольку вся психологическая школа бихевиоризма основывает свою работу на гипотезе, что обучение посредством успеха — conditioning by reinforcement — есть единственная форма обучения, более того, единственный заслуживающий изучения процесс во всем поведении животных и человека, мне кажется уместным подчеркнуть своеобразие этого процесса обучения еще и тем, что я рассмотрю его в отдельной главе, а в этой главе описываю лишь простейшие формы индивидуального приобретения знаний.

3. ПРОКЛАДЫВАНИЕ ПУТИ ПОСРЕДСТВОМ УПРАЖНЕНИЯ

Как известно, механизмы автомобиля подвергаются адаптивному изменению с помощью процесса, именуемого «обкаткой». Нечто подобное происходит также, по-видимому, со многими механизмами поведения. Например, М. Уэллс установил, что у только что вылупившихся из яйца каракатиц (Sepia officinalis) реакция поимки добычи уже в первый раз происходит с совершенной координацией, хотя и заметно медленнее, чем после многократного повторения. Улучшается также и точность прицела. Э. Гесс наблюдал подобный же эффект упражнения при клевательном движении только что вылупившихся цыплят домашней курицы. Как он показал, попадание в цель не играет никакой роли в улучшении этой формы движения. Гесс надевал цыплятам очки, призматические стекла которых имитировали боковое смещение цели. Цыплята так и не научились корректировать отклонение и все время продолжали клевать в ожидаемом направлении, мимо цели. Но после некоторого упражнения это движение имело гораздо меньший разброс.

4. СЕНСИТИВИЗАЦИЯ

С сенсорной стороны поведения процессам моторного прокладывания путей соответствует так называемая сенситивизация. Так называется вызываемое повторным запуском некоторой реакции снижение пороговых значений запускающих ее ключевых стимулов. Первая реакция вызывает у животного в некотором смысле тревогу; на антропоморфном языке можно было бы сказать, что у него обостряется внимание. Этим сравнением выражается уже и тот факт, что сенситивизация большей частью кратковременное моторного прокладывания путей.

Конечно, состояние тревоги, вызванное сенситивизацией, имеет значение для сохранения вида лишь в тех случаях, когда однократное столкновение с некоторой стимулирующей ситуацией предвещает ее вероятное повторение. Это особенно относится к стимулам, вызывающим бегство. Слегка клюнутый дождевой червь, избежавший гибели благодаря быстрой реакции бегства, правильно поступает, «считаясь» с тем, что опасный дрозд может снова оказаться на его пути. Как показал М. Уэллс, сенситивизация становится особенно важной для сохранения вида, когда объект реакции, враг или добыча, регулярно встречается стаями, как это часто бывает у многих организмов открытого моря. Один из самых впечатляющих примеров сенситивизации поведения поимки добычи — так называемая "feeding frenzy"[69] у глубоководных морских рыб, например у акул, макрелей или сельдей. Поймав несколько особей добычи, рыбы кажутся буквально обезумевшими — «frenzy» и означает помешательство — и бессмысленно хватают все вокруг себя, причем пороговые значения ключевых стимулов снижаются настолько, что, например, тунцы хватают толстые крючки без приманки; на этом и основана техника рыболовства, обычная в тропических морях.

У низших животных сенситивизация (Sensitivierung)[70] — широко распространенная форма обучения, особенно типичная, согласно М. Уэллсу, для многощетинковых кольчатых червей (Polychaeta). Среди них есть высокоразвитые хищные формы, снабженные эффективными органами чувств.

Как при моторном прокладывании путей, так и при сенситивизации улучшение функции системы достигается самим ее функционированием, что составляет одну из определяющих особенностей обучения. Но в обоих случаях еще отсутствует другой признак, обычно включаемый в определение обучения, — так называемая ассоциация. Этот термин означает образование новой связи между двумя нервными процессами, которые до этого индивидуального процесса обучения функционировали независимо друг от друга. Ассоциация характерна для всех процессов обучения, рассматриваемых в дальнейшем.

5. ПРИВЫКАНИЕ

Стимулирующая ситуация, запускающая при первом столкновении с нею реакцию определенной интенсивности, часто уже во второй раз теряет в некоторой степени свою действенность, а после ряда дальнейших повторений может совсем лишиться запускающей силы. В немецком языке это называется Reizgewöhnung (привыканием к стимулу) или Sinnesadaptation (адаптацией к ощущению); как будет видно из дальнейшего, последнее выражение нельзя считать особенно удачным. По-английски это называется "habituation".

