В своем исследовании на обезьянах Висалберги и Лимонгелли (1994) задались вопросом, что произойдет, если повернуть трубку ловушки на 180 градусов, чтобы ловушка по-прежнему присутствовала, но была перевернута и перестала функционировать. Только одна обезьяна научилась решать исходную задачу с функциональной трубкой, и эта обезьяна продолжала избегать проталкивания пищи мимо ловушки, даже когда она перестала быть функциональной, что делает неясным, понимает ли обезьяна функцию ловушки. Лимонгелли и др. не пробовали эту версию задачи на своих шимпанзе. Рео и Повинелли (2000), успешно обучив одну шимпанзе решению оригинального теста с трубкой-ловушкой (три другие не смогли его выучить), применили перевернутую версию теста с трубкой-ловушкой к этой шимпанзе и обнаружили, что она также продолжала избегать ловушки, даже когда она перестала функционировать.
Тот факт, что животное избегает даже нефункциональной ловушки, не говорит о том, что оно не понимает функции ловушки, когда она функциональна. Сильва и др. (2005) показали, что даже взрослые люди с большим предубеждением вставляют палочку в конец трубки, наиболее удаленный от вознаграждения, даже когда нет функциональной ловушки, которую нужно избегать. Мы не хотели бы делать из этого вывод, что люди не понимают функции ловушек. Более того, последующие исследователи смогли добиться большего успеха в обучении человекообразных обезьян избегать ловушек, когда были учтены некоторые предрасположенности и сведены к минимуму сложности. Малкахи и Колл (Mulcahy and Call, 2006) добились лучших результатов в тесте с трубкой-ловушкой, когда позволили шимпанзе сгребать вознаграждение в сторону через трубку, а не требовали, чтобы они отталкивали его от себя. Seed et al. (2009) показали, что шимпанзе легче учились избегать ловушек, когда им позволяли проталкивать еду по длине трубки пальцами (вставленными в отверстия для пальцев, расположенные по всей длине трубки), а не с помощью инструмента.
Повинелли и Рео (Povinelli and Reaux, 2000) также стали пионерами в использовании другого типа тестов-ловушек, включающих столы с двумя дорожками, по которым животное может сгребать пищу к себе. Одну из дорожек нужно избегать, поскольку через нее проходит желоб, в который падает пища. Повинелли и Рео добились лишь ограниченного успеха в обучении шимпанзе выполнению этого задания, но последующее исследование Гирндта и др. (2008) показало, что эффективность выполнения шимпанзе такого рода заданий можно улучшить, если дать шимпанзе только один инструмент и позволить ему самому решать, к какой дорожке его применить.
Рисунок 2.2 Слева изображена платформа-ловушка, справа платформа-барьер. Шимпанзе сидел на дальнем краю платформы, от которой его отделяла решетка клетки
Парадигма столов-ловушек была расширена Мартином-Ордасом и др. (2008), которые изобрели платформу-ловушку, представляющую собой U-образную платформу, разделенную ловушкой (см. Рисунок 2.2 ). Вознаграждение может быть помещено на "дно" U-образной платформы и, при условии отсутствия препятствий, сгребаться вдоль любой ветви. Платформа-ловушка содержит разрыв между двумя ветвями, расположенными вне центра от нижней части U. Испытуемый должен сгребать пищу по ветке, которая не выводит его за пределы ловушки. Популяция из 20 обезьян (шимпанзе, бонобо, орангутаны и гориллы) получила три 12-суточных сессии с платформой-ловушкой и три сессии с версией теста "ловушка-труба". Половина испытуемых сначала выполняла задание с платформой-ловушкой, а половина - тест с трубкой-ловушкой. Двенадцать из 20 человекообразных обезьян научились решать задачу с платформой-ловушкой. Обезьяны медленнее и менее успешно решали тест "ловушка-труба". Значимой корреляции между успешным обучением в тесте "ловушка-платформа" и успешным обучением в тесте "ловушка-трубка" обнаружено не было. Исходя из этого, Мартин-Ордас и др. сообщают, что не смогли обнаружить переноса навыков с одной задачи на другую (2008, стр. 245).
Большой шаг вперед в демонстрации переносимых навыков сделали Мартин-Ордас и др. (2012), когда сравнили работу обезьян на трех заданиях: U-образной платформе без препятствий, платформе-ловушке, описанной выше, и платформе-барьере, где по ширине платформы был установлен барьер, через который нельзя было перетащить вознаграждение (см. рис. 2.2). Мартин-Ордас и др. обнаружили, что обезьяны, которых обучали на платформе-ловушке, быстро научились добиваться успеха на платформе-барьере и наоборот, а обезьяны, которых обучали на платформе без препятствий, не так быстро осваивали ни платформу-ловушку, ни платформу-барьер. Другими словами, навыки избегания одного вида препятствий переносились на другой вид препятствий.
Почему навык избегания ловушки на платформе не переносится на задание с трубкой-ловушкой (в исследовании Martin-Ordas et al. 2008), а навык избегания ловушки на платформе переносится на платформу с барьером, и наоборот (в исследовании Martin-Ordas et al. 2012)? Ответ, как я хотел бы предположить, кроется в способности воображения к морфированию.
В исследовании Martin-Ordas et al. 2008 платформа ловушки и трубка ловушки выглядят совершенно по-разному. Первая - плоская и широкая. Вторая представляет собой прозрачную трубку, в которую нужно вставить инструмент. В задании с платформой ловушка представляла собой просто щель, разделяющую поверхность платформы. В версии Мартин-Ордас и др. 2008 года ловушка представляла собой большую черную коробку под трубкой. Нужно быть гением морфинга, чтобы представить, как трубка с ловушкой превращается в пузатую платформу. Неудивительно, что шимпанзе не смогли этого сделать.1
В отличие от этого, платформа-ловушка и платформа-барьер визуально оказались совершенно одинаковыми. С топологической точки зрения платформа-ловушка и платформа-барьер принципиально отличаются, поскольку первая, а не вторая содержит разрыв. Но для образного морфинга они действительно очень похожи. И ловушка, и барьер представляют собой край, на котором движение пищи (волочащейся по поверхности) заканчивается. Можно даже сказать, что барьер и щель могут восприниматься как приподнятые или утопленные поверхности, которые можно образно трансформировать друг в друга, представив, что верхний край барьера опускается ниже поверхности платформы, и наоборот. Таким образом, если допустить, что шимпанзе способны к образному морфированию, можно объяснить, что приобретенный навык в выполнении задачи "ловушка-платформа" будет перенесен на задачу "барьер-платформа", и наоборот.
Направления будущих исследований
На данный момент гипотеза о том, что обезьяны и приматы решают проблемы с помощью воображаемого морфинга, должна считаться весьма спекулятивной. Однако она предлагает направления для будущих исследований. Возможной проверкой теории может стать исследование того, можно ли использовать склонность обезьян к морфированию для того, чтобы обмануть их и заставить сделать неправильный выбор. Еще один вопрос - могут ли обезьяны научиться решать сложные задачи, если сначала они научились решать более простые задачи, и тогда решение сложной задачи можно получить, воображая морфинг решений более простых задач. Другой вопрос - можно ли научить обезьян и приматов более полно использовать свои способности к образному морфированию.
Глава 3. Карты в голове?
Майкл Рескорла
Любое существо, путешествующее в пространстве, должно обладать способностью ориентироваться. Психолог Эдвард Толман (1948) предположил, что крысы ориентируются с помощью когнитивных карт. Его предложение шло вразрез с бихевиористским консенсусом того времени, который стремился объяснить все психические и поведенческие явления в терминах ассоциаций стимул-реакция, не прибегая к ментальным репрезентациям. Впоследствии гипотезу когнитивных карт применительно к различным видам животных развивали многие ученые, особенно заметный вклад внесли О'Киф и Нейдел (1978) и Галлистел (1990). Что может означать утверждение, что у животного в голове есть карта? И почему мы должны верить в это? В данной статье мы рассмотрим эти вопросы.
Навигация на основе карт
Ученые стандартно выделяют четыре основные стратегии навигации животных. Каждая из них является примером или аналогом человеческой навигационной стратегии:
Маячки, т.е. движение к цели с помощью сенсорных сигналов, которые исходят от цели. Например, вы можете идти к ближайшему дереву, используя его визуально воспринимаемое расстояние, чтобы направлять свое приближение. Использование маячков ограничено, потому что они помогают добраться до цели, которая в данный момент находится в поле зрения вашего сенсорного аппарата.
Следование маршруту: Мы часто ориентируемся, следуя ряду инструкций (например, "Поверните налево на развилке дороги"). Аналогичным образом многие виды животных следуют сенсомоторным инструкциям, в соответствии с которыми определенная сенсорная стимуляция вызывает определенную поведенческую реакцию. Например, медоносные пчелы могут хранить в памяти "снимки" окружающей среды, сделанные с разных точек, и учиться лететь в определенном направлении, когда сталкиваются с таким снимком (Collett and Collett 2002). Медоносные пчелы могут выстраивать цепочки таких сенсомоторных действий: начальный стимул вызывает определенное двигательное поведение, затем новый стимул вызывает новое двигательное поведение, и так далее.
При мертвом отсчете используются сигналы самодвижения, чтобы вести текущую запись положения. Мертвый счет повсеместно распространен среди нечеловеческих позвоночных и беспозвоночных (Gallistel 1990: 57-102). Даже скромный пустынный муравей обладает впечатляющими способностями к мертвому отсчету. Используя мертвый отсчет, пустынный муравей может преодолевать длинные, извилистые маршруты, а затем возвращаться домой по прямой дороге.
Навигация на основе карты, то есть навигация с использованием когнитивной карты. Это самая спорная из четырех стратегий навигации. Ученые продолжают спорить о том, в какой степени, если вообще в какой, когнитивные карты используются в навигации человека и нечеловека. Что считать "картографической" ментальной репрезентацией, также остается неясным.
Как подчеркивают Бермудес (1998: 203-207) и Китчин (1994), постоянная проблема в научной литературе заключается в том, что разные авторы используют фразу "когнитивная карта" по-разному. В работе Rescorla 2009 я выделил два примечательных варианта использования. Когнитивная карта в свободном смысле - это ментальная репрезентация, которая представляет геометрические аспекты окружающей среды. Эти аспекты могут быть метрическими (например, расстояния и углы), топологическими (например, связанность и смежность) или иными. Когнитивная карта в строгом смысле - это ментальная репрезентация, которая обладает теми же основными репрезентативными свойствами и механизмами, что и обычные конкретные карты. Когнитивная карта в строгом смысле имеет тот же формат представления, что и конкретная карта, в то время как когнитивная карта в свободном смысле просто кодирует ту же информацию, возможно, другим способом, чем ее кодировала бы конкретная карта.
Доказательства существования когнитивных карт в свободном смысле слова
В защиту существования когнитивных карт ученые обычно приводят доказательства того, что животные выбирают новые обходные и короткие пути. Толман (1948) утверждал это на основе изучения крыс, путешествующих по лабиринтам. Крамер (Kramer, 1957) независимо утверждал подобное в отношении голубей, ориентирующихся в природе. Повторяющаяся экспериментальная парадигма как в лабораторных, так и в полевых условиях заключается в перемещении животного в незнакомую точку выпуска в знакомой среде. Во многих случаях животное перемещается непосредственно от точки освобождения к цели (например, к месту нахождения некоторого вознаграждения). Это выдвигается в качестве доказательства того, что животное определило свое местоположение на когнитивной карте и таким образом вычислило маршрут от точки освобождения до цели. Исследователи довольно подробно развили эти идеи для различных видов (Gallistel 1990; Jacobs and Menzel 2014; O'Keefe and Nadel 1978; Weiner et al. 2011), включая крыс (Geva-Sagiv et al. 2015; Morris 1981), голубей (Bingman 2011; Schiffner and Wiltschko 2013; Wallraf 2005) и медоносных пчел (Menzel and Greggers 2015; Cheeseman et al. 2014).
Критики отвечают, что новые маршруты часто можно объяснить и без когнитивных карт (Bennett 1996; Collett et al. 2013; Mackintosh 2002). Например, Cheung et al. (2014) утверждают, что любые новые маршруты медоносных пчел могут просто отражать следование по маршруту, при котором пчела пытается минимизировать расхождения между сохраненными снимками и текущим панорамным видением окружающей среды. Критики также приводят экспериментальные данные о том, что некоторые животные, в том числе медоносные пчелы (Dyer 1991; Wehner et al. 1990) и крысы (Whishaw 1991), иногда не выбирают короткие пути, когда это было бы выгодно. Критики приходят к выводу, что когнитивные карты не нужны для того, чтобы объяснить, какие бы новые маршруты ни выбирали животные.
