Експериментальне вивчення розумової діяльності

Із самих перших етапів вивчення розуму тварин перед дослідниками вставали два однаково важливих і тісно пов'язаних один з одним питання:

1. Які вищі форми мислення, доступні твариною, і якою мірою подібності з мисленням людини вони можуть досягати?

2. На яких етапах філогенезу виникли перші, найпростіші зачатки мислення і наскільки широко вони представлені у сучасних тварин?

Відповідь на перше питання можуть дати комплексні дослідження психіки антропоїдів, включаючи їх здатність до оволодіння мовами-посередниками. Для вирішення другого питання необхідні широкі порівняльні дослідження хребетних різних рівнів філогенетичної розвитку. До теперішнього моменту, завдяки дослідженням, проведеним багатьма як іноземними, так і російськими дослідниками, накопичений великий експериментальний матеріал, що дозволяє дати достатньо грунтовні відповіді на обидва даних питання. Основні уявлення про мислення тварин викладені З.І. Зоріної та І.І. Полєтаєва в монографії "Елементарне мислення тварин". З точки зору цих авторів:

"Зародкимислення є у досить широкого спектру видів хребетних - рептилій, птахів, ссавців різних загонів. У найбільш високорозвинених ссавців - людиноподібних мавп - здатність до узагальнення дозволяє засвоювати і використовувати мови-посередники на рівні 2-річних дітей.

Елементи мислення виявляються у тварин у різних формах. Вони можуть виражатися у виконанні багатьох операцій, таких як узагальнення, абстрагування, порівняння, логічний висновок, екстрене прийняття рішення за рахунок оперування емпіричними законами та ін

Розумні акти у тварин пов'язані з обробкою множинної сенсорної інформації (звукової, нюхової, різних видів зорової-просторової, кількісної, геометричної) у різних функціональних сферах - піщедобивательное, оборонної, соціальної, батьківської та ін

Мислення тварин - не просто здатність до вирішення того чи іншого завдання. Це системна властивість мозку, причому, чим вище філогенетичний рівень тваринного і відповідна структурно-функціональна організація його мозку, тим більшим діапазоном інтелектуальних можливостей воно володіє ".

 

Одна з головних умов, що дозволили здійснити експериментальне вивчення розумової діяльності тварин як передісторії людського розуму, - розробка адекватної методики дослідження і вибір відповідних критеріїв кількісної оцінки інтелекту тварин різних таксономічних груп. Необхідно було розробити тести, в основі структури яких лежали б найпростіші закони природи. Ці тести повинні грунтуватися на рецепторних можливості тварин для уловлювання ними законів, які пов'язують окремі елементи висуваються завдань, і повинні бути побудовані на найпростіших поняттях простору, часу і руху.

У деяких випадках, головним чином для приматів, можуть бути використані тести, що застосовуються в психології людини. В даний час для вивчення розумової діяльності використовується цілий ряд тестів, які можна застосувати для тварин різних видів. У разі адекватного рішення тесту необхідно ретельно проаналізувати, є ця поведінка результатом прояву розумової діяльності або використання більш простого механізму, наприклад асоціативного навчання. У процесі аналізу поведінки тварин при вирішенні логічних завдань необхідно дотримуватися "канону Ллойда-Моргана" ("ту чи іншу дію ні в якому разі не можна інтерпретувати як результат прояву будь-якої вищої психічної функції, якщо його можна пояснити на основі наявності у тварини здатності, займаної нижчу щабель на психологічної шкалою ").

До теперішнього часу в різних лабораторіях, за допомогою різноманітних тестів накопичені досить численні, але досить розрізнені дані про мислення тварин. Досить докладна класифікація таких тестів, заснована на особливостях різних аспектів мислення тварин, проведена З.А. Зоріної.

 

Когнітивні (пізнавальні) процеси.

Термін "когнітивні", або "пізнавальні", процеси вживають для позначення тих видів поведінки тварин і людини, в основі яких лежить не умовно-рефлекторний відповідь на вплив зовнішніх стимулів, а формування внутрішніх (уявних) уявлень про події і зв'язках між ними.

І.С. Беріташвілі називає їх псіхонервних образами, або псіхонервних уявленнями, Л.А. Фірсов - образною пам'яттю. Д. Мак-Фарленд (1982) підкреслює, що когнітивна діяльність тварин відноситься до розумовим процесам, які часто недоступні прямому спостереженню, проте їх існування можливо виявити в експерименті.