В типичном случае исчезновение реакции не зависит от того, следует ли за соответствующим ключевым стимулом дрессирующая, «усиливающая» ситуация стимулирования или нет. Во многом это явление подобно уставанию; может быть, оно и развилось в ходе эволюции из некоторых весьма специфических явлений уставания. Однако его важное значение для сохранения вида состоит как раз в том, что оно предотвращает уставание соответствующей реакции, прежде всего в ее моторном аспекте.

Цель эта достигается тем, что привыкание касается лишь стимулов вполне определенного вида. Пресноводный полип (Hydra) отвечает на целый ряд различных стимулов тем, что стягивает свое тело и щупальца в как можно меньшее пространство. Сотрясение подкладки, прикосновение, небольшое движение окружающей воды, химические или тепловые раздражения — все это производит одно и то же действие. Но если гидра поселяется, как это часто бывает, в медленно текущей воде, где ее тело все время колеблется в разные стороны вследствие завихрений потока, то это стимулирующее действие потока постепенно перестает запускать описанное поведение и полип широко распускает свое тело и щупальца, позволяя им пассивно следовать движению среды. Но при этом — что следует подчеркнуть — пороговое значение всех других стимулов, запускающих стягивание, не меняется. Именно это. без сомнения, произошло бы, если бы стимулы потока не совсем утратили свое действие, а снова и снова вызывали хотя бы очень слабое стягивание гидры. Тогда, конечно, моторная функция реакции уставала бы, а тем самым снижалась бы также способность реагировать на все другие стимулы. Этому и препятствует привыкание к стимулу.

Привыкание можно также назвать десенситивизацией, выработкой нечувствительности. Упомянутое выше выражение "адаптация к ощущению" (Sinnesadaptation), по-английски "sensory adaptation", вводит в заблуждение, поскольку его языковая форма вызывает представление, будто имеются в виду процессы, происходящие в органе чувства, подобные адаптации сетчатки нашего глаза к свету и темноте или изменению величины зрачка, служащим для того, чтобы приспособить чувствительность нашего глаза к различным условиям освещения. Конечно, и этот процесс можно называть привыканием; человек, выходящий ночью из ярко освещенной комнаты, может, разумеется, сказать: "Мне надо сначала привыкнуть к темноте". Но в том смысле, как мы понимаем здесь слово «привыкание», оно означает процессы, которые лишь в немногих случаях, как, например, в случае глаза, могут быть сведены к изменениям в самом органе чувства, а происходят в центральной нервной системе. Кроме того, они большею частью долговременнее подлинных «адаптации» органов чувств. Для изучения привыкания к стимулу Маргрет Шлейдт воспользовалась реакцией так называемого клохтания у индюка и доказала, что этот процесс происходит не в органе чувства. Клохтание вызывается разнообразными звуками, и если с помощью генератора звуков производится краткий звук постоянной высоты, повторяющийся через некоторые промежутки времени, то вначале индюк клохчет на каждый из этих стимулов, потом он делает это все реже и наконец совсем перестает. Когда затем производятся звуки другой высоты, то оказывается, что возникшая таким образом десенситивизация относится лишь к очень узкой области высот, примыкающей сверху и снизу к высоте стимулирующего звука. "Кривая адаптации" круто опускается с обеих сторон от вершины, так что пороговые значения высот, чуть дальше отстоящих от исходной, не меняются. Все описанное до сих пор еще укладывается в представление, что адаптация или уставание происходит в самом органе чувства. Но М. Шлейдт показала, что дело обстоит иначе, с помощью опыта, впечатляющего своей простотой: она предложила звук, уже переставший действовать, такой же высоты и длительности, как раньше, но гораздо более тихий. К нашему общему удивлению, этот более тихий звук вновь произвел полное запускающее действие, как если бы был предложен совсем другой звук. Таким образом, специфическая сенситивизация по отношению к данному стимулу, безусловно, произошла не в органе чувства, потому что этот орган в своем адаптированном или уставшем состоянии реагировал бы на тихий звук еще намного слабее, чем на звук прежней силы.

