8. ЗАПЕЧАТЛЕНИЕ
Необратимая фиксация некоторой реакции на стимулирующей ситуации. встреченной индивидом лишь несколько раз в своей жизни, вызывается также уже упомянутым процессом, который мы назвали запечатлением. С физиологической стороны это явление замечательно тем, что неразрушимая ассоциация формы поведения с ее объектом устанавливается в такое время, когда она еще вовсе не способна проявляться, а в большинстве случаев не может быть обнаружена даже в виде следов. Сенситивный период, в течение которого возможно запечатление, часто располагается в онтогенезе индивида очень рано и в ряде случаев ограничивается немногими часами, но всегда довольно отчетливо определен. Однажды совершившаяся детерминация (с. 303) объекта уже не может быть обращена. Так, например, животные, сексуально запечатленные на другой вид, навсегда и непоправимо "извращены".
Большинство известных процессов запечатления относится к социальным формам поведения. Например, запечатлеваются реакция следования у птенцов выводковых птиц, соперническая борьба у многих птиц, и прежде всего сексуальное поведение. Неправильно говорить, что такая-то птица или такое-то млекопитающее запечатлены, например "запечатлены на человека". То, что таким образом определяется, - это всегда лишь объект некоторой вполне определенной формы поведения. Птица, сексуально фиксированная на чужой вид, может никак не проявлять это в других отношениях, например в отношении сопернической борьбы или иного социального поведения. У серых гусей детские реакции следования и иные социальные формы поведения очень легко запечатлеваются на человека, что весьма полезно для наших исследований; однако сексуальное запечатление при этом не происходит.
Известны также случаи, когда поведение паразитов запечатлевается на вид их хозяина; например, как показал Г. Торп, наездники откладывают яйца в тот вид гусениц моли, из которого они сами вылупились. Посредством "трансплантации" личинок можно запечатлеть на мучную моль наездников, нормально паразитирующих на восковой моли. У муравьев, как показал Брун, каждый индивид фиксирует свои социальные реакции на том виде муравьев, представители которого оказывали ему помощь, когда он вылупливался из куколки. На этом основывается так называемое рабовладение у многих видов муравьев. Моника Гольцапфель показала, что поведение ловли добычи у сов запечатлевается на определенный вид животных, служащих добычей; более того, если в течение сенситивного периода это запечатление не произошло, то индивид навсегда остается неспособным поймать добычу.
Запечатление связано множеством переходов с другими процессами ассоциативного обучения. Так, например, обучение характерному для вида способу пения у многих певчих птиц, как показал М. Кониси, точно так же связано с некоторым сенситивным периодом и точно так же необратимо, как типичные процессы запечатления. Такие переходы приводили к недоразумениям. Многие авторы, в том числе Р. Хайнд, П. Бейтсон и другие, изучали процессы, вполне отчетливо отличающиеся от типичных процессов запечатления, такие, как процесс присоединения цыпленка курицы к матери или к некоторому замещающему объекту. Такие явления больше похожи на обычные процессы обучения, чем на типичное запечатление. На основании полученных при этом результатов были подвергнуты сомнению наблюдения Ч. О. Уитмена, О. Гейнрота и мои. Между тем современные результаты К. Иммельмана, М. Шейна, М. Кониси, Ф. Шутца и других полностью подтвердили все установленное прежними авторами уже более двадцати лет назад.
Так же как привыкание и приучение, запечатление "ассоциируется" с комплексными процессами распознавания образов, и так же как в тех двух процессах, при запечатлении выученное "закладывается во врожденный механизм запуска". Тем самым процесс запечатления делает этот механизм более избирательным.
Одна из самых интересных и загадочных функций запечатления состоит в том, что оно осуществляет при восприятии запускающей комбинации стимулов замечательную абстракцию. Сексуальные реакции селезня кряквы, воспитанного в обществе самки пеганки, запечатлеваются не на этот индивид Tadorna tadorna L., а на этот вид. При выборе между многими пеганками этот селезнь почти никогда не выбирает свою "партнершу по запечатлению" - чему препятствуют механизмы, сдерживающие инцест, - а предпочитает другую представительницу того же вида. Одна галка, воспитанная мною и тем самым "сексуально запечатленная на человека", направила свое токование на маленькую темноволосую девочку. Для меня непостижимо, что побудило птицу считать нас обоих представителями одного вида.