Наявність уявлень виявляється в тих випадках, коли суб'єкт (людина або тварина) здійснює дію без впливу якого б то не було фізично реального стимулу. Таке можливо, наприклад, коли він витягує інформацію з пам'яті чи подумки заповнює відсутні елементи діючого стимулу. У той же час формування уявних уявлень може ніяк не виявлятися у виконавчій діяльності організму і виявиться лише пізніше, в якийсь певний момент.

Внутрішні уявлення можуть відображати різні типи сенсорної інформації, не лише абсолютні, а й відносні ознаки стимулів, а також співвідношення між різними стимулами і між подіями минулого досвіду. За образним висловом, тварина створює якусь внутрішню картину світу, що включає комплекс уявлень "що", "де", "коли". Вони лежать в основі обробки інформації про тимчасові, числових і просторових характеристиках середовища і тісно пов'язані з процесами пам'яті. Розрізняють також подібні та абстрактні (абстрактні) подання. Останні розглядають як основу формування довербальних понять.

Методи вивчення когнітивних процесів.

Основними методами вивчення когнітивних процесів є наступні:

1. Використання диференціювальні умовних рефлексів для оцінки когнітивних здібностей тварин.

Для вивчення когнітивних процесів у тварин широке застосування знаходять різні методики, засновані на виробленні у тварин диференціювальні умовних рефлексів і їх систем.

Такі методики можуть відрізнятися за своїми основними параметрами. Порядок пред'явлення стимулів може бути послідовним або одночасним.

При послідовному пред'явленні тварина повинна навчитися давати позитивну відповідь у відповідь на стимул А і утримуватися від реакції при включенні стимулу Б. Вироблення диференціювання, таким чином, полягає в гальмуванні реакції на другий стимул. При одночасному пред'явленні конкретної пари стимулів тварина вчиться розрізняти стимули з кількох абсолютним ознаками. Наприклад, при диференціюванні стимулів щодо їх конфігурації тварині одночасно показують дві фігури - коло і квадрат і підкріплюють вибір однієї з них, наприклад кола. Це найбільш поширений вид диференціювальні умовних рефлексів. Вироблення і зміцнення такої реакції вимагає, як правило, багатьох десятків поєднань. Пред'явлення стимулів може здійснюватися відповідно з двома режимами: повторенням однієї пари стимулів до досягнення критерію і чергуванням декількох пар стимулів при систематичному варіюванні другорядних параметрів.

При систематичному варіюванні другорядних параметрів стимулів можна оцінювати здатність тварин розрізняти не тільки цю конкретну пару подразників, але і їх "узагальнені" ознаки, що збігаються у багатьох пар. Наприклад, тварин можна навчити розрізняти не конкретні коло і квадрат, а будь-які круги і квадрати незалежно від їх розміру, кольору, орієнтації і т.п. З цією метою в процесі навчання кожен наступний раз їм пропонують нову пару стимулів (нові коло і квадрат). Нова пара відрізняється від інших за всіма другорядними ознаками стимулів - кольором, формою, розмірами, орієнтації і т.п., але подібна за їх основним параметром - геометричній формі, розрізнення якої і передбачається досягти. В результаті такого тренування у тварини поступово відбувається узагальнення основного ознаки і відволікання від другорядних, в даному випадку кола.

Таким чином можна досліджувати не тільки здатність тварин до навчання, але і здатність до узагальнення, що є одним з найважливіших властивостей довербального мислення тварин. Одним з глобальних питань, постійно встає перед дослідниками, є пошук відмінностей в здатності до навчання у різних таксономічних груп як оцінки особливостей їх вищої нервової діяльності.

Як було показано багатьма вченими, тварини з різним рівнем структурно функціональної організації мозку практично не розрізняються за здатністю і швидкості вироблення простих форм умовних рефлексів. Не вдалося виявити подібних відмінностей і в освіті окремих диференціювальні умовних рефлексів. Однак завдяки використанню їх як елементарних одиниць навчання і створення їх різноманітних комбінацій, було розроблено декілька експериментальних методик, що дозволяють оцінювати здатність до "складних форм навчання", або серійного навчання (див. Відео).

2. Формування "установки на навчання". Одним з таких методів є розроблений американським дослідником Г. Харлоу метод формування "установки на навчання". Даний тест знайшов дуже широке застосування для оцінки як індивідуальних здібностей тварини, так і в якості порівняльного методу.