Даже без направленных экспериментов, при наблюдении процессов привыкания в естественных условиях, можно уяснить себе, как сильно исчезновение первоначальной реакции зависит от вполне определенной комбинации внешних стимулов. Уже сама сложность таких условий указывает, что в общем процессе должны участвовать высшие функции Центральной нервной системы. Вот пример: многие из утиных (Anatidae) реагируют на хищников, движущихся по границе их водоема, поведением, которое охотники называют "травлей":[71] они преследуют врага, издавая предостерегающие звуки и сколько возможно не упуская его из виду. Эта реакция прежде всего относится к лисе и особенно легко вызывается объектами, покрытыми рыжим мехом, чем весьма коварно пользуются голландские охотники на уток в так называемых загонах:[72] они привязывают лисью шкуру к спине дрессированной собаки, которая заманивает уток в длинный, спирально изогнутый канал, так называемую трубку, с ловушкой в конце. Когда мы переселились с нашим богатым поголовьем утиных на озеро Эсс (Ess-See), тогда еще не огороженное от лис, мы опасались, что привычка наших птиц к моим собакам помесям чау и овчарки, с рыжей шерстью и очень похожим на лис может стать для наших птиц опасной. Они подпускали к себе собак столь близко, что подобное поведение по отношению к лисе могло бы оказаться фатальным. Однако это опасение оказалось напрасным, поскольку исчезновение реакции относилось лишь к нашим собственным индивидуальным собакам: даже собака породы чау, принадлежавшая моей знакомой, подверглась «травле» с нисколько не сдерживаемой яростью, и тем более доставалось лисам.

Часто удивляются, насколько малые изменения достаточны, чтобы разрушить привыкание к целой ситуации. Например, достаточно было одной из наших собак появиться на берегу озера, противоположном нашему институту, чтобы вновь разжечь полную реакцию травли у тех же уток и гусей. То же я наблюдал у дроздов шама (Copsychus malabaricus).[73] Пара этих птиц, высиживавших птенцов в моей комнате, изгнала из своего участка птенцов первого выводка, когда следующий выводок приближался к возрасту оперения. Когда я запер в клетку молодого самца, предохранив его таким образом от нападений родителей, прежде всего отца, то взрослые птицы привыкли к присутствию неустранимого сына, так как стимул был некоторым образом скрыт. Они не обращали больше внимания на клетку и ее обитателя. Но когда я неосторожно переставил клетку в другое место комнаты, «адаптация» была совершенно уничтожена и оба родителя так яростно набросились через решетку на молодого самца, что совсем забыли обо всем остальном, и прежде всего о новых птенцах. Поскольку эти птенцы еще не могли самостоятельно есть, они погибли бы с голоду, если бы я не удалил камень преткновения из комнаты.

Явление привыкания задает нам загадки в том отношении, что процесс «адаптации» в ряде случаев кажется явно нецелесообразным. Мы знаем ряд очень специфических форм реагирования, которые, вопреки их очевидному значению для сохранения вида, так скоро десенситивизируются, что, собственно, лишь при первом выполнении проявляют свою полную интенсивность; это показал Роберт Хайнд на реакции предупреждения и бегства, вызываемой у зяблика совой. Даже после нескольких месяцев «отдыха» реакция и отдаленно не достигла той интенсивности, какую она имела в первый раз. Даже сильнейший мыслимый стимул, дрессирующий, т. е. «подкрепляющий», реакцию, а именно преследование живой совой, вырвавшей у зяблика несколько перьев, никоим образом не произвел ожидаемого действия, т. е. не снял притупления этой реакции. Трудно себе представить, чтобы механизм, столь очевидным образом произведенный эволюцией для определенной функции и столь высокодифференцированно выполняющий ее, был создан для того, чтобы развить свою деятельность один раз или самое большее два раза в жизни индивида. Должна быть какая-то ошибка в нашей аргументации или в нашей постановке эксперимента. Реакция молодых серых гусей на имитацию родительского предупреждения исчезала в наших опытах так же быстро, как реакция зяблика на сову в опытах Хайнда, и так же мало восстанавливалась. Может быть, мы просто сводим на нет реакцию, запуская ее в человеческом нетерпении слишком быстро и слишком часто; а может быть, мы способствуем ненормально быстрой адаптации тем, что устраиваем в наших «контролируемых» экспериментальных условиях такую однородность всей ситуации, какой никогда не бывает в естественной жизни.

