Сравнение в химическом отношении различных частей листьев липы и желатина 7 страница

З.А. Зорина

ЭЛЕМЕНТАРНОЕ МЫШЛЕНИЕ ПТИЦ И МЛЕКОПИТАЮЩИХ:

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПОДХОД*

Использование языков-посредников при общении с человеком составляет наиболее сложную из известных в настоящее время форм коммуникативных процессов у живот­ных. Это явление, описанное первоначально у шимпанзе, позднее было обнаружено у других антропоидов, дельфинов, а в более примитивной форме также у низших обезь­ян и попугая (Gardner В., Gardner R., 1985;

Herman, 1986; Pepperberg, 1981; Premack, 1978, 1983; Terrace, 1984, 1985). Это свиде­тельствует о том, что предпосылки такой, казалось бы, чисто человеческой особеннос­ти, как функция второй сигнальной систе­мы, в зачаточной форме имеются у живот­ных, причем не только у млекопитающих. Вопрос о том, в какой степени эта форма коммуникативного поведения соответству­ет критериям языка, в частности, обладает ли она синтаксисом, вызвал дискуссию и до сих пор продолжает оставаться спорным. Од­нако какими бы ни оказались окончатель­ные ответы на возникшие вопросы, самостоятельное значение упомянутых ис­следований состоит в том, что они усилили внимание ученых к проблемам зачатков мышления у животных, послужили основой для появления новых экспериментальных подходов к этой проблеме и обеспечили зна­чительный прогресс в развитии этого направ­ления (Premack, 1983, 1986; Roitblat et al., 1987; Savage-Rumbaugh, 1984; Terrace, 1985).

Мысль о том, что у животных могут иметь­ся какие-то формы высшей нервной де-

* Зорина З.А. Элементарное мышление птиц и мле­копитающих: экспериментальный подход // Язык в оке­ане языков. Серия "Язык и мир". Вып.1. Новосибирск:

Сибирский хронограф, 1993. С.147—155.

 

ятельности, предшествовавшие в эволюции мышлению человека, неоднократно высказывалась на протяжении всей истории существования науки о поведении животных (см. Ерохтин, 1990; Крушинский, 1986). В пер­вой половине XX в. наличие элементов мыш­ления было экспериментально доказано сна­чала в опытах на приматах (Келер, 1930), а затем на крысах ( Maier , Schneirlo , 1935) и пти­цах ( Koehler , 1960). Благодаря этим и другим работам к концу 50-х гг. было установлено, что обезьяны имеют "элементарное конкрет­ное образное мышление (интеллект), способ­ны к элементарной абстракции и обобщению, и эти черты приближают их психику к челове­ческой" (Ладыгина-Коте, 1965). В общей фор­ме это соответствует основным определениям мышления человека и задачей исследования становится уточнение реального диапазона форм, в которых проявляется мышление жи­вотных.

На основании работ Л. В. Крушинского, Б. и Р. Гарднеров, Д. Премака, Л. Рамбо и Дж. Пэйта, Г. Терреса и др. (Крушинский, 1986;

Gardner В., Gardner R., 1985; Premack, 1978,

1983. 1986; Rumbaugh, Pate, 1984; Terrace,

1984. 1985 и др.) можно констатировать, что по современным данным к проявлениям мыш­ления (или, по терминологии Л. В. Крушинско­го, рассудочной деятельности) относят целый ряд выявляемых в эксперименте феноменов. От других форм высшей нервной деятельности их отличают следующие признаки:

— возможность появления адаптивной ре­акции уже при первой встрече животного с новой ситуацией (Крушинский, 1986);

— трудность трактовки с позиций услов­но-рефлекторной теории (Крушинский, 1986;

Mackintosh, 1988; Terrace, 1984);

— соответствие с гипотезой о когнитив­ных процессах как основе рассматриваемых ниже форм поведения (Дашевский, 1977;

Gardner В., Gardner R., 1985; Premack, 1986;

Rumbaugh, Pate, 1984; Terrace, 1984).