Несмотря на такие разногласия, за последние несколько десятилетий сложился широкий, хотя и не единодушный, консенсус: многие млекопитающие выбирают некоторые новые маршруты, которые лучше всего объясняются с помощью ментальных репрезентаций, представляющих метрические аспекты окружающей среды, включая расстояния между локациями (Gallistel and Matzel 2013; Jacobs and Menzel 2014; Weiner et al. 2011). Хорошей иллюстрацией является эксперимент на золотистых хомячках, проведенный Этьеном и др. (1998). Хомячки жили в круглой арене диаметром 180 см, содержащей четыре одинаковых, симметрично расположенных цилиндра. Они узнали, что в одном цилиндре, отличающемся от других только расположением, находится пища. Когда хомяков заманивали в определенное место на арене, они могли ориентироваться прямо на цилиндр с пищей, даже в темноте. Как хомяки это делали? У них не было доступа к сенсорным сигналам, которые могли бы послужить сигналом для маяка или следования по маршруту. Большую роль, конечно, сыграл мертвый отсчет, позволяющий хомячку оценить свое текущее положение. Но сам по себе мертвый отсчет не позволил бы хомячку вычислить курс к цилиндру. Очевидно, хомяк мысленно представлял положение цилиндра, интегрировал это представление с данными, полученными в результате отсчета времени, и таким образом вычислил маршрут к цилиндру.
Недавняя полевая иллюстрация навигации млекопитающих на основе карт - египетская плодовая летучая мышь (Tsoar et al. 2011). Используя технологию GPS, исследователи отслеживали траектории полета летучих мышей. Будучи перемещенными в пустынную местность, расположенную на 44 км за пределами их обычной дальности полета, летучие мыши продемонстрировали удивительную способность ориентироваться непосредственно на одну из двух целей: знакомое место кормления или родную пещеру, в зависимости от того, были ли они голодны. Этот удивительный подвиг невозможно объяснить с точки зрения маяка (отсутствовали характерные сенсорные сигналы о цели), мертвого отсчета (летучих мышей перевозили в тканевом мешке, поэтому они не могли мертво отсчитывать) или следования по маршруту (точка выпуска находилась далеко за пределами визуально знакомой летучим мышам области, поэтому маловероятно, что они приобрели подходящие сенсомоторные рутины). Примечательно, что летучие мыши, выпущенные на волю в большом кратере, сначала были совершенно дезориентированы, но после выхода из кратера они стали хорошо ориентироваться. По всей видимости, летучие мыши определяли свое текущее положение по визуальным ориентирам, которые были видны только при выходе из кратера (например, городские огни). Исходя из этого, они вычисляли маршрут к цели. Подобное объяснение предполагает, что у летучих мышей есть крупномасштабное представление о местоположении ориентиров.
Локализация и картирование
Как животные строят и обновляют когнитивные карты? Ответ на этот вопрос во многом зависит от психологических, физиологических и экологических особенностей каждого вида. Мы только начинаем разбираться в этих вопросах. Однако некоторые общие черты навигации млекопитающих на основе карт относительно хорошо известны.
Любое животное, которое представляет пространственную схему своего окружения, должно иметь в своем распоряжении мысленные координаты, которые представляют местоположение в окружающей среде (Gallistel and Matzel 2013). Исследователи стандартно различают аллоцентрические и эгоцентрические координаты. Аллоцентрические координаты привязаны к внешней среде (например, к солнцу или дому животного). Эгоцентрические координаты привязаны к телу существа. Навигация на основе карт использует аллоцентрические, а не эгоцентрические координаты, поскольку для нее требуются представления положения ориентиров, которые остаются относительно стабильными при движении животного.
Благодаря интроспекции мы знаем, что люди воспринимают эгоцентрические расстояния и направления объектов. Есть также экспериментальные доказательства того, что многие виды животных, от насекомых до млекопитающих, воспринимают эгоцентрическое расстояние и направление (Kral 2003). Навигация млекопитающих в значительной степени опирается на перцептивные оценки эгоцентрического положения:
Локализация, т.е. определение собственного аллоцентрического положения. Локализация по мертвой точке - широко распространенная стратегия локализации. Однако, отсчет по мертвой точке является ошибочным и шумным, что делает его ненадежным в течение длительных периодов времени. Поэтому многие виды используют дополнительную стратегию локализации, называемую пилотированием (Gallistel 1990). Пилотирование оценивает текущее положение, наблюдая за ориентирами, чьи позиции представлены на аллоцентрической когнитивной карте. Учитывая эгоцентрические позиции подходящих ориентиров и аллоцентрические позиции этих ориентиров, вычислить свое текущее положение можно с помощью элементарной тригонометрии.
Картирование. Восприятие дает эгоцентрические оценки положения ориентиров, а отсчет времени - аллоцентрические оценки своего положения и ориентации. Комбинируя эти оценки, можно сформировать аллоцентрические оценки положения ориентиров. Таким образом, эгоцентрические пространственные представления преобразуются в аллоцентрическую когнитивную карту. Галлистел (Gallistel, 1990) рассматривает доказательства того, что построение карт по этой схеме происходит у разных видов.
Локализация и картирование осуществляют координатные преобразования между эгоцентрическими пространственными представлениями и аллоцентрическими представлениями. Преобразование координат преобразует представление в одной системе координат в представление в другой системе координат.
Картографирование опирается на мертвую точку отсчета, которая становится все более ненадежной по мере накопления неисправленных ошибок. Пилотирование может исправить эти ошибки, но пилотирование предполагает наличие аллоцентрической когнитивной карты. По этой причине локализация и картирование взаимосвязаны. Животное должно оценить свое текущее аллоцентрическое положение, одновременно оценивая положение аллоцентрических ориентиров. Чтобы решить проблему одновременной оценки, животное должно каким-то образом интегрировать оценку мертвой точки с перцептивно основанными эгоцентрическими оценками положения и с любыми прошлыми оценками положения аллоцентрических ориентиров.
Аналогичная задача оценки возникает в робототехнике, где она называется задачей одновременной локализации и картографирования (SLAM). Автономный навигационный робот должен оценивать свое собственное положение вместе с положением важных ориентиров. Наиболее успешное решение этой задачи в робототехнике основано на байесовской теории принятия решений - математической теории рассуждений и принятия решений в условиях неопределенности. При байесовском подходе робот сохраняет распределение вероятностей по возможным картам окружающей среды, используя сигналы самодвижения и сенсорные данные для обновления вероятностей по мере перемещения в пространстве. Байесовские алгоритмы навигации роботов достигли заметных успехов (Thrun et al. 2005). Учитывая, насколько хорошо байесовские решения для SLAM работают в робототехнике, естественно предположить, что некоторые животные используют байесовские выводы при навигации (Gallistel 2008; Rescorla 2009). Недавно ученые начали предлагать байесовские модели навигации животных (Cheng et al. 2007; Cheung et al. 2012; Madl et al. 2014; Madl et al. 2016; Penny et al. 2013). Модели выглядят многообещающе, хотя эта исследовательская программа все еще находится в зачаточном состоянии.
Нейрофизиологические основы
Как когнитивные карты реализуются в мозге? Какие нейронные процессы обеспечивают картирование, локализацию и планирование маршрута? Хотя у нас нет полных ответов на эти вопросы, мы многое знаем о нейронных состояниях и процессах, которые лежат в основе навигации млекопитающих на основе карт.
О'Киф и Достровский (1971) обнаружили, что гиппокамп крысы содержит клетки места, каждая из которых избирательно реагирует на определенное пространственное место. На основании этого О'Киф и Надель (1978) предположили, что гиппокамп обеспечивает нейронный субстрат для когнитивного картирования. Эта работа вызвала огромный всплеск интереса к когнитивным картам, особенно среди неврологов.
В ходе дальнейших исследований было обнаружено еще несколько примечательных клеток (Moser et al. 2008):
В нескольких областях мозга крысы находятся клетки направления головы (Taube 2007). Клетка направления головы срабатывает, когда голова крысы находится под определенным углом по отношению к внешнему ориентиру.
В энторинальной коре крыс содержатся решетчатые клетки (Hafting et al. 2005), каждая из которых избирательно реагирует на несколько пространственных мест в доступной среде. Места, в которых срабатывает клетка, образуют периодическую сетку, покрывающую окружающую среду. Разные клетки генерируют сетки разного масштаба и разной ориентации. Метрическая информация о физическом окружении может быть извлечена из паттернов стрельбы клеток сетки (Moser and Moser 2008).
В энторинальной коре крысы есть пограничные клетки (Solstad et al. 2008), каждая из которых срабатывает, когда крыса находится рядом с границей, ориентированной в определенном направлении.
Эдвард Мозер, Мэй-Бритт Мозер и Джон О'Киф разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2014 года за свои работы в этой области.
Неврологи разработали подробные математические модели, описывающие, как клетки места, клетки сетки и другие подобные клетки поддерживают навигацию (например, Bush et al. 2015; Cheng and Frank, 2011; McNaughton et al. 2006; Solstad et al. 2006). Во многих случаях эти модели достаточно хорошо интегрированы с теориями когнитивного уровня, в которых упоминаются когнитивные карты, мертвая точка отсчета, локализация, картирование, планирование пути, преобразования координат, распределения вероятностей и т. д. Однако, так же, как мы далеки от полного понимания ментальных процессов, посредством которых млекопитающие формируют, обновляют и развертывают свои когнитивные карты, так же мы далеки от полного понимания нейронной реализации этих ментальных процессов.
Картографическое представление
Словосочетание "когнитивная карта" естественным образом предполагает, что эти ментальные репрезентации в важных аспектах напоминают обычные конкретные карты. В какой степени и какими способами когнитивные карты напоминают конкретные карты? Являются ли они когнитивными картами в строгом смысле слова?
Хотя многие аспекты картографического представления остаются малопонятными, мы можем выделить четыре важных свойства конкретных карт, используемых в человеческом обществе:
(1) Карты представляют геометрические аспекты физического пространства. Карта представляет собой расположение объектов в пространстве. Таким образом, карта представляет геометрические отношения между этими объектами. Карты различаются тем, какие именно геометрические отношения они представляют. Карты городов представляют метрическую структуру, в то время как карты метро представляют только топологическую структуру.
(2) Карты имеют условия верифицируемости. Карта может быть оценена как верифицированная или неверифицированная, в зависимости от того, как устроен мир. Карта является верифицированной только тогда, когда она правильно отображает геометрические отношения между сущностями. Таким образом, она верифицируема при одних условиях и неверрифицируема при других.
(3) Карты имеют геометрическую структуру. Карта не просто представляет геометрическую структуру. Сама карта имеет геометрическую структуру. Например, карта города имеет метрическую структуру. Геометрическая структура карты является репрезентативно значимой, как поясняет пункт (4).
(4) Карта является достоверной только в том случае, если она воспроизводит значимые геометрические аспекты региона, который она представляет. Неформально, карта стремится воспроизвести соответствующие геометрические аспекты физического пространства. Более формально, карта верифицируема только в том случае, если существует сохраняющая структуру функция от карты к региону, который она представляет. Например, карта города является достоверной только в том случае, если расстояния на карте пропорциональны расстояниям в физическом окружении.
Я не выдвигаю свойства (1)-(4) в качестве законченной теории картографической репрезентации, а скорее как трамплин для дальнейших исследований. Для нынешних целей ключевым моментом является то, что ментальная репрезентация должна обладать свойствами (1)-(4) в той степени, в которой она считается когнитивной картой в строгом смысле слова. Есть ли в навигации животных ментальные репрезентации со свойствами (1)-(4)?
Мы уже приводили доказательства того, что навигация млекопитающих использует когнитивные карты в свободном смысле слова, то есть ментальные репрезентации со свойствами (1). Однако эта общность не так впечатляюща, как может показаться на первый взгляд, поскольку она зависит от неэксплицированного термина "представлять". Философы и психологи предложили множество различных теорий репрезентации (например, Burge 2010; Davidson 2001; Fodor 1990; Gallistel 1990; Millikan 1984), и эти теории сильно различаются в том, насколько много требуется для того, чтобы один объект "представлял" другой. Если сказать без дополнительных разъяснений, что карта "представляет" геометрические аспекты окружающей среды, это мало что нам скажет.
По сути, (2) обеспечивает один из способов глоссирования (1). Преимущество (2) перед (1) заключается в том, что в (2) используется относительно хорошо понятное понятие "условие верифицируемости", которое уже давно является основным в философских исследованиях репрезентации. Многие важные ментальные состояния имеют условия верифицируемости. Для примера:
Убеждения можно оценить как истинные или ложные. Например, мое убеждение, что Барак Обама - президент, истинно, если Барак Обама - президент. Таким образом, у убеждений есть условия истинности.
Желания можно оценить как исполненные или неисполненные. Например, мое желание съесть шоколад исполнится только в том случае, если я съем шоколад. Таким образом, у желаний есть условия исполнения.