Не решен также вопрос, не играют ли все же некоторую роль в процессе запечатления какие-то вознаграждающие, т. е. дрессирующие, стимулы; иначе говоря, нельзя ли истолковать запечатление как условную реакцию (conditioned response) в смысле И. П. Павлова и американских исследователей психологии обучения. Против этого говорит то уже упомянутое обстоятельство, что запечатленный объект часто оказывается твердо детерминированным к такому моменту времени, когда животное ни разу еще не выполнило, даже в виде слабого намека, относящуюся к этому объекту форму поведения. Например, галка незадолго до вылета из гнезда сексуально запечатлена, хотя можно с уверенностью утверждать, что к этому моменту у нее никогда не было даже намека на сексуальное настроение. Должно пройти еще два года, прежде чем у нее пробудится инстинктивное поведение копуляции, которое, как надо полагать, должно производить важнейшее дрессирующее действие в качестве окончательного акта, удовлетворяющего побуждение. Впрочем, этим не вполне исключается возможное участие других дрессирующих стимулов, еще не распознанных как таковые. Но для такого предположения нет принудительных мотивов, и, по всей вероятности, запечатление есть ассоциативный процесс обучения того же рода, что и оба описанных в предыдущих разделах. Ввиду своей необратимости и своей связи с точно определенными фазами онтогенеза запечатление имеет более отчетливый характер индукции в смысле Шпемана, чем все другие процессы обучения.
9. РЕЗЮМЕ ГЛАВЫ
В предшествующей четвертой главе были рассмотрены физиологические механизмы, принимающие кратковременную информацию и мгновенно оценивающие, но не накапливающие ее. Все они могут функционировать неограниченное число раз, без каких-либо изменений в их механизме от выполнения этой функции. Они составляют основу любого возможного опыта и как раз по этой причине должны быть защищены от любой модификации опытом.
В настоящей пятой главе был рассмотрен принципиально иной процесс, изменяющий в течение индивидуальной жизни самый механизм поведения, и притом таким образом, что улучшается его функция, способствующая сохранению вида.
Улучшение функции некоторой структуры и повышение ее ценности для сохранения вида посредством модификации не более вероятно, чем посредством мутации или рекомбинации наследственных задатков. Но если определенные внешние обстоятельства регулярно вызывают определенные модификации, осуществляющие приспособление именно к этим обстоятельствам, то можно с подавляющей вероятностью предположить, что имеются закрепленные в геноме открытые программы в смысле Эрнста Майра.
Такая генетическая программа содержит несколько отдельных программ для построения некоторого механизма и предполагает поэтому не меньше, а гораздо больше генетической информации, чем единственная замкнутая программа. Но благодаря этому открытая программа способна воспринимать дальнейшую информацию извне, в зависимости от которой определяется, какие из потенциально заложенных в программе возможностей она осуществит. Такое осуществление придает новому приспособлению постоянный характер, так что лежащая в его основе информация накапливается.
Тем самым центральная нервная система повторяет на высшем уровне функцию, уже присущую геному, но отсутствующую у процессов приобретения текущей информации, описанных в четвертой главе.
Любое обучение есть телеономная модификация тех физиологических механизмов, функцией которых является поведение.
Надежную модель открытой программы и адаптивной модификации доставляет нам механика развития, или экспериментальная эмбриология. Какая из "проспективных потенций" некоторой эмбриональной ткани будет осуществлена, зависит от "индуцирующих" влияний окрестности. Все процессы адаптивной модификации, в том числе процессы обучения, по существу, близки к индукции в смысле Шпемана.
Простейшие формы адаптивных модификаций поведения - это прокладывание моторных путей и сенситивизация рецепторных процессов. Последние имеют значение для сохранения вида лишь в тех случаях, когда стимулирующая ситуация с высокой вероятностью появляется в виде серий.