К проявлениям мышления или рассудоч­ной деятельности животных относят достаточ­но разнообразный круг явлений. Мы предла­гаем классифицировать их следующим образом:

1. Решение за счет экстренного улавливания закономерности, лежащей в основе задачи. Кри­терий — появление правильного ответа при пер­вой же пробе. Следует подчеркнуть, что речь идет о задачах, которые могут быть решены логичес­ким путем на основе мысленного анализа усло­вий и по природе своей не требуют предвари­тельных проб и ошибок.

76                                                                                      З.А. Зорина

2. Решение за счет экстренной реорганиза­ции ранее усвоенных независимых навыков.

3. Решение на основе выявления общего алгоритма после многократного предъявления серии однотипных задач (формирование уста­новки на обучение и т. п.).

4. Решение на основе обобщения и абстра­гирования. Мерой рассудочной деятельности служат в данном случае степень отвлеченнос­ти формируемых понятий и способность к символизации.

5. Решение на основе операций логическо­го вывода.

6. Заучивание последовательностей стиму­лов на основе иерархической реорганизации внутренних представлений.

Для полноценной характеристики рассудоч­ной деятельности вида или группы целесооб­разно применение комплекса тестов, характе­ризующих разные ее стороны, по возможности сопровождаемое выяснением механизмов, лежащих в основе решения. В качестве приме­ра реализации такого подхода можно привес­ти исследования рассудочной деятельности птиц.

Цель настоящей работы — рассмотреть ос­новные экспериментальные подходы к про­блеме мышления животных, вклад "языковых" экспериментов в ее изучение и дать сравни­тельную характеристику его развития у птиц и млекопитающих.

Сопоставление высшей нервной деятельности птиц и других позвоночных — актуальная проблема сравнительной физиоло­гии. Как известно, у млекопитающих в про­цессе эволюции преимущественное развитие получила новая кора, которая у птиц вообще отсутствует, а ее функции выполняют различ­ные отделы гиперстриатума — структуры, ко­торой, в свою очередь, нет у млекопитающих. Эволюция мозга птиц шла по линии диффе­ренциации и усложнения этой структуры (см. обзор: Крушинский, 1986), так что в пределах класса сложился ряд последовательно услож­няющихся градаций. Две из них представлены врановыми и голубями. По всем исследован­ным параметрам микро- и макроструктуры мозг первых относится к наиболее сложно, а вторых — наиболее примитивно организован­ному типу. Наряду с этим поведение врано-вых в естественных условиях отличается вы­сокой пластичностью, а для поведения голубей характерно преобладание стереотипии. Сопос­тавление различных параметров рассудочной деятельности птиц этих отрядов между собой, а также с млекопитающими, позволяет ана­

лизировать эволюционные аспекты проблемы мышления животных, а также морфофизио-логические основы этой формы поведения.

Особую актуальность такое сопоставление приобретает в связи с данными И. Пепперберг (Pepperberg, 1981, 1987). Ее работы, ведущие­ся с 1978 г. на попугае Алексе, — первая и практически единственная последовательная попытка исследовать способность позвоноч­ных-неприматов к усвоению несвойственных виду знаковых систем. В процессе обучения Алекс усвоил значения более чем 80 английс­ких слов, в том числе числительных и назва­ния категорий "цвет", "форма", "материал", понятие "одинаковый/разный" и т. п. Вопрос о том, насколько "речь" Алекса отвечает кри­териям языка, далек от разрешения, однако в процессе этой работы удалось получить дан­ные о многих сторонах высшей нервной дея­тельности попугаев, в том числе о доступной им степени обобщения.

Ниже мы попытаемся в самой общей фор­ме, насколько позволяет объем статьи, рассмотреть основные данные, имеющиеся по упомянутым вопросам.

РЕШЕНИЕ ЗА СЧЕТ ЭКСТРЕННОГО УЛАВЛИВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТИ, ЛЕЖАЩЕЙ В ОСНОВЕ ЗАДАЧИ

Изучение этой разновидности рассудочной деятельности, начатое в 20-е гг. В. Келером (Келер, 1930), с середины 50-х гг. проводи­лось в лаборатории Л. В. Крушинского (Крушинский, 1986). Особенность его иссле­дований состояла в широте сравнительного подхода, биологической адекватности приме­нявшихся методик, попытке системного ана­лиза физиолого-генетических механизмов дан­ной формы поведения.