Состояния восприятия можно оценить как точные или неточные. Например, мое восприятие красного шара, находящегося на определенном эгоцентрическом расстоянии от меня, является точным только в том случае, если красный шар находится на определенном эгоцентрическом расстоянии от меня. Таким образом, у перцептивных состояний есть условия точности.
Истина, исполнение и точность - это разновидности веридикальности. Таким образом, убеждения, желания и перцептивные состояния имеют условия верифицируемости. Как утверждается в (2), конкретные карты также имеют условия верифицируемости. Если вы не признаете, что конкретные карты могут быть верифицированными или неверифицированными (что карта может правильно или неправильно отображать регион, который она представляет), то вы упустили фундаментальный аспект нашей навигационной и картографической практики.
Существуют ли у когнитивных карт условия верифицируемости? Далеко не ясно, как ответить на этот вопрос. Стратегия, которой я буду придерживаться, заключается в том, чтобы поразмышлять о роли, которую играют условия верификации в рамках психологического объяснения.
Объяснительная роль условий верификации
Намеренное объяснение - это объяснение, которое ссылается на условия верифицируемости или репрезентативные свойства, способствующие верифицируемости условий. Наиболее знакомый пример - народная психология: наша повседневная практика ссылаться на убеждения, желания и другие ментальные состояния для объяснения ментальных и поведенческих результатов. Народная психология регулярно идентифицирует ментальные состояния через их условия верифицируемости. Например, мы можем определить убеждение как веру в то, что Обама - президент, тем самым указав условие, которое должно быть выполнено, чтобы убеждение было истинным. Или мы можем определить желание как желание съесть шоколад, указав тем самым условие, которое должно быть выполнено, чтобы желание исполнилось.
Вдохновляясь народной психологией, когнитивная наука предлагает множество интенциональных объяснений. Например, психология восприятия изучает, как перцептивная система переходит от проксимальных сенсорных стимулов (например, стимулов сетчатки) к перцептивным состояниям, оценивающим формы, размеры, цвета, местоположение и другие наблюдаемые свойства. Состояние восприятия является достоверным только в том случае, если воспринимаемые объекты имеют предполагаемые формы, размеры, цвета, местоположение и другие свойства. Наука идентифицирует перцептивные состояния через репрезентативные свойства, которые способствуют выполнению условий веридичности - например, через специфические формы, размеры, цвета и местоположения, оцениваемые перцептивной системой (Burge 2010; Rescorla 2015). Интенциональные объяснения восприятия оказались чрезвычайно плодотворными, осветив широкий спектр перцептивных явлений.
Предлагает ли когнитивная наука успешные интенциональные объяснения навигации животных? Хотя здесь есть место для здоровых дебатов, мое собственное мнение заключается в том, что интенциональный дискурс вносит серьезный объяснительный вклад, по крайней мере, когда применяется к навигации млекопитающих на основе карт. Научные исследования навигации млекопитающих основываются на простой мысли: когнитивные карты млекопитающих - это оценки. Они оценивают геометрические аспекты окружающей среды, включая пространственное расположение ориентиров. Оценка может быть верифицирована или не верифицирована. Когнитивная наука идентифицирует когнитивные карты млекопитающих, по крайней мере частично, через их верифицируемость-условия, то есть через условия, которые они оценивают как получаемые. Определяя когнитивные карты таким образом, наука очерчивает систематические паттерны взаимодействия между аллоцентрическими когнитивными картами, эгоцентрическими перцептивными состояниями и действиями.
Для иллюстрации рассмотрим преобразования координат между аллоцентрическими и эгоцентрическими представлениями. Как мы уже видели, эти преобразования координат лежат в основе локализации и картирования у млекопитающих. Они также лежат в основе взаимодействия между когнитивными картами и действиями: чтобы двигаться к цели, животное часто преобразует аллоцентрическое представление цели в эгоцентрическое представление с непосредственными последствиями для действий (Gallistel 1999). В целом, преобразования координат занимают центральное место в научных теориях о навигации млекопитающих (Madl et al. 2015; Shadmehr and Mussa-Ivaldi 2012: 35-66; Wilber et al. 2014), включая некоторые впечатляюще подробные вычислительные модели (Byrne et al. 2007; Sheynikhovich et al. 2009; Touretzky and Redish 1996).
Преобразование координат сохраняет веридичность, если оно переносит веридические представления в веридические представления. Практически все научные методы предполагают, что преобразования координат у млекопитающих обычно сохраняют веридичность, по крайней мере, приблизительно. Учитывая веридическую аллоцентрическую когнитивную карту, соответствующие преобразования координат обычно дают веридические (или приблизительно веридические) эгоцентрические репрезентации положений ориентиров. Учитывая веридические эгоцентрические репрезентации позиций ориентиров и веридическую оценку собственной аллоцентрической позиции и ориентации, соответствующие преобразования координат обычно дают веридические (или приблизительно веридические) аллоцентрические репрезентации позиций ориентиров. Сохранение приблизительной веридичности является основной предпосылкой научных исследований в области навигации млекопитающих, включая вышеупомянутые вычислительные модели. Эта основная предпосылка, хотя и не часто высказываемая в явном виде, направляет построение детальных теорий, описывающих взаимодействие когнитивных карт с восприятием и действиями. Она также помогает нам объяснить необычайный успех, с которым млекопитающие ориентируются. Верифицированные эгоцентрические оценки восприятия в сочетании с верифицированными оценками положения и направления движения животного, как правило, приводят к созданию верифицированных аллоцентрических карт. Верифицированные аллоцентрические когнитивные карты, как правило, вызывают верифицированные эгоцентрические репрезентации, которые, в свою очередь, приводят к успешным действиям.
Исследователи развивали эту объяснительную стратегию с растущей экспериментальной и теоретической изощренностью в течение последующих десятилетий. Стратегия предполагает, что когнитивные карты имеют условия верификации. В конце концов, преобразование координат может сохранять веридичность только в том случае, если репрезентации, над которыми оно работает, имеют условия веридичности.
Я предпочитаю широко научную реалистическую точку зрения: успех объяснения - это prima facie руководство к истине. С точки зрения научного реализма, успешное интенциональное объяснение дает основания для приписывания условий верификации. Например, объяснительный успех психологии восприятия дает основания приписывать веридикальность-условия перцептивным состояниям (Burge 2010; Rescorla 2015). Аналогичным образом, успешные интенциональные объяснения навигации млекопитающих дают основания приписать условия верификации когнитивным картам млекопитающих. Я делаю вывод, что (2) применимо к когнитивным картам млекопитающих.
Байесовские модели навигации млекопитающих служат дополнительным подтверждением этого вывода. Основная идея байесовских моделей заключается в том, что навигационная система поддерживает распределение вероятностей в пространстве гипотез. Каждая гипотеза представляет собой некоторый аспект пространственной среды. Одна из таких гипотез может представлять, что определенный ориентир имеет определенное аллоцентрическое расположение. Другая гипотеза может представлять, что само животное имеет определенное аллоцентрическое расположение. Подобные гипотезы включаются в когнитивные карты, которые оценивают общую пространственную планировку. Вероятность, приписываемая когнитивной карте, определяется вероятностями, приписываемыми составляющим ее гипотезам. Навигационная система регулярно обновляет свои вероятности в свете перцептивных данных и сигналов самодвижения. Таким образом, локализация и картирование превращаются в упражнения по статистическому анализу.
Как мы должны понимать "гипотезы", которым присваиваются вероятности? Современные байесовские модели определяют гипотезы через репрезентативные свойства, которые вносят вклад в условия верифицируемости. Например, когда мы идентифицируем гипотезу как представляющую, что ориентир имеет определенное аллоцентрическое расположение, мы приводим условие, которое должно быть выполнено, чтобы общая когнитивная карта была верифицирована: ориентир имеет гипотетическое расположение. Таким образом, мы идентифицируем гипотезу в интенциональных терминах. Байесовские модели описывают, как изменяются вероятности гипотез, определенных в интенциональных терминах, в свете перцептивных данных и сигналов самодвижения. Наука предполагает, что навигация млекопитающих использует когнитивные карты с условиями верифицируемости, и описывает вероятностный вывод гипотез, определяемых тем, как гипотезы вносят вклад в условия верифицируемости когнитивных карт. Таким образом, наука предполагает, что (2) применимо к когнитивным картам млекопитающих. Успех байесовской исследовательской программы дает дополнительные основания приписать условия верифицируемости когнитивным картам млекопитающих. По мере того как исследовательская программа будет добиваться все большего объяснительного успеха, доводы в пользу интенционального анализа навигации млекопитающих должны становиться все более весомыми.
Геометрически структурированные ментальные репрезентации?
Теперь я рассмотрю репрезентативный формат когнитивных карт. Имеют ли они репрезентативно значимую геометрическую структуру? Точнее, разделяют ли они свойства (3) и (4) с обычными конкретными картами?
Даже если мы признаем, что животное мысленно представляет геометрическую структуру, почему мы должны считать, что животное использует геометрически структурированные ментальные репрезентации? Что вообще значит приписывать ментальным репрезентациям геометрическую структуру? Пилишин (2007: 80-81) предостерегает от интенционального заблуждения - заблуждения, когда свойства репрезентации путают со свойствами того, что она представляет. Ментальные репрезентации цвета не являются цветными. Ментальные репрезентации громкости не являются громкими. Почему ментальные репрезентации геометрической структуры должны быть геометрически структурированными? Рассматривая различные виды навигационного поведения, Пилишин заключает (2007: 178): "Какими бы впечатляющими ни были эти модели поведения, и даже когда они раскрывают что-то о содержании репрезентации (какая информация должна быть закодирована), они мало что говорят о форме репрезентации, которая делает ее похожей на карту".
Любой теоретик, утверждающий наличие когнитивных карт в строгом смысле слова, должен ответить на вызов Пилишина. Кроме того, обратите внимание, что когнитивные карты, похоже, не имеют буквальной пространственной структуры в мозге. В частности, близлежащие ячейки не соответствуют близлежащим местам в физическом пространстве. Таким образом, любая удовлетворительная теория геометрически структурированных когнитивных карт должна сформулировать понятие "геометрической структуры", гораздо более абстрактное, чем буквальная пространственная структура в мозге.
В этой связи полезно вспомнить о весьма абстрактном характере современной математической геометрии. Стандартная современная процедура заключается в выделении аксиом геометрической структуры, например метрической или топологической. Например, метрическое пространство - это упорядоченная пара (X, d), где X - любое множество, а d - функция от X × X до вещественных чисел, такая, что для всех элементов a, b и c в X:
d(a, b) ≥ 0
d(a, b) = 0 тогда и только тогда, когда a = b
d(a, b) = d(b, a)
d(a, c) ≤ d(a, b) + d(b, c).
Метрическое пространство может состоять из любых сущностей. Важно не само множество X, а отношения между элементами X. Мораль: в метрической структуре могут быть заключены любые сущности.
В принципе, тогда имеет смысл говорить о геометрической структуре над ментальными координатами, которые появляются на когнитивной карте. Действительно, если C - это набор ментальных координат, то существует бесконечно много метрических пространств (C, d). Очевидно, что большинство из этих метрических пространств не имеют отношения к навигации животного и не представляют интереса для когнитивной науки. Можем ли мы выделить какой-то полезный смысл, в котором психология животного инстанцирует геометрическую структуру над C? Если да, то вносит ли полученная геометрическая структура вклад в условия верифицируемости, как того требует (4)?
Несколько авторов исследовали, как нечто подобное свойствам (3) и (4) может быть справедливо для когнитивных карт (например, Brecht et al. 2014; Heck 2007; Muller et al. 1996; Rescorla 2009; Shea 2014; Terrazas et al. 2005). Основная идея большинства методов заключается в том, что функционально значимые нейронные или психологические отношения между ментальными координатами вызывают геометрическую структуру на когнитивной карте, где эта структура представляет собой геометрические отношения в физическом пространстве. Например, Shea (2014) предполагает, что клетки места могут иметь структуру коактивации, которая представляет собой отношения близости в физическом пространстве. Важной задачей будущих научных и философских исследований является изучение предположений в этом направлении. Это должно прояснить, обладают ли когнитивные карты репрезентативно значимой геометрической структурой и в каком смысле.
Заключение
Когнитивные карты играют ключевую роль в навигации у разных видов. Многочисленные навигационные феномены трудно или невозможно объяснить, если мы не предполагаем наличие когнитивных карт в свободном смысле этого слова. Таким образом, навигация животных служит убедительным доказательством в пользу широко репрезентационистского подхода к психологии. Обширная междисциплинарная литература, охватывающая многие десятилетия, дает глубокое представление о природе когнитивных карт, их нейрофизиологических основах и психологических процессах, в которых они участвуют. Мы понимаем довольно много о когнитивных картах, по сравнению с большинством других ментальных репрезентаций, о которых говорили философы и ученые. Тем не менее, остается множество вопросов об их формате, содержании, психологической роли и нейронной основе. Если вы захотите продолжить исследование, эта статья послужит своей цели.