Все дальнейшие процессы модификации, рассмотренные в этой главе, основываются на ассоциации, т. е. на установлении связи между двумя нервными функциями, ранее не находившимися в причинной зависимости друг от друга. Посредством этого процесса стимулирующая ситуация, часто очень сложная, приобретает влияние на врожденную форму поведения.
В случае привыкания, или десенситивизации, это влияние имеет тормозящий характер: первоначально запускающие ключевые стимулы вследствие ассоциации теряют свою действенность, но сохраняют или соответственно восстанавливают ее даже при малейшем изменении комплексной ситуации. Как знает каждая повариха, "перемена" придает новую действенность притупившимся ключевым стимулам.
При обратном процессе приучения врожденно действующие ключевые стимулы ассоциируются с некоторой комплексной комбинацией стимулов таким образом, что в дальнейшем остаются действенными шшь в их сопровождении. Таким образом врожденный механизм запуска чрезвычайно усиливает свою избирательность.
При интенсивных реакциях бегства запускающие ключевые стимулы часто уже после единственного очень сильного воздействия, именуемого "психической травмой", ассоциируются с сопровождающей комплексной стимулирующей ситуацией, в дальнейшем вызывающей сильное побуждение к бегству. Эта ассоциация часто необратима.
Многие формы поведения, в особенности социального, в ранних сенситивных фазах развития, в которых они еще вовсе не способны функционировать, необратимо фиксируются на некотором объекте. Эти процессы, именуемые запечатлением, своей связью с некоторым сенситивным периодом и своей необратимостью более всех процессов обучения напоминают явления, которые Шпеман назвал индукцией и детерминацией.
В процессах, рассмотренных в четвертом - седьмом разделах этой главы, посредством обучения устанавливается новая связь между независимо функционирующими нервными процессами. Представление об обучении в общем смысле, которого придерживались старые психологи - исследователи поведения, такие, как Вильгельм Вундт и Ч. Л. Халл, весьма точно подходит к описанным процессам. Но если критически сопоставить различные американские теории обучения, как это сделал К. Фоппа в своем прекрасном сжатом обзоре, то снова и снова бросается в глаза, сколько вреда причиняет теоретическим построениям большинства авторов описанная на с. 278–279 тенденция к единообразному объяснению. Снова и снова пытаются справиться со всеми процессами обучения с помощью единственной, всеохватывающей теории. То, что при этом называется "обучением", - это не существующий в действительности промежуточный предмет между процессами, описанными в этой главе, и другими, в основе которых лежит совершенно иная и более сложная организация нервных процессов. Эти процессы составляют предмет следующей главы.
Глава 6
ОБРАТНОЕ СООБЩЕНИЕ ОБ УСПЕХЕ И ДРЕССИРОВКА ВОЗНАГРАЖДЕНИЕМ
(conditioning by reinforcement)
1. НОВАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
Все животные, у которых центральная нервная система достигла определенного уровня дифференциации, т. е. головоногие, ракообразные, паукообразные, насекомые и позвоночные, включая человека, обладают способностью к приобретению знаний, превосходящей своей эффективностью все до сих пор рассмотренные когнитивные механизмы, а именно способностью к обучению в более узком смысле слова. У психологов, далеких от биологии и ничего не знавших о конвергентном приспособлении, наличие этой способности у столь многих различных организмов вызвало ошибочное представление, что здесь идет речь о первичном феномене, об основной форме любого приобретения знаний или даже о единственном элементе поведения вообще. В действительности же пять указанных групп животных развили свой нервный аппарат, лежащий в основе рассматриваемой функции, столь же независимо друг от друга, посредством конвергентного приспособления, как они выработали свои глаза и конечности, также независимо возникшие в каждой из этих групп.
Обучение посредством проб и ошибок возникло как типичная фульгурация в смысле, объясненном на с. 270, посредством установления новой связи между уже существовавшими механизмами, способными действовать независимо друг от друга. Мы уже познакомились с функцией каждого из этих составляющих механизмов.
