Експериментальне вивчення когнітивних процесів

Поняття "когнітивний процес"

Активне пізнання навколишнього світу здійснюється завдяки когнітивним або пізнавальним процесам .

Даний термін вживають для позначення тих видів поведінки тварин і людини, в основі яких лежить не умовно-рефлекторний відповідь на вплив зовнішніх стимулів, а оперування уявними визначеннями - образами. До когнітивних процесів відноситься ряд форм складного навчання і пам'яті, всі види мислення або розумової діяльності, а також здатність до використання попереднього досвіду у вигляді узагальнень і абстрагування. Таким чином, можна поставити знак рівності між вищими когнітивними здібностями та інтелектом.

В процесі пізнання людиною дійсності психологи відзначають три основні функції інтелекту:

  • • здатність до навчання;
  • • оперування символами;
  • • здатність до активного оволодіння закономірностями навколишнього середовища.

Когнітивні функції відіграють дуже важливу роль в індивідуально-пристосувальної діяльності тварин і людини. Внутрішні уявлення можуть відображати найрізноманітніші типи сенсорної інформації, не тільки абсолютні, а й відносні ознаки стимулів, а також співвідношення між різними стимулами і між подіями минулого досвіду. Образно кажучи, тварина створює якусь внутрішню картину світу, що включає комплекс уявлень "що", "де", "коли". Ці уявлення лежать в основі обробки інформації про тимчасові, числових і просторових характеристиках середовища і тісно пов'язані з процесами пам'яті. Таким чином, в основі когнітивних процесів лежить здатність тварин так чи інакше використовувати попередній досвід і переносити його в нові ситуації. Д. Мак-Фарленд (1988) зазначає, що когнітивна діяльність тварин відноситься до розумових процесів.

Методи вивчення когнітивних процесів (по 3. А. Зоріної і І. І. Полєтаєва, 2012)

Основними методами вивчення когнітивних процесів у тварин є: метод відстрочених реакцій, метод навчання в лабіринтах, вироблення дифференцировочного умовних рефлексів, в тому числі формування "установки на навчання", навчання "вибору за зразком" і т.д.

Вироблення дифференцировочного умовних рефлексів

Методики, засновані на виробленні у тварин дифференцировочного умовних рефлексів і їх систем, детально розглядалися нами в гл. 6. Тварин навчають диференціювати об'єкти по самим різними параметрами: формою, кольором, силі звуку, яскравості спалаху світла і т.п. Навчання зазвичай йде поступово, з підвищенням вимог, що стосуються тонкощі диференціювання. Наприклад, тварин можна навчити розрізняти конкретні коло і квадрат, а будь-які кола і квадрати незалежно від їх розміру, кольору, орієнтації і т.п. З цією метою в процесі навчання тварині кожен наступний раз 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 має ті ж геометричні форми. В результаті такого тренування у тварини поступово відбувається узагальнення основного ознаки, в даному випадку кола. Таким методом можна досліджувати не тільки здатність тварин до навчання, а й здатність до узагальнення, яка становить одне з найважливіших властивостей довербального мислення тварин.

Одним з глобальних питань, постійно постають перед дослідниками, є пошук відмінностей в здатності до навчання у різних таксономічних груп, що відображають особливості 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. Я не можу знайти подібних відмінностей і в освіті окремих дифференцировочного умовних рефлексів. Однак завдяки створенню різноманітних їх комбінацій, було розроблено декілька експериментальних методик, що дозволяють оцінювати здатність до "складних форм навчання", або серійного навчання.

Ці методики дозволяють виявити деякі відмінності в здатності до складного навчання у тварин з різним рівнем організації мозку. Серед таких методик можна назвати, наприклад, послідовні переробки сигнального значення дифференцировочного стимулів - формування установки на навчання, формування "систем" дифференцировочного умовних рефлексів, навчання "вибору за зразком" і т.д.