Глава 4. Есть ли у нечеловеческих животных язык мышления?
Джейкоб Бек
Введение
Во второй половине XX века бихевиоризм постепенно уступил место вычислительной и репрезентативной парадигме когнитивной науки. Человеческий язык, возможно, стал первым бенефициаром, но не последним. Даже большая часть познания животных стала регулярно объясняться в вычислительных и репрезентативных терминах (Gallistel 1990).
Одной из влиятельных, хотя и спорных идей, сопровождавших восхождение когнитивной науки, является гипотеза языка мышления (LOTH), которая утверждает, что ментальные репрезентации оформлены как предложения (Fodor 1975). Поскольку мы, человеческие животные, говорим на общественном языке, всегда были особые причины считать LOTH верной для нас. Наши языковые высказывания естественным образом воспринимаются как прямой перевод наших внутренних мыслей, что предполагает, что наши внутренние мысли зеркально отражают структуру их публичных языковых выражений.
Когда речь идет о нечеловеческих животных (далее - животные), эта особая причина отсутствует. Если животные общаются, то они не используют богато структурированные публичные языки, которыми пользуются люди. Поэтому может возникнуть соблазн сделать вывод, что ментальные репрезентации животных имеют нелингвистический формат - например, образный, картографический или аналоговый. Но этот вывод не следует с необходимостью. Гипотеза о языке мышления животных (LOTHA) может быть верна, даже если у животных нет общественного языка, на котором они могли бы выражать свои мысли.
Эта глава преследует две цели. Первая - рассмотреть доказательства того, что у животных есть по крайней мере некоторые представления нелингвистического формата. Вторая - утверждать, что, хотя мы пока не знаем достаточно, чтобы определить, верна ли ЛОТХА, существует четко определенная программа исследований логических способностей животных, которая может помочь дать ответ.
Иногда LOTH интерпретируется только как то, что когниторы имеют ментальные репрезентации, которые являются композиционными. Эти репрезентации состоят из атомарных частей, которые складываются в комплексы таким образом, что содержание атомарных частей определяет содержание комплексов в соответствии с правилами. Но распространенный рефрен о том, что ментальные состояния - это отношения к предложениям LOT, позволяет предположить, что сторонники LOTH часто имеют в виду нечто более сильное. Согласно этой более сильной концепции , репрезентации LOT проявляют те же основные репрезентативные и композиционные свойства, что и парадигматические предложения (см. Camp 2007 о "слабых-LOT" против "сильных-LOT").
Мы можем сделать эту более сильную концепцию более точной, отметив два свойства парадигматических предложений. Во-первых, составляющие предложения имеют произвольное отношение к своим референтам. Английскому слову "dog" не присуще ничего такого, что делало бы его особенно подходящим для обозначения собак в отличие от кошек или чего-либо еще. Напротив, картинка с изображением собаки особенно хорошо подходит для представления собак, потому что она похожа на них. Во-вторых, предложения имеют логическую форму. Их основные композиционные механизмы включают предикацию и логические константы, такие как отрицание, дизъюнкция, импликация, тождество, универсальная квантификация и экзистенциальное обобщение (см. Burge 2010a: 542-5 и Burge 2010b о "пропозициональном мышлении"). Сторонники LOTH часто подчеркивают эту особенность предложений. Например, Марголис и Лоуренс (2007: 562) пишут, что LOTH придерживается "синтаксиса, подобного языку", который "включает, по крайней мере, различие между предикатами и субъектами, а также логические устройства, такие как квантификаторы и переменные".
Оценивая LOTHA, я буду интерпретировать ее в этом более сильном смысле. В такой интерпретации LOTHA контрастирует с другими описаниями познания животных, которые совместимы с репрезентативной и вычислительной парадигмой, доминирующей в когнитивной науке (и предполагаемой здесь). Например, Рескорла (глава 3 в этом томе) рассматривает доказательства того, что животные ориентируются с помощью когнитивных карт, которые, если интерпретировать их в том, что он называет "строгим смыслом", имеют скорее геометрическую, чем логическую форму. Аналогичным образом, Гаукер (глава 2 данного тома) утверждает, что использование животными орудий труда и физические рассуждения можно объяснить образными представлениями, лишенными общих понятий, подобных тем, что ассоциируются с предикатами. Если эти гипотезы верны, то у животных есть по крайней мере некоторые когнитивные репрезентации, которые не поддаются ЛОТХ.
LOTHA представляет интерес, в частности, потому, что она дает возможность понять в рамках репрезентативной и вычислительной парадигмы современной когнитивной науки, различаются ли человеческое и животное познание по типу или только по степени. Если у людей есть ЛОТ, а у животных нет, то существует четкий смысл, в котором человеческое познание имеет принципиально иной формат репрезентации, чем познание животных. Напротив, если и у людей, и у животных есть LOT, то остается открытой возможность того, что, по крайней мере с точки зрения современной когнитивной науки, человеческое и животное познание различаются лишь в степени.
Аналоговые представления величин
Поскольку мы можем полностью объяснить познание животных, обращаясь к репрезентациям неязыкового формата, таким как когнитивные карты и образные репрезентации, у нас есть основания скептически относиться к LOTHA. В этом разделе я хочу кратко рассмотреть доказательства существования еще одного, но часто упускаемого из виду типа нелингвистических репрезентаций: аналоговых репрезентаций величины. Сотни исследований показывают, что широкий круг животных, включая млекопитающих, птиц и рыб, может представлять числа, продолжительность, темпы, расстояния, размеры и другие житейские величины (Gallistel 1990; Beck 2015). В качестве иллюстрации я рассмотрю ставший классическим набор экспериментов на крысах.
После обучения крыс нажимать левый рычаг в ответ на двухсекундную последовательность из двух тонов и правый рычаг в ответ на восьмисекундную последовательность из восьми тонов Мек и Черч (1983) тестировали крыс на промежуточных стимулах, либо удерживая продолжительность постоянной на уровне четырех секунд при изменении количества тонов, либо удерживая количество постоянным на уровне четырех тонов при изменении продолжительности тонов ( Рисунок 4.1 ). При неизменной продолжительности крысы чаще всего нажимали левый рычаг в ответ на два или три тона и чаще всего нажимали правый рычаг в ответ на пять, шесть или восемь тонов, что говорит о том, что они представляют количество тонов. При неизменном количестве крысы с наибольшей вероятностью нажимали левый рычаг в ответ на двух- или трехсекундный сигнал и с наибольшей вероятностью нажимали правый рычаг в ответ на пяти-, шести- или восьмисекундный сигнал , что говорит о том, что они также представляют длительность тонов. Напротив, крысы с одинаковой вероятностью нажимали правый и левый рычаги, когда им предъявляли четырехсекундную последовательность из четырех тонов. На первый взгляд может показаться удивительным, что крысы воспринимают четыре (среднее геометрическое), а не пять (среднее арифметическое) как точку субъективного равенства между двумя и восемью. Однако этот результат имеет смысл, если крысы представляют величины в терминах соотношений, поскольку 2:4 = 4:8.
Рисунок 4.1. Вероятность того, что крыса нажмет на правый рычаг, в зависимости от продолжительности или количества тонов.
Действительно ли крысы в этих экспериментах представляют длительность и количество? Или их поведение можно объяснить более просто - с точки зрения низкоуровневых акустических свойств, которые коррелируют с длительностью и количеством? Одна из причин считать, что крысы сами представляют длительность и количество, заключается в том, что они переносят свое обучение на разные модальности. Например, когда крыс обучают слуховым стимулам, как описано выше, а затем им предъявляют вспышки света (зрительные стимулы), они нажимают левый рычаг при двухсекундном освещении и правый рычаг при восьмисекундном освещении (Meck and Church 1982). Поскольку зрение и слух работают с несопоставимыми низкоуровневыми сенсорными стимулами, эти результаты подтверждают гипотезу о том, что крысы действительно запоминают абстрактные свойства длительности и количества.
Есть как минимум три причины считать, что представления величины у животных нелингвистические. Во-первых, они имеют неарбитражный, аналоговый формат (Beck 2015). Дискриминация величин у животных чувствительна к соотношению: по мере того как соотношение двух величин приближается к единице, способность различать их ухудшается. Так, крысам легче отличить три тона от четырех тонов, чем четыре тона от пяти тонов. (Именно поэтому крысы в исследовании Мека и Черча воспринимали пять тонов как более похожие на восемь, чем на два). Если предположить, что репрезентации величин включают некую внутреннюю величину (скажем, частоту нейронного возбуждения), которая увеличивается или уменьшается пропорционально представляемой величине (скажем, количеству тонов), и, таким образом, являются прямым аналогом величин, которые они представляют, то такая чувствительность к соотношению является именно тем, что можно было бы предсказать. Когда отношение двух внешних величин приближается к единице, отношение внутренних величин будет соответствовать этому. Таким образом, если предположить, что в системе присутствует некоторый шум, внутренние величины будут становиться все более трудно различимыми, что приведет к ошибкам дискриминации величин, которые они представляют. Из-за произвольной референциальной связи парадигматические лингвистические репрезентации не являются аналогами в этом смысле. Например, у арабских цифр или английских слов с цифрами нет свойства, которое усиливалось бы по мере увеличения представляемого числа: "9" не является по своей сути более похожим на "7", чем на "5", а "девять" не является по своей сути более похожим на "семь", чем на "пять".
Во-вторых, поскольку они имеют логическую форму, представления LOT систематически рекомбинируются, как слова в предложении (Fodor 1987). Таким образом, учитывая LOTH, если вы можете думать, что Эми нравится Бен и что Бену нравится Кэм, то вы также можете думать, что Эми нравится Кэм. Сомнительно, что аналоговые представления величин систематически рекомбинируются подобным образом. Например, хотя крыса может формировать представления с чем-то вроде содержания, что 9 тонов меньше 18 тонов и что 10 тонов меньше 20 тонов, сомнительно, что она может формировать представления с чем-то вроде содержания, что 9 тонов меньше 10 тонов или что 18 тонов меньше 20 тонов (Beck 2012a). Причина, опять же, в том, что различение величин чувствительно к соотношению, и по мере того, как соотношение двух величин приближается к единице, способность различать их ухудшается. Когда отношение двух чисел достаточно близко к единице, крысы не могут надежно представить эти числа как разные.
Последняя причина сомневаться в том, что аналоговые представления величин имеют лингвистический формат, заключается в том, что вычисления, в которые они вступают, могут быть полностью описаны без обращения к логическим константам, таким как отрицание, дизъюнкция или тождество. Скорее, вычисления, в которые вступают аналоговые представления величин, являются арифметическими. Они включают сложение, вычитание, умножение, деление и сравнение (или их примитивные аналоги). Например, животные могут разделить числовое представление на представление продолжительности, чтобы получить представление скорости отдачи от данного источника питания, а затем сравнить результат со своим представлением скорости отдачи от второго источника питания, чтобы помочь себе решить, какой источник посетить. Логические константы не играют никакой роли в этом объяснении (Beck 2015).
Логическое умозаключение как тест для LOTHA
Существование различных типов неязыковых репрезентаций - когнитивных карт, ментальных образов, аналоговых репрезентаций величин - оказывает давление на ЛОТХ. Чем больше разумного поведения животных можно объяснить с помощью различных типов нелингвистических репрезентаций, тем меньше теоретической работы остается.
Тем не менее, мы еще далеки от уверенности в том, что все познание животных можно объяснить с помощью нелингвистических репрезентаций, и тот факт, что некоторые аспекты познания животных были объяснены таким образом, вряд ли является основанием для вывода о том, что разум животных лишен каких-либо репрезентаций, подобных предложениям. Поэтому стоит задуматься, нет ли более прямых способов проверить LOTHA.
Я хочу предположить, что в этом вопросе нам поможет идея о том, что умозаключения, которые способен делать мыслитель, образуют окно в структуру его мыслей (Evans 1985: 337; Burge 2010a: 542-7; Beck 2012b: 225-6). Если познание мыслителя опирается на LOT, а значит, на репрезентации, имеющие логическую форму, мы должны ожидать, что этот мыслитель способен делать логические умозаключения. Это предполагает, что мы можем проверить LOTHA, проверив способность животного к логике.
В следующем разделе я рассмотрю одну экспериментальную парадигму, которая была использована для проверки логических способностей животных. Сначала, однако, я хочу отметить, хотя бы для того, чтобы отложить в сторону, пять сложностей, связанных со стратегией использования логического умозаключения в качестве теста на ЛОТХА.
Первая сложность вытекает из альтернатив LOTH, для которых разговоры о "формате" ментальных репрезентаций мыслителя, похоже, не имеют места. Главными среди них являются коннекционистские сети. Тривиально заставить коннекционистские сети вычислять логические функции. Но поскольку репрезентации в коннекционистской сети могут быть распределены по всей сети, вопросы об их формате, вероятно, неуместны.
