Вернер Фишель - Думают ли животные?
Итак, рассмотренные нами теоретические предпосылки позволили значительно ограничить круг вопросов, который нам придется рассмотреть.
Никто ныне уже не полагает, что животные способны думать, оценивать, делать выводы, как считали это около ста лет назад некоторые любители животных по примеру Альфреда Брема. Подобного рода гипотезы, как правило, весьма субъективны. Поэтому, исследуя проблему в этих уже ограниченных нами пределах, ученые искали новые методы, которые позволили бы получить объективные данные. Два метода открывают в начале XX столетия современную эпоху в зоопсихологии, до последнего времени значительно отстававшей среди прочих биологических наук. Сегодня мы уже не рассматриваем животных как своего рода примитивных людей с очень ограниченной способностью говорить, то есть отказались от так называемого антропоморфизма, а исследуем их такими, какие они есть. Что же касается вопроса о различиях между животными и человеком, а также о некоторых возможных чертах сходства между ними, то оставляем его пока открытым.
Начало современных исследований
Животные в лабиринте
В 1900 году молодому американскому психологу Смоллу пришла в голову плодотворная идея. За два года до этого были опубликованы результаты первых экспериментов, при помощи которых ученые пытались точно определить способности животных. Смолла эти результаты не удовлетворили.
Он совершенно справедливо полагал, что наблюдения необходимо вести над большим количеством животных и, кроме того, такими методами, при которых животные хотя бы приближенно чувствуют себя, а следовательно, и действуют как в естественной обстановке. Исходя из этих соображений, он остановил свой выбор на белых крысах, которых легко содержать и разводить в неволе. На свободе крысы охотно передвигаются в тесных ходах, например в узком проходе, образованном стенкой подвала и стоящим около нее ящиком. Зная об этом, Смолл построил лабиринт.
В XVIII столетии у богатых владельцев замков было модным устраивать в парках лабиринты из густой живой изгороди, где их гости ко всеобщей потехе должны были искать выход, который удавалось обнаружить только после некоторых блужданий. Смолл взял в качестве образца лабиринт в замке «Хэмптон Корт» недалеко от Лондона. Из дощечек, через которые крысы не могли перелезть, он построил систему ходов, показанную на рис. 1. Ширина хода была чуть больше толщины крысы. В центре лабиринта клали немного корма для голодного животного, которого помещали в пусковую камеру. Крыса должна была найти путь к корму через сеть ходов, многие из которых заканчивались тупиком. Еще и сегодня лабиринт используют в этологических исследованиях.
Читатель сам может попытаться найти правильный и кратчайший путь от входа до центра лабиринта. Интересно давать такое задание детям от 8 до 10 лет. Когда впервые сажаешь крысу в лабиринт, надо запастись терпением. Принюхиваясь, животное медленно продвигается вперед, то и дело пробует вскарабкаться на стенки, попадает в тупики, возвращается и пробует другой путь. Наконец цель достигнута и крыса может съесть корм. Затем ее возвращают в пусковую камеру, и странствие по системе ходов начинается вновь. При втором и третьем повторении эксперимента становится заметным, что животное с каждым разом кое-чему научается. Наблюдение позволяет точно зафиксировать два обстоятельства. Во-первых, число тупиков, в которые заходила крыса: оно вначале медленно, но в ходе дальнейших упражнений все быстрее снижается. Во-вторых, время, прошедшее от начала эксперимента до достижения крысой корма: оно с каждой попыткой становится все короче, хотя может иногда и временно возрасти. По полученным результатам строятся кривые научения. Крыса, которая пробежала по лабиринту много раз, достигает цели поразительно быстро и делает при этом очень мало ошибок.
Пригодный для испытания крыс лабиринт построить нелегко и стоит он недешево. Необходимо, чтобы его очистка не представляла трудностей, так как иначе подопытное животное просто будет руководствоваться запахом. Несколько позже придумали весьма простой способ изготовления лабиринта для крыс. Для этого берут планки длиной около 70 сантиметров и устанавливают их в виде своего рода мостков на стойки высотой примерно 80 сантиметров. Крыса бежит по таким составленным в лабиринт мосткам (рис. 2) и не спрыгивает с них. У выхода из лабиринта лучше всего поставить ящичек-гнездо, в котором обычно содержится животное; таким образом, путь через лабиринт является в известной степени дорогой домой. Преимущество таких открытых лабиринтов перед закрытыми состоит в том, что мостки при необходимости можно переставлять. Путь, который ранее заканчивался тупиком, может получить продолжение, ведущее к цели. Весьма показательно, что животное, основываясь на своем предыдущем опыте, уклоняется от нового пути; крыса должна переучиваться, и это удается ей довольно быстро.
