Явление импринтинга впервые было описано О. Хейнротом и К. Лоренцем. Импринты (буквально от англ. imprint – запечатлевать, оставлять след) – это структуры мозга, которые определяют характер восприятия, расшифровки и реакции в отношении стимулов окружающей среды. Их включение обусловлено врожденными генетическими программами. Эти практически неизгладимые «впечатления» закладываются в моменты так называемой импринтной уязвимости. Импринтинг происходит в конкретные отрезки жизни, т.е. строго лимитирован по времени. В эти периоды мозг становится особенно восприимчив к специфическим сигналам, ключевым стимулам окружающей среды. В дальнейшем запечатленные образы играют ведущую роль в специфических поведенческих реакциях животного (включая человека). Импринтирование, в отличие от кондиционирования (обуславливания, научения[21]), не требует многократного стимулирования мозга для запоминания «образца поведения», «биопрограммы». Если в период импринтной уязвимости не поступает ключевого стимула, то соответствующая биопрограмма не запускается, либо запускается искаженно или не полностью. Считается, «что запечатлен может быть почти любой предмет, как бы он не отличался от самого животного. Лоренц приводит в качестве примера случай, когда попугайчик запечатлел целлулоидный шарик для пинг-понга. Попугайчик воспринимал его как полового партнера и ласкал шарик, как будто это была голова самки. У других птиц диапазон возможностей запечатления не столь широк. Так, воронята не будут добровольно следовать за человеком, поскольку у него отсутствуют некоторые специфические черты, свойственные взрослым воронам, - способность летать и черная окраска; возможно, здесь важна и иная форма тела. Фабрициус, работавший с различными видами уток, обнаружил, что в первые часы жизни ни характер движения, ни размеры, ни форма не являются определяющими. Более того, это же можно сказать и о кряканье, которому Лоренц придавал особое значение; тот же результат дают самые разнообразные короткие звуки, следующие один за другим. В первые часы жизни утята реагируют на самые грубые и простые раздражители, но в последующие часы реакция в значительной степени специализируется и утенок фиксирует характерные признаки повстречавшегося первым предмета. Чувствительность ограничивается какими-нибудь несколькими часами»[22].
В некоторых случаях импринтирование одних программ запускает и другие программы. Например у гусят и утят импринтинг запускает одновременно механизм:
а) за кем надо следовать, чтобы быть под защитой, чтобы научиться правильным технологиям выживания и
б) с представителем какого вида надо спариваться после полового созревания.
Когда вместо матери импринтируется другой предмет (мяч, механическая игрушка, что угодно, включая и самого экспериментатора), последний также становится объектом полового влечения. Такая закономерность прослеживается не только на птиц, но и на млекопитающих[23].
В ряде экспериментов было установлено, что импритинг тесно связан с увеличением белкового синтеза. В опытах с цыплятами Стивен Роуз и его коллеги устранили все возможные посторонние влияния. Синтез белка в мозгу цыпленка увеличивается в первые два часа после воздействия стимула. Исследователи перерезали у цыпленка нервные пути, которые служили для передачи зрительной информации из одного полушария в другое и закрывали один глаз цыпленка. В итоге в той половине мозга, которая была связана с открытым глазом, белковый синтез был выше, чем половине мозга, связанного с закрытым глазом. Возможно, что в процессе запоминания синтезируемые белки транспортируются к синапсу[24] и изменяют его структуру[25].