Эта сложность заслуживает большего внимания, чем я могу уделить здесь, поэтому мне придется довольствоваться тремя краткими комментариями. Во-первых, хотя то, что коннекционистские сети могут вычислять логические функции, не вызывает сомнений, гораздо менее ясно, могут ли они делать это без реализации LOT.1 Во-вторых, моя главная задача здесь - не решить вопрос о том, истинна ли ЛОТХА, а показать, как к ней можно подойти эмпирически, а коннекционистские модели, несомненно, могут быть эмпирически проверены. В-третьих, независимо от того, является ли способность делать логические выводы доказательством в пользу LOTHA, неспособность делать логические выводы, безусловно, является доказательством против LOTHA. Таким образом, для тех, кто заинтересован в статусе ЛОТХ, есть все основания изучить логические способности животных, независимо от того, что они думают о связи между ЛОТХ и коннекционизмом.
Вторая сложность связана с гибридными форматами, сочетающими лингвистические и нелингвистические элементы, такими как диаграммы Венна, снабженные специальными символами (Peirce 1933; Shin 1994), или карты с маркерами для отрицания или дизъюнкции (Camp 2007). Такие гибридные форматы рассматриваются в психологии под видом теории ментальных моделей, которая предполагает образные репрезентации, дополненные произвольными символами (Johnson-Laird 2006). В некотором смысле гибридные репрезентации, такие как ментальные модели, похожи на предложения, поскольку в них есть произвольные символы, которые представляют собой логические константы. Но в них также есть компоненты (например, образные элементы), которые не являются языковыми. Таким образом, как и в случае с коннекционистскими сетями, не всегда ясно, следует ли считать гибридные ментальные репрезентации реализацией LOTH или конкурирующими с ней. Но одно достаточно ясно: как и коннекционистские модели, ментальные модели могут быть эмпирически оценены. Таким образом, должно быть возможно эмпирически отличить ментальные модели от более чистой формы LOTHA. Кроме того, что бы ни думали о связи между ЛОТХА и ментальными моделями, неспособность делать логические умозаключения, безусловно, считается доказательством против ЛОТХА.
В-третьих, эффективность выполнения заданий на логическое мышление зависит не только от логических концепций мыслителя, но и от различных дополнительных факторов, таких как внимание, рабочая память и исходные убеждения. Таким образом, хотя обладание логическими концепциями, вероятно, подразумевает способность делать определенные умозаключения, оно не подразумевает успешной реализации этой способности. Мыслитель может обладать логической концепцией и при этом не справиться с тем или иным заданием на логическое мышление. Но если протестировать мыслителя в широком спектре заданий на умозаключения, требующих одной и той же логической концепции, но предъявляющих разные требования к факторам эффективности, должно быть возможно отделить концептуальную компетентность от эффективности.
Четвертая сложность заключается в том, что царство животных разнообразно, и есть все основания полагать, что способности к рассуждению у разных видов будут разными. Это означает, что в долгосрочной перспективе эмпирические исследования логических способностей животных должны проводиться на примере самых разных видов. Однако здесь я сосредоточусь на вопросе о том, как можно эмпирически проверить логические способности любого нелингвистического вида.
Последняя сложность заключается в том, что логика не является монолитной. Существует множество форм логических умозаключений. В долгосрочной перспективе нет причин ограничивать исследование той или иной формой умозаключения. Если мы хотим получить полное представление о контурах формата познания животных, нам следует протестировать как можно большее разнообразие умозаключений. Однако в более среднесрочной перспективе нам лучше всего сосредоточить свои усилия на нетривиальных, но достаточно базовых формах умозаключений. Одной из таких форм, которая имеет преимущество в том, что была широко изучена, является дизъюнктивный силлогизм, modus tollendo ponens, или рассуждение путем исключения.
P или Q
Не П
Q
В следующем разделе я сосредоточусь на том, как мы можем определить, способны ли животные делать умозаключения такой формы.
Одна чашка, две чашки, три чашки, четыре чашки
Стандартным инструментом, с помощью которого исследователи проверяют способность животных рассуждать методом исключения, является "задача с двумя чашками". Животному предъявляют две непрозрачные чашки, A и B, и показывают, что обе они изначально пусты. Животное видит, как экспериментатор подкладывает в одну из чашек еду, но барьер не позволяет ему увидеть, в какую чашку была подложена приманка. В решающем условии экспериментатор показывает, что чашка А пуста, а затем позволяет животному выбрать чашку для осмотра. Если животное способно выполнить дизъюнктивный силлогизм, оно должно выбрать чашку Б. Оно должно рассуждать так: Еда находится либо в чашке A, либо в чашке B; в чашке A ее нет, значит, она находится в чашке B.
С этой задачей справились несколько видов, включая человекообразных обезьян (Call and Carpenter 2001; Call 2004), макак (Grether and Maslow 1937; Petit et al. 2015; Marsh et al. 2015), ворон (Schloegl et al. 2009) и собак (Erdőhegyi et al. 2007). Значит ли это, что эти виды могут выполнять дизъюнктивные силлогизмы?
Конечно, нет. Ни одно задание не является достаточным для определения концептуальной способности. Как всегда, существуют конкурирующие интерпретации, которые необходимо оценить. В оставшейся части этого раздела я обсуждаю три таких интерпретации и указываю, как их можно рассмотреть в дальнейших экспериментах. Моя цель - показать, как эмпирические данные в принципе могут быть использованы для принятия решения между конкурирующими интерпретациями, а не для защиты какой-то одной интерпретации в частности.
Избегайте пустой чашки
Во-первых, животные могут преуспеть в задаче с двумя чашками, следуя простой эвристике: избегать пустой чашки. Согласно этой интерпретации, животные ищут чашку Б не потому, что делают вывод о наличии в ней еды. Скорее, они ищут в чашке Б, потому что видят, что чашка А пуста, хотят избегать пустых чашек, а чашка Б - единственное другое укромное место в поле зрения.
Для того чтобы оценить эту интерпретацию, Колл (Call, 2016) разработал задание с тремя чашками. Испытуемые видят, как экспериментатор кладет еду либо в чашку A, либо в чашку B, но не в чашку C. Затем экспериментатор показывает, что чашка A пуста. Если испытуемые будут избегать только пустой чашки, у них не должно быть предпочтений между чашками B и C. Но если они выполнят дизъюнктивный силлогизм, они должны выбрать чашку B, рассуждая, что она была в A или B, но не в A, а значит, должна быть в B. На момент написания статьи Колл все еще находился в процессе сбора данных на человекообразных обезьянах, поэтому результаты еще не известны. Однако дизайн исследования наглядно иллюстрирует, как эвристика избегания пустой чашки может быть эмпирически отличима от исключающего рассуждения.
Может быть А, может быть Б
Второе конкурирующее объяснение задачи с двумя чашками, предложенное Моди и Кери (Mody and Carey, 2016), заключается в том, что испытуемые представляют каждую чашку как возможное местонахождение пищи, а затем исключают чашку А, когда показывает, что она пуста. В отличие от дизъюнктивного силлогизма, это не приводит испытуемых к выводу, что еда определенно находится в чашке Б. Они вообще не обновляют свои представления о чашке Б. Просто после того, как чашка А исключена, чашка Б остается единственным местом, в котором еда представлена как возможно присутствующая, и поэтому испытуемые выбирают ее. Моди и Кери называют это интерпретацией "может быть-А-может быть-Б".
Обратите внимание, что задача с тремя чашками не отличает интерпретацию "может быть-А-может быть-Б" от интерпретации "дизъюнктивный силлогизм". Когда испытуемые видят еду, спрятанную в чашке A или B, они представляют ее как возможную в A и возможную в B. В отличие от этого, они не представляют еду как возможную в C. Поэтому, когда A показывается пустой, они исключают эту чашку, оставляя чашку B как единственную чашку, представленную как возможно содержащую еду. Таким образом, и интерпретация "возможно-А-может-Б", и интерпретация дизъюнктивного силлогизма предсказывают, что испытуемые должны выбрать чашку Б в задаче с тремя чашками.
Чтобы продвинуться вперед, Моди и Кэри добавляют четвертую чашку. Ребенок (Моди и Кэри проводили свое исследование на человеческих детях) видит, как экспериментатор кладет одну наклейку в чашку А или В, а другую - в чашку С или D. Затем экспериментатор сообщает, что чашка А пуста, и позволяет ребенку выбрать чашку для поиска. Если бы интерпретация "может быть-А-может быть-Б" была верной и ребенок не обновлял свое представление о В, узнав, что А пуста, он с равной вероятностью выбрал бы В, С или D. Но если бы интерпретация дизъюнктивно-силлогизма была верной, то, когда ребенку показали, что А пуста, он должен был бы обновить свое представление о В, как определенно содержащем наклейку, и, следовательно, предпочел бы искать в этой чашке. Моди и Кери обнаружили, что 2,5-летние дети не справились с этим заданием, хотя и преуспели в задании с двумя чашками. Напротив, трех-пятилетние дети успешно справились с обеими задачами. Задание с четырьмя чашками еще не было выполнено на нечеловеческих животных, но в принципе оно, конечно, может быть выполнено.
Вероятностные рассуждения
Третья альтернатива интерпретации дизъюнктивно-силлогистической теории, сформулированная Рескорлой (2009), утверждает, что животные используют когнитивные карты для представления возможных местоположений объектов, снабжают эти карты субъективными вероятностями того, насколько вероятно, что они точны, и затем обновляют эти вероятности в соответствии с законом Байеса. В задаче с двумя чашками, когда животные первоначально видят спрятанную еду, они представляют чашки A и B как одинаково вероятные, чтобы содержать еду. Когда чашка А оказывается пустой, они повышают вероятность того, что еда находится в чашке Б, и понижают вероятность того, что она находится в А. Но вопреки интерпретации дизъюнктивно-силлогистического подхода, не существует детерминированного вывода о том, что в чашке Б точно есть еда. И все же, поскольку Рескорла далее предполагает, что животные будут следовать теории ожидаемой полезности и, следовательно, искать в том месте, где с наибольшей вероятностью будет находиться пища, их поведение будет неотличимо от поведения субъекта, рассуждающего на основе дизъюнктивного силлогизма. Если показать, что чашка A пуста, они всегда выберут чашку B.
Из всех альтернативных интерпретаций, которые мы до сих пор рассматривали, эта представляется наиболее сложной для проверки. Моди и Кери (2016: 46) утверждают, что их результаты по задаче с четырьмя чашками говорят против нее, поскольку "3-5-летние дети выбирали целевую чашку [чашку B] так же часто в тестовых испытаниях, как и в тренировочных, в которых они могли непосредственно наблюдать, что там прячут наклейку". Но если дети соответствуют теории ожидаемой полезности, то это именно то, что можно было бы предсказать. В исследовании с четырьмя чашками чашка B с наибольшей вероятностью содержит наклейку. Поэтому, если дети подходят к задаче, используя вероятностные представления и процедуру принятия решения, которая заставляет их выбирать наибольший ожидаемый выигрыш, они выберут чашку B так же уверенно, как если бы они увидели наклейку непосредственно там.
Как же мы можем провести тест между вероятностными и дедуктивными альтернативами? Как известно Рескорлу, предложение о том, что мыслители используют вероятностные репрезентации, дает предсказания о поведении только в том случае, если оно связано с предположением о том, как эти репрезентации используются в практических рассуждениях. Рескорла, как мы видели, исходит из версии теории ожидаемой полезности, согласно которой мыслители пытаются максимизировать свои ожидаемые доходы. Однако это тоже эмпирическое предположение, которое может быть подвергнуто и уже подвергалось собственным испытаниям. Так получилось, что один из самых интересных выводов, сделанных в литературе о познании животных за последние несколько десятилетий, заключается в том, что существуют обстоятельства, при которых животные систематически нарушают теорию ожидаемой полезности.
В аквариуме есть две трубки для кормления рыб: одна выпускает кормовое лакомство каждую секунду, а другая - каждые две секунды. Рыбы, подчиняющиеся теории ожидаемой полезности, будут проводить все свое время перед первой трубкой. Но на самом деле рыбы так не поступают. Вместо этого они проводят две трети времени перед первой трубкой и одну треть времени перед второй. Другими словами, они используют процедуру принятия решения, основанную на сопоставлении вероятностей (Godin and Keenleyside 1984). Хотя поначалу эта процедура вызывает недоумение, она имеет очевидные преимущества для группового отбора. Одинокая рыба, принявшая стратегию подбора вероятности, в то время как все ее собратья придерживаются теории ожидаемой полезности, получит больший урожай.
Тенденция следовать стратегии подбора вероятности в определенных обстоятельствах широко распространена в животном мире. (Даже люди иногда проявляют эту склонность, что является одной из причин прибыльности казино). Это дает нам возможность провести клин между вероятностной и дедуктивной интерпретациями. Все, что нам нужно сделать, - это запустить версию задачи с четырьмя чашками для животных, когда у нас есть независимые доказательства того, что они склонны принимать решения на основе вероятностного соответствия, а не на основе вероятностных представлений.
