НАВЧЕННЯ У ФОРМІ КЛАСИЧНИХ УМОВНИХ РЕФЛЕКСІВ

Чому умовний рефлекс у всіх наших книгах про дресирування? Бо тільки він і нічого іншого? Тому що в навчанні та поведінці він переважає? Бо все можна звести до умовного рефлексу? Та ні, звісно. Просто нічого іншого ми й не знали. Та й як було дізнатися, якщо починаючи зі шкільної програми і закінчуючи всією літературою, яка стосувалася навчання та поведінки, нам дозволяли знати лише умовний рефлекс? Тому досі виходять книги з дресирування, де говорять про формування умовних рефлексів і собаку уявляють не інакше як машину з кнопочками. Натиснув кнопку «Сидіти» — села, натиснув «Ліжати» — лягла.

Ми дивна країна. Ми чомусь вважаємо, що якщо раз, то назавжди. Але як каже відомий англійський учений С. Роуз: «Може здатися дивним, що знання про навколишній світ застаріває. Але це трапляється...»

Об'єднана наукова сесія АН СРСР та АМН СРСР 1950 року була присвячена проблемам фізіологічного вчення І.П. Павлова й одержала назву «Павловської». На ній було констатовано відставання у розвитку вчення І.П. Павлова, а такі великі вчені, як Л.А. Орбелі, І.С. Беріташвілі, Л.С. Штерн, П.К. Анохін, О.М. Леонтьєв, А.В. Запорожець, О.Р. Лурія, Л.С. Виготський, Н.А. Бернштейн було оголошено ворогами павлівського вчення і віддано анафемі.

Сесія послужила закликом до боротьби і в багатьох медичних інститутах проходили збори, які зазвичай закінчувалися суворим рішенням для вченого І.П. Павлова. Рятувалися лише ті, хто міг довести свою відданість вченню І.П. Павлова та своєчасно покаятися. Тоді вирок міг бути пом'якшеним.

П.К. Анохіна, наприклад, звинуватили в тому, що він намагався «поправити класичне вчення Павлова теоретичнимивигадками зарубіжних вчених» і стверджував, «що за всі 14 років після Павлова в його школі, виключаючи роботи з інтерорецептивних рефлексів академіка Бикова, жодного руху вперед і вглиб не було». Через війну П.К. Анохіна було знято з посади директора інституту, керівника кафедри і протягом ряду років не мав навіть лабораторії. Н.А. Бернштейн було оголошено космополітом у фізкультурі. Що ж до І.С. Бериташвілі, то після сесії 1951 р. на засіданні Павлівської ради було організовано публічне обговорення його концепції, у якому було сказано, що І.С. Бериташвілі «пішов у болото ідеалізму», його діяльність завдає шкоди радянській науці тощо. Після цього І.С. Беріташвілі зняли з посади директора інституту.

Таким чином, психологія та її молодша сестра зоопсихологія були відкинуті назад і надовго. Перший підручник, який пропонує не лише класичні умовні рефлекси, вийшов у 1989 році (Н.М. Данилова, А.Л. Крилова «Фізіологія вищої нервової діяльності», М., МДУ, 1989), а в 1991 році – другий (А . С. Батуєв «Вища нервова діяльність», М., Вища школа, 1991). В цей же час виходить і перша книга про дресирування, що пропонує інший, не умовно рефлекторний, підхід до дресирування («Про що гавкають собаки», М., Патріот, 1991).

Коли створюються нові форми реактивної поведінки, організм пасивно реагує на якісь зовнішні фактори і в нервовій системі як би непомітно і більш-менш мимоволі виникають зміни нейронних ланцюгів, інформуються нові сліди пам'яті. До таких типів навчання відносяться такі (перераховані в порядку ускладнення): звикання та сенсибілізація, імпринтинг та умовні рефлекси.

Оперантна поведінка — цієї дії, для вироблення яких потрібно, щоб організм активно «експериментував» із навколишнім середовищем і таким.чином встановлював зв'язок між різними ситуаціями. Такі форми поведінки виникають при навчанні шляхом спроб і помилок, методом формування реакцій та шляхом спостереження.

До третьої групи належать форми поведінки, зумовлені когнітивним навчанням. Тут уже йдеться не просто про асоціативний зв'язок між якимись двома ситуаціями, а про оцінку цієї ситуації з урахуванням минулого досвіду та можливих її наслідків. До такого типу навчання можна віднести латентне навчання, вироблення психомоторних навичок, інсайт і особливо навчання шляхом міркувань».