Вольфганг Шлейдт изучил случай, в котором десенситивизация действительно доставляет полезную для приспособления информацию. Как было уже сказано на с. 292, у индюков имеется механизм запуска реакции бегства от хищных птиц, отвечающий очень простой конфигурации стимулов: все, что выделяется черным силуэтом на светлом фоне и движется с определенной угловой скоростью, связанной определенным соотношением с собственной длиной, для дикой индейки является "хищной птицей", например муха, медленно ползущая по белому потолку, точно так же, как пролетающий в небе сарыч,[74] вертолет или воздушный шар. При попытке сравнить друг с другом разные формы в отношении их действенности, например форму летящего гуся с формой орла, оказалось, что форма, как таковая, вполне безразлична, но привыкание к определенному объекту происходило столь быстро, что в каждом случае действеннее всех оказывался тот, который дольше всего не предъявлялся подопытному животному. На свободе наши дикие индейки проявляли самую сильную "реакцию на хищную птицу", когда показывался дирижабль мюнхенской рекламной фирмы, раз или два в год пролетающий над нашей местностью, гораздо меньшую реакцию — на значительно чаще видимые вертолеты и самую слабую — на сарычей, почти ежедневно круживших над нами. Информация, вызывающая у птицы это быстрое привыкание, в словесном выражении звучала бы таким образом: "Опасайся медленно проходящих по небу предметов, но больше всего тех, которые видишь реже всего". В естественных условиях Северной Америки это был бы несомненно белоголовый орел (Haliaetus albicilla), единственная хищная птица, которая может угрожать взрослым диким индейкам.

Как уже было сказано, процесс привыкания, или десенситивизации, отличается от ранее рассмотренных простейших процессов модификации поведения — прокладывания путей и сенситивизации — в одном существенном отношении: он сопровождается так называемой ассоциацией, устанавливающей связь врожденных механизмов запуска с весьма сложными функциями распознавания образов, которые будут рассмотрены в одной из следующих глав. Эта связь осуществляет особое, в физиологическом аспекте еще загадочное торможение. В привычной стимулирующей ситуации, которая может представлять невероятно сложную комбинацию отдельных стимулирующих данных, ключевые стимулы, действующие врожденным образом, теряют свое запускающее действие, но сохраняют его во всех других, даже очень мало отличающихся комбинациях с другими стимулами.

6. ПРИУЧЕНИЕ

В обиходной речи мы обозначаем словом «привычка» (Gewöhnung) не только процесс, посредством которого мы привыкаем к ранее тягостному стимулу, так что он перестает действовать и более нами не осознается, но и такой процесс, когда определенная стимулирующая ситуация или способ поведения вследствие многократного повторения становятся нам приятными и даже необходимыми. В этом случае, точно так же как и в случае десенситивирующего привыкания, имеется прочная «ассоциация», устанавливающая связь между ключевыми стимулами, действующими на аппарат запуска, и комплексом стимулов окружающей ситуации, повторно сопровождающих такие ключевые стимулы. Эта ассоциация приводит к тому, что реакция, которая первоначально могла быть вызвана простой конфигурацией ключевых стимулов, в дальнейшем нуждается уже для своего запуска во всем комплексе стимулирующих данных, как врожденных, так и «привычных». Таким образом, ассоциация производит здесь действие, прямо противоположное ее действию при десенситивизации, описанному в предыдущем разделе. Там она прекращает действие первоначально действовавших стимулов; между тем в рассматриваемом здесь процессе ключевые стимулы не только остаются действенными в своем взаимодействии с привычной стимулирующей ситуацией, но, более того, их действенность проявляется только в соединении с нею. Значение этого процесса для сохранения вида состоит в значительном усилении избирательности механизма запуска. В отличие от десенситивирующего привыкания, соответствующие примеры можно найти прежде всего у высших животных. Птица, долго содержавшаяся в клетке и годами евшая из одного и того же блюдца, может умереть с голоду, если это блюдце разобьется и ей предложат есть из другой посуды. Патологическим образом приучение проявляется у людей со старческим слабоумием, у которых малейшее изменение обстановки расстраивает осмысленное поведение.