Согласно предложенному Крушинским определению мышления или рассудочной дея­тельности, это способность животного улавли­вать эмпирические законы, связывающие предметы и явления внешнего мира, и опери­ровать этими законами в новой для него си­туации для построения программы адаптивного "поведенческого акта" (Крушинский, 1986). При этом следует подчеркнуть, что речь идет о ситуациях, когда у животного нет готовой программы решения, обеспеченной за счет-предшествующего обучения или заложенной генетически. Существенная особенность это­го рабочего определения состоит в том, что акцент сделан на оперировании представлени-

Элементарное мышление птиц и млекопитающих...                77

ями об "эмпирических законах", т. е. тех есте­ственных связях, которые существуют в ок­ружающей животное среде обитания. К ним относятся представления о "неисчезаемости" предметов, ставших недоступными непосред­ственному восприятию, о свойствах движе­ния, о некоторых пространственных и коли­чественных характеристиках предметов. На этой основе было разработано несколько методик экспериментального изучения рассудочной деятельности.

Задача на экстраполяцию направления дви­жения пищевого раздражителя, исчезающего из поля зрения — первый из предложенных, наиболее разработанный и известный в лите­ратуре тест на рассудочную деятельность (Кру-шинский, 1986).

Для ее решения животное должно пред­ставлять траектории движения кормушки с кормом и пустой после их исчезновения из поля зрения и на основе их сопоставления решить, с какой стороны надо обойти отделяющую от корма непрозрачную преграду, чтобы получить корм. Опыты, проведенные на большом числе видов позвоночных, показали, что из млеко­питающих эту задачу лучше всего решают хищ­ные, а из птиц — врановые, тогда как грызу­ны и голуби с нею практически не справляются (Крушинский, 1986).

Задача на оперирование эмпирической раз­мерностью фигур связана с оценкой про­странственных свойств предметов. В этой зада­че голодному животному предлагают приманку, которую затем прячут под непро­зрачный экран. Под его прикрытием приман­ку помещают в объемную фигуру, например, куб, рядом помещают плоскую фигуру, в дан­ном случае квадрат, которые, вращаясь вок­руг собственной оси, раздвигаются в проти­воположные стороны (Дашевский, 1977;

Крушинский, 1986).

Для успешного решения этой задачи необ­ходимо представлять, что приманка, ставшая невидимой, не исчезает, а может быть поме­щена в другую объемную фигуру и вместе с ней перемещаться в пространстве. При этом не­обходимо сопоставить характеристики имею­щихся в момент выбора фигур и отсут­ствующей приманки и, пользуясь отсутствующей приманкой как масштабом, сопоставить их между собой и решить, где на­ходится приманка (Дашевский, 1977).

Оказалось, что голуби вообще не решают эту задачу — не ищут исчезнувший корм ни в объемной фигуре, ни в плоской. Хищные мле­копитающие выбирают фигуры наугад как при

 

первом, так и при повторных предъявлениях задачи. Обезьяны справляются с задачей прак­тически без ошибок, у большинства исследованных особей дельфинов также пре­обладают правильные решения (Крушинский, 1986). Особый тип поведения характерен для врановых (Крушинский и др., 1980). При пер­вом предъявлении объемную фигуру выбира­ет 70% исследованных особей. При повторени­ях половина решает задачу на уровне обезьян, а остальные, подобно хищным млекопитаю­щим, реагируют случайным образом на про­тяжении десятков предъявлений. Таким обра­зом, даже в пределах одной таксономической группы могут существовать две различных так­тики решения данной задачи.

Чтобы выяснить, различаются ли механиз­мы, лежащие в основе этих двух тактик реше­ния, были проведены специальные исследова­ния на врановых птицах.

