Вы спросите: ну и что такого? Все и так знают, что когда подумаешь о еде — слюнки текут или, когда вспомнишь о былой любви — грусть набегает. Так что ж тут открыл Павлов такого выдающегося?
Павлов открыл действительно замечательную сторону этого дела. Если, когда мы думаем о пище, у нас текут слюнки, то, что мы думаем, наблюдать невозможно, а вот что текут слюнки — наблюдать можно. Значит, если мы нашли связь между внутренними психофизиологическими процессами и внешней реакцией, можно через эти наблюдаемые проявления проникнуть в то, что происходит в голове. Мы получаем метод, как от внешнего наблюдаемого поведения проникать к тому, что происходит в мозгу животного или человека.
Используя этот метод, Павлову удалось выяснить существенные свойства и закономерности механизма обучаемого поведения.
Первое явление, которое он обнаружил, иллюстрируется следующим экспериментом. Вырабатываем условный рефлекс на красный свет, такой прочный, что собака относится к красной лампочке прямо, как к куску мяса. А теперь изменим условия эксперимента — зажжем зеленый свет.
Как вы думается, что произойдет?
Оказывается, собака и на зеленую лампочку бросается.
Эту закономерность Павлов назвал генерализацией эффекта. Она заключается в том, что условный рефлекс сначала обобщается, распространяется на все похожие стимулы. Эта генерализация может распространиться очень широко, вплоть до того, например, что собака, у которой вырабатывают условный рефлекс на стук, начинает реагировать на любой громкий звук тем же рефлексом. Правда, чем менее похож стимул на исходный, тем слабее будет реакция. Например, если условным раздражителем служила красная лампочка, то на зеленую реакция будет довольно сильной, на синюю лампочку — слабее, на тускло синюю — совсем будет слабенькой.
Вот это ослабление рефлекса по мере возрастания несходства стимулов называют градиентом генерализации. (Градиент — означает показатели падения напряжения, напряженности поля).
Градиент генерализации позволяет проанализировать степень сходства различных раздражителей для собаки. Если у нее, например, на красную лампочку выделяется 30 капель слюны в течение минуты, на зеленую — 20 капель слюны, на синюю — 10 капель слюны, на тускло синюю лампочку — 1 капля слюны, то это количество слюны как бы объективно нам говорит: для собаки зеленая лампочка больше похожа на красную, синяя — меньше похожа, а тускло синяя — совсем на нее мало похожа. Т.е. мы проникаем как бы даже в такую невидимую область, как ощущения сходства для собаки.
Как видите, мы извлекли уже куда больше, чем простую истину, что «голодной куме все хлеб на уме», «вспомнил пищу — слюнки текут» и т.п.
Теперь усложним наш эксперимент. Каждый раз, когда зажжена красная лампочка, мы подкрепляем рефлекс, т.е. даем собаке пищу. А каждый раз, когда зажигается зеленая лампочка, мы не подкрепляем рефлекс, т.е. ничего ей не даем. Или, того хуже, она получает удар электрическим током. После нескольких повторений собака реагирует слюновыделением уже только на красную лампочку. На зеленую она никак не реагирует, или если ее зажигание сопровождали ударом тока, рвется, визжит и пытается убежать, когда эта лампочка загорается. Значит у собаки возникло различение между этими двумя похожими стимулами. По-латински, «различать» — дифференцировать, и это второе явление, соответственно, И.П. Павлов назвал дифференцировкой.
С помощью дифференцировки условных рефлексов можно получать ответы на весьма сложные вопросы психической деятельности животных.
Например, мы хотим узнать, различает пчела зеленый и желтый цвет или не различает. Как об этом спросишь пчелу? Мы ставим две чашечки: в зеленой, например, мед, а в желтой — обыкновенная вода. Пчелы, конечно, садятся на чашечку с медом. Через некоторое время изменяют ситуацию. Теперь в желтую чашечку, где была вода, наливаем меду, а в зеленую — воду. Пчела все равно летит на зеленую чашечку, где когда-то был мед. Значит, она различает эти цвета.
Можно еще сложнее вопрос задать. Например, умеет ли собака считать до трех. Как ее спросить? Очень просто. Даем собаке пищу только, когда горят одновременно три лампочки, а когда горят две, одна, четыре — не даем. Если после ряда повторений собака начинает реагировать выделением слюны только на три лампочки, горящих одновременно, значит, до трех она «считать» умеет. (Разумеется, зажигать разное число лампочек надо в случайном порядке, чтобы рефлекс выработался именно на число, а не порядок зажигания.)
Как видите, метод дифференцировки позволяет заглядывать в самые глубинные свойства психики животных.
Наконец, третье свойство механизма условных рефлексов, которое открыл И.П. Павлов, заключается в следующем. Предположим, у собаки выработали прочный условный рефлекс на красную лампочку и четко его отдифференцировали. Она сразу и однозначно «узнает» красную лампу, энергично выделяет слюну, машет хвостом и вообще «ждет», что ее сейчас покормят. А теперь мы начинаем бедную собаку «обманывать»: мы зажигаем раз за разом красную лампочку, но кормежки ей не даем.
Что происходит?
Чем чаще мы «обманываем», т.е. чем чаще не подкрепляем условный раздражитель, тем слабее становится рефлекс. Например, на втором «пустом» зажигании лампочки выделяются те же 15 капель слюны, на 10-м «пустом» зажигании — только 5 капель, на 20-м — уже ни одной капли, т.е. собака вообще не реагирует.
Такой процесс Павлов назвал угасанием условного рефлекса. Это и есть третье его основное свойство —не подкрепляемый условный рефлекс угасает.
Это очень существенное и полезное свойство. Ведь важно не только научиться правильному действию, но и отучаться от него, когда оно перестает давать эффект, теряет свою целесообразность.
Чем вызвано это угасание условного рефлекса? Вы, наверное, скажете: очень просто, связь не подкрепляется, вот она и разрушается, распадается, примерно так, как разрушится любой механизм, если его не ремонтировать, т.е. не восстанавливать вовремя.
В том-то и дело, что нет. Оказывается, сама связь сохраняется. Вот мы 30 раз подряд «обманули» собаку. Она на красную лампочку уже не обращает внимания. Но через недельку попробуем снова зажечь красную лампочку и что такое — собака опять к ней тянется и выделяет слюну!
Значит, связь-то у нее в мозгу осталась. Она еще многие и многие месяцы сохраняется, иногда многие годы. Иногда, дрессированных животных списывают по старости «на покой», и вот, известны случаи, когда такой бывший четвероногий артист через многие годы под влиянием подходящего стимула вдруг начинает выкидывать разные фокусы, которые когда-то показывал в цирке, т.е. образованные у него временные связи сохраняются многие годы.
Почему же не работают эти связи, не проявляются при угасании условного рефлекса, если они есть? Объяснить это можно только тем, что при неподкреп-лении в мозгу возникает какой-то особый процесс, который тормозит изнутри реализацию этой связи, не пускает ее срабатывать, поскольку обнаружилось, что она «не годится» в данных условиях.
Вот этот активный процесс временного подавления временной связи Павлов назвал торможением. Его следует отличать от процесса забывания. Забывание — это распад связей, вызванный органическими или функциональными причинами. Это — пассивный процесс. Ведь связь, которой нет, ее и тормозить нечего. А торможение — процесс активный. Он направлен на предупреждение срабатывания имеющихся связей.
Итак, мы видим, что механизм условных рефлексов обеспечивает не просто отражение действительности, а выделение определенных ее свойств (через диффе-ренцировку), их обобщение (через генерализацию), наконец, оценку их значимости для животного (через торможение неподкрепляемых связей), т.е. осуществляет анализ и синтез информации, поступающей из внешнего мира, с точки зрения ее значения для выработки приспособительных реакций организма.
Некоторые ученые считали, что все поведение животных и даже человека представляет собой цепи и сочетания таких условных рефлексов, плюс, разумеется, врожденные инстинктивные действия. Например, другой выдающийся русский физиолог В.М. Бехтерев изучал образование двигательного поведения у животных. Он с козлами работал, не с собаками. Козла ставили в станок и закрепляли, зажигалась лампочка и одновременно он получал в одну ногу удар током. Козел, естественно, отдергивал ногу. После нескольких повторений, стоило только зажечь лампочку, как козел отдергивал ногу. Нетрудно заметить, что здесь имеет место все тот же знакомый нам механизм образования условного рефлекса. (Бехтерев назвал его «сочетательным».) Он полностью подчиняется описанным выше законам. Например, тем же процессам генерализации, а потом дифференцировки. Сначала, как только зажигается лампочка, животное начинает метаться, рваться, блеять, дергаться, чтобы спастись. Уже после 15—20 повторений все эти хаотические движения, все это волнение исчезает. Стоит зажечься лампочке, как козел элегантно поднимает ногу и потом спокойно опускает. Вся избыточная активность тормозится, отсеивается. Так, например, цыгане учили медведей когда-то «плясать». Медведя, привязывая цепью, ставили на железный лист, установленный на нескольких кирпичах. Под листом разводили костер. Лист раскалялся, и одновременно дрессировщик играл на скрипке. Естественно, чем горячей медведю подпаливало пятки, тем он энергичнее прыгал. После нескольких десятков повторений достаточно было заиграть скрипке, чтобы медведь начинал прыгать, подчиняясь образовавшемуся рефлексу, а отнюдь не из любви к музыке.
