Борис Сергеев - Парадоксы мозга
Схема экспериментов оказалась удивительно простой. Сначала проводили 20–40 сочетаний двух раздражителей, например касалки и звонка. Потом, чтобы выяснить, образовалась ли между ними временная связь, на один из этих раздражителей вырабатывали условный рефлекс, после чего проверяли второй раздражитель. Если после выработки условного рефлекса на действие касалки звонок тоже оказывался способен вызывать условный рефлекс, это означало, что между сочетавшимися ранее раздражителями действительно возникла временная связь.
Новый эксперимент позволил убедиться в возможности образования ассоциаций и проследить, как они соединяются между собой и как функционируют такие цепочки. В приведенном примере сначала возникла ассоциация звонок – касалка, затем касалка – пища. В результате получилась цепочка из двух звеньев, способная передавать информацию от центра к центру. Действие звонка возбуждает соответствующие центры звукового анализатора, отсюда возбуждение передается в кожный анализатор, а оттуда – в пищевой центр, вызывая соответствующую реакцию животного.
Образование временных связей, или ассоциаций, между «индифферентными» раздражителями осуществляется на основе возбуждения, вызванного новизной, стимулирующей развитие ориентировочной реакции животного. Прочные ассоциации возникают только у высокоразвитых существ – млекопитающих и птиц. Особенно значительной стойкостью они обладают у обезьян, благодаря чему их значение в жизни этих животных сильно возросло. Таким образом, формирование ассоциаций возможно лишь тогда, когда конструкция мозга станет достаточно совершенной.
Способность животных пользоваться новым типом временных связей – важный этап развития психики, открывший безграничный простор для их познавательной деятельности. Если образование условного рефлекса является усвоением лишь важнейших для животных закономерностей внешнего мира, то образование ассоциаций – это улавливание связей между любыми явлениями, даже не представляющими для них непосредственного интереса. Именно широкое оперирование ассоциациями сделало нас людьми, позволив овладеть речью. Ассоциации обеспечили связь отдельных понятий с определенными словами, ставшими обозначениями и сигналами этих понятий. В основе нашей речи и нашего мышления лежат бесчисленные ассоциации, ежедневно формируемые человеческим мозгом. Временная связь – основа ассоциаций, основа всех видов психической деятельности.
Прослеживая, как в процессе эволюции живых организмов от самых примитивных созданий до человека включительно развивается какая-нибудь функция, удается глубже понять особенности ее осуществления у человека, где возможности эксперимента по вполне понятным причинам весьма ограничены. Сравнительно-физиологический подход – важный метод познания наиболее сложных функций, в первую очередь функций головного мозга. Он является краеугольным камнем эволюционной физиологии. Основоположником этой новой научной дисциплины, получившей в нашей стране широкое признание, является ленинградский физиолог, выдающийся советский ученый академик Л.А. Орбели.
Братья по разуму
Петухи из курятника папы римского
Умение говорить – привилегия человека. Никто из животных не сумел последовать нашему примеру и обзавестись развитой речью. Но и животным совершенно необходимо общаться: предупредить членов своей стаи об опасности, поделиться информацией о наличии запасов пищи, позвать отставшего от родителей непослушного отпрыска. Ну а о взаимных обменах любезностями в брачный период нечего и говорить. Без этого невозможно существование ни одного вида животных. Вот почему каждый обитатель нашей планеты умеет и подавать и понимать целый набор сигналов, используемых для передачи важной для него информации.
Много лет назад – сначала зоопсихологами, а в XX веке и этологами – стал использоваться термин «язык животных». Теперь он принят повсеместно. С каждым годом накапливается все больше сведений о способах обмена информацией у животных. Сумму сигналов, используемых для общения, а они могут быть не только звуковыми, но и обонятельными, тактильными, вибрационными, зрительными, световыми и т. д., и называют языком животных, имея в виду, что это язык низшего рода, имеющий с человеческой речью лишь очень небольшое сходство. Поведение животных опирается на знаки (слова) этого языка, регулируется ими. Без обмена информацией жизнь для большинства видов стала бы невозможной.
Тигрица, возвращаясь в логово, издает короткое негромкое «ууф». Этот сигнал называют «приветом тигра». Он подается для того, чтобы успокоить тигрят, сообщить им, что к логовищу приближается не посторонний, а родная мать.
Самец небольшой коренастой цапли-кваквы сообщает членам собственной семьи о своем возвращении, демонстрируя им эгретку – три-четыре длинных перышка, образующих хохолок на его иссиня-черном затылке. Когда глава семьи пробирается сквозь густые ветви к своему «дому», он непрерывно кланяется, чтобы находящаяся в гнезде супруга и малолетние детки видели в первую очередь эгретку. По другим признакам они его не узнают. Эгретка и позы самца – это сигналы другим кваквам, слова их языка.
Многие рыбы в качестве языка тоже используют разнообразные позы, сопровождая их выразительной цветовой сигнализацией. Особенно виртуозны маленькие экзотические рыбки, уже давно получившие прописку в аквариумах любителей комнатного рыбоводства. Когда владелец аквариума нагреет воду до 24–26 градусов, самец бойцовой рыбки приступает к сооружению многоместной кроватки-гнезда из пузырьков воздуха, заключенных в оболочку из собственной слюны, а затем отправляется на поиски подруги. Если встреча состоялась, тело маленького кавалера начинает переливаться всеми цветами радуги, как бы загораясь изнутри. Это уже не просто сигнал, а целая поэма, признание в любви, клятва дружбы и верности. И хотя отдельные слова не ясны, переводчик не нужен. Смысл предельно ясен.
Хорошо разговаривать на таком языке, который понятен любому. Но это не всегда удобно. Чуть стемнело – кончай разговор. Ночные насекомые и глубоководные рыбы, живущие в вечном мраке океанских глубин, пользуются для обмена информацией световой сигнализацией.
Очень распространен и удобен звуковой язык. Многие чайки, возвращаясь в свои крохотные владения на большое и шумное гнездовье, подлетая к «птичьему базару», издают несколько особых криков. Второй член супружеской четы в многотысячном птичьем гомоне узнает голос своего супруга и поймет его как призыв освободить место в гнезде.
Широко распространен язык запахов. Их удобно употреблять и для живой разговорной речи, и для письменных сообщений. Огненный муравей, возвращаясь домой с добычей, время от времени прикасается жалом к земле, оставляя пунктирный след, по которому другие муравьи смогут найти место, где много пищи. Запах держится всего 100 секунд. Это, несомненно, разговорная речь.
С помощью запахов пчелы передают сигнал тревоги. Жаля врага, пчела вместе с ядом выделяет и особое пахучее вещество – призыв о помощи. Вытащить назад жало пчела не сможет, так как оно имеет 12 зубчиков, направленных остриями назад. Поэтому жало обрывается и со всеми железками, распространяющими аромат, сходный с запахом бананового масла, остается в теле врага. Пчела, напавшая на своего обидчика, как бы прикрепляет к нему радиопередатчик, беспрерывно передающий в эфир сигнал о помощи. Теперь врагу не скрыться. Куда бы он ни кинулся, радиопередатчик продолжает работать. Повинуясь сигналу тревоги, пчелы устремляются на помощь, норовя ужалить как можно ближе к пахучей метке. Пчелиный радиопередатчик работает 10 минут.
Четвероногие животные используют пахучие вещества, чтобы обозначать границы своих владений. Ароматные объявления на «пограничных столбах» сохраняются несколько дней. Подновлять их приходится не слишком часто.
С обонятельным сходен химический язык. Он служит, главным образом, для письменных сообщений. С его помощью очень удобно рассылать письменные приказы всем членам сообщества. Рабочие пчелы, ухаживающие за маткой, слизывают с ее тела особое маточное вещество и раздают всем встречным пчелам, а те распространяют дальше. Таким путем пчелиная матка доводит до сознания каждого члена своей семьи, что в улье все благополучно и следует спокойно заниматься своим делом. Если матку посадить в крохотную клеточку, чтобы рабочие пчелы не смогли до нее дотянуться, а значит и получить письменные распоряжения, жизнь в улье нарушится. Пчелы, тревожно жужжа, начинают толпами бесцельно бродить по сотам, а через некоторое время приступают к сооружению маточников – колыбелек для выращивания новой хозяйки улья. Кроме того, не получая письменных запретов от владычицы, некоторые рабочие пчелы вспоминают, что они тоже в некотором роде женщины, и начинают откладывать яички.