Цей метод полягає в наступному. Спочатку тварина навчають простий диференціювання - вибору одного з двох стимулів, наприклад: є з однієї з двох що стоять поруч годівниць, - тієї, яка знаходиться постійно зліва. Після того, як у тварини виробився міцний умовний рефлекс на місце розташування корму, його починають класти в годівницю, розташовану праворуч. Коли у тварини виробляється новий умовний рефлекс, корм знову починають класти в ліву годівницю. По завершенні другої стадії навчання формують третій диференціювання, потім четверту і т. д. Звичайно, після досить великої кількості диференціювань, швидкість їх вироблення починає зростати. Зрештою тварина перестає діяти методом проб і помилок, і, не знайшовши корм при першому пред'явленні в черговій серії, вже при другому пред'явленні діє адекватно, відповідно до засвоєним ним раніше правилом, яке прийнято називати установкою на навчання.

Дане правило полягає в тому, щоб "вибирати той же предмет, що і в першій пробі, якщо його вибір супроводжувався підкріпленням, або інший, якщо підкріплення отримано не було".

Існує безліч модифікацій цієї методики, крім описаної форми "ліво - право", можливі вироблення диференціювальні умовних рефлексів на самі різні стимули. У класичних експериментах Харлоу мавп макак-резусів навчали диференціювати іграшки або дрібні предмети побуту. Після досягнення певного критерію вироблення диференціювання починали наступну серію: тварині пропонували два нових стимулу, нічим не схожих на перші.

Методом формування установки на навчання вперше була отримана широка порівняльна характеристика навченості тварин різних систематичних груп, яка певною мірою корелювала з показниками організації мозку. Очевидно разом з тим, що ці результати свідчили про існування у тварин якихось процесів, що виходять за рамки простого освіти диференціювальні умовних рефлексів. Харлоу вважає, що в ході такої процедури тварина "вчиться вчитися". Воно звільняється від зв'язку "стимул-реакція" і переходить від асоціативного навчання до інсайт-подібного навчання з однієї проби.

Л. А. Фірсов вважає, що цей вид навчання за своєю суттю і за які лежать в його основі механізмам близький до процесу узагальнення, при якому виявляється загальне правило вирішення багатьох однотипних завдань.

3. Метод відстрочених реакцій. Даний метод застосовується для вивчення процесів уявлення. Він був запропонований У. Хантером в 1913 р. для оцінки здатності тварини реагувати на спогад про стимулі в відсутність цього реального стимулу і названий ним методом відстрочених реакцій.

У дослідах Хантера тварина (в даному випадку єнота) поміщали в клітку з трьома однаковими і симетрично розташованими дверцятами для виходу. Над однією з них на короткий час запалювали лампочку, а потім єнота давали можливість підійти до будь-якої з дверцят. Якщо він вибирав дверцята, над якою запалювалася лампочка, то отримував підкріплення. При відповідному тренуванні тварини вибирали потрібну дверцята навіть після 25-секундної відстрочки - інтервалу між вимиканням лампочки і можливістю зробити вибір.

Пізніше ця задача була дещо модифікована іншими дослідниками. На очах у тварини, що має досить високий рівень харчової збудливості, в один з двох (чи трьох) ящиків поміщають корм. Після закінчення періоду відстрочки, тварина випускають з клітки або прибирають відокремлює його перешкоду. Його завдання - вибрати ящик з кормом.

Успішне вирішення тесту на відстрочені реакції вважається доказом наявності у тварини уявного уявлення про захований предмет (його образу), тобто існування якоїсь активності мозку, яка в цьому випадку підміняє інформацію від органів чуття. За допомогою цього методу було проведено дослідження відстрочених реакцій у представників різних видів тварин і було продемонстровано, що їхня поведінка може направлятися не тільки діючими в даний момент стимулами, але також і зберігаються в пам'яті слідами, образами чи уявленнями про відсутніх стимулах.

У класичному тесті на відстрочені реакції представники різних видів проявляють себе по-різному. Собаки, наприклад, після того як корм покладено в один з ящиків, орієнтують тіло у напрямку до нього і зберігають цю нерухому позу протягом усього періоду відстрочки, а після її закінчення відразу кидаються вперед і вибирають потрібний ящик. Інші тварини в подібних випадках не зберігають певної пози і можуть навіть розгулювати по клітці, що не заважає їм тим не менш правильно виявляти приманку. У шимпанзе формується не просто уявлення про очікуваний підкріпленні, але очікування певного його виду. Так, якщо замість показаного на початку досліду банана після відстрочки мавпи виявляли салат (менше ними улюблений), то відмовлялися його брати і шукали банан. Уявні подання контролюють і набагато більш складні форми поведінки. Численні свідчення цього були отримані і в спеціальних експериментах, та у спостереженнях за повсякденним поведінкою мавп в неволі і природному середовищі існування.

