Низший уровень стадии элементарной сенсорной психики

С появлением жизни на земле живая материя приобретает новые качества – способность реагировать на внешние воздействия среды определенными биологическими процессами. Общим свойством всех живых организмов является раздражимость. Раздражимость является необходимым условием обмена веществ между организмом и средой. Это биологическая форма отражения. Живой организм отвечает активности (внешней и внутренней) на прямые воздействия, которые положительно или отрицательно сказываются на организме. Так, например, питательные вещества, растворенные в воде, вызывают у инфузории процесс ассимиляции, т.е. усвоение их. Прикосновение постороннего тела к оболочке амебы вызывает процесс захвата (независимо от особенностей этого тела).

Таким образом, с появлением жизни отражение становится качественно другим – существа проявляют активность, они избирательно реагируют на воздействия вследствие способности к саморегуляции.

Раздражимость является основой появления более высокого уровня отражения – психического, которую А.Н.Леонтьев назвал чувствительностью.

Чувствительность по отношению к нейтральным раздражителям, если они начинают сигнализировать о появлении жизненно важных воздействий, вызывает коренные изменения в формах жизни. Главное заключается в том, что живое существо начинает активно ориентироваться в окружающей среде, активно реагировать на каждое изменение, происходящее в ней, т.е. начинает вырабатывать индивидуально изменчивые формы поведения в отличие от растительного мира.

На первых порах выработка такого индивидуально меняющегося поведения происходит относительно медленно, однако, несмотря на это, его удается наблюдать даже в условиях эксперимента, когда одноклеточные чувствительны к теплу, но не чувствительны к свету. Поэтому если их поместить в равномерно нагретую камеру, часть которой освещена, в то время как другая часть затемнена, они равномерно распределятся по всей камере. Если, наоборот, одну сторону равномерно освещенной камеры нагреть, они сосредоточиваются в нагретом конце камеры. Однако, если в течение длительного времени освещать нагретый конец камеры и затемнять ненагретый, положение дела меняется, и одноклеточные становятся чувствительны к свету, который сейчас приобретает для них значение сигнала к повышению температуры. Индивидуальное поведение простейших, резко отличающее их от растений, изменяется относительно медленно, и возникшие изменения также медленно исчезают.

Описанные процессы раздражимости по отношению к биотическим влияниям, чувствительности, и по отношению к нейтральным раздражителям, сигнализирующим о появлении жизненно важных воздействий и элементарном сохранении следов, достаточны для поддержания жизни одноклеточных животных, однако их недостаточно с переходом к многоклеточным.

3. Высший уровень стадии элементарной сенсорной психики.

Переход от одноклеточных форм жизни к многоклеточному существованию усложняет жизнедеятельность животного и приводит к возникновению необходимости усовершенствования проведения возбуждения – его распространение должно значительно ускорить.

Исследование показали, что если скорость распространения возбуждения по протоплазме не превышает 1-2 микрона в секунду, скорость распространения возбуждения по простейшей нервной системе несравненно большая: она достигает 0,5 метров в секунду; скорость проведения возбуждения в нервной системе лягушки достигает до 25 метров в секунду, а у человека – 125 метров в секунду.

Все это обеспечивает несравненно лучшие условия для приспособления многоклеточного животного к окружающей среде и переводит поведение на следующий этап – этап нервной жизни.

Какими же особенностями отличается простейшая нервная система в тех ее формах, которые мы наблюдаем на ранних этапах филогенеза – медузы, гидры, морские звезды, наиболее просто организованных водных многоклеточных?

Характерной особенностью этой нервной системы является тот факт, что вся она состоит из сети нервных волокон, которые возбуждаются особо чувствительными клетками «сензиллами», расположенными на поверхности тела животного, и передают это возбуждение на элементарные двигательные клетки «миомы», возбуждение которых и приводит к сокращению тела животного.

С появлением специальных высокочувствительных рецепторных клеток и сетевидной нервной системы возникает повышенная чувствительность не только к контактным, но и дистанционным раздражителям.

Однако, сетевидная нервная система не обладает способностью переработать воспринимаемую информацию и еще в недостаточной степени обеспечивает программирование и контроль поведения животных, так как на этой фазе у животного еще нет постоянного ведущего головного конца.

Формы поведения, обеспечивающиеся сетевидной нервной системой, вполне достаточны для простейших условий водного существования животных питающих диффузной (растворенной в воде или взвешенной в ней) пищей. Однако, они становятся совершенно недостаточными при дальнейшем усложнении форм существования, при переходе к питанию дискретной (растительной и животной) пищей и особенно при переходе к условиям наземного существования. На этих этапах условия существования животного становятся несравненно более сложными. Животное должно не просто воспринимать сигналы о поступающей пище или об угрожающих его существованию воздействиях, оно должно активно искать пищу, ориентироваться в окружающей среде, активно воспринимать сигналы, говорящие о пище или указывающие на появляющуюся опасность.

Все это может быть обеспечено лишь при условии появления новых форм нервной системы и выделения центрального нервного аппарата, контролирующего поведение. Появление центральной нервной системы можно наблюдать в классе червей в виде переднего ганглия.

Передний ганглий позволяет объединить информацию, полученную от рецепторов химической, механической, и световой чувствительности, выработать и хранить дифференцированные программы реакций и передавать их на соответствующие сегментарные мотонейроны, обеспечивая тем самым контроль над дальнейшим поведением.