Значение приучения для сохранения вида отчетливее всего видно в онтогенетическом развитии многих животных. Например, только что вылупившийся серый гусь «приветствует», а затем бежит следом за любым предметом, отвечающим на его "свистки покинутости" ритмическими звуками средней высоты и при этом движущимся. Если гусенок проделал это один или несколько раз по отношению к человеку, то в дальнейшем очень трудно побудить его следовать за гусыней или чучелом; а если терпеливо приучить его к этому, он не проявляет уже той интенсивности и верности, какую вызывает у него первый объект. Такая необратимая фиксация побуждения на его объекте, называемая запечатлением, будет рассмотрена дальше, в отдельном разделе. Запечатление в реакции следования гусенка, независимо от того, направлено ли оно на человека или гусыню, вначале относится лишь к виду, а не к индивидуальности запечатленного объекта. Уже способный к бегу и однозначно запечатленный на гусей, маленький гусенок может быть еще без труда перемещен из одной гусиной семьи в другую. Но если он следовал за своими родителями около двух полных дней, то он начинает уверенно узнавать их индивидуально, и несколько раньше по голосу, чем по чертам лица, — ведь анатиды[75] примечательным образом узнают друг друга, как и мы, по конфигурации лица. И когда они не видят лица своего собрата по виду, они распознают его еще хуже, чем мы.

Это избирательное привыкание гусенка к индивидуальности своих родителей происходит без участия положительной или отрицательной дрессировки. Случается, что гусенок теряет своих родителей в течение первого часа следования за ними и тогда пытается примкнуть к какой-нибудь другой гусиной паре с выводком, большей частью изгоняющей такого чужака укусами. Но эти неприятные переживания с чужими собратьями по виду не предохраняют его от повторения такой ошибки, а если он снова находит своих родителей, никак не побуждают его крепче их держаться. Напротив, кажется, что даже недолгое следование за чужими гусями стирает образ родителей: как показывают наблюдения, гусенок, однажды потерявший родителей и приставший к чужой паре, склонен снова и снова это повторять. Связанные с этим неприятные переживания, по-видимому, не действуют на его поведение.

Другой пример. Как показал строгими опытами Рене Спите, у человеческого младенца примерно двухмесячного возраста, только что выработавшего моторику улыбки, этот вид приветствия может быть запущен с помощью очень простых макетов. Наряду с конфигурацией двух глаз и переносицы здесь существенно кивающее движение головы, причем оптическое воздействие усиливается отчетливой границей волос. Как добавочный ключевой стимул действует ухмыляющийся рот с высоко оттянутыми вверх уголками. Сначала детский воздушный шар с грубо нарисованными на нем признаками действовал так же, как кивающий воспитатель. Но через несколько недель, в течение которых младенец чаще улыбался подлинным людям, чем макетам, действие простого макета почти внезапно исчезало. Научившись отличать, "как выглядит человек", ребенок боялся теперь разрисованного воздушного шара, которому раньше улыбался, хотя — это следует подчеркнуть — шар не причинил ему никаких неприятных переживаний, так что здесь не могло быть отрицательной дрессировки.

Значительно позже, между шестым и восьмым месяцами жизни, запускающий улыбку механизм еще раз повышает свою избирательность, на этот раз резким скачком. Ребенок начинает, как говорят воспитатели, «дичиться» посторонних, и с этого времени приветствует улыбкой только мать и нескольких других хорошо знакомых людей; по отношению ко всем остальным он заметным образом проявляет поведение бегства или избегания. Вместе с процессом обучения, приводящим к личному узнаванию определенных людей, в ребенке пробуждаются важные процессы образования человеческих связей. Самые ужасные последствия получаются, когда у ребенка отнимают возможность шаг за шагом, как было описано выше, повышать избирательность механизмов запуска своего социального поведения и устанавливать тем самым социальные связи с определенными лицами; между тем это происходит и по сей день в больницах и детских учреждениях, где все время меняется персонал.

Несомненно также, что, когда человеческий младенец «дичится», это происходит вследствие приучения, не связанного с отрицательной дрессировкой, т. е. с неприятными переживаниями от общения с чужими людьми. Напротив, чем меньше чужих видит маленький ребенок, тем сильнее он дичится.