Одне з найбільш популярних напрямків в аналізі когнітивних процесів у тварин - це аналіз навчання "просторовим" навичкам з використанням методів водного і радіального лабіринтів.

Просторове навчання. Сучасна теорія "когнітивних карт".

4. Метод навчання в лабіринтах. Метод лабіринту є одним з найдавніших і широко поширених методів вивчення складних форм поведінки тварин. Лабіринти можуть мати різну форму і, залежно від її складності, можуть використовуватися як при дослідженні умовно рефлекторної діяльності, так і для оцінки когнітивних процесів тварин. Перед піддослідним тваринам, поміщеним в лабіринт, ставиться задача знаходження шляху до визначеної мети, найчастіше харчової приманки. У деяких випадках метою може служити притулок або інші сприятливі умови. Іноді при відхиленнях тварини від правильного шляху воно отримує покарання.

У найпростішому вигляді лабіринт має вигляд Т-подібного коридору або трубки. У цьому випадку при повороті в одну сторону тварина отримує нагороду, при повороті в іншу його залишають без нагороди або навіть карають. Більш складні лабіринти складаються з різних комбінацій Т-образних або подібних до них елементів і тупиків, захід у які розцінюється як помилки тварини. Результати проходження твариною лабіринту визначаються, як правило, за швидкістю досягнення мети і за кількістю допущених помилок.

Метод лабіринту дозволяє вивчати як питання, пов'язані безпосередньо зі здатністю тварин до навчання, так і питання просторової орієнтації, зокрема роль шкірно-м'язової та інших форм чутливості, пам'яті, здатності до переносу рухових навичок в нові умови, до формування чуттєвих відчуттів і т. д.

Для вивчення когнітивних здібностей тварин найчастіше використовують радіальний і водний лабіринти.

Навчання в радіальному лабіринті. Методика вивчення здатності тварин до навчання в радіальному лабіринті була запропонована американським дослідником Д. Олтон.

Зазвичай радіальний лабіринт складається з центральної камери та 8 (або 12) променів, відкритих або закритих (званих в цьому випадку відсіками, або коридорами). У дослідах на щурах довжина променів лабіринту варіює від 100 до 140 см. Для експериментів на мишах промені роблять коротше. Перед початком досвіду в кінець кожного коридору поміщають їжу. Після процедури привчання до обстановки досвіду голодне тварина садять в центральний відсік, і воно починає заходити в промені в пошуках їжі. При повторному заході в той же відсік тварина їжі більше не отримує, а такий вибір класифікується експериментатором як помилковий.

По ходу досвіду у щурів формується уявне уявлення про просторову структуру лабіринту. Тварини пам'ятають про те, які відсіки вони вже відвідали, а в ході повторних тренувань "уявна карта" даного середовища поступово вдосконалюється. Вже після 7-10 сеансів навчання щур безпомилково (або майже безпомилково) заходить тільки в ті відсіки, де є підкріплення, і утримується від відвідування тих відсіків, де вона тільки що була.

Метод радіального лабіринту дозволяє оцінювати:

формування просторової пам'яті тварин;

співвідношення таких категорій просторової пам'яті, як робоча і референтна.

 

Робочої пам'яттю називають зазвичай збереження інформації в межах одного досвіду.

Референтна пам'ять зберігає інформацію, істотну для освоєння лабіринту в цілому.

Розподіл пам'яті на короткострокову та довгострокову засноване на іншому критерії - на тривалості збереження слідів в часі.

Роботи з радіальним лабіринтом дозволили виявити у тварин (головним чином щурів) наявність певних cmpameгій пошуку їжі.

У самій загальній формі такі стратегії поділяються на алло-і егоцентричні:

при аллоцентріческой стратегії тварина при пошуку їжі покладається на своє уявне уявлення про просторову структуру даного середовища;

егоцентрична стратегія заснована на знанні тваринам конкретних орієнтирів і зіставленні з ними положення свого тіла.