Рис. 1. Система ходов, служившая первым лабиринтом для обучения крыс. Совсем не просто найти правильный путь от входа в лабиринт (внизу) к его центруМожно подумать, что крыса, которая после более или менее долгой тренировки наконец достигает цели в лабиринте правильным путем, не заходя ни в один из тупиков, полностью справилась со своим заданием. Но так как успех может быть и случайным, для строгой достоверности необходимо, чтобы крыса из 10 попыток не менее 8 раз добиралась до цели правильным путем. Только тогда можно считать, что животное овладело лабиринтом.
Крыса, которую впервые посадили в лабиринт, не знает, что ей предстоит. Она, так сказать, идет наугад, случайно забредает в тупики, возвращается, пробегает участок по другому пути, вновь забирается в тупик и т. д., пока не доберется до конца и ожидающего ее там вознаграждения.
Так как ошибки, совершаемые крысой, блуждания по тупикам в ходе упражнения становятся все более редкими, совершенно очевидно, что она чему-то научается. Крыса приобретает опыт именно благодаря тому, что она пробовала всевозможные пути. В этом случае зоопсихологи говорят о научении методом проб и ошибок. Число ошибок животного снижается до тех пор, пока, наконец, не достигнет некоторого минимума. Оно начинает падать сперва вблизи конца пути, у цели, и лишь позднее — в начале лабиринта. Кроме того, крысы, как и другие животные, из двух известных им путей стараются выбрать кратчайший.
Рис. 2. В лабиринте, составленном из мостков, крыса учится находить кратчайший путь к своему ящичку-гнездуЭти интересные факты дают нам первую возможность понять, как проходит научение крысы. О каждом мышечном движении через определенные нервные пути передается обратный сигнал в мозг. Там возникает локализованное возбуждение. В зависимости от его степени животное в соответствии со своим прежним опытом либо делает поворот, либо бежит прямо. Таким образом, мы сталкиваемся здесь с так называемой кинестезией, или чувством движения, когда поведение управляется мышечными ощущениями. Кинестезия играет большую роль и в поведении людей. Тому, кто всегда кладет ручку на одно и то же место письменного стола, не обязательно смотреть, где она, когда ему нужно ее взять. Часто повторяемое движение управляется кинестетически. Следовательно, научение крысы в лабиринте заключается в том, что она вспоминает, что после затрат усилий а был успешным, допустим, поворот направо, а после дальнейших затрат а+б — поворот налево и т. д.
Кинестезия является, таким образом, тем важнейшим средством ориентации, благодаря которому крыса научается находить в лабиринте правильный путь.
Но это не единственное средство достижения цели. Как мы уже знаем, число ошибок снижается прежде всего вблизи цели; иначе говоря, животные научаются прохождению сначала конечных участков лабиринта, затем средних и, наконец, начальных. Значит, крыса каким-то образом замечает или чувствует приближение к месту, где лежит корм, или к выходу из лабиринта. Обоняние в данном случае не играет никакой роли, что легко доказать, убрав корм. Точно так же можно исключить какое-либо влияние зрения, обеспечив абсолютно равномерное освещение установки. Впрочем, слепые крысы так же хорошо научаются в лабиринте, как и зрячие. Весьма примечательно, что число ошибок хорошо обученной крысы после разворота лабиринта вновь возрастает. При однородном освещении не может быть и речи об ориентации по источнику света. Крыса, бегущая по лабиринту, с которым она хорошо знакома, должна каким-то образом знать или чувствовать, в каком направлении находится цель. Как или благодаря чему она это запоминает, по-прежнему остается неизвестным и загадочным.
Исследование кинестетического научения, как и научения вообще, показывает его зависимость от двух психологических законов. Первый — это закон упражнения, который говорит о числе повторно достигнутых тождественных результатов. Чем больше проделано упражнений, тем выше результат научения. Результат зависит, кроме того, и от поощрения успеха. Крыса научается и тогда, когда не получает вознаграждения в конце своего пути, а просто изымается из лабиринта. Но конечный результат научения в дальнейшим не столь высок, как в случае, когда правильное поведение вознаграждается.