7. РЕАКЦИИ ИЗБЕГАНИЯ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ "ТРАВМОЙ"

Я перехожу теперь к процессу обучения, который большинство психологов, изучающих обучение, отождествляют с приобретением подлинного условного рефлекса. Но я полагаю, что здесь идет речь о гораздо более простом явлении, для объяснения которого нет надобности постулировать сложный механизм обратной связи — условные реакции — рассматриваемый в следующей главе.

Ключевой стимул, врожденным образом вызывающий реакцию бегства максимальной интенсивности, часто уже после единственного воздействия неразрывно ассоциируется с сопровождающей его и непосредственно предшествующей ему общей стимулирующей ситуацией. У низших животных этот особый вид ассоциации наблюдается уже на самой низшей ступени. Вероятно, он связан непрерывными переходами с процессами простой сенситивизации. Например, у многих плоских червей световой сигнал, который уже сам по себе, возможно, вызывает незаметную, еще допороговую реакцию бегства, усиливает свое действие при ассоциации с некоторым стимулом, врожденным образом запускающим сильную реакцию бегства; многие американские исследователи поведения называют такое усиление "conditioning".[76] У низших беспозвоночных без централизованной нервной системы приобретение условных реакций — если можно их так назвать — всегда основывается на процессе этого рода. Все их обучение ограничивается этим процессом и видом привыкания, описанным на с. 306 и след. для пресноводных полипов.

У высших животных рассматриваемое здесь приобретение реакций бегства, как и привыкание, ассоциируется с функцией комплексного распознавания образов. Собака, однажды застрявшая во вращающейся двери и испытавшая вследствие этого крайний испуг, с тех пор избегала не только всех вообще вращающихся дверей, но также, очень специальным образом, даже отдаленной окрестности того места, где она пережила травму. Если ей приходилось пробегать по соответствующей улице, то еще до приближения к этому месту она переходила на противоположный тротуар и мчалась мимо него галопом, поджав хвост и опустив уши.

Подобные "психические травмы", как их называют психоаналитики у людей, представляют собой почти необратимые ассоциации между некоторой комплексной стимулирующей ситуацией и реакцией бегства, очень хорошо известные дрессировщикам собак и наездникам: однократное действие стимула на животное может его навсегда "испортить".

8. ЗАПЕЧАТЛЕНИЕ

Необратимая фиксация некоторой реакции на стимулирующей ситуации. встреченной индивидом лишь несколько раз в своей жизни, вызывается также уже упомянутым процессом, который мы назвали запечатлением. С физиологической стороны это явление замечательно тем, что неразрушимая ассоциация формы поведения с ее объектом устанавливается в такое время, когда она еще вовсе не способна проявляться, а в большинстве случаев не может быть обнаружена даже в виде следов. Сенситивный период, в течение которого возможно запечатление, часто располагается в онтогенезе индивида очень рано и в ряде случаев ограничивается немногими часами, но всегда довольно отчетливо определен. Однажды совершившаяся детерминация (с. 303) объекта уже не может быть обращена. Так, например, животные, сексуально запечатленные на другой вид, навсегда и непоправимо "извращены".

Большинство известных процессов запечатления относится к социальным формам поведения. Например, запечатлеваются реакция следования у птенцов выводковых птиц, соперническая борьба у многих птиц, и прежде всего сексуальное поведение. Неправильно говорить, что такая-то птица или такое-то млекопитающее запечатлены, например "запечатлены на человека". То, что таким образом определяется, — это всегда лишь объект некоторой вполне определенной формы поведения. Птица, сексуально фиксированная на чужой вид, может никак не проявлять это в других отношениях, например в отношении сопернической борьбы или иного социального поведения. У серых гусей детские реакции следования и иные социальные формы поведения очень легко запечатлеваются на человека, что весьма полезно для наших исследований; однако сексуальное запечатление при этом не происходит.

Известны также случаи, когда поведение паразитов запечатлевается на вид их хозяина; например, как показал Г. Торп, наездники[77] откладывают яйца в тот вид гусениц моли, из которого они сами вылупились. Посредством «трансплантации» личинок можно запечатлеть на мучную моль наездников, нормально паразитирующих на восковой моли. У муравьев, как показал Брун, каждый индивид фиксирует свои социальные реакции на том виде муравьев, представители которого оказывали ему помощь, когда он вылупливался из куколки. На этом основывается так называемое рабовладение у многих видов муравьев. Моника Гольцапфель показала, что поведение ловли добычи у сов запечатлевается на определенный вид животных, служащих добычей; более того, если в течение сенситивного периода это запечатление не произошло, то индивид навсегда остается неспособным поймать добычу.