Формування "установки на навчання"

Одним з таких методів є розроблений американським дослідником Г. Харлоу метод формування "установки на навчання". Даний тест знайшов досить широке застосування як для оцінки індивідуальних здібностей тваринного, так і в якості порівняльного методу. Сам метод полягає в наступному: спочатку тварина навчають простий диференціювання - вибору одного з двох стимулів, наприклад: є з однією з двох що стоять поруч годівниць, - тієї, яка знаходиться постійно зліва. Після того, як у тварини виробився міцний умовний рефлекс на місце розташування корми, його починають класти в годівничку, розташовану праворуч. Коли у тварини виробляється новий умовний рефлекс, корм знову починають класти в ліву годівницю. По завершенні другої стадії навчання формують третю диференціювання, потім четверту і т.д. Зазвичай після чималої 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 їм 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 даної методики, крім описаної форми "ліво - право", можливі вироблення дифференцировочного 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 схожі на перші.

Методом формування установки на навчання вперше була отримана широка порівняльна характеристика навченості тварин різних систематичних груп, яка певною мірою корелює з показниками організації мозку. Очевидно разом з тим, що ці результати свідчили про існування у тварин деяких процесів, що виходять за рамки простого освіти дифференцировочного умовних рефлексів. Г. 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 спроби. Даний вид навчання за своєю суттю і за які лежать в його основі механізмів близький до процесу узагальнення, при якому виявляється загальне правило вирішення багатьох однотипних завдань.

Метод "вибору за зразком"

Даний метод був введений на початку XX ст. Η. Н. Ладигіна-Коте і з тих пір широко використовується в психології і фізіології. Цей метод виник у процесі вивчення пізнавальних можливостей в сфері сприйняття і інтелекту шімпанзенка Иони. Один з дослідів методики полягав у тому, що експериментатор показував шимпанзе один з предметів лежать перед людиною і просив Иони вибрати такий самий предмет з набору лежать перед ним. Перші експерименти проводилися з метою вивчення здатності мавпи розрізняти кольори, для чого застосовувалися різнокольорові жетони. Пізніше в експериментах використовувалися найрізноманітніші предмети. В результаті було виявлено, що правильний вибір може здійснюватися навіть при наданні шимпанзе дуже великого числа об'єктів - аж до 50. При цьому предмети можуть істотно відрізнятися один від одного за формою, розміром і т.д.

Иони правильно вирішував всі завдання подібного типу і часто навіть розважав себе подібним способом. В результаті численних експериментів також було встановлено, що мавпи здатні розрізняти форму об'єктів. Иони розрізняв плоскі і об'ємні фігури, такі як овал, коло, трапеція, квадрат, трикутники, багатокутники, кулі, піраміди, конуси і т.п .. Шимпанзе був здатний переносити зорові сприйняття на відчутні. Так, він на дотик визначав потрібну фігуру після показу того чи іншого зразка. Ця методика широко застосовується для вивчення здатності тварин до узагальнення та абстракції.

Існує так званий символьний , або знаковий вибір за зразком. У цьому випадку в процес навчання вводять символи, відповідні різних предметів. Наприклад, яблуку відповідає зображення трикутника, а апельсину - зображення кола, банан позначається зірочкою і т.п. При пред'явленні мавпі певного символу вона повинна вибрати відповідний йому предмет. У дослідах, де потрібно вибрати за ознакою подібності зі зразком, експериментатор показує мавпі який-небудь предмет - зразок, а вона повинна вибрати такий же з інших пропонованих їй двох або більше предметів. У разі вибору за ознакою відмінності від зразка, мавпа повинна вибирати будь-який інший предмет (рис. 7.3).

Η. Н. Ладигіна-Котс під час досвіду з шимпанзе Иони

Мал. 7.3. Η. Н. Ладигіна-Котс під час досвіду з шимпанзе Иони: вибір за зразком літери "А" [1]

Пізніше на зміну експериментів з прямим контактом з твариною прийшли сучасні експериментальні установки, в тому числі і 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. Автоматизовані експерименти дозволяють виключити неусвідомлені підказки з боку дослідника.