Поскольку наиболее ярко различия в ха­рактере решения выступают при повторении задачи, представлялось целесообразным про­анализировать структуру приобретаемого при этом опыта. Метод расчета условных вероят­ностей позволяет оценить результат каждого предъявления в зависимости от исхода преды­дущей пробы (Дашевский, 1977). Оказалось, что у обезьян, дельфинов и решивших задачу врановых (Крушинский и др., 1980) веро­ятность правильного выбора не зависит от того, каков был исход предыдущего предъяв­ления. Это соответствует критерию независи­мости событий и позволяет заключить, что при таком типе поведения задача каждый раз ре­шается как новая, независимо от предшеству­ющего опыта, тогда как у хищных млекопи­тающих и второй половины врановых происходит типичное формирование условно-рефлекторной дифференцировки.

Анализ латентного периода также показал, что разница между выявленными подгруппа­ми не только количественная, но и качествен­ная. В частности, латентный период ошибоч­ных выборов у успешно решающих задачу птиц короток, что как бы отражает преждевремен­ное "срабатывание" двигательной реакции, тогда как у остальных латентный период в этом случае почти в два раза выше, чем у пер­вых, и не отличается от латентного периода правильных выборов у птиц своей подгруппы.

В связи с тем, что различия в поведении между врановыми выступают при повторных предъявлениях задачи, неизбежно возникал вопрос о возможной роли обучения в этом про­цессе. Поэтому мы попытались изучить про-

78

цесс выработки такой дифференцировки, в которой использовались бы те же самые зри­тельные раздражители, т. е. объемная и плос­кая фигуры и все возможные внешние атри­буты задачи, но однозначность решения отсутствовала бы. Для этого была модифици­рована экспериментальная установка (Дашев-ский, 1977). Демонстрационные платформы были заменены кормушками того же диамет­ра. В любую из них можно было помещать под­крепление и накрывать его крышкой, на ко­торой жестко крепилась объемная или плоская фигура. Благодаря такой модификации задача теряла свою однозначность — приманка мог­ла с равной вероятностью находиться как в одной, так и в другой кормушке, тогда как в задаче на оперирование эмпирической размер­ностью фигур она могла быть только в объем­ной фигуре. У одной группы птиц подкрепляли выбор объемной фигуры, у другой — плоской. Оказалось, что у обеих этих групп динамика обучения существенно отличается от средних результатов решения задачи на оперирование эмпирической размерностью фигур, схожа с таковой у плохо решающих птиц и не имеет ничего общего с динамикой реакций у птиц, хорошо справившихся с задачей (Крушинский и др., 1981).

Наряду с выводом об условнорефлектор-ном механизме поведения у птиц, не решав­ших задачу на оперирование эмпирической размерностью фигур в первых пробах, эти опы­ты позволяют проверить гипотезу о возмож­ной роли перцептивного предпочтения объем­ных фигур. Сопоставление кривых выработки условного рефлекса на объемные и плоские фигуры показывает, что такое предпочтение могло бы обеспечить не более чем 10%-е пре­вышение случайного уровня (Крушинский и др., 1981).

Таким образом, результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о том, что врановые птицы способны к решению данно­го типа задач, причем в основе их решения лежит, по-видимому, экстренное оперирова­ние представлениями о пространственных ха­рактеристиках предметов, а не тот или иной вид ассоциативного обучения или автомати­ческий выбор по принципу перцептивного предпочтения или по соответствию с образ­цом.

Тест Ревеша-Крушинского, как и задача на экстраполяцию, связан с экстренным выяв­лением закономерности перемещения приман­ки, однако в этом тесте приманка перемещает­ся дискретно, а закономерность задается

 

З.А. Зорина

экспериментатором произвольно. С этой целью приманку помещали по очереди в каждую из 12 одинаковых кормушек, расположенных в один ряд и накрытых крышками. В первый и во второй раз птица могла обнаружить при­манку только методом проб и ошибок, но, начиная с третьего, у нее имелась информа­ция, необходимая и достаточная для угадыва­ния местоположения приманки в каждом сле­дующем предъявлении (Крушинский, Зорина, 1982).