Например, мы можем начать с установки барьера, закрывающего все четыре чашки, и спрятать еду таким образом, чтобы животное не смогло определить, в какой из чашек A, B, C или D она спрятана. Затем мы можем отдать предпочтение чашке A, спрятав в ней еду в 40 процентах испытаний (и спрятав еду в чашках B, C и D в 20 процентах испытаний в каждой). В каждом испытании животное выбирает чашку и оставляет еду себе, если угадало правильно. Со временем мы сможем увидеть, как животное реагирует на это. Если, что кажется вероятным, оно использует стратегию подбора вероятностей, то в конечном итоге оно должно научиться выбирать чашку A в 40 процентах случаев, а каждую из остальных чашек - в 20 процентах случаев. Затем мы можем перейти к версии задачи с четырьмя чашками, в которой животное видит один кусок пищи, спрятанный в A или B, второй кусок, спрятанный в C или D, а затем ему показывают, что A пуста. Учитывая закон Байеса и разумные исходные предположения, животное должно с очень высокой вероятностью предположить, что пища находится в чашке B, и с меньшей вероятностью, примерно равной 0,5, - что пища находится в чашке C или в чашке D. Учитывая стратегию подбора вероятностей, животное должно выбирать чашку B чаще, чем C, и чаще, чем D, но не чаще, чем C или D. Однако если животное выполняет дизъюнктивный силлогизм, оно должно выбирать чашку B почти все время (или, с учетом ошибок в работе, примерно так же часто, как если бы оно непосредственно видело еду, спрятанную в B).
Заключение
Мы начали с вопроса: Верна ли ЛОТХА? То есть: есть ли у животных ментальные репрезентации, похожие на предложения, - ментальные репрезентации с произвольными референтными отношениями и логической формой? Как мы видели при обсуждении аналоговых репрезентаций величин, есть доказательства того, что по крайней мере некоторые ментальные репрезентации животных не являются предложениями. Но это, конечно, не решает вопроса о LOTHA, поскольку у животных могут быть и другие репрезентации, похожие на предложения. Поэтому мы попытались найти более прямой способ оценить LOTHA.
Это привело нас к изучению экспериментов, проверяющих, способны ли животные к логическим умозаключениям, таким как дизъюнктивный силлогизм. Такие эксперименты всегда открыты для альтернативных интерпретаций. Таким образом, ни один эксперимент не может сам по себе решить этот вопрос. Но, разработав серию экспериментов, призванных поставить две или более конкурирующих интерпретаций друг против друга, мы увидели, как можно получить эмпирические данные, позволяющие нам рационально принимать решения между конкурирующими интерпретациями. В результате мы можем начать понимать - в дополнение к проблемам, обозначенным в разделе 4, - как эмпирические методы могут помочь выяснить, истинна ли ЛОТХА.
Глава 5. Разум животных во времени. Вопрос об эпизодической памяти
Кристоф Хоерл и Тереза Маккормак
В своей книге "Материя и память" Анри Бергсон пишет:
Когда собака приветствует своего хозяина, лая и виляя хвостом, она, конечно, узнает его; но означает ли это узнавание вызывание образа прошлого...? [Прошлое не интересует животное настолько, чтобы оторвать его от увлекательного настоящего [...]. Чтобы вызвать прошлое в виде образа, мы должны быть способны отстраниться от действия момента, у нас должна быть сила ценить бесполезное, у нас должна быть воля к мечте. Только человек способен на такое усилие.
Слова Бергсона вызывают в памяти троп, который можно найти в работах таких разных философов, как Аристотель (1930: 453a4-13), Фридрих Ницше (1983: 60f.) и Дэниел Деннетт (2005: 168f.). Идея заключается в том, что между нами и остальными представителями животного мира существует глубокий разрыв, когда речь заходит о роли времени в нашей ментальной жизни: нечеловеческие животные в некотором смысле когнитивно застряли в настоящем. Эта идея недавно получила новое освещение, и теперь ее обычно формулируют в терминах вопроса о том, способны ли животные иметь эпизодические воспоминания (Tulving 2001). Вкратце, мысль заключается в том, что человеческая способность сознательно вспоминать определенные события прошлого представляет собой важный способ, с помощью которого мы можем когнитивно выходить за пределы настоящего. Как иногда говорят, это форма "ментального путешествия во времени". И вопрос заключается в том, способны ли нечеловеческие животные также мысленно переноситься в другое время подобным образом.
Фоновый вопрос: вопрос о функции
Замечание Бергсона о "способности ценить бесполезное", возможно, не совсем буквально. Более правдоподобно рассматривать его как риторический прием, призванный привлечь внимание к ключевому вопросу, стоящему на заднем плане вопроса о том, есть ли у животных эпизодическая память, - вопросу о функции эпизодической памяти. Большая часть человеческих воспоминаний об ушедших временах, похоже, не служит никакой полезной практической цели. И даже если эпизодические воспоминания содержат полезную информацию о событиях или ситуациях, с которыми мы можем столкнуться снова, эту информацию с равным успехом могут нести другие формы памяти, в которых сохраняются только общие знания. Таким образом, возникает вопрос, есть ли вообще какой-то смысл в том, чтобы иметь возможность возвращаться мысленно к определенному событию прошлого, учитывая, что это событие больше никогда не повторится.
Если не существует легко идентифицируемой адаптивной функции, которую выполняла бы эпизодическая память, то это, очевидно, затрудняет и разработку экспериментальных парадигм, способных дать однозначные доказательства наличия эпизодической памяти у животных. Поэтому обнадеживает тот факт, что вопрос о функциях эпизодической памяти недавно вышел на передний план в контексте исследований "ментальных путешествий во времени" в более общем понимании, которые рассматривают эпизодическую память как часть более крупной функциональной системы, включающей также способности к специфическим формам мышления, направленного в будущее (Boyer 2008; Hoerl and McCormack 2016; Klein 2016; Schacter et al. 2007). В этой литературе еще не сложилось четкого консенсуса относительно того, как именно следует трактовать функцию эпизодической памяти, но в конце этой главы мы кратко упомянем об одном конкретном предложении.
На данный момент важно отметить, что на вопрос о функции, как мы его понимаем, нельзя ответить, сказав, что эпизодическая память - это память на конкретные события прошлого, или что она включает в себя сохранение информации, как иногда говорят, о том, "что" произошло, "где" и "когда". Ибо это снова поднимает вопрос о функции, то есть вопрос о том, какую пользу приносит человеку способность сохранять такую информацию. Этот момент, как нам кажется, иногда теряется в том, что, возможно, было доминирующим направлением дебатов в недавней литературе по эпизодической памяти животных. В результате, несмотря на то, что в вопросе о том, можно ли приписывать животным эпизодическую память, остаются глубокие разногласия, на самом деле существует нечто вроде нездорового консенсуса в отношении того, как формулируются условия дискуссии. Как мы более подробно рассмотрим ниже, обычно все стороны исходят из того, что определенные эксперименты на животных успешно продемонстрировали, что животные могут сохранять информацию о том, "что", "где" и "когда", и дебаты в основном сосредоточены на том, достаточно ли этого, чтобы продемонстрировать, что они также обладают эпизодической памятью. Мы хотим привести доводы в пользу того, чтобы переместить фокус дискуссии в другое русло.
Является ли "единственное, чего не хватает" доказательством сознательной феноменологии воспоминаний?
Именно серия исследований скребковых соек, проведенных Николой Клейтон и ее коллегами, во многом объясняет недавний всплеск интереса к вопросу о том, обладают ли животные эпизодической памятью (Clayton and Dickinson 1998; de Kort et al. 2005; Griffiths et al. 1999). Западные скребковые сойки - птицы, занимающиеся добычей пищи, которые предпочитают есть червей, а не орехи. Но черви скоропортящиеся, в то время как орехи относительно неразлагаемые. Клейтон и ее коллеги использовали эти факты, создав условия, в которых группа кустарниковых соек могла узнать, что черви все еще свежие через четыре часа после закладки в тайник, в то время как они разлагаются и становятся несъедобными через 124 часа. В разных случаях сойкам предоставлялась возможность заложить в тайник то один, то другой источник пищи, а затем забрать свои тайники. Исследователи обнаружили, что птицы при восстановлении чувствительны к тому, как давно они сделали тайник с червями. Если орехи были заложены в тайник некоторое время назад, а черви - всего четыре часа назад, они пытались достать червей. Если же черви были обнаружены 124 часа назад, они пытались достать орехи, оставляя место закладки червей нетронутым.
Интерпретируя эти результаты, Клейтон и др. (2003: 686) проводят контраст между, как они это называют, "феноменологическими и поведенческими критериями эпизодической памяти", соответственно, указывая, что большая часть литературы, характеризующей эпизодическую память у людей, сосредоточена на ее отчетливой феноменологии как сознательного явления. Они утверждают, что их исследование демонстрирует, что сойки могут помнить, "что" они запомнили, "где" и "когда", тем самым предоставляя поведенческие доказательства памяти, которая, по их словам, по крайней мере, "эпизодически подобна" в этих отношениях, хотя исследование оставляет открытым вопрос, имеют ли сойки также ту же феноменологию мысленного повторного переживания прошлого, которой пользуются люди, когда они вспоминают события в эпизодической памяти.
Интересно, что этот общий анализ исследования Клейтона и Дикинсона фактически разделяют многие из тех авторов, которые скептически относятся к существованию эпизодической памяти у животных. По мнению последних, для эпизодической памяти необходим сознательный опыт мысленного повторного переживания прошлого, а поскольку неясно, есть ли такой опыт у соек, у нас нет доказательств того, что они обладают эпизодической памятью. Вот, например, оценка Энделем Тулвингом значения исследования Клейтона и Дикинсона:
Гениальные и убедительные демонстрации памяти "что, где, когда" у скребковых соек, проведенные Клейтон и ее коллегами, очень близки к тому, чтобы окончательно подтвердить наличие у соек эпизодической памяти. Единственное, чего не хватает, - это доказательств того, что у них есть похожие на человеческие сознательные воспоминания о своей деятельности по сбору червей и орехов.
Аналогичным образом, Томас Саддендорф и его коллеги, которые были одними из самых энергичных защитников утверждения, что эпизодическая память присуща только человеку (Suddendorf and Busby 2003; Suddendorf and Corballis 2007), похоже, согласны с Клейтон и ее коллегами в отношении основной диалектической ситуации, которую они описывают как необходимость определять эпизодическую память либо "в терминах закодированной информации" (Suddendorf and Busby 2003: 392), либо в терминах феноменологии путешествия в прошлое, где они рассматриваются как взаимоисключающие варианты, поскольку "можно знать, что произошло, где и когда, не будучи в состоянии вспомнить событие (например, ваше рождение), и, наоборот, не помня его.например, ваше рождение) и, наоборот, можно путешествовать в прошлое, не имея доступа к точной информации о том, когда и где" (Suddendorf and Busby 2003: 392).
Мы считаем, что это неполезный способ сформулировать диалектику дебатов о том, способны ли животные к эпизодическим воспоминаниям. Возьмем, к примеру, позицию, занятую Клейтон и ее коллегами. Хотя они официально не заявляют о своей позиции, есть два варианта ее изложения. Либо она подразумевает, что животные действительно могут заниматься теми же видами обработки информации, что и люди, но без сознательной феноменологии, которая сопровождает ее у людей. Либо, поскольку их исследование представляет собой лучшее из имеющихся доказательств существования эпизодической памяти у животных, мы должны признать, что такая память сопровождается той же феноменологией, что и эпизодические воспоминания у человека (Eichenbaum et al. 2005 явно придерживаются подобной позиции).
Заметим, что если бы любой из этих вариантов был на самом деле целевой точкой зрения, о которой идет речь в дебатах, это сделало бы загадочным, почему именно вопрос об эпизодической памяти животных должен представлять особый интерес в этих дебатах. Первая точка зрения, только что описанная, фактически опирается на нечто вроде философской "гипотезы зомби" в литературе о физикалистских подходах к сознанию, согласно которой организм может демонстрировать точно такое же поведение, как сознательное человеческое существо, но не иметь никакой сознательной феноменологии. И наоборот, согласно второй точке зрения, именно те, кто ставит под сомнение существование эпизодической памяти у животных, фактически изображаются как опирающиеся на нечто подобное этой гипотезе. Но гипотеза зомби - это совершенно общая скептическая гипотеза, охватывающая все формы активности, которые обычно предполагают сознательное осознание у людей. Поэтому неясно, какую диалектическую выгоду (для любой из сторон) принесет попытка сослаться на нее, чтобы доказать, что речь идет именно об эпизодической памяти.