Метод навчання вибору за зразком поряд з виробленням дифференцировок використовується для виявлення здатності тварин до узагальнення. У той же час, навчання вибору за зразком - не просто одна з модифікацій методики вироблення дифференцировочного умовних рефлексів, а значно складніше завдання. При диференціюванні відбувається тільки освіту реакції на присутні в момент навчання стимули. При виборі за зразком основну роль грає уявне представлення про відсутній в момент вибору зразку і виявлення на його основі співвідношення між зразком і одним із стимулів. На цьому методі засновано навчання людиноподібних мавп мов-посередників, що становить окрему главу в дослідженні інтелектуальних здібностей цих тварин.

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 класичному варіанті досвіду тварина поміщається в камеру, звідки воно бачить три однакових і симетрично розташованих ящика. У присутності тварини в один з ящиків кладеться приманка. Після закінчення деякого часу, названого періодом відстрочки, тварина випускають з клітки і воно повинно вибрати ящик з приманкою.

У цих експериментах тварини різних видів поводилися по-різному. Щури виявилися практично нездатні запам'ятовувати місце розташування приманки. Собаки роблять правильний вибір тільки в тому випадку, якщо після того як корм покладено в один з ящиків, вони орієнтують тіло у напрямку до нього і зберігають цю нерухому позу протягом усього періоду відстрочки. Якщо під час відстрочки їх щось відволікає, то вибір найчастіше буває помилковим. Мавпи в подібних випадках не зберігають певної пози і можуть навіть розгулювати по клітці, що не заважає їм після відстрочки робити правильний вибір. У шимпанзе формується не просто уявлення про очікуване підкріплення, але очікування певного його виду. Так, в одному з експериментів улюблений мавпою банан був непомітно для неї замінений морквою. Після закінчення періоду відстрочки шимпанзе Білл вибрав потрібний ящик, дістав морква, поклав її в рот і пішов назад. Однак на півдорозі він зупинився, вийняв морква з рота, оглянув її і знову повернувся до ящика. Він перевернув його, ретельно оглянув все навколо, потім, демонструючи крайню ступінь невдоволення, повернувся і з'їв моркву. Аналогічним чином поводилися і мавпи, що виявили в ящику замість банана салат.

Успішне вирішення завдання на відстрочені реакції вважається доказом наявності у тварини уявного уявлення про захований предмет (його образу), що особливо наочно продемонстровано в дослідах з заміною приманки.

За допомогою цього методу було проведено дослідження відстрочених реакцій у представників різних видів тварин і показано, що їх поведінка може направлятися не тільки діючими в даний момент стимулами, а й зберігаються в пам'яті слідами, образами або уявленнями про відсутніх стимулах. Уявні уявлення контролюють і набагато більш складні форми поведінки, зокрема здатність орієнтуватися в просторі.

Метод навчання в лабіринтах

Різноманітні за формою і складності лабіринти здавна широко застосовуються при вивченні складних форм поведінки тварин (рис. 7.4). Залежно від будови лабіринти можуть використовуватися як при дослідженні умовно-рефлекторної діяльності, так і для оцінки когнітивних процесів тварин. Поміщене в лабіринт піддослідна тварина повинна навчитися знаходити найкоротший шлях до певної мети, найчастіше - харчової приманки. У деяких випадках метою може служити притулок або інші сприятливі умови. Іноді при відхиленнях тваринного від правильного шляху воно отримує покарання. Метод лабіринту дозволяє вивчати різні сторони поведінки: здатність тварин до навчання, просторову орієнтацію, пам'ять, здатність до переносу рухових навичок в нові умови, до формування чуттєвих відчуттів (шкірно-м'язову та інші форми чутливості), і т.д.