Для решения этой задачи необходимо уло­вить связь между нахождением приманки в предшествующей пробе (п—1), ее положени­ем в данной пробе (п), чтобы затем сделать заключение о том, -где приманка будет нахо­диться в пробе (п+1) и последующих.

Оказалось, что голуби не решают эту задачу подобно всем ранее упомянутым птицам. В от­личие от них часть врановых птиц с задачей справляется, хотя наряду с безошибочными вы­борами у них регистрируются "неполные", ког­да птица находит приманку, предварительно открыв одну или две соседние кормушки (Кру­шинский, Зорина, 1982). У обезьян (и низших, и человекообразных) обнаружен совершенно тот же характер поведения (Зорина и др., 1988).

Учитывая относительную произвольность примененных критериев, мы попытались дополнить их объективными статистическими методами оценки поведения в этом экспери­менте. Совместно с Р. М. Салимовым (Зорина, Салимов, 1989) методом моделирования на ЭВМ древа случайных событий были рассчи­таны минимальные значения общего числа попыток отыскания корма, которые были бы возможны при чисто случайном открывании кормушек без какой-либо системы. С помощью этого критерия было установлено, что у 35% врановых и обезьян величина данного пока­зателя меньше, чем возможная при случай­ном блуждании. Кроме того, значительная часть остальных особей также имеет отчетли­вую, хотя и недостоверную тенденцию к ми­нимизации этого показателя. Эти данные по­зволяют нам сделать вывод о том, что врановые птицы действительно улавливают закономерность перемещения приманки в этой экспериментальной ситуации, причем их поведение практически не отличается от та­кового у обезьян, в том числе и челове­кообразных (Зорина и др., 1988).

Элементарное мышление птиц и млекопитающих...       79

РЕШЕНИЕ ЗА СЧЕТ ЭКСТРЕННОЙ РЕОРГАНИЗАЦИИ РАНЕЕ УСВОЕННЫХ НЕЗАВИСИМЫХ НАВЫКОВ

Одной из форм мышления или рассудоч­ной деятельности животных принято считать способность к экстренной интеграции и реорганизации прошлого опыта и обучения для совершения в новой ситуации адаптивного поведенческого акта, не сводимого ни к од­ному из частных его элементов. Имеется в виду поведение, которое не является простым пе­реносом ранее усвоенных навыков в новую ситуацию, так как из памяти извлекаются не готовые программы ранее сформированных реакций, а информация для создания новых программ. Этот подход к изучению рассудоч­ной деятельности, достаточно распространен­ный в настоящее время (например: Epstein, 1987), был предложен Н. Майером и Т. Шней-рлой в 1935 Т. (Maier, Schneiria, 1935) и по­служил основой для первых экспериментальных исследований рассудочной деятельности живот­ных-неприматов.

Для изучения этой формы рассудочной де­ятельности мы предложили тест (Зорина и др., 1991), связанный с оценкой количественных параметров среды. При этом мы исходили из данных ряда работ о том, что животные в про­цессе обучения усваивают информацию о количестве подкрепления, даже если это не предусмотрено экспериментальной процеду­рой, а при свободном выборе предпочитают стимулы, большие как по величине, так и по числу составляющих множество элементов.

В предложенном нами тесте (Зорина и др., 1991) требуется экстренная оценка величи­ны подкрепления в новой для птицы ситуа­ции. Предварительная тренировка состоит в выработке у ворон и голубей серии независи­мых изолированных пищедобывательных ус­ловных рефлексов, где кормушке каждого цвета соответствует определенное число еди­ниц дискретного подкрепления. Далее кормуш­ки предъявляли парами в различных, редко повторяющихся комбинациях, — ситуация, новая для птицы — и проверяли, какую кор­мушку они будут выбирать. Для решения этой задачи необходимо мысленно сопоставить ранее полученную информацию о числе единиц подкреп­ления, связанного с каждой из разноцветных кормушек, и на основе этого сопоставления осуществить новую реакцию — выбор по прин­ципу "больше, чем".

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 172; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!