Такий розподіл у великій мірі умовно, і тварина, особливо в процесі навчання, може паралельно використовувати елементи обох стратегій. Докази використання щурами аллоцентріческой стратегії (уявної карти) базуються на численних контрольних експериментах, в ході яких або вводяться нові, "збивають" зі шляху орієнтири (або, навпаки, підказки), або змінюється орієнтація всього лабіринту щодо раніше нерухомих координат і т.д.

Навчання у водному лабіринті Морріса (водний тест). На початку 80-х рр.. шотландський дослідник Р. Морріс запропонував для дослідження здатності тварин до формування просторових уявлень використовувати "водний лабіринт". Метод придбав велику популярність, і його стали називати "водним лабіринтом Моріса".

Принцип методу полягає в наступному. Тварина (зазвичай миша або щура) випускають в басейн з водою. З басейну немає виходу, але є невидима (вода замутнена) підводний платформа, яка може послужити притулком: відшукавши її, тварина може вибратися з води. У наступному досліді тварина через деякий час випускають плавати вже з іншої точки периметра басейну. Поступово час, який проходить від пуску тварини до відшукання платформи, коротшає, а шлях спрощується. Це свідчить про формування в нього уявлення про просторове розташування платформи на основі зовнішніх по відношенню до басейну орієнтирів. Подібна уявна карта може бути більш-менш точними, а визначити, якою мірою тварина пам'ятає положення платформи, можна, перемістивши її в нове положення. У цьому випадку час, який тварина проведе, плаваючи над старим місцем розташування платформи, буде показником міцності сліду пам'яті.

Створення спеціальних технічних засобів автоматизації експерименту з водним лабіринтом і програмного забезпечення для аналізу результатів дозволило використовувати такі дані для точних кількісних порівнянь поведінки тварин в тесті.

"Уявний план" лабіринту. Одним з перших гіпотезу про роль уявлень у навчанні тварин висунув Е. Толмен в 30-х рр.. XX ст. Досліджуючи поведінку щурів в лабіринтах різної конструкції, він прийшов до висновку, що загальноприйнята в той час схема "стимул-реакція" не може задовільно описати поведінку тварини, усвоившего орієнтацію в такій складній середовищі, як лабіринт. Толмен висловив припущення, що в період між дією стимулу і у відповідь реакцією в мозку відбувається певна ланцюг процесів ("внутрішні, або проміжні, змінні"), які визначають подальшу поведінку. Самі ці процеси, на думку Толмена, можна досліджувати строго об'єктивно за їх функціональним прояву в поведінці.

У процесі навчання у тварини формується "когнітивна карта" всіх ознак лабіринту, або його "уявний план". Потім на основі цього "плану" тварина вибудовує свою поведінку.

Освіта "уявного плану" може відбуватися і за відсутності підкріплення, в процесі орієнтовно-дослідницької активності. Цей феномен Толмен назвав латентним навчанням.

Подібних поглядів на організацію поведінки дотримувався І.С. Беріташвілі. Йому належить термін - "поведінка, що направляється чином". Беріташвілі продемонстрував здатність собак до формування уявлень про структуру простору, а також "псіхонервних образів" предметів. Учні і послідовники І.С. Беріташвілі показали шляхи видозміни і удосконалення образної пам'яті в процесі еволюції, а також в онтогенезі, базуючись на даних щодо просторової орієнтації тварин.

Здатність тварин до орієнтації в просторі. Існує цілий ряд підходів до дослідження формування у тварини просторових уявлень. Деякі з них пов'язані з оцінкою орієнтації тварин у природних умовах. Для вивчення просторової орієнтації в лабораторній обстановці найчастіше використовують дві методики - радіальний і водний лабіринти. Роль просторових уявлень і просторової пам'яті у формуванні поведінки в основному досліджується на гризунах, а також деяких видах птахів.

Експериментальне вивчення, головним чином за допомогою методів лабіринтів, здатності тварин орієнтуватися в просторі, показало, що при знаходженні шляху до мети тварини можуть використовувати різні способи, які за аналогією із прокладанням морських шляхів ці способи називають:.

численням шляху;

використанням орієнтирів;

навігацією по карті.

Тварина може одночасно користуватися всіма трьома способами в різних комбінаціях, тобто вони взаємно не виключають один одного. Разом з тим ці способи принципово різняться за своєю природою тієї інформації, на яку тварина спирається при виборі тієї чи іншої поведінки, а також за характером тих внутрішніх "уявлень", які у нього при цьому формуються.

Розглянемо способи орієнтації трохи докладніше.

Числення шляху - найбільш примітивний спосіб орієнтації в просторі, і він не пов'язаний із зовнішньою інформацією. Тварина відстежує своє переміщення, а інтегральна інформація про пройдений шлях, мабуть, забезпечується співвіднесенням цього шляху і витраченого часу. Даний спосіб неточний, і саме через це у високоорганізованих тварин його практично не можна спостерігати в ізольованому вигляді.

Використання орієнтирів нерідко поєднується зі "численням шляху". Цей тип орієнтації у великій мірі близький формування зв'язків типу "стимул-реакція". Особливість "роботи по орієнтирах" полягає в тому, що тварина використовує їх строго по черзі, "по одному". Шлях, який запам'ятовує тварина, являє собою ланцюг асоціативних зв'язків.

При орієнтації по місцевості ("навігації по карті") тварина використовує зустрічаються йому предмети і знаки як точки відліку для визначення подальшого шляху, включаючи їх в інтегральну картину уявлень про місцевість.

Численні спостереження за тваринами в середовищі їхнього природного проживання показують, що вони прекрасно орієнтуються на місцевості, використовуючи ті ж способи. Кожна тварина зберігає у своїй пам'яті уявний план своєї ділянки проживання.

Так, експерименти, проведені на мишах, показали, що гризуни, що жили у великому вольєрі, представить собою ділянку лісу, прекрасно знали розташування всіх можливих сховищ, джерел корму, води і т.д. Сова, випущена в цей вольєр, виявлялася здатної спіймати лише окремих молодих звірків. У той же час, коли мишей і сов у вольєр випускали одночасно, сови виловлювали практично всіх гризунів протягом першої ж ночі. Миші, які не встигли сформувати когнітивний план місцевості, не здатні були знайти потрібних укриттів.

Величезне значення мають уявні карти і в житті високоорганізованих тварин. Так, за твердженнями Дж. Гудолл, "карта", що зберігається в пам'яті шимпанзе, дозволяє їм легко знаходити харчові ресурси, розкидані на площі 24 кв. км в межах заповідника Гомбе, і сотень кв. км у популяцій, що мешкають в інших частинах Африки.

Просторова пам'ять мавп зберігає не тільки розташування великих джерел їжі, наприклад великих груп рясно плодоносних дерев, а й місцезнаходження окремих таких дерев і навіть поодиноких термітників. Протягом, принаймні кількох тижнів, вони пам'ятають про те, де відбувалися ті чи інші важливі події, наприклад конфлікти між спільнотами. Багаторічні спостереження В. С. Пажетнова за бурими ведмедями у Тверській області дозволили об'єктивно охарактеризувати, яку роль грає уявний план місцевості в організації їхньої поведінки. Слідами тваринного натураліст може відтворити деталі його полювання на велику здобич, переміщення ведмедя навесні після виходу з барлогу і в інших ситуаціях. Виявилося, що ведмеді часто використовують такі прийоми, як "зрізання шляху" при одиночній полюванні, обхід жертви за багато сотень метрів і ін Це можливо лише за наявності у дорослого ведмедя чіткої уявної карти району свого проживання.

Латентне навчання. За визначенням У. Торпа, латентне навчання - це "... освіта зв'язку між індиферентними стимулами або ситуаціями в відсутність явного підкріплення".

Елементи латентного навчання присутні практично в будь-якому процесі навчання, але можуть бути виявлені тільки в спеціальних дослідах.

У природних умовах латентне навчання можливе завдяки дослідницької активності тварини в новій ситуації. Воно виявлено не тільки у хребетних. Цю або подібну здатність для орієнтації на місцевості використовують, наприклад, багато комах. Так, бджола або оса, перш ніж полетіти від гнізда, здійснює "рекогносцирувальний" політ над ним, що дозволяє їй фіксувати в пам'яті "уявний план" даної ділянки місцевості.

Наявність такого "латентного знання" виражається в тому, що тварина, якій попередньо дали ознайомитися з обстановкою досвіду, навчається швидше, ніж контрольне, що не мало такої можливості.

Навчання "вибору за зразком". "Вибір за зразком" - один з видів когнітивної діяльності, також заснований на формуванні у тварини внутрішніх уявлень про середовище. Однак на відміну від навчання в лабіринтах, цей експериментальний підхід пов'язаний з обробкою інформації не про просторових ознаках, а про співвідношення між стимулами - наявність схожості або відмінності між ними.

Метод "вибору на зразок" був введений на початку XX ст. М.М. Ладигіна-Коту і з тих пір широко використовується в психології і фізіології. Він полягає в тому, що тварині демонструють стимул-зразок і два чи кілька стимулів для зіставлення з ним, підкріплюючи вибір того, який відповідає зразку.

Існує кілька варіантів "вибору на зразок":

вибір з двох стимулів - альтернативний;

вибір з декількох стимулів - множинний;

відставлений вибір - підбір "пари" пред'явленим стимулу тварина виробляє за відсутності зразка, орієнтуючись не на реальний стимул, а на його уявний образ, на уявлення про нього.

Коли тварина вибирає потрібний стимул, воно отримує підкріплення. Після зміцнення реакції стимули починають варіювати, перевіряючи, наскільки міцно тварина засвоїло правила вибору. Слід підкреслити, що мова йде не про просту виробленні зв'язку між певним стимулом і реакцією, а про процес формування правила вибору, заснованого на поданні про співвідношення зразка та одного із стимулів.

Успішне вирішення завдання при відставленої виборі також змушує розглядати даний тест як спосіб оцінки когнітивних функцій мозку і використовувати його для вивчення властивостей і механізмів пам'яті.

Використовуються в основному два різновиди цього методу:

вибір за ознакою подібності зі зразком;

вибір за ознакою відмінності від зразка.

Окремо треба відзначити так званий символьний, або знаковий, вибір за зразком. У цьому випадку тварина навчають вибирати стимул А при пред'явленні стимулу X і стимул В - при пред'явленні Y як зразок. При цьому стимули А і X, В і Y не повинні мати нічого спільного між собою. У навчанні за цією методикою на перших порах істотну роль грають чисто асоціативні процеси - заучування правила "якщо..., то...".

Спочатку досвід ставилося так: експериментатор показував мавпі який-небудь предмет - зразок, а вона повинна була вибрати такий же з інших запропонованих їй двох або більше предметів. Потім на зміну прямому контакту з твариною, коли експериментатор тримав у руках стимул-зразок і забирав з рук мавпи обраний нею стимул, прийшли сучасні експериментальні установки, у тому числі й автоматизовані, повністю розділили тварина і експериментатора. В останні роки для цієї мети використовують комп'ютери з монітором, чутливим до дотику, а правильно вибраний стимул автоматично переміщається по екрану і зупиняється поруч зі зразком.

Іноді помилково вважають, що навчання "вибору за зразком" - це те ж саме, що вироблення диференціювальні УР. Однак це не так: при диференціювання відбувається тільки освіта реакції на присутні в момент навчання стимули.

При "виборі за зразком" основну роль відіграє уявне представлення про відсутній в момент вибору зразку і виявлення на його основі співвідношення між зразком і одним із стимулів. Метод навчання вибору за зразком поряд з виробленням диференціювань використовується для виявлення здатності тварин до узагальнення.

 

Дослідження здатності до досягнення приманки, що знаходиться в полі зору тварини. Використання знарядь.

За допомогою завдань цього типу почалося безпосереднє експериментальне дослідження зачатків мислення тварин. Вперше їх використовував В. Келер. У його дослідах створювалися проблемні ситуації, які представляли новизну для тварин, а їх структура дозволяла вирішувати завдання екстрено, на основі аналізу ситуації, без попередніх проб і помилок. В. Келер пропонував своїм мавпам кілька завдань, вирішення яких було можливо тільки при використанні знарядь, тобто сторонніх предметів, які розширюють фізичні можливості тварини, зокрема "компенсуючих" недостатню довжину кінцівок.

Завдання, що застосовувалися В. Келером, можна розташувати в порядку зростання їх складності і різної ймовірності використання попереднього досвіду. Розглянемо найбільш важливі з них.

 

Дослід з кошиком.

Це відносно просте завдання, для якої, мабуть, існують аналоги в природних умовах. Кошику підвішували під дахом вольєри і розгойдували за допомогою мотузки. Що лежить в ній банан неможливо було дістати інакше, ніж піднявшись на крокви вольєри в певному місці і зловивши хитну кошик. Шимпанзе легко вирішували завдання, проте це не можна з повною упевненістю розцінювати як екстрено виникло нове розумне рішення, оскільки не виключено, що зі схожою завданням вони могли стикатися раніше і мали досвід поведінки в подібній ситуації.