Найпростіша форма лабіринту має вигляд Т-образного коридору або трубки. В цьому випадку при повороті в одну сторону тварина отримує нагороду, при повороті в іншу його залишають без нагороди або навіть карають. Лабіринти цього типу використовуються для навчання найпримітивніших тварин

Більш складні лабіринти складаються з різних комбінацій Т-образних або подібних їм елементів і тупиків, захід у які розцінюється як помилка тварини. Результати проходження твариною лабіринту визначаються, як правило, за швидкістю досягнення мети і за кількістю допущених помилок.

Найбільш поширеним типом лабіринту, використовуваним переважно в роботі з лабораторними гризунами, є лабіринт з коридорами. У типовому експерименті голодне тварина запускається в лабіринт, блукає по різних його ділянках, заходить в безвихідь, поки нарешті не досягне годівниці з їжею або виходу з лабіринту. Годівниця з приманкою може розташовуватися в центрі або, навпаки, біля виходу з лабіринту. У процесі освоєння лабіринту тварина від експерименту до експерименту робить все менше і менше помилок і витрачає все менше часу на пробіжку від старту до мети.

Лабіринти різних типів

Мал. 7.4. Лабіринти різних типів:

а - Т-подібний; б - прямокутний; про - радіальний

При вивченні когнітивних здібностей високоорганізованих тварин найчастіше використовують радіальний і водний лабіринти.

Методика радіального лабіринту була запропонована американським дослідником Д. Олтона. Зазвичай радіальний лабіринт складається з центральної камери і восьми (або 12) відкритих або закритих променів - коридорів. Довжина променів встановлюється в залежності від розмірів піддослідної тварини. Так, в класичних дослідах па щурах довжина променів лабіринту варіюється 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 приманка переміщається за певною схемою з одного променя в інший. В експерименті голодне тварина садять в центральний відсік, і воно починає заходити в промені в пошуках їжі. При повторному заході в той же відсік тварина злиденні більше не отримує, а такий вибір класифікується експериментатором як помилковий. По ходу досвіду у тварин формується уявне представлення про просторову структуру лабіринту і закономірності переміщення приманки з одного променя в інший. В ході повторних тренувань "уявна карта" радіального лабіринту поступово вдосконалюється. Крім вивчення здатності до формування просторових навичок, метод радіальних лабіринтів використовується для вивчення пам'яті тварин. Застосування цього варіанта лабіринту виявилося досить результативним і для навчання більш високоорганізованих тварин, наприклад, дрібних представників загону хижих.

На початку 1980-х рр. шотландський дослідник Р. Морріс запропонував для дослідження здатності тварин до формування просторових уявлень використовувати "водний лабіринт". Метод набув великої популярності, 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 в замутненої воді 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 краю басейну. Поступово час, який проходить від пуску тваринного до відшукання платформи, коротшає, а шлях спрощується. Це свідчить про формування у тварини уявлення про просторове розташування платформи на основі зовнішніх по відношенню до басейну орієнтирів. Подібне уявлення може бути більш-менш точним. Визначити, в якій мірі тварина пам'ятає положення платформи, можна перемістивши її в нове положення. Показником міцності сліду пам'яті в даному випадку буде час, яке тварина проведе, плаваючи над старим місцем розташування платформи. 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.

"Когнітивна карта" або "уявний план" лабіринту

Досліджуючи поведінку щурів в лабіринтах різної конструкції, Е. Толмен дійшов висновку, що загальноприйнята в 1930-х рр. бихевиористической схема "стимул - реакція" не може задовільно описати поведінку тварини, що засвоїла орієнтацію в такому складному середовищі, як лабіринт. Він 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 ж ці процеси можна досліджувати строго об'єктивно по їх функціональному прояву в поведінці.

