Форми научіння, не пов'язані з підкріпленням

Латентне научіння. Названа форма научіння практично не пов'язана з "винагородою". Ще в 20-ті роки минулого століття було виявлено, що пацюки, які мали можливість досліджувати “навчальний” лабіринт протягом декількох днів без винагоро-ди, пізніше, в умовах досліду з харчовим підкріпленням, швид-ше проходять потрібний шлях і роблять менше помилок, ніж контрольні тварини, які раніше не знайомилися з лабіринтом. Отже, пацюк здатний за власною ініціативою вивчити весь ла-біринт шляхом розвідки (без усякого підкріплення), а винаго-рода просто спонукае тварину вчитися швидше. Латентне нау-чіння — це широко розповсюджена в природі форма орієнтації в просторі і явно виражена в дослідницькій поведінці тварин. Досить згадати класичні роботи К. Фриша про орієнтаційні ре-акції бджіл. При вивченні цього явища, почав оформлятися “когнітивний" підхід у теорії научіння. Відповідно до уявлень Е. Толмена, безліч сигналів з навколишнього середовища неми-нуче надходить до мозку, але — навіть у людини — одні сиг-нали ясно усвідомлюються, другі сприймаються свідомістю дуже нечітко, а треті і зовсім не доходять до свідомості. При цьому в мозку створюються свого роду план-схеми навколиш­нього середовища, або когнітивні карти, на підставі котрих організм вибирає, які реакції будуть найбільш адекватними в раптово виниклій і якісно новій або в невизначеній ситуації.

Умовно-рефлекторне уникання їжі. Цей феномен відомий кожному, хто намагався позбутися вдома мишей чи щурів за допомогою пасток або отруєних принад. Ключей до розуміння цього явища послужили експерименти, виконані на початку 60-х років минулого сторіччя Д. Гарсом і його колегами під час аналізу смакової відрази до їжі, викликаної отруєнням. Ці дос-лідження призвели до глибшого розуміння ролі підкріплення

при виробленні класичного умовного й інструментального реф­лексов. Щури, які вижили після отруєння, починають уникати принади, завдячуючи смаку і нюху; вони остерігаються принад, які в них викликали хворобливі явища, але ніколи не уникають місць, де сталося отруєння. У цілому це нагадує вироблення кла­сичного умовного рефлексу: стимул (проковтнута отруєна їжа), сполучаючись з умовним стимулом (запах і смак отруєної їжі), викликає безумовну реакцію (хвороба), що призводить до вироблення умовної реакції (уникання такої їжі). Однак ці яви­ща радикально відрізняються від класичного умовного рефлек­су. При виробленні класичного умовного рефлексу оптималь-ний інтервал між умовним стимулом і підкріпленням складає долю секунди. Якщо підкріплення хоча б трохи затримуеться, процес вироблення рефлексу стае менш ефективним або навіть зовсім не відбувається. Крім того, відраза виявляє специфічність стосовно конкретного смаку і запаху їжі; водночас важко вик-ликати відразу до інших умовних стимулів, скажімо, слухових, зорових чи до іншої їжі.

Імітаційне научіння. Научіння шляхом наслідування яко-гось зразка добре відоме у тварин з розвинутими соціальними формами життя. Багато форм соціальної активності опановують молоді тварини завдяки спостереженню за іншими особинами їхнього найближчого оточення, що вони служать “моделями” для оволодіння такими формами та їхнього доцільного вико-ристання. Імітаційні способи научіння дуже поширені серед птахів. Птахи правильно співають лише в тому випадку, коли мають можливість чути пісню інших особин свого виду. Моло-дий зяблик, який виростав в неволі і ніколи не чув співу своїх побратимів, так і не буде співати правильно. Усе, на що він здатний у цьому випадку,— лише якесь “нерозбірливе" щебе­тания. Якщо протягом тих тижнів, коли формується пісня, мо-лодий самець буде чути спів старого, досвідченого зяблика, то й у нього розвинеться нормальна, характерна для його виду пісня.

Імітаційні способи удосконалювання поведінки поділяють на “наслідування" і “вікарне" научіння.

Наслідування — це спосіб научіння шляхом прямого копі-ювання діяльності або дій без оцінки їхнього призначення. Даний спосіб научіння не є видоспецифічним і навіть не завжди до-

цільний. Здатність до наслідування встановлена тільки у ссавців (мавп, собак, кішок, мишей). Наслідування характерне пере-важно для приматів, адже недаремно його називають “мавпу-ванням”.

Дещо іншим варіантом наслідування є імітації мавпами дій людини. Вироблені ними маніпуляції з предметами побуту й інструментами, звичайно ж, не є видоспецифічними, напри-клад, для шимпанзе. Такий тип імітаційної поведінки назива­ють “факультативным" наслідуванням.

Вікарне научіння — це зняття форми поведінки як "техно­логичного зразка" (аналога для досягнення бажаної мети). У дано-му випадку зняття і засвоєння моделі поведінки відбувається залежно від наслідків для того суб’єкта, з якого копіюється “зразкова" форма, чи для самого “наслідувача". Тобто тут мож-на побачити своєрідні, але спрощені елементи когнітивних про-цесів. У природних умовах подібним чином молоді хижі твари-ни навчаються прийомам полювання. Вікарні форми научіння часто зустрічаються у мавп, успішне використання соціально значущих поведінкових актів молодими мавпами в старших часто підвищує їх соціальний (ієрархічний) ранг.

Молоду мавпу з цирку здали до зоопарку, і вона потрапила до спільної клітки, де жила група мавп зі своїм угрупованням молодих. Вона сиділа в кутку в позі покірності, а якщо нама-галася підійти до миски з їжею її відганяли. Хазяїн зайшов провідати мавпу, яка не звикла їсти з миски лапами, як не звик-ла й щоб миска стояла на підлозі, адже її вчили їсти в одязі за столом і ложкою. Одягу і столу мавпа, звичайно, не мала, але їй дали ложку. Вона підійшла до миски і спритно почала їсти лож­кою. Мавпи розступилися, вони здивувалися не ложці, яка була їм добре знайома, а вправності в ЇЇ безпосередньому викорис-танні. Навіть старий самець підійшов до мавпи і простягнув ру­ку до ложки. Він не вимагав, а попросив. I циркова мавпа за те, що вправно їсть ложкою, була прийнята до групи.

У найвищому вираженні вікарне научіння властиве людям. Копіювання стилю одягу і манери триматися в модних “куми-рів" — це своєрідний прояв потягу до научіння, проте за допо-могою дуже інстинктивної програми.

Евристичне научіння. Досліджуючи поведінку мавп, які ви-тягали банан за допомогою надставних палок, Келер прийшов

до висновку, що у вищих тварин научіння переважно не зумов-лене створенням механічних асоціацій між якимось стимулом (стимулами) і реакцією. Швидше, вони користуються чимось на зразок методу аналогій, інтегруючи досвід, накопичений в па-м’яті, з тією інформацією, яку отримують, досліджуючи конк-ретну “проблемну ситуацію". Такий спосіб, що ґрунтується на внутрішньому зв'язку елементів попереднього досвіду, з яких складається нове рішення, називається по-різному. В англо-мовній літературі — інсайт (збагнення, проникнення в суть, розуміння), у французькій — інтуїція (чуття, здогад). Нерідко такий метод називають евристичним, оскільки з'ясування про-блеми приходить раптово, без проб і помилок, і, звичайно, без логічного міркування. Назва пішла від відомого "осяяння” Ар-хімеда, який, коли несподівано зробив знамените відкриття, вигукнув: "Еврика!”.

Імпринтинг. Це психічне явище, при якому в чітко визна-чені періоди життя тварин запускаються процеси запам’я-товування “образу" специфічних ключових стимулів, які здатні ініціювати включения комплексів уроджених реакцій (інс-тинкти).

Від класичних форм научіння імпринтинговий тип відріз-няється тим, що: вкарбований образ настільки міцний, що здат-ний незворотно впливати на спосіб запуску інстинктивних про-грам; процес імпринтингування не вимагає безлічі повторювань і підкріплень; відкритість психіки тварини до імпринтингу (сен-ситивний період) суворо лімітована за часом. Якщо в цей пері-од закарбування ключового стимулу не відбулося, дана програ-ма запускається не цілком, а перекручено або не запускається взагалі. I це незважаючи на те, що в геномі вона існує і в ор-ганізмі і що є всі необхідні структурні і функціональні переду-мови для її реалізації.

Генетична пам'ять

Крім пам'яті, яка індивідуально формується, тобто “набутої" пам’яті, зумовленої нейробіологічними механізмами, як відомо, існує інша — записана в генотипі, еволюційно набута, генетич­на пам’ять. На основі генетичної пам’яті задається вся специ-фічна конституція тіла живої істоти, а отже, і всі способи

пристосування до мінливих умов зовнішнього світу, і, звичай-но, особливості її мозку.

Очевидно, що призначення індивідуальної і генетичної пам’яті полягає у виконанні різних біологічних функцій. Тому необхідне чітке розуміння суті і відмінностей цих видів пам’яті.

Нам вже відомі деякі особливості будови носіїв спадкової інформації. Це генетичні коди, які є надзвичайно компактными. Водночас вони неймовірно надійні. Надійність ця настільки ви-сока, що внесения будь-якої нової інформації до генетичних текстів є дуже проблематичним. 3 іншого боку, якщо немає змін в генетичній інформації, то немає й еволюції. Еволюція забезпечується саме завдяки так званим “ляпсусам” у геноти-повій передачі. Помилки, зміни в генетичних текстах назива-ються генними мутаціями, які виникають спонтанно чи під дією особливих зовнішніх чинників, які називаються мута­генами.

У біологічному розумінні природні мутації, які самовільно виникають, — це єдине джерело змін у живій природі. Більшу частину таких змін неможливо помітити. Лише коли мутаційні зміни виявляються у фенотипі організму (в його морфологіч-них і фізіологічних ознаках), стає можливим штучне створен-ня (відбір, селекція) нових видів тварин чи рослин або лікуван-ня, корекція. Природні мутації випадкові і не передбачувані. Це пов’язане, перш за все, з надзвичайно складною організа-цією генетичного апарату, здатністю його до часткового від-новлення при пошкодженнях. Мутації можна викликати також штучно (що й роблять), і тим самим підвищувати ефектив-ність селекції. Найбільшу ефективність за впливом як мутагени мають деякі хімічні речовини та іонізуюча радіація. Розрізня-ють декілька видів мутацій: 1) зміна каріотипу (відхилення в кількості хромосом від видового стандарту); 2) хромосомні (су-проводжуються незворотними змінами у структурі хромосом); 3) генні (точкові зміни у структурі хромосом). Мутації поділя-ють на корисні, шкідливі та нейтральні. Більшість мутацій належать до нейтральних та шкідливих. Це пояснюється тим, що мутація — це пошкодження генетичних текстів (програм). Якщо мутація призводить до загибелі організму, її називають летальною.

Ще одна важлива особливість генетичної пам’яті полягає в тому, що жоден запис, внесений до генетичного тексту, не бу-вае на самому початку доцільним, але незважаючи на це всі вони приймаються до “випробування в еволюції".