Запечатление связано множеством переходов с другими процессами ассоциативного обучения. Так, например, обучение характерному для вида способу пения у многих певчих птиц, как показал М. Кониси, точно так же связано с некоторым сенситивным периодом и точно так же необратимо, как типичные процессы запечатления. Такие переходы приводили к недоразумениям. Многие авторы, в том числе Р. Хайнд, П. Бейтсон и другие, изучали процессы, вполне отчетливо отличающиеся от типичных процессов запечатления, такие, как процесс присоединения цыпленка курицы к матери или к некоторому замещающему объекту. Такие явления больше похожи на обычные процессы обучения, чем на типичное запечатление. На основании полученных при этом результатов были подвергнуты сомнению наблюдения Ч. О. Уитмена, О. Гейнрота и мои. Между тем современные результаты К. Иммельмана, М. Шейна, М. Кониси, Ф. Шутца и других полностью подтвердили все установленное прежними авторами уже более двадцати лет назад.

Так же как привыкание и приучение, запечатление «ассоциируется» с комплексными процессами распознавания образов, и так же как в тех двух процессах, при запечатлении выученное "закладывается во врожденный механизм запуска". Тем самым процесс запечатления делает этот механизм более избирательным.

Одна из самых интересных и загадочных функций запечатления состоит в том, что оно осуществляет при восприятии запускающей комбинации стимулов замечательную абстракцию. Сексуальные реакции селезня кряквы, воспитанного в обществе самки пеганки, запечатлеваются не на этот индивид Tadorna tadorna L., а на этот вид. При выборе между многими пеганками этот селезнь почти никогда не выбирает свою "партнершу по запечатлению" — чему препятствуют механизмы, сдерживающие инцест,[78] — а предпочитает другую представительницу того же вида. Одна галка, воспитанная мною и тем самым "сексуально запечатленная на человека", направила свое токование на маленькую темноволосую девочку. Для меня непостижимо, что побудило птицу считать нас обоих представителями одного вида.

Не решен также вопрос, не играют ли все же некоторую роль в процессе запечатления какие-то вознаграждающие, т. е. дрессирующие, стимулы; иначе говоря, нельзя ли истолковать запечатление как условную реакцию (conditioned response) в смысле И. П. Павлова и американских исследователей психологии обучения. Против этого говорит то уже упомянутое обстоятельство, что запечатленный объект часто оказывается твердо детерминированным к такому моменту времени, когда животное ни разу еще не выполнило, даже в виде слабого намека, относящуюся к этому объекту форму поведения. Например, галка незадолго до вылета из гнезда сексуально запечатлена, хотя можно с уверенностью утверждать, что к этому моменту у нее никогда не было даже намека на сексуальное настроение. Должно пройти еще два года, прежде чем у нее пробудится инстинктивное поведение копуляции, которое, как надо полагать, должно производить важнейшее дрессирующее действие в качестве окончательного акта, удовлетворяющего побуждение. Впрочем, этим не вполне исключается возможное участие других дрессирующих стимулов, еще не распознанных как таковые. Но для такого предположения нет принудительных мотивов, и, по всей вероятности, запечатление есть ассоциативный процесс обучения того же рода, что и оба описанных в предыдущих разделах. Ввиду своей необратимости и своей связи с точно определенными фазами онтогенеза запечатление имеет более отчетливый характер индукции в смысле Шпемана, чем все другие процессы обучения.

9. РЕЗЮМЕ ГЛАВЫ

В предшествующей четвертой главе были рассмотрены физиологические механизмы, принимающие кратковременную информацию и мгновенно оценивающие, но не накапливающие ее. Все они могут функционировать неограниченное число раз, без каких-либо изменений в их механизме от выполнения этой функции. Они составляют основу любого возможного опыта и как раз по этой причине должны быть защищены от любой модификации опытом.

В настоящей пятой главе был рассмотрен принципиально иной процесс, изменяющий в течение индивидуальной жизни самый механизм поведения, и притом таким образом, что улучшается его функция, способствующая сохранению вида.