Комплекс поведения, который Гейнрот назвал свойственным виду импульсивным поведением (arteiegene Triebhandlung), состоит, как мы уже знаем, из аппетентного поведения срабатывания врожденного механизма запуска и выполнения генетически запрограммированной последовательности поведения с достижением в конце ее завершающей ситуации, удовлетворяющей побуждение. Эта цепь из трех отдельных процессов представляет основу, из которой возникло все обучение посредством проб и ошибок (conditioning). Линейная последовательность процессов приобретает новые неожиданные системные свойства вследствие поистине эпохального "изобретения": конечный успех последовательности начинает производить обратное модифицирующее воздействие на ведущие к нему формы поведения.
Формы поиска, более или менее случайно входившие в аппетентное поведение, усиливаются этим обратным воздействием, если выполнение всей последовательности достигает успеха, способствующего сохранению вида, а в противном случае ослабляются. Иными словами: успех действует, как то, что обычно называется "вознаграждением", а неудача - как то, что называется "наказанием". В литературе на английском языке все ведущее таким образом к усилению или к "положительной дрессировке" предыдущего поведения называется reinforcement, и, к сожалению, это слово употребляется также пишущими по-немецки психологами; напрашивающиеся немецкие термины отвергаются ими как "субъективистские". Поскольку это понятие восходит к Ивану Петровичу Павлову, я попросил одну из моих сотрудниц, хорошо говорящую по-русски найти у этого автора, где он впервые употребил соответствующий термин и как он звучал по-русски. Оказалось, что великий физиолог написал свои ранние работы, где он ввел это понятие, по-немецки, использовав слова "Verstärkung"u "verstärken". Этот выбор немецкого выражения кажется мне не вполне удовлетворительным. То, что достигается рассматриваемым процессом обучения, можно лучше всего выразить, сказав, что успех подкрепляет поведение животного, ведущее к нему.
Вместе с новой обратной связью возникает когнитивный процесс, доставляющий индивиду за один раз больше прочного знания, чем метод генома мог бы доставить, в самом благоприятном случае, в течение целого поколения, - по меньшей мере вдвое больше, поскольку этот процесс может извлекать информацию не только из успеха, как геном, но также и из неудачи. Кроме того, рассматриваемый процесс действует не так, как геном, "пробующий" наудачу всевозможные существенные и несущественные факторы, а опирается на надежно испытанные врожденные рабочие гипотезы, а именно на те, которые прочно встроены в систему поведения всех высших животных в виде механизмов приобретения текущей информации, описанных в главе 4. Тем самым поведение, модифицируемое методом проб и ошибок, заранее направляется в сторону большей вероятности успеха. Не случайно "заранее" по-латыни звучит "a priori". Мы узнаем об этом больше в разделах, посвященных пониманию и обучению.
Ввиду большой эффективности возникающего таким образом нового когнитивного аппарата понятно, что из быстро движущихся высших животных способны к конкуренции лишь те, которые им обладают.
2. МИНИМАЛЬНАЯ СЛОЖНОСТЬ СИСТЕМЫ
С другой стороны, из сказанного понятно, почему обучение посредством успеха не могло возникнуть у одноклеточных и низших многоклеточных животных, лишенных центральной нервной системы. Система, способная оценить как источник знания успех или неудачу некоторой предыдущей формы поведения и применить результат такой оценки для обратного модифицирующего действия на механизм этой формы поведения, имеет, разумеется, своей предпосылкой существование нескольких не слишком простых, весьма эффективно действующих подсистем. Эти подсистемы и их образ действия мы рассмотрели при обсуждении свойственного виду импульсивного поведения.
Легче всего представить себе механизм, подкрепляющий животное в тех формах поведения, которые ведут к простому удовлетворению потребностей тканей. В этом случае достаточен был бы единственный "датчик", регистрирующий наличие или отсутствие некоторого необходимого для жизни вещества и посылающий свое сообщение в аппарат предыдущего поведения. Такая простейшая возможность подлинной условной реакции и в самом деле осуществляется в отдельных случаях, например, по наблюдениям Детье, при добывании пищи у многих мух. Но, вообще говоря, для большинства систем поведения, адаптивно модифицируемых подлинным обучением, должны быть выполнены следующие три предпосылки.