Таким чином, за сучасними поняттями, класичний умовний рефлекс відноситься до елементарних форм навчання. І в цьому немає нічого для нього образливого. У дослідженнях І.П. Павлов застосував так званий метод редукціонізму - розкладання складного на його елементарні частини та вивчення основних закономірностей цього елементарного. І це йому вдалося, ніхто не зменшує геніальності І.П. Павлова. Проблеми почалися тоді, коли послідовники почали з властивостей та закономірностей елементарного виводити властивості цілого. А як відомо властивості цілого не зводяться до властивостей його складових, хоч і визначаються ними. Спробуйте за видом шестерні визначити властивості механізму, до якого вона належить або за особливостями мікросхеми, розповісти про можливості електронного пристрою, звідки вона викована. І, нарешті, головний мозок це зовсім не нейрон із безлічі яких, однак, він складається.

У сучасній світовій науці існує безліч наукових шкіл, що мають різні, часом взаємовиключні підходи до вивчення поведінки. Хто з них більше, а хто менше прав покаже час, але всі вони роблять рівнозначний внесок у загальну картину під назвою «Поведінка» і мають право на існування.

Щостосується сучасного стану класичного умовнорефлекторного підходу до вивчення поведінки, то на закінчення мені хотілося б ще раз процитувати С. Роуза, книга якого «Пристрій пам'яті» була нещодавно видана в Україні: «Під час мого останнього приїзду в Санкт-Петербург, що отримав свою колишню назву відвідав інститут, який тепер носить ім'я Павлова, і бачив його перетворену на музей лабораторію. На превеликий подив я виявив по сусідству точно таку ж діючу лабораторію, де до останніх деталей відтворюються досліди Павлова з тією різницею, що годування тварин і реєстрація слиновиділення виробляються тепер за допомогою комп'ютерних програм. На жаль, це демонстраційне відтворення класичних експериментів; це приклад закамуфльованого під науку ідолопоклонства».

Особливості класичного умовного рефлексу

Сенс класичного умовнорефлекторного навчання полягає в тому, що через певні інтервали часу після умовного подразника пред'являється якийсь безумовний (підкріплюючий) подразник. Подкрепляющий подразник (підкріплення) слід за умовним сигналом незалежно від цього, здійснюватиметься видима відповідна реакція організму чи ні. При досить багаторазових повтореннях умовного та безумовного подразників, ізольована дія умовного стимулу почне викликати умовну реакцію, яка повністю або частково імітує безумовну реакцію на подразник, що підкріплює.

На думку А.С. Батуєва, «завдяки цим умовним рефлексам забезпечується первинна орієнтація тварини за ознаками довкілля ще від початку будь-якого поведінкового акта. За допомогою класичних умовних рефлексів тварина адаптується до зовнішнього середовища. Зважаючи на модульуючезначення фізіологічних потреб, у випадках тварина все-таки виступає як досить пасивного учасника подій, який має можливості кардинально змінити їх послідовність. Діяльний же, активний початок зведений до досить простих безумовно-рефлекторних актів».

Вироблення класичних умовних рефлексів підпорядковується наступним правилам:

1. Для утворення умовного рефлексу необхідний збіг у часі (поєднання) двох подразників: безумовного та індиферентного (умовного). Під безумовним подразником розуміється такий вплив на тварину, що викликає вроджену (безумовну) реакцію - ковтання (при попаданні їжі в рот), слиновиділення, чухання і т. п. Як умовний подразник, як правило, використовуються впливи, що не мають відношення до даної безумовної реакції, тобто байдужі, індиферентні їй.

2. Умовний подразник має передувати дії безумовного подразника. При зворотному порядку проходження подразників умовні рефлекси не утворюються, або виникають з великими труднощами. Для більшості умовних рефлексів найбільше ефективно 0,5-секундне випередження умовним подразником безумовного.

3. Умовний подразник може бути фізіологічно слабшим проти безумовним. Наприклад, звукова команда має бути такої сили, щоб не викликати вираженої орієнтовної реакції зі слухового аналізатора. Збільшення інтенсивності безумовного подразника (підкріплення) зазвичай підвищує швидкість навчання, але до певного рівня.

4. Для утворення умовного рефлексу необхідний нормальний, робочий стан вищих відділів центральної нервової системи. Утворення умовних рефлексів можливе лише за певного рівня збудження мозку. натлі різних видів гальмування навчання відбувається дуже повільно або зовсім не відбувається.