На думку Е. Толмена, в процесі навчання у тварини формується внутрішнє уявлення про всі ознаки лабіринту у вигляді так званої "когнітивної карти", або його "уявний план", на основі якого тварина будує свою поведінку. Роботи з радіальним лабіринтом дозволили дослідникам виявити у тварин (головним чином щурів) наявність певних стратегій пошуку їжі.

В одних випадках тварина при пошуку їжі покладається на своє уявне представлення про просторову структуру лабіринту. Ця стратегія називається аллоцентріческой і передбачає формування у тварини когнітивної карти. В інших випадках тварина в процесі пошуку їжі використовує конкретні орієнтири в лабіринті і зіставляє з ними положення свого тіла. Така стратегія називається езопової. Вона заснована на знанні твариною конкретних орієнтирів.

Однак, оскільки тварина, особливо в процесі навчання, може паралельно використовувати елементи обох стратегій, такий розподіл у великій мірі умовно.

латентне навчання

Освіта "уявного плану" може відбуватися і під час відсутності підкріплення, в процесі орієнтовно-дослідницької активності. Цей феномен Толмен назвав латентним навчанням. За визначенням У. Торпа, латентне навчання - це "... освіту зв'язку між індиферентними стимулами або ситуаціями під час відсутності явного підкріплення" [2] . Елементи латентного навчання присутні практично в будь-якому процесі навчання, але можуть бути виявлені тільки в спеціальних дослідах. У природних умовах латентне навчання можливо завдяки дослідницькій активності тваринного в новій ситуації.

Латентне навчання виявлено не тільки у хребетних. Подібну здатність для орієнтації на місцевості використовують, наприклад, багато комах. Так, бджоли і оси, перш ніж полетіти від вулика або гнізда, роблять "рекогносцирувальний" політ над ним, що дозволяє 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, яка не мала такої можливості.

Здатність тварин до орієнтації в просторі

Експериментальне вивчення здатності тварин орієнтуватися в просторі і спостереження в природі показали, що при знаходженні шляху до мети тварини можуть використовувати різні способи, які вчені порівнюють з прокладанням морських шляхів. Серед цих способів:

  • • "числення" шляху;
  • • використання орієнтирів;
  • • "навігація по карті".

При орієнтації за допомогою "числення" шляху тварина відстежує своє переміщення, а інтегральна інформація про пройдений шлях, мабуть, забезпечується співвіднесенням цього шляху і витраченого часу. Це найбільш примітивний спосіб орієнтації в просторі, оскільки він не пов'язаний з зовнішньою інформацією і недостатньо точним, і саме через це у високоорганізованих тварин його практично не можна спостерігати в ізольованому вигляді.

Орієнтація на місцевості з використанням орієнтирів у великій мірі пов'язана з формуванням 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 на місцевості за допомогою "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.

Ці способи орієнтації в просторі дуже нагадують егоцентричних стратегію, яка використовується тваринами при навчанні в лабіринтах.

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 тварину спирається при виборі тієї чи іншої поведінки, а також за характером внутрішніх "уявлень", які у нього при цьому формуються. Численні спостереження за тваринами в природному місці їх існування показують, що вони прекрасно орієнтуються на місцевості, використовуючи всі ці способи. Кожна тварина зберігає у своїй пам'яті уявний план своєї ділянки проживання. Так, експерименти, проведені на мишах, показали, що гризуни, які мешкали у великому вольєрі, який представляв собою ділянку лісу, прекрасно знали розташування всіх можливих притулків, джерел корму, води і т.д. Сова, випущена в цей вольєр, виявлялася здатною зловити лише окремих молодих звірків. У той же час, коли мишей і сов в вольєр випускали одночасно, сови виловлювали практично всіх гризунів протягом першої ж ночі. Миші, які не встигли сформувати когнітивний план місцевості, не були здатні знайти потрібного укриття.

