Научение – это приобретение новых реакций или запоминания ранее неизвестных стимулов животным. Также, это способность животного, воспринимает определенные внешние стимулы, во-первых, "удерживать" их специфическую конфигурацию, во-вторых, реагируя на данные стимулы, "удерживать" последовательность успешных ответных действий, и главное, в-третьих это способность сопоставлять первое со вторым, подбирая к пакетам распознанных стимулов пакеты соответствующих реакций, отличая "верные" ответа от любых других объединенных действий, приводящих к совсем другим результатам. Научение – это выработка у животного измененной реакции на предыдущую ситуацию, когда оно начинает вести себя адекватно (то есть адаптируется). При этом изменения поведения: а) являются следствием опыта, б) повторяются у одного животного или группы животных и – в) имеют адаптивный характер.

Способностью к научению обладают главным образом виды животных, которые далеко продвинулись в эволюционном развитии. Можно спросить: в чем заключается прогрессивность форм поведения, возникающих в результате научения, по сравнению с врожденными стереотипными поведенческими актами, касаются исключительно инстинктивного поведения? Чтобы ответить на этот вопрос, следует рассмотреть эту проблему с точки зрения адаптации.

К инстинктивному поведению относятся те его формы, которые обеспечивают животному максимальную приспособленность в обычной для него среде и при обычных обстоятельствах: «правила игры» записаны в генотипе данного вида, и при этом еще врожденные пусковые механизмы, которые обеспечивают максимально возможное соответствие между внешними стимулами и соответствующими поведенческими реакциями. Но что произойдет с пчелой, если взять ее из родного места и отвезти за тысячу километров от него, или с пауком, если он вынужден ткать паутину, потеряв одну конечность? Шансов на то, что в подобных условиях животное сможет проявить адекватное поведение, "перестроиться" или даже просто выжить, очень мало. По сути, только особи тех видов, у которых доминирует способность к научению и выработки навыков, могут справляться с новыми ситуациями и формировать новые поведенческие акты, позволяющие им адаптироваться.

При изучении процессов научения необходимо исходить из того, что формирование поведения – это процесс конкретного воплощения в жизни особи опыта, накопленного и закрепленного в процессе эволюции этого вида. Именно этим определяется переплетение врожденных и индивидуально приобретенных компонентов поведения. Видовой опыт передается из поколения в поколение в генетически фиксированном виде в форме врожденных, инстинктивных компонентов поведения, поэтому «закодирована» таким образом поведение всегда является видотипичным.

Раздражители, которыми животное руководствуется в процессе научения, являются сначала для него индифферентными (или, точнее, почти такими). Лишь по мере того как животное запоминает их в ходе накопления индивидуального опыта, они приобретают для него сигнального значения. Таким образом, процесс научения характеризуется избирательным вычленением некоторых «биологически нейтральных» свойств компонентов среды, в результате чего эти свойства приобретают биологической значимости.

Почвой научения является формирование условных рефлексов у животных.

При выработке классического условного рефлекса последовательность событий в опыте никак не зависит от поведения животного. Она устанавливается либо экспериментатором, либо специальной программой, согласно которой включаются те или иные стимулы, и в ответ на них можно наблюдать формирование условных реакций.

Иначе происходит процесс при образовании инструментальных условных рефлексов. Здесь условно-рефлекторная реакция не является копией безусловно-рефлекторной, возникающее в результате действия раздражителя. На том же пищевом подкреплении может быть произведен инструментальный условный рефлекс: нажим лапой на педаль – у собак, клевание диска – у голубей или прыжок на полку – у кошек. К инструментальным условных рефлексов относится также обучение подопытного животного находить путь к пище или избегать неприятных стимулов в лабиринте. Инструментальным УР является и реакция избегания - навык переходить в тот отсек экспериментальной камеры, где отсутствует негативное подкрепление.

Между классическими и инструментальными условными рефлексами существуют определенные различия. При классических – временная связь между условным сигналом и безусловной реакцией возникает непроизвольно при действии безусловного раздражителя (подкрепления). При инструментальных условных рефлексах подкрепление, например пища, дается только после того, как животное совершает определенное действие, которое не имеет прямой связи с безусловным раздражителем.

Начало исследований инструментальных условных рефлексов связано с именем Э. Торндайка. Ученым была создана методика, получившая название метода "проблемного ящика", или клетки. Методика заключалась в том, что животное, посаженное в ящик, должно была найти выход из него, открыв дверцу. Сначала животное осуществляло много различных действий (попыток), допуская при этом много ошибок, пока ему не удавалось случайно нажать на защелку, замыкающую двери ящика. При последующих пробах оно освобождалась все быстрее и быстрее. Такое обучение Э.Торндайк и назвал "методом проб и ошибок". В дальнейшем обучение животного подобным действиям получило название инструментального обучения, или оперантного. Метод выработки инструментальных условных рефлексов получил дальнейшее развитие в работах Б. Скиннера, а потом он стал основным в исследованиях бихевиористов (анализ связей "стимул"). При этом считалось, что инструментальные условные рефлексы настолько отличаются от классических, что результаты их образования не стоит даже и сравнивать. Предполагалось, что инструментальные рефлексы являются реакциями более высокого ранга, чем классические, и поэтому их можно использовать в качестве критерия уровня развития высшей нервной деятельности. Однако дальнейшие исследования не подтвердили это предположение и доказали, что эти рефлексы могут быть выработаны начиная уже с кольчатых червей, а у позвоночных – с костистых рыб.

Скиннер считал, что любое поведение, относящееся к категории "оперантного", можно эффективно модифицировать, если при его выполнении давать животному подкрепление. Например, крысу можно научить нажимать на рычаг, если сначала сопровождать подкреплением любые ее действия в той части камеры, где находится животное. Постепенно крыса обучается держаться вблизи рычага, и тогда подкрепление дают, только если она касается рычага мордой или лапой (для этого иногда на рычаг даже кладут пищу). Через некоторое время подкрепление дается только после выполнения четких движений – нажатий (одного или нескольких) лапкой на рычаг.

Такое постепенное изменение поведения животного в результате вмешательства экспериментатора называется методом последовательного приближения или формирования поведения. Именно такой подход Б. Скиннер предложил как эффективный способ анализа поведения. Если для выработки классических условных рефлексов необходимые сочетания условных сигналов и подкрепления, то при методике свободного оперантного поведения, предложенной Б. Скиннером, экспериментатор сопровождает подкреплением выполнение животным только определенного, намеченного им действия.

Сейчас уже известно, что процесс научения не сводится только к образованию условных рефлексов. Дело идет дальше, прежде всего благодаря активному избирательному отношению организма к элементам окружающей среды. Основой этого служат различные динамические процессы в центральной нервной системе, преимущественно в высших ее отделах, благодаря которым осуществляется афферентный синтез раздражений, обусловленных внешними и внутренними факторами. Эти раздражения сопоставляются с ранее воспринятой информации, хранящейся в памяти. В результате формируется готовность к выполнению тех или иных действий в ответ, что и проявляется в инициативном, избирательном характере поведения животного по отношению к компонентам среды. 

Последующий анализ результатов действий животного (по принципу обратной связи) служит почвой для нового афферентного синтеза. В результате этого в центральной нервной системе постоянно формируются новые индивидуальные программы, на которых основываются процессы обучения. Физиологические механизмы этого непрерывного программирования поведения были тщательно проанализированы П.К. Анохиным и получили свое отражение в его концепции «акцептора результатов действия».

Очень важно здесь то, что животное не обречено на пассивное «слепое повиновение» воздействиям среды, а само строит собственные отношения с компонентами среды и обладает при этом определенной свободой действий, поиска и выбора.

Следовательно, формирование эффективных программ предстоящих действий является результатом комплексных процессов сопоставления и оценки внутренних и внешних раздражений, видового и индивидуального опыта особи, регистрации параметров совершаемых действий и проверки их результатов. Это и составляет основу научения.

Как уже известно, реализация видового опыта в индивидуальном поведении в наибольшей степени нуждается процессов обучения, которое возможно на поисковой стадии инстинктивного поведения.

Основным качественно новым компонентом обучения, который дополняет и обогащает первичные примитивные формы поведения, является навык, который на разных эволюционных уровнях проявляется в существенно разных формах. Навык – это форма научения животных, состоящая в усвоении ими новых движений и действий, адекватных требованиям среды.

В результате формирования навыка применяется врожденная двигательная координация (обычное поведение) в новой сигнальной ситуации или возникает новая (приобретенная) двигательная координация. В последнем случае появляются новые, генетически фиксированные движения, т.е. животное учится что-то делать по-новому. Но в любом случае решающее значение имеет успешность выполняемых движений и их подкрепление положительным результатом. При этом неважно, строится научение на информации, полученной путем собственного активного поиска раздражителей, или в ходе общения с другими животными, коммуникаций, куда относятся также случаи подражания или обучения (человеком – животных, взрослой особью – детеныша и т.п.).

Другая важнейший признак навыка также связан с необходимостью подкрепления и заключается в том, что он формируется в результате выполнения упражнения и требует тренировки для своего дальнейшего сохранения. При тренировке навыки совершенствуются, при отсутствии же таковой – угасают, разрушаются. Навыки интенсивно изучаются у животных с помощью различных специальных методов, а именно: «лабиринта», «проблемного ящика» (или клетки), «обходного пути» и других методов.

Дрессировка – это процесс выработки навыков у животных при целенаправленном воздействии на них человека. Если при оперантном обуславливании животному предоставляется максимальная возможность проявить инициативу, самостоятельно выбрать способ действия в ходе решения задач, то при дрессировке, наоборот, навыки вырабатываются вполне под целенаправленным воздействием человека и в соответствии с его замыслом.

Дрессировка осуществляется путем систематической тренировки животного, при которой подкрепляются требуемые двигательные реакции и их сочетания и упраздняются нежелательные движения. В результате дрессировки, как правило, производятся прочные и четко скоординированные двигательные акты, достигающие порой большой сложности. Выполняются они животными всегда в ответ на сигналы дрессировщика.

По мнению М.А. Герд, процесс дрессировки можно разделить на три стадии: направления (наталкивания), отработки и укрепления.

На первой стадии решается задача впервые вызвать ту систему движений, которая нужна человеку, «натолкнуть» животное на ее выполнение. Это достигается тремя путями: путем непосредственного наталкивания, косвенного наталкивания или сложного наталкивания. В первом случае дрессировщик заставляет животное следовать или поворачиваться вслед за пищевым или иным привлекательным для животного объектом. Во втором случае провоцируются движения, которые непосредственно не направлены на приманку, но оговариваются общим возбуждением животного (так формируются преимущественно манипуляционные действия, выполняемые конечностями: перенос, удары или царапанье лапами и т.д.). Например, для создания циркового номера (раскатки ковра лисой) дрессировщик, стоя у свернутого ковра, поддразнивает ее куском мяса, но не дает схватить его. Животное встает, берет передними лапами и все случайные прикосновения к ковру при этом закрепляются небольшими кусками пищи. Вследствие лиса все чаще будет обращаться к ковру, и, наконец, появятся нужные дрессировщику движения лапой по ковру. В дальнейшем эти движения отрабатываются, направляются на середину рулона и т.д. (стадия отработки).

При сложном наталкивании, по М. А. Герд, дрессировщик сначала вырабатывает у животного определенный навык, а потом меняет ситуацию, заставляя животное по-другому применять усвоенное умение.

Заключительная стадия процесса дрессировки, стадия закрепления, характеризуется усилиями дрессировщика, направленными на закрепление произведенного навыка и надежность его воспроизведения в ответ на представление сигнала. Пищевое подкрепление предоставляется уже не после нужного элемента навыка, а преимущественно после целого комплекса выполненных движений. Вообще кормления проводятся реже, но более крупными порциями. Выработанные в результате навыки приобретают стереотипные формы, при которой конец одного действия может послужить сигналом к ​​началу действия следующей.

Анализ дрессировки, проведенного М.А. Герд, указывает на сложность, гетерогенность и многоплановость поведения животных при дрессировке.

В начале XX в. большой популярностью пользовалась история "умного Ганса», коня, который демонстрировал способность "считать", отвечать на вопросы и тому подобное. Поведение животного была настолько впечатляющим, что ввело в заблуждение не только публику, но даже членов специальных комиссий, в том числе с участием Н.Н. Ладыгиной-Котс. Предполагали, что хозяин подает коню некие скрытые сигналы (как дрессировщик – цирковым животным), однако его обследовали 13 экспертов и не обнаружили никакого обмана. Они показали, что лошадь действительно осуществляет математические операции и никаких скрытых сигналов ему не подают. И только гораздо позже наблюдатели постепенно заметили, что Ганс отвечает только на те вопросы, ответ на которые знает сам экспериментатор. Специальный анализ, проведенный психологом А. Пфунгстом, доказал, что животное реагирует на мельчайшие непроизвольные (идеомоторные) движения экспериментатора, и эта невольная подача сигналов происходила, видимо, из напряжения человека, по мере того, как число ударов копытом приближалось к нужному.

Как указывают З.А. Зорина и И.И. Полетаева (2001), история "умного Ганса" оставила заметный след в развитии науки о поведении животных: она доказала, насколько сложное поведение могло быть результатом обучения методом проб и ошибок, и впервые привлекла внимание к проблеме чистоты эксперимента с точки зрения возможности неосознанного влияния экспериментатора на его результаты, что заставило с другой стороны взглянуть на возможности восприятия животных.

Важное значение в процессе научения играет подкрепление, которое может иметь как положительный, также и негативный характер.

Различаются облигатное научение, то есть обязательное приобретение навыков всеми животными данного вида, и факультативное – случайное, необязательное научение, зависящее от конкретных условий и внешних обстоятельств.

В отличие от релизеров, на которые реагируют животные при инстинктивном поведении, различные индифферентные раздражители для них вообще незначимы. Лишь после того, как животное запомнит их в процессе накопления индивидуального опыта, они приобретают для него определенное значение. Итак, процесс научения характеризуется выборочным вычленения некоторых "биологически нейтральных" компонентов среды.

Научение особенно важно на начальных этапах видового поискового поведения, когда от животного требуется максимальная индивидуальная ориентация среди разнообразных и меняющихся компонентов среды и когда особенно важным становится быстрый выбор эффективных способов действия для лучшего достижения завершающей фазы поведенческого акта. При этом животное может положиться только на собственный опыт, потому реакции на единичные случайные признаки каждой конкретной ситуации не могут быть запрограммированы в процессе эволюции. Однако диапазон научения ограничен видотипичными рамками. Представитель конкретного вида может научиться только тому, что способствует его движению к завершающим стадиям видотипичных поведенческих актов, то есть существуют генетически фиксированные "лимиты" способности к научению.

Важное значение в процессе научения играет подкрепление, которое бывает положительным и отрицательным. Положительное подкрепление - это нечто желаемое для животного: пища, ласка или похвала. Отрицательное подкрепление – это то, чего животное хотело бы избежать: резкий звук, удар и тому подобное.

В процессе инструментального обучения животных Б. Скиннер различал оперантное поведение – спонтанное действие без явного стимула - и реактивное, которое происходит в ответ на определенный стимул. Он считал, что любая оперантная реакция модифицируется и эффективно контролируется подкреплением, которое с ней сочетается, поэтому поведением животного можно управлять, оперируя разными стимулами и их подкреплением.

Оперантное научение, или формирование навыков, достаточно широко представлено в свободном поведении животных, когда животное, которое побуждается внутренней потребностью, например, голодом или жаждой, применяет весь свой возможный репертуар двигательных реакций для достижения цели, и если одна из них оказывается полезной, то эта реакция сразу же закрепляется. Путем оперантного научения животные приобретают навыки перемещения по песку, снегу, твердому грунту и тому подобное.

Различают также формы научения, не связанные с подкреплением:

– латентное научение: это форма научения, которая практически не связана с "вознаграждением";

– имитационное научение – научение путем подражания образцу; оно хорошо известно у животных с развитыми социальными формами жизни. Многие формы социальной активности молодежи животные овладевают благодаря наблюдению за другими особями их ближайшего окружения, которые являются "моделями" обучения молодых животных подобным формам поведения и средствам их целесообразного использования. Имитационное научение распространено среди птиц;

– викарное научение – это снятие формы поведения как "технологического образца" (аналога для достижения желаемой цели). В данном случае снятия и усвоения модели поведения происходят в зависимости от последствий для того субъекта, с которого копируется "образцовая" форма, или для самого "подражателя". То есть здесь можно увидеть своеобразные, но упрощенные элементы когнитивных процессов;

– эвристическое научение. Это форма научения, которая наблюдается у высших животных и обычно не обусловлена образованием механических ассоциаций между каким-то стимулом (стимулами) и реакцией. Скорее, животные пользуются чем-то вроде метода аналогий, интегрируя опыт, накопленный в памяти, с той информацией, которую получают, исследуя конкретную "проблемную ситуацию". Свойственно, прежде всего, человекообразным обезьянам.

Вопросы и задания к самопроверке

1. Каковы основные признаки, присущие инстинктивному поведению?

2. Чем характеризуется поведение, приобретенное животным в течение жизни?

3. Что относится к внутренним факторам инстинктивного поведения?

4. Перечислите и охарактеризуйте основные внешние факторы инстинктивного поведения.

5. Охарактеризуйте структуру инстинктивного поведения.

6. Дайте определение научению и его основным типам.

Литература

1. Дьюсбери Д. Поведение животных. Сравнительные аспекты. / Д. Дьюсбери. - М. Мир. - 1981. - 479с.

2. Зорина З.А., Полетаева И.И., Резникова Ж.И. Основы этологии и генетики поведения. Учебник, 2-е изд. / З. А. Зорина, И. И. Полетаева, Ж. И. Резникова. – М.: Изд-во МГУ: Изд-во «Высшая школа», 2002. – 383 с.

3. Мак-Фарленд Д. Поведение животных/ Д. Мак-Фарленд // М.: Мир. -1988. - 519 с.

4. Меннинг О. Поведение животных. Вводный курс / О. Меннинг // М.: Мир. - 1982. - 360 с.

5.  Поведінка і психіка тварин: Навчальний посібник / Г.М. Чайченко. – К.: Видавничо-поліграфічний центр “Київський університет”, 2000. – 200 с.

6.  Психология развития. Словарь / Под. ред. А.Л. Венгера // Психологический лексикон. Энциклопедический словарь в шести томах / Ред.-сост. Л.А. Карпенко. Под общ. ред. А.В. Петровского. — М.: ПЕР СЭ, 2005. – 176 с.

7.  Савельев С.А. Введение в зоопсихологию / С. А. Савельев. - М., 2000 – 278 с.

8. Северцов А.С. Эволюция и психика / А. С. Северцов // Психологический журнал. - № 4. – 1982. - С. 149-159.

9. Тинберген Н. Поведение животных / Н. Тинберген. - М.: Мир, 1978. - 195 с.

10.  Сравнительная психология и зоопсихология. Хрестоматия /под ред. Г. В. Калягиной. – СПб, «Питер». – 2001. – 416 с.

11.  Туриніна О. Л., Сердюк Л.З. Порівняльна психологія / О. Л. Туриніна, Л. З. Сердюк. – К.: МАУП, 2009. – 228 с.

12.  Чайченко Г. М. Зоопсихологія та порівняльна психологія / Г. М. Чайченко. – К., 1992. – 464 с.