5. Під час відпрацювання умовного рефлексу кора мозку має бути вільна з інших видів діяльності. Якщо тварина під час утворення умовного рефлексу виражена якась стороння потреба, навчання, зазвичай, немає.

Існує кілька класифікацій умовних рефлексів:

1) за рецепторною ознакою:

- Екстероцептивні умовні рефлекси утворюються на подразнення зовнішнього середовища;

- інтероцептивні умовні рефлекси утворюються на подразнення із внутрішнього середовища організму. Такі рефлекси утворюються повільніше проти екстероцептивними;

- пропріоцептивні умовні рефлекси утворюються при поєднанні подразнення м'язів та сухожилля з безумовним рефлексом;

2) за ефекторною ознакою:

— вегетативні умовні рефлекси утворюються з урахуванням всіх без винятку обмінних процесів, які у організмі;

— сомато-рухові умовні рефлекси утворюються з урахуванням безумовнорефлекторних рухових реакцій. Прості рухово-оборонні рефлекси утворюються дуже швидко;

3) залежно від співвідношення у часі дії умовного та безумовного подразників:

- Готівкові умовні рефлекси, що утворюються при збігу в часі умовного подразника та підкріплення. До готівкових відносять умовні рефлекси, що збігаються, коли підкріплення майже відразу ж (не пізніше 1-2 сек) приєднується до дії умовного подразника. Залишені умовні рефлекси при утворенні яких підкріплення приєднується до умовного подразника через 5-30 сек. Запізнювальні рефлекси, коли підкріплення пред'являється після тривалої ізольованої дії умовного подразника;

- слідові умовні рефлекси, при утворенні яких умовний подразник та підкріплення відокремлені один від одного певними інтервалами часу, тобто підкріплення поєднується з якимись залишковими процесами збудження в аналізаторних клітинах кіркового пункту умовного подразника. У разі умовним подразником стає сам сигнал, а якийсь слід від його дії. При утворенні таких рефлексів час між дією умовного і безумовного подразників може становити від 1 до 4 хвилин;

4) залежно від структури умовного сигналу:

- Умовні рефлекси на прості подразники;

- рефлекси на одночасні комплексні подразники, що складаються з кількох компонентів, що діють одночасно;

рефлекси на послідовні комплексні подразники, окремі компоненти яких діють послідовно, накладаючись один на одного;

- Умовні рефлекси на ланцюгу подразників, коли окремі компоненти складного подразника діють послідовно не збігаючись один з одним. Умовні рефлекси на складні подразники виробляються швидко і легко, як у прості подразники. Спочатку умовнорефлекторна реакція виникає як на складний подразник, а й у його окремо взяті компоненти за її ізольованому застосуванні. У міру зміцнення умовного рефлексу його компоненти поступово втрачають сигнальне значення ізольованого застосування і зливаються в єдине ціле;

5) залежно від особливостей підкріплення:

- Умовні рефлекси першого порядку, що утворюються на базі безумовних рефлексів, тобто при безумовнорефлекторному підкріпленні;

- Умовні рефлекси вищого порядку, що утворюються на базі раніше виробленого умовного рефлексу. Умовні рефлекси другогопорядку утворюються при дотриманні певних правил: пауза між вторинним умовним подразником і первинним повинна бути не менше 10 сек (якщо ця пауза буде меншою, то замість умовного рефлексу другого порядку утворюється умовне гальмо). Чим сильніший вторинний подразник, тим важче утворюється умовний рефлекс другого порядку. Умовні рефлекси вищого порядку (вище третього) у собак виробити не вдається;

- Наслідувальні умовні рефлекси, при виробленні яких підкріпленням є не безумовне роздратування, а лише вид дії іншої тварини (проте останнім часом з'ясувалося, що це не так);

- асоціації, що утворюються при поєднанні індиферентних подразників, на основі орієнтовних реакцій.

Виділяють також умовні рефлекси на відношення (вага, розмір тощо) і на часові інтервали (час). Умовні рефлекси «тимчасово» можуть бути вироблені різні періоди — від кількох секунд до годин.

Під динамічним стереотипом розуміють зафіксовану систему умовних і безумовних рефлексів, об'єднаних в єдиний функціональний комплекс, що утворюється під впливом змін, що стереотипно повторюються, і впливів зовнішнього і внутрішнього середовища організму.

Постійний, стереотипний порядок слідування подразників отримав назву зовнішнього стереотипу.

Динамічний стереотип виробляється важко, але утворившись, набуває інертності і за незмінних умов існування стає дедалі міцніше і міцніше. Переробка динамічного стереотипу можлива, але становить велику складність для нервової системи.