Безсумнівно, що крім уявної когнітивної карти величезну роль в орієнтуванні на місцевості відіграє і біологічне сигнальне поле. Очевидно, когнітивну карту потрібно вважати однією з його важливих складових.

Величезне значення мають когнітивні карти в житті високоорганізованих тварин. Багаторічні спостереження В. С. Пажетнова (2012) за бурими ведмедями в Тверській області показали, що ведмеді часто використовують такі прийоми, як "зрізання шляху" при одиночній полюванні, а також обхід жертви за багато сотень метрів і ін. Це можливо лише при наявності у дорослого ведмедя чіткої уявної карти району свого проживання.

Вельми цікавий експеримент був проведений в Університеті Атланти американської дослідницею С. Бойзен з шимпанзе Шебою. Експеримент полягав в наступному: мавпі показували модель її ігрової кімнати, а потім ховали модель цікавою для неї приманки в певне місце. Справжня приманка поміщалася в тому ж місці в кімнаті. Потім мавпі пропонували знайти заховану приманку. Як показали результати даного експерименту, випущена в кімнату мавпа впевнено відправлялася до місця, де знаходилася принада. Ці досліди показали, що шимпанзе здатний зіставити когнітивну карту знайомої кімнати і її модель, тобто узагальнити ці предмети.

Дослідження О. Келера

Дослідженням когнітивних процесів у більш нізкоорганізованних тварин займався рідний брат відомого дослідника інтелекту людиноподібних мавп Вольфганга Келера, Отто Келер (1889-1974), колега і однодумець К. Лоренца.

О. Келер вивчав здібності до узагальнення і формування довербальних понять у ряду видів тварин, що не відносяться до приматів. Велику популярність здобули його досліди з навчання птахів "рахунку", а точніше - оцінці та оперування кількісними, і особливо числовими параметрами стимулів (рис. 7.5). На підставі цих дослідів він прийшов до висновку і сформулював уявлення про наявність довербального мислення у деяких птахів і ссавців. Завдяки роботам О. Келера здатність до "рахунку" стала такою ж моделлю для вивчення зачатків мислення тварин, як гарматна і конструктивна діяльність.

Вивчення здатності до рахунку у птиці

Мал. 7.5. Вивчення здатності до рахунку у птиці

Вивчення здатності тварин до узагальнення та абстрагування

Узагальнення і абстрагування є важливими складовими розумового процесу, завдяки яким мислення виступає як "узагальнене і опосередковане відображення дійсності". Ці процеси забезпечують ту сторону мислення тварин, яка не пов'язана з екстреним рішенням нових завдань, а заснована на здатності в процесі навчання і набуття досвіду виділяти і фіксувати відносно стійкі, інваріантні властивості предметів і їх відносин.

Узагальнення передбачає уявне виділення найбільш загальних властивостей, які об'єднують ряд стимулів або подій, перехід від одиничного до загального. Завдяки процесу порівняння інформації, що надходить з зберігається в пам'яті (в даному випадку з поняттями і узагальненими образами) тварини можуть здійснювати адекватні дії в нових ситуаціях.

