Важность условия в нашей психической деятельности

Как указывал Иван Петрович Павлов, в основе высшей нервной деятельности животных лежат условные рефлексы. Причем их центры размещаются в коре головного мозга. Павлов добавлял, что высшую нервную деятельность также обеспечивают безусловные рефлексы, которые реализуются в подкорковых центрах (второй и первый этажи мозга).

Важно уточнить, что кора больших полушарий и все нижележащие отделы со специфическими формами их деятельности находятся в неразрывной связи и работают как единое целое.

Безусловные рефлексы

Как мы выяснили, высшая нервная деятельность базируется на двух типах рефлексов – безусловных и условных. В чем разница?

Вы уже, конечно, примерно представляете, что безусловный – это нечто врожденное, условный – приобретенное. В общем-то, так оно и есть.

Только давайте сделаем одно пояснение. Безусловный рефлекс представляет собой реакцию, которая возникает под действием определенного раздражителя. Вот усилился световой поток, и зрачок рефлекторно сузился. Увидела собака миску с едой, и у нее во рту начала вырабатываться слюна. Опять привет от бабули-природы. Она о животных, да и о нас с вами, позаботилась.

То есть в случае с безусловным рефлексом не нужны какие-то специальные условия для его формирования. Он существует уже в генетической программе, спрятанной в ДНК.

Кстати, базовые инстинкты – это тоже разновидность безусловных рефлексов. Только это вариант уже более сложных реакций, выходящих за рамки сохранения жизни конкретной особи. Инстинкты работают на обеспечение выживания вида в целом.

Доказано, что многие сложные безусловные рефлексы активно включаются в работу уже с первых дней жизни организмов. Новорожденные цыплята клюют только трехмерные объекты, избегая плоских кружков. Едва вылупившиеся из яиц детеныши змей моментально реагируют на тампон, пропитанный бульоном из рыбы. Важно также отметить, что реализация безусловного рефлекса зависит от конкретной доминирующей потребности и сложившейся в данный момент ситуации. Кстати сказать, это касается не только животных, но и нас с вами. Наше поведение в большинстве случаев определяется не ценностными установками, не надуманными идеализированными конструкциями, а условиями той ситуации, в которой мы оказались.

Огромную роль в понимании значения безусловных рефлексов для формирования поведения сыграли исследования Конрада Лоренца и Нико Тинбергена. И хотя эти ученые не принадлежат к павловской школе, по сути они изучали именно безусловные рефлексы, пусть и использовали термины из этологии (науки о поведении).

Конрад Лоренц продемонстрировал врожденный вариант запечатления (импринтинга) изображения «матери» у только что вылупившихся птенцов. Выяснилось, что птенцы почти фотографически встраивают в свою память образ высидевшей их птицы. По всей видимости, этот механизм обеспечивает надежную поведенческую связку «следуй за образом мамы». Но, к удивлению самого Лоренца, оказалось, что в качестве «мамы» вполне может подойти и другое животное (или даже неодушевленный объект, например игрушка!). Птенцы так же следуют за собакой или кошкой, как и за своей мамой, если они наблюдали кого-то из них в первые часы после рождения. Однако Лоренц на этом не остановился и добился того, что птенцы следовали и за ним. С помощью импринтинга он сумел встроить им в память свой собственный образ.

Выяснилось также, что у многих животных импринтируется не только образ мамы, но и образ предпочтительного полового партнера. А некоторые исследователи полагают, что существует и территориальный импринтинг.

Сейчас ведутся разговоры о существовании импринтинга у человека (например, территориального). Представляете, какими чистыми могут стать наши подъезды, дворы, улицы и города, если мы докажем наличие импринтинга у детей? Никакой нормальный родитель не захочет, чтобы его ребенок с детства запечатлел грязь и беспорядок.

Выдвигаются гипотезы, что импринтинг может влиять на выбор полового партнера и у человека. К примеру, первый сексуальный опыт имеет свойство оставлять самые «острые» впечатления. При выборе следующих партнеров мозг будет бессознательно сравнивать их с первым импринтированным. Важно понимать, что механизмы импринтинга в данном случае не могут быть объяснены лишь наличием сильно окрашенных эмоциональных воспоминаний. Нужны не только переживания, но и опыт физиологического взаимодействия. В нервной системе имеется некий врожденный механизм высвобождения. Чтобы запустить его, необходимо воздействовать на рецепторные раздражители (зрительные, слуховые, осязательные).

КФД – рефлекс будет доведен до конца! Машину не затормозить!

Важно сказать, что не все безусловные рефлексы обязательно приведут животное или человека к определенному реагированию.

Животное, например, может использовать разные формы поискового поведения при добывании пищи. Но всегда в какой-то момент появляется некий стимул, который заставит животное повести себя стереотипно. К примеру, когда в рот ребенка попадает молоко, он автоматически его проглатывает. Но при этом может долго искать бутылочку с молоком глазами, дергать побрякушки и так далее. То есть внутри поведения существует возможность вносить правки.

Но есть особые формы поведения, которые всегда будут реализованы одним стереотипным образом при появлении ключевого стимула. Например, у клеща такой ключезапахом масляной кислоты побуждает клеща приближаться к нему. Конечно, ему нужна кровь, но масляная кислота на поверхности кожи для него – ключевой стимул. И он несется к вам на всех своих членистых лапках.

Существует особенная разновидность безусловных реакций – так называемые комплексы фиксированных действий (КФД).

Уоллес Крэйг в первой половине XX века описал завершающие акты, которые позднее назвали моторными стереотипами. Мы с вами уже увидели в примере с клещом, как запах масляной кислоты побуждает насекомое двигаться в сторону жертвы. Так вот, моторные стереотипы – это такая последовательность действий, которая обязательно запускается после предъявления ключевого стимула и всегда доводится до конца. Потому она и называется комплексом фиксированных действий. Обратите внимание на одно очень важное условие: начавшись, КФД будет продолжаться, даже если среда изменится и данное поведение станет неуместным.

Пожалуй, единственное, что может остановить КФД, – смерть. Это не шутка.

Автопилот, да и только. В общем, природа нас опять обогнала. Мы наивно думали, что изобрели автопилот. Но вот и нет – он был придуман миллионы лет назад!

Нико Тинберген исследовал поведение пресноводной колюшки. Было известно, что во время брачного сезона брюшко самцов приобретает красный оттенок. В этот период самец проявляет ярко выраженное агрессивное поведение, направленное на защиту своей территории. Тинбергену захотелось понять, что же является ключевым стимулом, запускающим реакцию у колюшки.

Рис. 34. Модели, использованные в качестве стимулов для агрессивного поведения самца колюшки, занявшего территорию. А – реалистичная модель самца (без красного брюшка); Б–Д – модели самцов, окрашенные внизу в красный цвет. (По Tinbergen, 1951)

Для проведения эксперимента изготовили несколько моделей рыбы. Некоторые были очень реалистичными. Постепенно исследователи делали модели все более примитивными, меняя разные параметры (форму, размер, цвет и так далее). И что в итоге? Оказалось, что самец вообще не реагировал на реалистичную модель со светлым брюшком, но сразу же набрасывался на очень грубую модель, скорее походившую на палку, но с красной полоской внизу. Так выяснилось, что красное брюшко является у колюшки спусковым триггером – ключевым стимулом. Вы только вдумайтесь: какая-то красная полоска запускает комплекс агрессивного поведения.

Конечно, не только у животных много поведенческих стереотипов. У человека их тоже предостаточно, но об этом мы поговорим чуть позже, когда будем разбираться с тем, почему наш мозг ленив.

Условные рефлексы

Не менее интересны и условные рефлексы. Они напрямую связаны с обучением. Их отличие от безусловных состоит в том, что они формируются только при наличии определенных условий. Причем вырабатываются они как раз на базе безусловных рефлексов.

Чтобы сформировался условный рефлекс, нужен нейтральный стимул. Он не должен запускать КФД. Это первое условие. А второе условие – два стимула (ключевой и нейтральный) должны совпадать по времени.

Если собаке дать понюхать мясо, у нее выделится слюна. Мы с вами уже знаем, что это безусловный рефлекс. Здесь запах мяса – ключевой стимул.

А вот если мы будем давать собаке мясо и при этом звонить в колокольчик, через некоторое время (после повторения этого ритуала несколько раз) у нее в мозгу возникнет условный рефлекс. И затем слюна у собаки будет выделяться уже лишь при звуке колокольчика.

Колокольчик станет условием возникновения реакции. И это будет рефлекс первого порядка. Но на самом деле на основе этого рефлекса можно выработать еще более сложный рефлекс – второго порядка. В нем условный стимул подкрепляется условным раздражителем, на который ранее был выработан условный рефлекс. Представьте, мы сумели выработать у животного стойкую реакцию выделения слюны на звон колокольчика. Теперь мы будем включать свет за секунду до звука колокольчика. После большого количества подобных сочетаний, свет начнет вызывать слюну уже без колокольчика. Это и есть рефлекс второго порядка. Можно продолжать еще дальше. К примеру, мы теперь начнем включать свет и одновременно с этим касаться кожи животного. Через какое-то количество подобных манипуляций, само прикосновение к коже животного будет вызывать выделение слюны. Это произойдет потому, что касание активирует зрительные центры, те в свою очередь запустят работу центров слуха, а далее команда пойдет к центрам слюноотделения. Так формируется рефлекс третьего порядка. Прелесть заключается в том, что нам уже не надо кормить животное, всякий раз касаясь его. Слюна вырабатывается без предъявления пищи.

Нейрофизиологию процесса выработки условного рефлекса первого порядка можно увидеть на схеме (рис. 35).

Рис. 35. Схема выработки условного рефлекса первого порядка

Мы наблюдаем наличие пищевых центров в продолговатом мозге и в коре. Также в коре мы видим слуховой центр. Под действием многократного повторения формируются связи (сопряжения) между этими центрами. Это и есть нейрофизиологическая основа рефлекса и, собственно, обучения.

Как правило, у животных обычно можно выработать рефлексы до третьего порядка. А вот у людей – и четвертого, и пятого, и шестого. Постепенно в процессе получаемого опыта в коре мозга складываются системы условно-рефлекторных связей. Эти системы называют динамическими стереотипами. Подробнее я расскажу о них чуть позже. А сейчас давайте все-таки разберемся с тем, что такое сигнальные системы.