3.1. Пищевая потребность
3.1. Пищевая потребность
Принятие пищи обусловливается особым чувством — чувством голода. Голод как психическое состояние является отражением потребности организма в питательных веществах. Такое состояние возникает вследствие уменьшения содержания питательных веществ в циркулирующей крови и депо (подкожная жировая клетчатка, печень и др.). При наличии пищевой потребности активизируются не только специфические центры и нейроны, имеющие отношение к пищедобывающей деятельности, происходит общая активация ЦНС, что приводит к увеличению двигательной активности, понижению порогов чувствительности практически всех анализаторов, активизации механизмов памяти, улучшению внимания и восприятия. В состоянии голода происходит сильное возбуждение пищеварительного тракта, усиливаются его секреторная и двигательная функции. Изменяется поведенческая реакция животных, направленная на поиск пищи.
Различают общую и избирательную пищевую потребность. Под общей пищевой потребностью понимают потребность в пище как таковой, которую часто называют голодом. При этом даже сухая гранула корма становится желанной. Под избирательной пищевой потребностью подразумевают потребность в каких-либо отдельных пищевых продуктах. Например, редкая, даже сытая собака вряд ли откажется от нескольких кусочков мяса или сыра. То есть речь идет о том, что мы обычно называем лакомством.
В дрессировке чаще всего используется именно избирательная пищевая потребность, когда в качестве пищевого подкрепления используются лакомая для собаки пища: мелко нарезанные сыр, колбаса или мясо. Однако избирательная пищевая потребность значительно уступает по эффективности общей пищевой потребности, хотя бы потому, что прожить без лакомства можно, тем более если гарантировано кормление по расписанию. Использование избирательной пищевой потребности (лакомства) эффективно в тех случаях, когда задача, стоящая перед собакой, не сложна и не требует особых усилий. При усложнении задач научение замедляется, а иногда собака просто отказывается от совершения поведения, подкреплением которому служит лакомство.
Обычно общую пищевую потребность создают путем лишения животных пищи, т. е. заставляют их голодать некоторое время. На модели инструментальных условных рефлексов в камере Скиннера была выявлена положительная зависимость частоты инструментальных реакций от времени голодания. Однако, достигнув максимальной величины к 4–5 дням, частота реакций у крыс падала вплоть до наступления смерти. Обычно при выработке оперантного поведения в лабораторных условиях животных лишают пищи на 3–4 дня и считают целесообразным понижение массы тела до 80 % от первоначальной. В специально предпринятом исследовании В. В. Золотова изучали влияние голодания на пищевое поведение белых лабораторных мышей, крыс, золотистых хомячков и собак. В период проведения контрольных опытов всех животных кормили один раз в сутки в одно и то же время. В различных опытах животные голодали в течение 1–3 суток. Результаты исследования показали, что 24-часовое голодание увеличивает двигательную активность у всех животных. В то же время 48- и 72-часовое голодание угнетает пищевую активность. У всех видов подопытных животных голодание в первые сутки не повышает пищедобывательной активности. Активность и количество съедаемого корма увеличиваются у мышей и крыс через 20 часов, а у хомячков и собак — на 2–3 сутки после голодания. Золотистые хомячки и собаки после голодания в течение первых 12 часов активны и едят при разовых подходах больше пищи, чем в контроле. Однако после этого наблюдается понижение двигательной активности и снижение потребления пищи, так что количество корма, съедаемого за сутки, не отличается от нормального.
По данным И. С. Бериташвили, двухдневное голодание повышает возбудимость собак и улучшает их способность к формированию отсроченных реакций. По мнению Л. Ф. Уитни, прямая зависимость заинтересованности собаки в работе от величины пищевой депривации справедлива лишь отчасти. Такая зависимость характерна, если период голодания составляет 36 часов. После этого собака проявляет все меньшую склонность к работе.
При научении с использованием пищевой потребности имеет значение не только выраженность пищевой потребности (уровень состояния голода), но также качество и количество получаемой пищи (подкрепления) и вероятность ее получения. Результаты исследования Ю. Конорски показали, что если величину обычной порции мясо-сухарного порошка (50 г) постепенно уменьшать до 20, 10 или 5 г, то условнорефлекторное слюноотделение также уменьшается и может упасть до нуля. Иногда эта процедура ведет к развитию у животных невроза, и они совсем отказываются брать малые порции пищи. Напротив, увеличение порции пищи свыше 50 г не вызывает увеличения условных рефлексов. Аналогичным образом, если два условных сигнала подкрепляются различными порциями пищи, например 50 и 20 г, то тот условный сигнал, на который подается больше пищи, вызывает и больший условный рефлекс. Таким образом, величина условного рефлекса в известных пределах точно соответствует количеству пищевого подкрепления.
Силу условного пищевого рефлекса можно также регулировать, давая животному более или менее привлекательную («вкусную») пищу. Если при первом предъявлении собака обнаруживает, что ей дали более вкусную, чем обычно, пищу, то при всех последующих предъявлениях инструментальные реакции будут более сильными. Напротив, если предъявляется менее вкусная пища, то животное может совсем отказаться работать, хотя оно будет есть эту пищу, если ее дают «даром». Учтите это при дрессировке.
Дополнительные исследования показали, что если порции пищи, используемой в качестве подкрепления, слишком малы, то условный рефлекс оказывается слабым или вовсе не возникает. Кроме того, большой экспериментальный материал павловских лабораторий свидетельствует о том, что промежутки между сочетаниями условного и безусловного раздражителей должны быть довольно большими. Оптимальным является промежуток 4–5 мин. Однако при инструментальных условных рефлексах оказывается достаточным подкрепление минимальными порциями пищи, поедаемыми в течение секунды. Причем эти рефлексы делаются более стабильными и надежными, если порции пищи малы, а предъявления часты.
На основании своих исследований И. С. Бериташвили подчеркивает, что характер поведения собаки, по существу, определяется представлением о разных свойствах получаемой пищи (величина, вкус, запах). Например, у одной собаки не удавалось образовать прочного пищевого поведения на сигналы, пока ее подкармливали хлебом. Несмотря на десятки подкармливаний, реакции не укреплялись: собака то шла, то не шла на сигналы к кормушкам. Но как только хлеб заменили мясом, пищевое поведение оказалось устойчивым: собака каждый раз на сигнал бегала к кормушке. Однако если двигательная реакция приобретает свойство навыка, качественный признак подкрепления становится второстепенным.
Характер использования пищевой потребности в дрессировке довольно разнообразен. Так, по мнению Л. Ф. Уитни, «в тех случаях, когда наилучшие результаты достигаются с помощью поощрения в виде еды, нельзя заниматься дрессировкой каждый день. Расписание должно быть следующим: в понедельник собак кормят рано утром, во вторник не кормят и вечером устраивают тренировки, после чего, вдобавок к поощрению, кормят досыта, увеличивая обычный рацион; в среду кормят рано утром, в четверг не кормят, проводя вечером занятия.
Если предпочтительно дрессировать собак по утрам, то в понедельник их кормят вечером, во вторник не кормят совсем, в среду утром устраивают тренировку, после которой, кроме поощрения, кормят вволю, больше нормального рациона. Вечером собак кормят как обычно. В четверг собаки едят вечером, в пятницу не получают еды, а утром в субботу проводят занятия.
Работая с некоторыми видами животных, ученые обнаружили, что при дрессировке можно быстро добиться результатов, если какое-то время их недокармливать, так чтобы вес животного составлял три четверти от нормального. Начиная испытывать более сильный, чем при нормальном весе, голод, животное будет готово работать, получая ежедневно нормальное количество пищи. Ему будет хотеться есть больше обычного, чтобы набрать вес, что невозможно при нормальном кормлении, которое удовлетворяет дневную потребность, но не позволяет прибавлять в весе».
По мнению К. Прайор, величина пищевого подкрепления во время дрессировочного процесса должна быть как можно меньше: «Чем меньше подкрепление, тем быстрее животное съест его. Это не только экономит время, но и позволяет дать большее количество подкреплений за один сеанс, прежде чем животное насытится.
Вообще подкрепление величиной в один глоток животного вполне достаточно для поддержания его заинтересованности — одно-два зернышка для цыпленка, кубик мяса в 6 мм для кошки, половина яблока для слона. Особо любимой пищи можно давать и еще меньше — например, чайную ложку зерна для лошади.
Основное правило дрессировщика заключается в том, что если вы собираетесь провести в день одно занятие, то можете рассчитывать на хорошую работу животного примерно за четверть его дневного рациона, остальное дается после окончания работы. Если же вам надо провести три или четыре занятия в день, то дневную порцию пищи надо разделить примерно на восемьдесят частей и за один сеанс давать двадцать или тридцать частей. Восемьдесят подкреплений, видимо, являются максимумом, способным заинтересовать субъекта в течение дня…
Размер подкрепления зависит также от сложности задачи. В океанариуме "Жизнь моря" мы сочли необходимым давать каждому киту по большой макрели за их олимпийские 6–7-метровые вертикальные прыжки. Они просто отказывались делать это за обычное вознаграждение в виде двух маленьких корюшек».
Существует мнение, что дрессировка на основе пищевой потребности делает зависимым воспроизведение навыка от состояния голода. И на самом деле, логично предположить, что поведение, приводящее к удовлетворению пищевой потребности, начинает относиться собакой к пищедобывающему поведению. Но практика показывает, что такая зависимость характерна лишь для первого этапа формирования навыка. По мере своей автоматизации навык приобретает все большую автономность по отношению к базовой потребности. Особенно это характерно для инструментальных реакций.
При формировании поведения на основе пищевой потребности можно использовать самые различные способы инициации поведения.
Эффективность использования пищевой потребности в дрессировке заключается в высокой биологической значимости ее для животного. Пищевая потребность относится к потребностям жизнеобеспечения, и ее неудовлетворение приводит к гибели животного. Кроме того, естественный пищедобывающий репертуар животного является наиболее обширным по сравнению с другими типами поведения и легко поддается модификациям.
Удовлетворение пищевой потребности всегда связано с возникновением положительных эмоций, что также способствует ускорению обучения, тем более что потребность в положительных ощущениях также относится к потребностям жизнеобеспечения.
Особенно результативно использование пищевой потребности для дрессировки щенков и молодых собак, для собак, имеющих выраженную пищевую потребность, или на начальных стадиях формирования навыков — стадиях формирования знания и умения.
Величина пищевой потребности легко контролируется путем пищевой депривации. Пищевое подкрепление дает возможность дрессировщику легко изменять его величину и качество и таким путем дифференцированно привлекать внимание к отдельным характеристикам нужного действия (селективное подкрепление по К. Прайор) — скорости, правильности и т. п.: можно поощрить собаку одним кусочком, можно горстью, можно дать собаке галету, а можно вызвать состояние ее восторга кусочком сыра. Легко повысить заинтересованность собаки в работе путем «сюрприза»: неожиданно большим количеством лакомой пищи.
Как показывает практика, наиболее эффективным вариантом использования пищевой потребности в дрессировке, особенно на первом этапе формирования любого навыка или поведения, является переход на ее удовлетворение только в процессе обучения. Это позволяет избежать патологического истощения собаки и связанного с ним эмоционального стресса и в то же время значительно повышает пищевую мотивацию, заинтересованность в поведении, способствующем удовлетворению пищевой потребности и соответственно значимости навыков, формируемых с пищевым подкреплением. Особенно удобен этот режим при кормлении готовыми сухими кормами. Положенная собаке суточная норма скармливается в процессе дрессировки. За один раз (одно пищевое подкрепление) собаке скармливается от одной до 5–6 гранул корма в зависимости от количества времени, отведенного на дрессировку. Оставшаяся пища скармливается по окончании занятий или в конце дня. При натуральном кормлении переходят на одноразовое питание. При этом мясопродукты (суточная норма) изымаются, режутся и скармливаются в процессе дрессировки как пищевое подкрепление. Каша или суп скармливаются по окончании занятий, в конце дня.
По мере освоения собакой навыков количество пищевого подкрепления уменьшают при повторении выученного поведения: убавляя, например, количество гранул корма при разовой даче или переходя на вероятностный режим подкрепления. Новое поведение подкрепляют первоначальным объемом пищи.
По окончании освоения курса собаку переводят на обычный режим питания. В качестве пищевого подкрепления используют лакомые для собаки продукты: мелко нарезанные сыр, мясо, колбасу или другие пищевые продукты, привлекательные для конкретной собаки.
В процессе дрессировки на основе пищевой потребности в качестве основной целесообразно использовать как дополнительные и другие потребности: потребность в положительных ощущениях, игровую потребность, реже оборонительную потребность. Но прежде всего необходимо создать выраженное условное подкрепление. Использование условного подкрепления и нескольких потребностей не только способствует более эффективной дрессировке, но и гарантирует более стабильную практическую работу собаки.