Мы считаем, что существующее внимание к предполагаемой дихотомии между основанным на информации и основанным на сознании подходами к эпизодической памяти в любом случае искажает некоторые из аргументов, которые приводятся, включая аргументы некоторых исследователей, которые поддерживают идею такой дихотомии. Как мы хотим доказать, на самом деле речь должна идти о том, корректно ли вообще описывать исследование Клейтона и Дикинсона как демонстрирующее существование формы памяти, в которой сохраняется информация о "что", "где" и "когда".
Чувствительность ко времени без репрезентации прошлого
Несколько противореча собственному утверждению о том, что "имеющиеся данные свидетельствуют о том, что скребковые сойки [...] могут кодировать, хранить и использовать информацию о том, что они кэшировали, где и когда" (2003: 394), Саддендорф и Басби в одном месте также пишут, что когнитивные процессы, управляющие поведением, продемонстрированным в исследованиях Клейтон и ее коллег, "вовсе не обязательно должны быть связаны с прошлым" (Suddendorf and Busby 2003: 392). Следуя Дрецке (1982), они объясняют:
[Событие A может вызвать когнитивные изменения B, которые повлияют на поведение C в более поздний момент времени, но это не означает, что B несет какую-либо информацию о самом A - посредник B может быть скорее каузальным, чем информационным. Таким образом, хотя сойки выполняют действия C (восстановление), которые имеют смысл только в свете A (запоминание того, что, где и когда), это не означает, что B представляет собой прошлое событие A.
На первый взгляд, это способ аргументации против утверждения, что Клейтон и ее коллеги продемонстрировали эпизодическую память у животных, который не опирается на соображения о феноменологии. Вместо этого он касается того, что значит сказать, что организм обладает информацией о чем-то или представляет что-то. Но как мы можем развить замечание Саддендорфа и Басби дальше, чтобы понять, как именно абстрактная мысль, которую они излагают, может быть применима к данному конкретному случаю? Сойки, изученные Клейтоном и др., явно чувствительны к временному интервалу, прошедшему с момента закладки червей в кэш. Какие же основания могут быть для того, чтобы считать, что они все же не представляют событие, связанное с кэшированием червей, как лежащее в дальнем конце этого интервала, таким образом, чтобы описать их как помнящих "когда" произошло кэширование?
В целом, можно выделить два совершенно разных способа, с помощью которых когнитивное состояние человека может быть чувствительно к течению времени. Один из них предполагает явное представление событий как происходящих в разное время. В отличие от этого, при том, что мы в других работах называли временным обновлением (Hoerl 2008; Hoerl and McCormack 2011; McCormack and Hoerl 2005), индивид просто оперирует моделью своего текущего окружения, которая обновляется с учетом течения времени, но при этом каждое обновление просто заменяет предыдущее. В своей простейшей форме такое обновление заключается в изменении модели в ответ на новую перцептивную информацию, которая противоречит предыдущей модели. Но временное обновление также может, например, объяснить некоторые основные формы последовательного обучения. Стать чувствительным к последовательности, в которой обычно разворачивается знакомый набор событий, может быть просто вопросом приобретения рутины для последовательного обновления своей модели текущего окружения, так что представления соответствующих событий сменяют друг друга в правильном порядке в последовательных инстанциях этой модели.
Таким образом, общая мысль заключается в том, что некоторые формы чувствительности к течению времени можно объяснить, обратившись к процессам, управляющим тем, как модель окружения индивида обновляется с течением времени, и это следует противопоставить идее, что временные отношения сами представлены в этой модели. Существует ли также объяснение поведения скребковых соек, которое опирается только на идею временного обновления? Заметим, что бесспорным должно быть то, что их поведение должно отчасти регулироваться механизмом, способным отслеживать временные интервалы. Если мы не постулируем существование какого-то внутреннего интервального таймера, который каузально реагирует на количество времени, прошедшего с момента кэширования, остается загадкой, как сойки могут демонстрировать различное поведение в зависимости от длины этого интервала. Но, учитывая, что поведение должно быть основано на использовании такого таймера, мы снова можем выделить два различных механизма, с помощью которых его работа может влиять на поведение (см. также McCormack 2001 и Hoerl 2008). Один из них предполагает создание ментальных репрезентаций, в которых фигурируют кэширование и прошедший с тех пор интервал - как подразумевается в идее памяти на "что", "где" и "когда". Однако, в соответствии с идеей временного обновления, существует и другой, более простой механизм, с помощью которого такой таймер может влиять на поведение, а именно: определять, как долго будут существовать те или иные аспекты модели окружения индивида. Другими словами, таймер будет определять, как долго присутствие червей (или червей как пищи) в месте их хранения будет продолжать фигурировать в модели текущей среды сойки, прежде чем исчезнуть из этой модели. Именно в этом смысле процессы, управляющие поведением птиц, "не обязательно должны быть связаны с прошлым", как выразились Саддендорф и Басби.
Независимые от событий мысли о времени
Если соображения, представленные в предыдущем разделе, верны, то важнейший вопрос, который они поднимают, заключается в том, как именно человеческое темпоральное познание выходит за рамки простого обновления времени, и есть ли какие-либо доказательства, которые могут повлиять на вопрос о том, могут ли животные также участвовать в способах темпорального познания, которые выходят за рамки обновления времени.
В другом месте мы утверждали, что одной из отличительных особенностей темпорального познания зрелого человека является независимое от события мышление о времени (Hoerl and McCormack 2011; McCormack and Hoerl 2008), то есть представление о времени как о системе позиций, в которых могут находиться различные события. Эпизодическую память можно рассматривать как одно из проявлений такого событийно-независимого мышления о времени, поскольку она включает в себя способность сохранять информацию о событиях, которые уже не являются частью окружения человека, именно путем когнитивного помещения этих событий в другое время. Это, вероятно, требует способности сделать эти другие времена самостоятельным объектом мышления, а не просто сохранять черты событий, которые все еще могут иметь отношение к тому, каким мир является сейчас.
Таким образом, по крайней мере один из важных аспектов вопроса о том, есть ли у нечеловеческих животных эпизодическая память, заключается в том, могут ли они участвовать в независимом от события мышлении о времени, а не просто полагаться на временное обновление. Существуют ли какие-либо исследования, которые могли бы помочь ответить на этот вопрос? В заключение мы кратко рассмотрим два таких направления исследований, которые также могут помочь прояснить, в чем именно состоит вопрос.
Одно из актуальных направлений исследований касается вопроса о том, могут ли животные испытывать сожаление. Как мы более подробно доказывали в другом месте, сожаление включает в себя независимое от события мышление о прошлом, и, по сути, одна из ключевых функций эпизодической памяти может лежать в основе способности испытывать сожаление (Hoerl and McCormack 2016). Сожаление иногда называют контрфактической эмоцией, поскольку оно в решающей степени зависит от понимания того, что поступок в определенный момент в прошлом не был единственным вариантом, доступным в то время, и что другой выбор мог привести к другому, лучшему результату. Это также, вероятно, означает, что сожаление включает в себя способность думать о времени, когда был сделан прошлый выбор, независимо от того, чтобы думать только об этом выборе и его результате.
Для того чтобы выяснить, могут ли крысы испытывать сожаление, Штайнер и Редиш (2014) построили задачу принятия пространственных решений, в которой крысы могли последовательно посетить четыре разных места, в каждом из которых находился разный вид пищи. При входе в каждый пункт питания крысы слышали постепенно уменьшающийся тон, причем высота тона означала задержку, которую крыса должна была подождать до получения доступа к пище в этом пункте. Задержки, длившиеся от 1 до 45 секунд, выбирались псевдослучайно, и если крыса покидала место до окончания задержки, отсчет останавливался, и крысе приходилось переходить к другому месту для получения пищи.
Определив пищевые предпочтения крыс и пороговую продолжительность ожидания каждого продукта в день, исследователи проанализировали, в частности, те последовательности, в которых крысы отказывались от ожидания одного вида пищи, даже если задержка в этот момент была ниже пороговой для этого вида, а задержка следующего вида пищи оказывалась больше пороговой для этого вида. Как они объясняют, такая последовательность может быть интерпретирована как последовательность, "в которой крыса пропустила предложение с низкой ценой, а затем столкнулась с предложением с высокой ценой" (Steiner and Redish 2014: 998). Это сравнивалось с последовательностями, в которых крыса принимала первое, недорогое, предложение, а затем сталкивалась с дорогостоящим, и с последовательностями, в которых оба предложения были дорогостоящими, и крыса пропускала первое, сталкиваясь с другим дорогостоящим. Как утверждают Штайнер и Редиш, эти два последних контрольных условия могут вызвать разочарование или фрустрацию, но, в отличие от первых, не являются потенциально вызывающими сожаление, поскольку крыса действует правильно, учитывая ее предпочтения и соответствующие пороговые значения.
Штайнер и Редиш обнаружили, что крысы относились к потенциально вызывающим сожаление последовательностям иначе, чем к двум типам контрольных последовательностей. В частности, в первом случае они "делали паузу и смотрели назад, на предыдущий вариант" (Steiner and Redish 2014: 998), от которого они отказались. Это сопровождалось нейрофизиологической активностью, которая соответствовала пропущенному действию.
Согласно интерпретации Штайнера и Редиша, крысы испытывали сожаление по поводу своего прошлого решения покинуть предыдущее место питания, а не пережидать задержку. Это предполагает приписывание им способности возвращаться мыслями в прошлое в довольно сильном смысле, то есть действительно пересматривать прошлое время в своем мышлении, поскольку они могут думать о нем не только как о времени, когда они сделали определенный выбор, но и как о времени, когда можно было бы сделать другой выбор. Это интригующее предположение, особенно в свете исследований, которые говорят о том, что сожаление - это когнитивно сложная эмоция, которая поздно развивается у детей (O'Connor et al. 2012, 2014; Weisberg and Beck 2010). Сожаление считается когнитивно сложной эмоцией во многом благодаря своему контрфактическому элементу, и ключевая задача, стоящая перед интерпретацией поведения животных на основе сожаления, - предоставить убедительные доказательства того, что в основе данного поведения действительно лежит контрфактическое мышление.
В типичных исследованиях сожаления (например, Camille et al. 2004; Mellers et al. 1999) участники оказываются перед выбором (например, между безопасной и рискованной игрой в испытании азартной задачи), и в момент выбора они не знают, к какому результату приведет выбор, который они могли бы сделать, но впоследствии отвергли. Только после того, как они сделали свой реальный выбор и узнали, к какому результату он привел, им предоставляется информация о том, к какому результату привел бы отвергнутый выбор, который при испытании на сожаление оказывается лучше, чем результат реального выбора. Это усложняет объяснение последующих негативных эмоций, если не апеллировать к тому, что участников развлекает контрфактическое представление о прошлом положении дел (т. е. что было бы, если бы они выбрали другой вариант), поскольку мотивационное состояние, опыт, намерения и решения участников до этого момента потенциально идентичны тем, что были в контрольном испытании, в котором был сделан точно такой же выбор, но фактический результат оказался лучше или эквивалентен результату другого выбора (а также тем, что были в так называемом испытании с "частичной обратной связью", в котором участники никогда не узнают результат, связанный с невыбранным вариантом). В исследовании Штайнера и Редиша дело обстоит иначе: предыдущий опыт и, предположительно, мотивационное состояние животного по определению различаются в испытаниях "сожаления" и контрольных испытаниях. Это несколько затрудняет утверждение о том, что крысы должны развлекаться контрфактически.1
Пример с сожалением служит демонстрацией того, что фокусировка на значении независимого от события мышления о времени полезна для расширения круга исследований, которые можно считать релевантными для оценки временных способностей животных. В заключение мы описываем исследование, которое можно интерпретировать как изучение другого типа поведения, требующего независимого от события мышления о времени, у другого вида, а именно у человекообразных обезьян. Адаптировав процедуру, впервые использованную Беком и др. (2006) для тестирования детей, Редшоу и Саддендорф (2016) показали обезьянам вилообразный трубчатый аппарат с одним отверстием вверху и двумя отверстиями внизу и продемонстрировали, что виноградина, опущенная в верхнее отверстие, может появиться из любого нижнего отверстия, причем в каждом случае, по-видимому, случайно, из какого именно. После этого аппарат пододвинули ближе к обезьянам, чтобы у них была возможность ловить виноградины, когда они появлялись из нижнего отверстия; в противном случае виноградины выкатывались за пределы досягаемости. Экспериментаторы обнаружили, что ни одна из испытуемых человекообразных обезьян не закрыла оба нижних отверстия при первом испытании, и только одна из них сделала это вообще при первых двенадцати испытаниях, но впоследствии перешла к закрытию только одного отверстия.