Абстрагування відображає інша властивість розумового процесу - незалежність сформованого узагальнення від другорядних, несуттєвих ознак. І. М. Сєченов (1935) образно визначав цю операцію як "видалення від чуттєвих коренів, від конкретного образу предмета, від комплексу спричинених ним безпосередніх відчуттів" [3] . Процес узагальнення тісно пов'язаний з функціями пам'яті. Для дослідження здатності тварин до узагальнення використовують два основні методи: вибір за зразком і формування дифференцировочного умовних рефлексів. Після серії попередніх експериментів, із застосуванням великого набору стимулів, піддослідному тварині пред'являється так званий тест на "перенесення". Він полягає в тому, що замість тренувального набору стимулів застосовують нові, в тій чи іншій мірі відрізняються від них. Чим ширше діапазон стимулів, на які тварина реагує правильно без додаткового доучивания, тим більше абстрактним можна вважати сформований поняття і тим вище доступна йому ступінь абстрагування. Численні експерименти, проведені на різних видах птахів і ссавців, показали, що тварини можуть формувати такі поняття як подібність і відмінність, парність і непарність, симетрія, новизна, просторові характеристики, число елементів у множині тощо [4] Виявилося також, що деякі тварини можуть формувати поняття не тільки про окремо взятих властивості предметів, а й так звані "природні поняття", наприклад, вибірково реагувати на будь-які зображення людини, води, дерев і т.д. в широкому діапазоні варіантів. Оскільки в даному випадку потрібна менша ступінь абстрагування, прийнято розцінювати це як здатність до категоризації. Показано, що ступінь перенесення адекватного рішення на нові стимули залежить як від умов навчання, так і від виду тварини. Чим більше параметрів змінювалося в процесі навчання, тим краще була реакція на нові стимули тієї ж категорії. Дуже істотні відмінності виявлені також в поведінці тварин різних видів. Так, наприклад, голуби демонструють вкрай низьку здатність до переносу досвіду, а Вранова птиці вирішують даний тест вельми успішно. Істотні відмінності виявлені і між ссавцями різних систематичних груп.

Аналіз вироблення умовних рефлексів на відносні ознаки сигналів, генералізації і перенесення навичок показав, що тваринам в тій чи іншій мірі властива здатність до узагальнення, тобто створення функціональних блоків систематизованої інформації про предмети, явища, відносини, дії, тождествах і т.д., що зберігаються в пам'яті. У процесі узагальнення можуть формуватися поняття, які фіксують відмінні ознаки кожного окремого предмета, загальні для даного класу. Вони характеризуються різним ступенем абстрагування від конкретних властивостей предмета.

Роботи з навчання мовам-посередникам різних видів тварин, таких, наприклад, як мавпи шимпанзе, дельфіни, папуги, переконливо свідчать, що здатність до узагальнення і абстрагування, необхідна для зачатків процесу символізації, виникає у представників різних рівнів філогенезу. Наявність у тварин здібності до узагальнення і абстрагування дозволяє їм оволодіти символами і оперувати ними замість позначаються реальних предметів і понять. Ця здатність виявляється як в традиційних лабораторних умовах, наприклад при навчанні шимпанзе "рахунку", так і в процесі спілкування людини з антропоидами, дельфінами, а також папугами і Вранова птахами. При певних методиках виховання і навчання засвоєні мавпами знаки дійсно використовуються як символи в широкому спектрі ситуацій (докладніше про навчання мавп мов-посередників буде сказано в параграфі 16.2 "Порівняльна психологія" у другому томі підручника).

Відкриття цього рівня когнітивних здібностей тварин підтверджує гіпотезу Л. А. Орбелі про наявність перехідного етапу між першою і другою сигнальними системами і дозволяє уточнити грань між психікою людини і тварин. Це відкриття свідчить про те, що вища когнітивна функція людини має біологічні передумови. Проте, навіть у таких високоорганізованих тварин, як шимпанзе, рівень оволодіння найпростішим варіантом мови людини не перевищує здібностей 2-2,5-річну дитину.

Таким чином, дослідження когнітивних здібностей тварин у великій мірі пов'язано зі складним навчанням, а також з їх здатністю до узагальнення або до переносу в інші ситуації колишнього досвіду.

  • [1] Фото з колекції Державного Дарвіновського музею.
  • [2] Цит. по: Зоріна З. А., Полєтаєва І. І. Елементарне мислення тварин: навч. допомога. М .: Аспект Пресс, 2002.
  • [3] Цит. по: Зоріна З. Л .. Полєтаєва І. І. Елементарне мислення тварин: навч. допомога.
  • [4] Детально про ці експерименти можна прочитати в зазначеному навчальному посібнику З. А. Зоріної, І. І. Полєтаєва.
 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >