ИСТОКИ КОГНИТИВНОЙ РЕВОЛЮЦИИ

Несмотря на то, что лидер развивающегося бихевиоризма Уотсон категорически отрицал ментализм , психическое состояние продолжали принимать во внимание как экспериментально, так и концептуально. В действительности, доверие к нему возросло благодаря появлению концепции озарения (догадки), скрытого обучения и когнитивных карт, которые стали относить не к ассоциативному, а когнитивному обучению .

Вольфганг Кёлер, один из основателей гештальт-теории , в своей книге «Интеллект обезьян», которая впервые была опубликована на немецком в 1917 году, а затем в 1925 году переведена на английский и в 1927 году физиологистом Полем Гийомом на французский язык, продемонстрировал пример догадки или внезапного осознавания («Ага!») у шимпанзе, который решал задачи. Феномен наблюдался после серии попыток и последовавшей за ними фазы размышлений (или «реорганизации перцептивного поля» в соответствии с принципами гештальтпсихологии).

Рисунок 3. 1. (а) Шимпанзе Султан с двумя стеблями тростника ; (б) Кривая, демонстрирующая процесс обучения Юлиуса. До 290 попытки никакого прогресса не наблюдалось, а затем он блестяще справился с задачей . Обратите внимание: к 220 попытке для повышения мотивации ситуация была изменена, но результат лишь ухудшился; (в) обезьяна поставила два ящика один на другой, чтобы достать фрукт .

Например, в ходе эксперимента шимпанзе по кличке Султан получил 2 полых стебля тростника, похожих на те, которые он использовал, чтобы достать плоды. Один из стеблей оказался более узким, и обезьяна вставила их друг в друга, сделав одну длинную палку. Затем она немедленно попыталась сбить фрукты, до которых прежде не доставала руками и к которым потеряла интерес после нескольких неудачных попыток (см. рисунок 3. 1). «После этого она вне сомнений воспользовалась длинной палкой разумно, - кажется, что случай был лишь вспомогательным средством, правда достаточно действенным, который сразу привел к догадке» .

Кёлер был не единственным, кто принимал во внимание психологические состояния при решении задач, учитывая, что его учителями были такие видные бихевиористов как Уотсон и Торндайк. Роберт Йеркс также следовал в этом направлении исследований и пришел к аналогичным выводам. Действительно, за год до Кёлера он опубликовал экспериментальный отчет о психической жизни обезьян , в котором описывалось, как орангутан по кличке Юлиус решал задачи реляционного типа (определить, что находится слева, что справа, а что между). Метод, разработанный Йерксом, получил названием множественного выбора . Он состоит в поиске правильного решение из нескольких возможных. Учёный составил графики, отражающие процесс обучения, в отличие от установок Кёлера, позволявших лишь качественные описания. Графики (кривые обучения) демонстрируют резкое сокращение совершаемых Юлиусом ошибок в течение нескольких дней: «Эти кривые, нарисованные в соответствии с количеством ежедневных ошибок как если бы их совершал человек, вне сомнения описывают мыслительный и, вероятно, разумный процесс: резкое падение от максимальной точки почти до базового уровня наводит на мысль, если не доказывает, о внезапном понимании. У человекообразных обезьян никогда ранее не удавалось получить подобную кривую обучения ». Директор журнала L-Annee biologique Ив Делаж прокомментировал это следующим образом : «Исследования мыслительной реакции. Очевидно, две мелкие обезьяны и орангутан продемонстрировали протекание репрезентативных процессов , которые у орангутана довольно сложны », предвосхитив таким образом возникновение концепции представления, которая образует краеугольный камень когнитивных наук.

В статье Йеркса упоминались многие задачи, схожие с задачами в исследованиях Кёлера. Например, обезьяне надо было поставить несколько ящиков один на другой, чтобы добраться до фрукта (см. рисунок 3. 1. с). Хотя Йеркс и Кёллер кратко упоминают друг о друге в своих работах, приведённые цитаты скорее подчёркивают плохую взаимную осведомлённость, связанную с Первой Мировой войной.

По словам Эдварда Толмена , который в противоположность радикальному бихевиоризму Уотсона ввел термин необихевиоризм, Хью Блоджетт сформулировал концепцию скрытого обучения, а также провел под наблюдением Толмена первые эксперименты, ставшие частью его докторской диссертации.

Блоджетт использовал три группы крыс, одну контрольную и 2 экспериментальные, которых он учил раз в день проходить лабиринт. Контрольная группа (группа 1) следовала классической процедуре: крысы постоянно находили еду на выходе, расположенном в дальнем конце из лабиринта. В экспериментальной группе (группа 2) еда появлялась только на 7 день и далее ежедневно, а во второй экспериментальной группе (группа 3) на 3 день. Кривые обучения демонстрировали резкое сокращение ошибок после введения пищи в экспериментальных группах (2 и 3), приводившее их результативность на уровень контрольной группы 1.

Толмен и Чарльз Хонзик повторили этот эксперимент с некоторыми модификациями. Они увеличили количество животных и усложнили лабиринт (14 коридоров вместо 6). Более того, крысы были разделены на 2 группы: C1, которую постоянно снабжали кормом на выходе, С2, никогда не получавшей корма в конце лабиринта и экспериментальную группу Е, которой стали давать еду на 11 день. Исследователи добились схожих с Блоджеттом результатов с классической кривой обучения у первой группы. У второй (в течение всего эксперимента) и третьей группы (на протяжении первых 11 дней) кривая демонстрировала почти полное отсутствие обучения, а затем в третьей группе наблюдался резкий скачок обучаемости. Начиная с 12 дня крысам из группы Е потребовалось сравнительное меньшее время для освоения лабиринта (см. рисунок 3. 2). Иными словами, в обоих экспериментах внезапное улучшение результативности у крыс в экспериментальных группах после появления подкрепления показало, что несмотря на отсутствие подкрепления на ранней фазе, им удалось усвоить расположение лабиринта в скрытой форме, будучи мотивированными только использованием своих знаний - так называемой когнитивной карты : «Мы считаем, что в процессе обучения в мозгу крыс сформировалось нечто вроде карты области- предварительной, когнитивной карты окружающей среды».

Рисунок 3. 2. Как по меньшему количеству совершаемый ошибок (заход в тупик), так и по сокращению времени, которое потребовалось для успешного прохождения лабиринта, введение подкрепления на 11 день показало признаки латентного обучения крыс в экспериментальной группе (HNR-R: без корма, с вознаграждением) .

Именно эта предварительная карта, с указанием маршрутов, путей и экологических отношений, определяет вероятные реакции животного. Научившись однажды находить корм, они демонстрируют, что в течение периода, когда вознаграждения не было, крысы выучили расположение тупиков. Они составили «карту» и смогли ею воспользоваться, когда у них появилась мотивация к действию .

Животные, оказавшиеся в непривычное обстановке, явно демонстрируют способность к скрытому обучению, которое идет рука об руку с исследовательским поведением. В частности, оно помогает им ориентироваться в среде обитания. Взять, к примеру, лошадей, которые способны определять свое местоположение и находить дорогу домой, хотя площадь участка обитания может составлять десятки километров. Они не бродят хаотично в поисках водопоя, который бывает сильно удален от места кормления. Точно так же они не перемещаются беспорядочно между пастбищными участками, но способны локализовать участки, где у них больше шансов найти пропитание.

Теме организации пространства и ориентации у лошадей посвящено мало исследований, тем не менее, на основании того, что уже известно, можно сформулировать реалистичную гипотезу. Прежде всего, представляется вероятным, что, следуя в детстве за матерью в ходе перемещения родовой группы, жеребенок накапливает информацию об окружающей среде и посредством скрытого обучения знакомится с различными опорными точками и очертаниями разных мест. В то же время, он будет находить пути через заимствование. Следовательно, молодая лошадь постепенно формирует своего рода ментальное картографическое представление о месте своего обитания, - когнитивную карту - запоминая места, взаимное расположение предметов, маршруты, короче говоря, знакомится с местностью с помощью визуальных и особенно обонятельных знаков. Более того, теперь известно, что в мозгу, особенно в гиппокампусе млекопитающих имеются пространственные клетки и нейроны направления головы, функционально и анатомически связанные с гиппокампусом , которые отвечают за формирование подобного представления.

Этой моделью, помимо знакомых обонятельных сигналов при благоприятном ветре, можно объяснить способность домашних лошадей возвращаться на конюшню без всадника в незнакомых местах.

Однако остается много открытых вопросов, например, относительно роли косвенных сигналов и более глобальных подсказок, способствующих пространственной ориентации, или о том, как лошади запоминают (в краткосрочной и долговременной перспективе) и используют данные о состоянии растительности в разных частях пастбища. Хотя понятие когнитивной карты сохраняет свою актуальность, после того, как до начала 1970-х годов популярность этой теории немного пошла на убыль, она не может сама по себе в полной мере объяснить сложность реальных ситуаций.

Завершая отступление от того, что касается нашего любимого животного, и ненадолго возвращаясь к Толмену, позвольте мне добавить, что его вклад был значительным по крайней мере в двух отношениях: его теория обучения является своего рода прологом к подходу о познании у животных. В частности, он ввел не только понятие промежуточной переменной, участвующей во взаимоотношениях между раздражителем и реакцией, но и концепцию когнитивной карты и гипотетического целенаправленного внимания, согласующегося с гипотезой, согласно которой поведение животных обусловлено определенной целью, так называемой ассоциативной моделью связи между стимулом и реакцией. Кроме того, мы должны быть благодарны Толмену за то, что он показал, насколько важно в контексте строгого экспериментального подхода принимать во внимание психическое состояние, без необходимости прибегать к рефлексии или рассматривать животных, как людей.

Комментарии: