Часто мотивации, первоначально используемые для освоения действий, впоследствии заменяются на оборонительные, что гарантирует более стабильное воспроизведение необходимого действия.
И дело здесь в том, что первичные мотивации (вызвавшие потребность в пище, игре и др.) могут в результате «конкуренции» мотиваций проигрывать возникающим у животных спонтанным или навязанным окружающей средой мотивациям.
4. Автоматизация действия до выработки навыка. При многократном повторении действие приобретает свойства подкрепления: правильно выполненное, оно вызывает положительные эмоции. При этом первоначальная потребность перестает играть ведущую роль в воспроизведении данного поведенческого акта.
В обычных условиях организм испытывает не одну потребность, но, как правило, реализуется только одна. Редко удается решить одновременно две задачи.
Потребность и мотивация, которые реализовались через поведение, называются доминирующими, а становятся они таковыми в результате «конкуренции» мотиваций. Организм сам оценивает мотивации с точки зрения их важности, вероятности удовлетворения в данных условиях и определяет энергетическую «стоимость» этого удовлетворения. Поэтому потребность, которую вызывает дрессировщик, должна быть такой, чтобы выдержать борьбу с другими потребностями, постоянно возникающими у собаки. Только тогда она надолго сохранит работоспособность, заинтересованность в работе и не будет отвлекаться на посторонние раздражители.
Наиболее частые ошибки дрессировщика — в недооценке величины потребности и конкуренции мотиваций.
Чаще всего потребность создается лишением животного чего-либо. Например, чтобы вызвать пищевую потребность, нужно какое-то время не кормить собаку, а потребность в физической нагрузке возникает, если не дают ей долго бегать и гулять.
Иногда потребность, например игровую или оборонительную, можно вызвать и непосредственным воздействием на животное, но при этом необходимо учитывать индивидуальные особенности собаки. Для одних собак достаточно пропустить лишь одно кормление, чтобы они испытывали пищевую потребность, а других надо не кормить целые сутки. Чтобы вызвать оборонительную потребность у ротвейлера, необходимо приложить немало усилий, а для малого пуделя хватит и шлепка свернутой газетой.
Инициация поведения имеющейся на данный момент потребностью не всегда однозначна, так как успех ее удовлетворения зависит от внешней информации, гарантирующей его, исключающей или делающей вероятностным. Обычно значение потребности в инициации поведения находится в обратной зависимости от внешней стимуляции. Такое взаимодействие потребности и внешней стимуляции получило название мотивационной изоклины.
Если существующая потребность не может быть удовлетворена в данных условиях, животное может либо отказаться от попыток добиться желаемого, либо удовлетворить следующую по значимости потребность, даже если это и неадекватно окружающим условиям. Такое поведение называют смещенной активностью. Иногда животное во избежание фрустрации меняет «адрес» поведения. Например, собака в состоянии оборонительной агрессии, вызванной помощником, находящимся вне досягаемости, может нанести покусы стоящему рядом владельцу. Такое поведение называют переадресованной активностью.
Эмоции и поведение
Возможность переживать животными выраженные эмоциональные состояния доказывается с помощью трех основных критериев, выделенных П. В. Симоновым.
Первый критерий — наличие или отсутствие вегетативных сдвигов и характерных изменений биоэлектрической активности мозга. Второй критерий — реакция другой особи того же вида на сигналы эмоциональной экспрессии партнера (феномен «эмоционального резонанса»). Третий, решающий критерий — отношение самого животного к своему состоянию: положительное состояние оно стремится продлить и максимально усилить, а отрицательное — прекратить или свести к минимуму.
Специалисты считают, что возникновение, наличие и удовлетворение потребностей и мотиваций сопровождается специфическим состоянием центральной нервной системы, имеющем достаточно выраженное внешнее проявление. Это состояние называют эмоциональными реакциями, или эмоциями. Под эмоциями понимают психическое состояние организма, отражающее значимость воздействующих на него объектов и ситуаций с точки зрения существующих потребностей организма. С физиологической точки зрения эмоциональная реакция, это активное состояние эмоциональных структур мозга, которое животное стремится устранить, сохранить или усилить путем изменения своего поведения.
Первой отечественной теорией, помогающей разобраться в значении эмоций в формировании поведения, стала биологическая теория эмоций, сформулированная П. К. Анохиным. Согласно этой теории, стадия формирования потребностей и основных влечений характеризуется возникновением отрицательной эмоции, мобилизующей возможности организма для получения приспособительного эффекта. Стадия удовлетворения потребностей сопровождается положительной эмоцией, которая закрепляет поведенческий акт, приведший к получению полезного результата. Если же результат не согласуется с заготовленной программой, возникает эмоциональное беспокойство, ведущее к поиску более успешных способов достижения цели.
Согласно потребностно-информационной теории П. В. Симонова, «эмоция есть отражение мозгом человека и высших животных какой-либо актуальной потребности (ее качества и величины) и вероятности (возможности) ее удовлетворения, которую субъект непроизвольно оценивает на основе врожденного и ранее приобретенного индивидуального опыта». П. В. Симонов предложил и формулу возникновения эмоций:
Э = (П (Ин — Ис)…),
где: Э — эмоция, ее степень, качество и знак; П — сила и качество актуальной потребности; Ин — информация о средствах, которые необходимы для удовлетворения потребности; Ис — информация о средствах, которыми располагает субъект; (Ин — Ис) — оценка вероятности удовлетворения потребности.