Улучшение функции некоторой структуры и повышение ее ценности для сохранения вида посредством модификации не более вероятно, чем посредством мутации или рекомбинации наследственных задатков. Но если определенные внешние обстоятельства регулярно вызывают определенные модификации, осуществляющие приспособление именно к этим обстоятельствам, то можно с подавляющей вероятностью предположить, что имеются закрепленные в геноме открытые программы в смысле Эрнста Майра.

Такая генетическая программа содержит несколько отдельных программ для построения некоторого механизма и предполагает поэтому не меньше, а гораздо больше генетической информации, чем единственная замкнутая программа. Но благодаря этому открытая программа способна воспринимать дальнейшую информацию извне, в зависимости от которой определяется, какие из потенциально заложенных в программе возможностей она осуществит. Такое осуществление придает новому приспособлению постоянный характер, так что лежащая в его основе информация накапливается.

Тем самым центральная нервная система повторяет на высшем уровне функцию, уже присущую геному, но отсутствующую у процессов приобретения текущей информации, описанных в четвертой главе.

Любое обучение есть телеономная модификация тех физиологических механизмов, функцией которых является поведение.

Надежную модель открытой программы и адаптивной модификации доставляет нам механика развития, или экспериментальная эмбриология. Какая из "проспективных потенций" некоторой эмбриональной ткани будет осуществлена, зависит от «индуцирующих» влияний окрестности. Все процессы адаптивной модификации, в том числе процессы обучения, по существу, близки к индукции в смысле Шпемана.

Простейшие формы адаптивных модификаций поведения — это прокладывание моторных путей и сенситивизация рецепторных процессов. Последние имеют значение для сохранения вида лишь в тех случаях, когда стимулирующая ситуация с высокой вероятностью появляется в виде серий.

Все дальнейшие процессы модификации, рассмотренные в этой главе, основываются на ассоциации, т. е. на установлении связи между двумя нервными функциями, ранее не находившимися в причинной зависимости друг от друга. Посредством этого процесса стимулирующая ситуация, часто очень сложная, приобретает влияние на врожденную форму поведения.

В случае привыкания, или десенситивизации, это влияние имеет тормозящий характер: первоначально запускающие ключевые стимулы вследствие ассоциации теряют свою действенность, но сохраняют или соответственно восстанавливают ее даже при малейшем изменении комплексной ситуации. Как знает каждая повариха, «перемена» придает новую действенность притупившимся ключевым стимулам.

При обратном процессе приучения врожденно действующие ключевые стимулы ассоциируются с некоторой комплексной комбинацией стимулов таким образом, что в дальнейшем остаются действенными шшь в их сопровождении. Таким образом врожденный механизм запуска чрезвычайно усиливает свою избирательность.

При интенсивных реакциях бегства запускающие ключевые стимулы часто уже после единственного очень сильного воздействия, именуемого "психической травмой", ассоциируются с сопровождающей комплексной стимулирующей ситуацией, в дальнейшем вызывающей сильное побуждение к бегству. Эта ассоциация часто необратима.

Многие формы поведения, в особенности социального, в ранних сенситивных фазах развития, в которых они еще вовсе не способны функционировать, необратимо фиксируются на некотором объекте. Эти процессы, именуемые запечатлением, своей связью с некоторым сенситивным периодом и своей необратимостью более всех процессов обучения напоминают явления, которые Шпеман назвал индукцией и детерминацией.

В процессах, рассмотренных в четвертом — седьмом разделах этой главы, посредством обучения устанавливается новая связь между независимо функционирующими нервными процессами. Представление об обучении в общем смысле, которого придерживались старые психологи — исследователи поведения, такие, как Вильгельм Вундт и Ч. Л. Халл, весьма точно подходит к описанным процессам. Но если критически сопоставить различные американские теории обучения, как это сделал К. Фоппа в своем прекрасном сжатом обзоре, то снова и снова бросается в глаза, сколько вреда причиняет теоретическим построениям большинства авторов описанная на с. 278–279 тенденция к единообразному объяснению. Снова и снова пытаются справиться со всеми процессами обучения с помощью единственной, всеохватывающей теории. То, что при этом называется «обучением», — это не существующий в действительности промежуточный предмет между процессами, описанными в этой главе, и другими, в основе которых лежит совершенно иная и более сложная организация нервных процессов. Эти процессы составляют предмет следующей главы.