То, что обезьяны не справляются с этой относительно простой задачей, похоже, указывает на довольно серьезное ограничение в способности думать о будущем. В частности, похоже, что им не хватает способности применять эквивалент того типа мышления о прошлом, который, как мы утверждали, связан с сожалением. Виноград, опущенный в аппарат, явно является частью их модели мира, даже после того, как он исчез в верхнем отверстии, но, похоже, они не могут думать о времени, когда он снова появится, как о времени, когда он появится из одного из нижних отверстий, но когда он может появиться из любого из них. Таким образом, исследование Редшоу и Саддендорфа можно рассматривать как свидетельство неспособности к независимой от события мысли о времени, что указывает на то, что когнитивные способности обезьян в отношении времени ограничены простым временным обновлением.
Заключение
Зациклены ли животные на настоящем или же они, как и мы, способны мысленно возвращаться к определенным событиям прошлого в эпизодической памяти? В этой главе мы привели аргументы в пользу того, чтобы сместить фокус существующих дебатов по этому вопросу с рассуждений о феноменологии эпизодического воспоминания на вопрос о том, есть ли доказательства того, что животные способны мыслить о времени независимо от событий, или же они способны только на временное обновление. При временном обновлении могут существовать различные механизмы, с помощью которых течение времени может влиять на модель окружающей среды, которой оперирует индивид. Однако это не означает, что само время - прошлое и будущее наряду с настоящим - фигурирует в этой модели. Эпизодическая память, напротив, предполагает сохранение информации о событиях именно путем их когнитивного отнесения к прошлому времени. Это, как мы предположили, требует сделать прошлое время самостоятельным объектом для размышлений, поскольку оно могло быть наполнено и другими событиями. Таким образом, эпизодическая память отличается от других способов сохранения или восприятия информации во времени не только своей феноменологией, но и тем, что она связана с довольно сложными способностями думать о возможном и действительном, которые еще предстоит продемонстрировать у нечеловеческих животных.
Глава 6. Новые цвета в восприятии животных
Мохан Маттен
Исследования познания животных часто связаны с эволюционной scala naturae - степенью приближения других животных к умственным функциям, которые мы лучше всего знаем у себя. Обладают ли они способностью к предикации? Обладают ли они самосознанием? Есть ли у них чувство будущего?
В этой записи я рассматриваю вопрос другого рода. Все животные воспринимают, но часто воспринимают по-разному. Я предполагаю, что восприятие служит нечеловеческим животным так же хорошо, как и людям. В рамках параметров, заданных этим предположением, мы можем спросить: какое значение имеет иной способ восприятия? Мой пример - цвет, который я противопоставляю акустическому тону. Я покажу, что цвета, воспринимаемые животными, отличаются от человеческих, но высота тона одинакова во всех случаях. Я попытаюсь объяснить это и сделать некоторые выводы о качествах восприятия в целом.
Роман цветов
Некоторые животные чувствуют новые цвета (Thompson 1992, Matthen 1999) - цвета, которые человек не воспринимает. Например, куры являются тетрахроматами. У них четыре различных класса колбочковых клеток, в то время как у человека их только три, и три оппонентных отростка, в то время как у человека их только два (Osorio et al. 1999). (Цвета, которые получаются в результате, сильно отличаются от тех, которые ощущает человек. Эти цвета не просто более тонкие - дело не только в том, что птицы могут различать по цвету некоторые вещи, которые для нас выглядят одинаково (хотя и это тоже верно). Дело также не только в том, что они видят за пределами крайних точек спектра, видимых человеком - правда, птицы чувствительны к ультрафиолету, но это не моя тема. Для меня интерес представляет то, что цвета птиц удалены от таких определяющих человеческий цветовой опыт факторов, как палитра красно-зеленых, сине-желтых оттенков. Свойства цвета, которые видят птицы, отличаются от тех, которые видим мы.
Какой цвет видит птица, когда смотрит на порошок куркумы? Я хочу сказать, что это не может быть оранжевый цвет, который видят трихроматические люди. Оранжевый - это цвет, который мы воспринимаем как красноватый и желтоватый в более или менее равных пропорциях. Но красно-зеленые, сине-желтые оттенки, отбрасываемые нашими тремя колбочковыми клетками и двумя оппонентными процессами, не определяют цветовосприятие птиц.1 (Эти процессы дают птице более богатую палитру цветовых ощущений; с другой стороны, недостаток цвета, такой как протанопия, снижает цветовые ощущения у некоторых людей). То же самое относится и к другим видам цветового восприятия птиц. Цвета птиц определяются различными измерениями оттенка. Следовательно, птицы не воспринимают оранжевый и другие цвета, которые воспринимают люди; и наоборот, люди не воспринимают цвета, которые воспринимают птицы. (Подробнее о структуре цвета см. в предстоящей работе Маттена).
Прежде чем мы продолжим, сделаем оговорку. Я сказал, что цветоощущение птиц отличается от нашего, и сделал вывод, что птицы не воспринимают одни и те же цвета. В этом выводе есть пробел: он не исключает возможности того, что птицы по-разному воспринимают одни и те же цвета. Рассмотрим движение: когда я бросаю вам мяч, вы воспринимаете его как приближающийся, а я - как удаляющийся. Другими словами, мы с вами по-разному воспринимаем одно и то же движение. Могут ли птицы и люди, подобным образом, по-разному воспринимать одни и те же цвета? Давайте отложим эту возможность до конца раздела II, когда у нас под рукой будет немного больше аппаратуры.
Однако это лишь предварительный вывод:
Предложение 1 Цветоощущение птиц отличается от человеческого.
Кроме того, предложение 1 представляет собой проблему для тех, кто определяет цвет как способность вызывать определенный вид переживаний. Ибо в нем возникает вопрос: Почему тот вид опыта, который испытывают птицы, считается цветовым опытом? Поскольку цветовой опыт, о котором идет речь, отличается, возникает вопрос: почему новые цвета вообще являются цветами?
Восприятие цвета
Цвета - это свойства, общие для множества конкретных индивидуумов. Оранжевый - это цвет, который имеет эта куча порошка куркумы; он также присутствует в этой куче куркумы. Вот что значит сказать, что это свойство.
Восприятие дает нам прямой визуальный опыт цветов - "прямой" в том смысле, что мы не видим их, видя что-то другое. Некоторые утверждают, что мы видим многоугольники опосредованно, потому что видим их, видя их стороны. Верно это или нет в отношении многоугольников, но в отношении цветов дело в том, что здесь нет такого посредника. Мы видим цвет куркумы не путем конструирования или обучения, а просто видим.
Непосредственность восприятия цвета послужила основанием для некоторых известных доктрин о природе цвета. Г. Э. Мур (1903, 10) утверждает, что цвета - это простые, неопределимые качества, известные благодаря восприятию. Это не совсем верно. Как я уже говорил, цвета имеют компонентный состав: оранжевый состоит из красноватого и желтоватого оттенков в более или менее равных частях. По крайней мере, в этом смысле они не являются простыми. Тем не менее Мур указывает на важную истину: цвета не могут быть определены иначе, чем в хроматических терминах, то есть в терминах непосредственно воспринимаемых качеств, таких как оттенок и светлота.
Бертран Рассел (1912) выдвигает точку зрения, схожую с точкой зрения Мура. Он считал, что цвета - это чувственные данные, известные по знакомству. "Я знаю цвет совершенно и полностью, когда вижу его, и никакое дальнейшее знание о нем самом даже теоретически невозможно", - писал он (47). Рассел считает, что если цвет - это перцептивное свойство, то неперцептивное знание о нем должно происходить из корреляций, которые мы обнаруживаем. Эти корреляции не являются "знанием о [цвете] как таковом". Оранжевый цвет - красновато-желтый; это его непосредственно воспринимаемая хроматическая сущность. Длина волны оранжевого составляет около 600 нм; это условно соотнесенный физический факт, который не может быть познан одним лишь восприятием. Мы знаем цвет "совершенно и полностью", когда непосредственно воспринимаем его хроматическую сущность.
Доктрина Мура-Рассела стоит на простом фундаменте: восприятие самодостаточно. Мы выходим за рамки восприятия, когда исследуем физические причины. В случае с цветом восприятие обнаруживает систему свойств, состоящую из оттенка и светлоты. Больше ничего не нужно знать о его внутренней природе.
Марк Джонстон (1992) формулирует еще одну центральную доктрину: цвет каузально объясняет цветовой опыт. Он предполагает, что это неудобно сочетается с доктриной Мура-Рассела. Ученые каузально объясняют цветовой опыт, ссылаясь на физические величины, такие как длина волны или отражательная способность, или на физически реализованную "предрасположенность к тому, чтобы казаться цветным" (Johnston 1992: 224). Из этого следует, говорит Джонстон, что цвет должен быть каким-то подобным качеством. Но эти качества не могут быть идеально и полностью известны восприятию (225). Поэтому, заключает Джонстон, мы должны "отказаться или ослабить" доктрину Мура-Рассела (228).
Эти рассуждения основаны на ошибочном предположении. Мы объясняем цветовой опыт хроматическими свойствами. Например, мы говорим, что куркума выглядит оранжевой (опыт), потому что (причинное объяснение) она оранжевая и на нее светит белый свет. Правда, наука усиливает это объяснение в терминах длины волны и т. п., но она не делает этого, отождествляя цвета с этими физическими величинами. Наука лишь требует, чтобы между физическими величинами и цветами существовали закономерные корреляции. Психофизика обеспечивает эти корреляции. Психофизика выходит за рамки простого восприятия. Нет никаких причин ослаблять доктрину Мура-Рассела.
Это дает нам аргумент, которого раньше не хватало в отношении цветов романа. Восприятие служит цыплятам так же, как и нам. Поэтому мы должны предположить, что они имеют такой же перцептивный доступ к цветам, которые они непосредственно воспринимают, как и мы - они тоже обладают совершенным и полным восприятием перцептивных качеств. Но цвета птиц имеют иной хроматический характер, чем те, которые воспринимаем мы. Таким образом, мы имеем:
Предложение 2 Поскольку цвета определяются хроматическим характером, цвета птиц отличаются от человеческих.
Обратите внимание, что этот аргумент не просто идет от разного опыта к разному опыту. Скорее, он использует доктрину Мура-Рассела в качестве дополнительной предпосылки.
Слуховое восприятие: взгляд со стороны
Слуховой тон (высокий/низкий) и громкость также являются перцептивными качествами, на этот раз слуховыми. Доктрина Мура-Рассела подразумевает, что мы знаем их на слух (хотя я не думаю, что мы знаем ни высоту, ни громкость полностью2). Но, как я покажу в этом и двух последующих разделах, цвет и высота тона - совершенно разные случаи. И цвет, и слуховой тон - это системы свойств, связанные с длиной волны. Но наши перцептивные системы по-разному относятся к лежащим в их основе длинам волн. То, как работает чувствительность к длине волны в случае с цветом, делает возможным появление новых цветов. Не существует такой вещи, как новый слуховой тон (по крайней мере, в слуховых системах, основанных на улитке). (Это следует несколько уточнить. У высоты тона есть характеристики, которые могут варьироваться от организма к организму. Я хочу сказать, что его соответствие длине волны не может меняться).
Вот как слуховая система измеряет длину волны. Звуковые волны преобразуются в волны давления в жидкости среднего уха; они передаются в улитку внутреннего уха. Согласно общепринятой "теории места" Георга фон Бекези (http://tinyurl.com/okumo), различные части улитки (и ее базилярной мембраны) чувствительны к разным звуковым частотам. (См. Рисунок 6.1 .) Если рассматривать улитку в целом, то она представляет собой свернутый орган; каждое место на этом органе соответствует частоте, а сила ответа в этом месте указывает на амплитуду соответствующей частоты. Таким образом, улитка, как говорят на жаргоне, "тонотопична"; ее места соответствуют тонам. Волосковые клетки улитки преобразуют эту информацию и передают ее через ряд подкорковых релейных станций в слуховую кору. Первичная слуховая кора, скорее всего, не имеет отношения к тону как таковому, а скорее к характеристикам звука, которые позволяют нам идентифицировать различные события окружающей среды. Тем не менее, она сохраняет некоторую тонотопическую организацию улитки и отражает волновой состав окружающего звука. (Недавний обзор см. в King and Nelken 2009).
Рисунок 6.1. Теория восприятия высоты тона
ТЕЛЕГРАМКанал с обзорами, анонсами новинок и книжными подборками
Книжный Вестник
Бот для удобного поиска книг (если не нашлось на сайте)
Поиск книг
Свежие любовные романы в удобных форматах
Любовные романы
О психологии, саморазвитии и личностном росте
Саморазвитие
Детективы и триллеры, все новинки
Детективы
Фантастика и фэнтези, все новинки
Фантастика
Отборные классические книги
Классика
ВКОНТАКТЕБиблиотека с любовными романами, которая наверняка придётся по вкусу женской части аудитории
Любовные романы
Библиотека с фантастикой и фэнтези, а также смежных жанров
Фантастика
Самые популярные книги в формате фб2
Топ фб2
книги