Функции эмоций
Исследователи выделяют следующие функции эмоций: отражательная (оценочная); побуждающая; подкрепляющая; переключательная; коммуникативная.
Отражательная функция заключается в обобщенной оценке событий. Например, наличие пищевой потребности и степень ее выраженности оценивается организмом не в количестве белков или жиров, необходимых ему, а в чувстве голода.
Побуждающая функция основывается на потребности в положительных ощущениях, особенно характерной для высокоорганизованных животных, и здесь задействованы два типа эмоций — ведущие и ситуативные. Ведущие эмоции направлены на цель поведения, необходимого для удовлетворения потребности. Ситуативные эмоции, возникающие в результате оценок отдельных этапов поведения, заставляют организм действовать в прежнем направлении или менять поведение и средства для достижения цели.
Подкрепляющая функция играет важную роль в процессах научения и памяти. Оказалось, что события, вызывающие выраженные эмоциональные реакции, быстрее и надежнее запоминаются животными. Более того, безусловное подкрепление не выполняет своей роли, если одновременно не сочетается с положительными эмоциями при образовании условных рефлексов. Подкрепляющую функцию эмоций открыл В. Л. Дуров, а подтвердил его открытием «центра удовольствия» мозга Д. Олдс.
Эмоциональные реакции одних животных могут возникать под влиянием отрицательных эмоциональных состояний других животных. Например, в опытах, когда собака-жертва подвергалась воздействию электрическим током на глазах у другой собаки, та испытывала тоже отрицательные эмоции. В таких условиях оказалось возможным выработать у собаки-зрителя инструментальный рефлекс, прекращающий воздействие током на собаку-жертву. Подкреплением данному рефлексу служило предотвращение отрицательного эмоционального состояния.
Элементы переключательной функции эмоций характерны уже для ситуативных эмоций, но наиболее ярко эта функция проявляется при конкуренции мотиваций, когда определяется доминирующая потребность. При этом может «выиграть» та потребность, удовлетворение которой наиболее эмоционально окрашено.
В мимических и пантомимических движениях, издаваемых звуках проявляется коммуникативная функция эмоций. Результатом внешнего проявления эмоций служит передача информации о состоянии одного животного другому. Это особенно важно для общественных животных в случаях их совместной деятельности (охоты, охраны территории, ухода за потомством и т. п.) и при влиянии на поведение социальных партнеров.
У высших животных коммуникативная функция проявляется и при общении с человеком (известно, что эмоциональное состояние собаки зависит от настроения владельца).
У высших животных коммуникативная функция проявляется и при общении с человеком (известно, что эмоциональное состояние собаки зависит от настроения владельца).
Изучая роль эмоций в научении, И. С. Бериташвили особо выделил среди других видов памяти эмоциональную память. Она характеризуется сохранением и воспроизведением пережитого ранее эмоционального состояния при повторных воздействиях раздражителей, вызвавших первичное возникновение этого состояния. В отличие от условно-рефлекторной, эмоциональная память формируется очень быстро, часто с первого раза, и носит непроизвольный характер запоминания и воспроизведения.
Существует мнение, что удовлетворение любой потребности связано с появлением положительного эмоционального состояния, и оно уже признано всеми.
Виды и механизмы памяти
Биологическая память — это фундаментальное свойство живой материи приобретать, сохранять и воспроизводить информацию. Различают три вида биологической памяти, появление которых связано с разными этапами эволюционного процесса, — генетическую, неврологическую, или нервную, и фенотипическую. Генетическая — это память о структурно-функциональной организации живой системы как представителя определенного биологического вида. Носителями этой памяти служат нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК).
Нервная память характерна для животных, обладающих нервной системой. Ее можно определить как совокупность сложных процессов, обеспечивающих формирование адаптивного поведения организма (субъекта). Эта память использует не только собственные специфические механизмы, обеспечивающие индивидуальную адаптацию организма, но и механизмы более древней генетической памяти, способствующей выживанию биологического вида.
Поэтому как составляющую в ней выделяют еще и генотипическую, или врожденную, память. Именно она у высших животных обеспечивает становление безусловных рефлексов, импринтинга, различных форм врожденного поведения (инстинктов). Все они важны для выживаемости вида.
Фенотипическая память составляет основу адаптивного, индивидуального поведения, формируемого в результате научения. Ее механизмы обеспечивают хранение и извлечение информации, приобретаемой в процессе индивидуального развития.
Временная организация памяти
Изменение во времени следа памяти (энграммы) побудило исследователей ввести временной критерий для различения видов памяти. С позиции сторонников, подчеркивающих роль временного фактора в становлении энграммы, в ее развитии существует несколько этапов. Они последовательно переходят друг в друга и различаются механизмами запечатления энграммы, степенью ее устойчивости и объемом одновременно сохраняемой информации.
Наиболее популярна концепция временной организации памяти, принадлежащая канадскому психологу Д. Хеббу. Он выделил два хранилища памяти: кратковременное и долговременное. Кратковременная память (КП) представляет первый этап формирования энграммы. Ее существование во времени ограничено, след в КП лабилен, неустойчив, так как испытывает сильную интерференцию со стороны самых различных амнестических факторов — электрошока, травмы головы и др. Объем информации, одновременно сохраняемой в КП, ограничен, поэтому более поздние следы вытесняют более ранние. В качестве механизма КП большинство ученых рассматривают многократное циркулирование импульсов (реверберацию) по замкнутой цепочке нейронов или некоторые изменения клеточной мембраны.
Долговременная память (ДП) — второй этап нормирования следа памяти, который переводит его в устойчивое состояние. Процесс перехода из КП в ДП называют процессом консолидации памяти. В качестве механизма ДП рассматривают устойчивые изменения нейронов на клеточном, молекулярном и синаптическом уровнях.
Некоторые исследователи выделяют еще и сенсорную память — с более коротким периодом удержания информации в виде сенсорных следов, оставленных только что действующим стимулом. Сенсорное хранилище выполняет важную функцию, так как дает возможность отбирать из него только существенную информацию для ее дальнейшей обработки и сохранения.
Концепция активной памяти
Сохранение следов памяти в нервной системе еще не гарантирует его воспроизведение и использование в поведении. Для этого необходимо участие модулирующей системы мозга. Это правило распространяется как на врожденные формы поведения, так на приобретенные навыки, двигательные стереотипы, условные рефлексы и т. п.
Согласно теории активной памяти, деление последней на кратковременную и долговременную в общепринятом смысле неправомерно, так как вся память постоянна и долговременна. В связи с этим Т. Н. Греченко ввел понятие состояния энграммы, которое определяет степень ее готовности к воспроизведению. Только активный след памяти может быть реализован в поведении. Энграммы, недоступные для использования, находятся в неактивном состоянии.
Активная память — совокупность активированных «старых» и «новых» энграмм. Повторная активация энграммы может происходить как спонтанно, так и под влиянием различных внутренних и внешних факторов. Содержание активной памяти может определяться не только вновь приобретенными следами памяти («новой частью» активной памяти), но и знаниями, приобретенными ранее и переведенными из латентного состояния в активную форму.
Декларативная и процедурная память
Деление памяти по временной шкале не охватывает всех ее форм. В 70-е гг. среди разработчиков искусственного интелекта стали различать процедурную и декларативную (эксплицитную) память, исходя из того что можно провести различие между памятью на само действие и на запоминание объектов, событий, эпизодов.
Декларативная память — это память на лица, места событий, предметы. Часто она основана на ассоциации одновременно действующих раздражителей.
Процедурная память — это память на действия. Она представлена моторными навыками, перцептуальными стратегиями, классическими условными и инструментальными рефлексами.
В декларативной памяти след может храниться годами, тогда как процедурная память при неупотреблении и без поддержки соответствующим подкреплением склонна к угасанию. Впервые декларативную память стал исследовать в 30-е гг. известный грузинский физиолог И. С. Бериташвили (Беритов).
Рабочая память
Рабочая память (реже употребляется определение «оперативная») — это временно задействованная система следов памяти, которая оперативно используется во время выполнения различных когнитивных действий (перцептивных, мыслительных и др.) и реализации целенаправленного поведения.
Рабочая (РП) позволяет обрабатывать информацию во время мыслительной и исполнительной деятельности.
Удобной экспериментальной моделью для изучения РП стали опыты с формированием отсроченного инструментального рефлекса.
Они позволили тестировать способность животного управлять своим поведением, ориентируясь на представления об экспериментальной среде, сохраняя их в РП. Опыты показывают, что животные могут удерживать в РП не только информацию о месте нахождения объекта, но и образ самого объекта.
Память и научение
Память и научение — неотделимые процессы. Научение обеспечивает постоянное пополнение и изменение знаний, а также приобретение новых навыков, умений. В отличие от научения процессы памяти ответственны не только за усвоение (фиксацию), но и за сохранение и воспроизведение (извлечение) информации. В самом широком смысле слова научение можно определить как приспособительное изменение поведения, обусловленное прошлым опытом.
Память необходима для научения, так как она представляет собой механизм, с помощью которого накапливается прошлый опыт, а он может стать источником адаптивных изменений поведения. С этой точки зрения научение — совокупность процессов, обеспечивающих приобретение индивидуальной (фенотипической) памяти, вызывающей приспособительную модификацию поведения.
Научение требует определенного времени, условий и реализуется с помощью нейрофизиологических механизмов разного уровня (межклеточного, внутриклеточного, молекулярного).
Поведенческий акт
В процессе научения в собственной среде и в результате дрессировки животные осваивают новые формы поведения — поведенческие акты. Они разграничивают элементы поведения животных от момента возникновения потребности в чем-либо до сигнала о ее удовлетворении. Поведенческий акт может быть различной степени сложности. Формируется и осуществляется он в конкретных условиях и зависит от них.