Завдання, описані в наступних розділах, являють собою найбільш відомі і вдалі спроби створення тварині проблемних ситуацій, для виходу з яких у нього немає готового рішення, але які можна вирішити без попередніх проб і помилок.

 

Підтягування приманки за нитки.

У першому варіанті завдання лежить за гратами приманку можна було отримати, підтягуючи за прив'язані до неї нитки. Це завдання, як з'ясувалося згодом, виявилася доступною не тільки шимпанзе, але також нижчим мавпам та деяким птахам. Більш складний варіант цього завдання був запропонований шимпанзе в дослідах Г.3. Рогінський, коли приманку треба було підтягувати за два кінці тасьми одночасно. З таким завданням шимпанзе в його дослідах не впоралися.

 

Використання ціпків.

Більш поширений інший варіант задачі, коли банан, що знаходиться за кліткою поза межами досяжності, можна було дістати тільки за допомогою палиці. Шимпанзе успішно вирішували і це завдання. Якщо палиця знаходилася поруч, вони бралися за неї практично відразу, якщо осторонь - рішення вимагало деякого часу на роздуми. Поряд з палицями шимпанзе могли використовувати для досягнення мети і інші предмети.

В. Келер виявив різноманітні способи звернення мавп з предметами як в умовах експерименту, так і в повсякденному житті. Мавпи, наприклад, могли використовувати палицю в якості жердини при стрибку за бананом, як важіль для відкривання кришок, як лопату при обороні і нападі; для очищення вовни від бруду; для вивудження термітів з термітника і т.п.

 

Орудійна діяльність шимпанзе.

Спостереження В. Келера за гарматної діяльністю шимпанзе дали початок особливому напрямку у вивченні поведінки. Справа в тому, що використання тваринами знарядь уявлялося найбільш очевидною демонстрацією наявності у них елементів мислення як здатності в новій ситуації приймати адекватне рішення екстрено, без попередніх проб і помилок.

Вивчення гарматної діяльності склало один з фрагментів того комплексного дослідження поведінки антропоїдів, яке проводив Л.А. Фірсов. У його роботах наведено численні спостереження за гарматної діяльністю приматів в лабораторії і в умовах, наближених до природних, на невеликому озерному острові у Псковській області.

Для перевірки здатності шимпанзе до використання природних об'єктів як знаряддя був розроблений спеціальний апарат. Він представляв собою прозорий ящик, всередину якого поміщали приманку. Щоб отримати її, потрібно було потягнути за ручку тяги, досить віддалену від апарату. Проблема полягала в тому, що як тільки тварина відпускало рукоятку, дверцята апарату зачиняються. При цьому тяга була дуже довгою, і обох рук шимпанзе було недостатньо, щоб, тримаючись за ручку, одночасно дотягнутися до баночки з компотом. Молодий самець Тарас впорався з цим завданням. Після безуспішних спроб вирішити задачу "в лоб" він відійшов убік найближчих кущів, виламав досить довгу і міцну хворостину і з нею повернувся до апарату. Не роблячи ніяких зайвих (пошукових або пробних) рухів, він з силою потягнув за рукоять тяги. Відкрилася при цьому дверцята він заклинив за допомогою принесеної з лісу палиці. Переконавшись в досягнутому результаті, Тарас стрімко кинувся до апарата, відкрив дверцята і забрав приманку.

Характерно, що пошуки потрібного знаряддя не були сліпими пробами і помилками: було схоже, що мавпа діє у відповідності з певним планом, добре уявляючи собі, що їй потрібно. Проведений аналіз згодом кінокадрів, знятих під час досвіду, підтвердив це припущення, так як плівка зафіксувала руху, якими Тарас як би "приміряв" необхідну довжину майбутнього знаряддя, зіставляючи її з розмірами власного тіла.

При добуванні видимою, але недоступною приманки, яку опускали на дно вузької і досить глибокої ямки, шимпанзе також проявили здатність швидко вибирати найбільш відповідне знаряддя, і це також відбувалося не як "проби навмання", а як би в результаті зіставлення з уявним чином потрібного їм гармати.

У вирішенні цього завдання чітко проявилися індивідуальні особливості поведінки всіх чотирьох шимпанзе. Так, Сільва щоразу особливим чином готувала собі знаряддя. Вона пригинав якийсь кущ, відламував або відкушувала від нього кілька гілок і поверталася до ямки. Там вона приймалася за остаточну підготовку знарядь: ділила гілки на короткі шматочки, о