Наличие переднего ганглия дает животному возможность не только обучаться, приспосабливаться к новым условиям, но и переучиваться (например, с Т-образным лабиринтом).

Однако, сформированный «навык» имел очень костный характер, и животному нужно было значительное число проб, чтобы сменить один выработанный навык на другой.

Несмотря на это, появление первой центральной нервной системы знаменует собой существенный скачок в развитии форм поведения животных.

Подобное поведение животного возможно благодаря существованию определенных органов, являющихся материальной основой психического. На стадии элементарного поведения в развитии животных наблюдается дифференциация органов чувствительности. Например, если у низших животных клетки, чувствительные к свету, рассеяны по всей поверхности тела и эти животные обладают лишь общей светочувствительностью, то уже у червей (рис. 3.1) эти клетки стягиваются к головному концу тела (А) и приобретают форму пластинок (В), что позволяет им более точно ориентироваться по отношению к свету. На более высокой ступени развития стоят моллюски. Ввиду выгибания пластинок светочувствительные органы приобретают сферическую форму (С), благодаря чему моллюски в состоянии воспринимать движение окружающих объектов.

 

Рис. 3. 1. Дифференциация органов чувств у животных на стадии элементарною поведения

 

У животных, достигших в своем развитии стадии элементарного поведения, более развиты органы движения (что связано с необходимостью преследования добычи) и специальный орган связи и координации процессов поведения — нервная система. Первоначально она представляет собой сеть волокон, идущих в различных направлениях и непосредственно соединяющих чувствительные клетки, заложенные на поверхности тела, с сократительной тканью животного (сетевидная нервная система). Особенностью такой нервной системы является отсутствие процессов торможения, а нервные волокна не дифференцированы на чувствительные и двигательные и обладают двусторонней проводимостью.

В процессе дальнейшего развития нервной системы наблюдается выделение центральных нервных узлов, или ганглиев. Этот уровень развития нервной системы получил название узловой нервной системы. Возникновение узлов в нервной системе связано с образованием сегментов тела животного (рис. 3.2).

 

Рис. 3.2.Узловая нервная система животных

 

При этом наблюдается усложнение поведения животного. Во-первых, характерно появление цепного поведения, представляющего собой цепь реакций на отдельные, последовательно действующие раздражители. Описывая данный тип поведения, А.Н.Леонтьев приводит в качестве примера поведение некоторых насекомых, откладывающих яйца в коконы других видов. Вначале насекомое направляется к кокону под влиянием обоняния. Затем при приближении к кокону насекомое действует зрительно. Наконец, само откладывание совершается уже в зависимости от того, подвижна ли личинка в коконе или нет, что обнаруживается при прямом контакте с коконом, т. е. на основе осязания (рис. 3.3).

Цепное поведение характерно для червей, насекомых и паукообразных, у которых оно достигает высшей ступени развития. Поиск пищи у них происходит, как считает известный русский зоопсихолог В.А.Вагнер, «при посредстве какого-либо одного органа чувств без содействия других органов: осязания, реже обоняния и зрения, но всегда только одного из них». Следует подчеркнуть, что эта линия развития поведения к дальнейшим прогрессивным и качественным изменениям не ведет.

 

 

Рис. 3.3.Пример цепного поведения

 

Следующий этап эволюции нервной системы приводит к возникновению ганглиозной нервной системы (впервые – у червей), достигшей максимальной сложности у высших беспозвоночных, и прежде всего у насекомых. Как появление ганглиозной нервной системы, так и формирование поведения с ее помощью знаменует важнейший скачок в эволюции жизнедеятельности.

Уже у наиболее простых беспозвоночных (червей) можно проследить совсем новый принцип организации нервной системы по сравнению с предыдущей стадией. На переднем, головном конце находится нервный центр, где сосредоточены волокна, которые заканчиваются химическими и тактильными рецепторами. Эти аппараты воспринимают химические, термические, световые изменения, а также изменения влажности, происходящие во внешней среде. В головном ганглии эти сигналы перерабатываются, и возникающие «программы» поведения в виде двигательных импульсов распространяются по цепочке нервных ганглиев, каждый из которых соответствует отдельному сегменту тела. Здесь возникает новый принцип - централизованность нервной системы, - резко отличающийся от принципа построения диффузной (сетевидной) нервной системы. Головной конец червя приобретает ведущую роль, в то время как сегментарные ганглии сохраняют относительную автономию. Это легко проследить, если разрезать червя пополам: передняя половина будет закапываться в землю, сохранив организованное движение, в то время как задняя будет беспорядочно извиваться (т.е. без всяких признаков организованного движения).

Усложнение строения нервной системы на стадии червей позволяет проследить у них более совершенные (хотя еще очень примитивные) виды формирования новых, индивидуально-приобретенных видов поведения, что было показано известным американским психологом Иерксом. Он помещал червей в Т-образную трубку (простейший лабиринтов левом конце которой их ожидал электрический удар. При многократном повторении эксперимента дождевой червь приобретал «навык» избегать электрического удара и двигаться вправо (150 проб). Если повторять этот опыт после длительной паузы, «обучение» протекает вдвое быстрее (80 проб). Отсюда видно, что ганглиозная нервная система позволяет не только вырабатывать новые формы поведения, но и сохранять выработанные навыки, иначе говоря, дождевой червь обладает примитивной формой памяти.

Дальнейшая эволюция поведения связана с появлением сложно дифференцированных аппаратов рецепции, позволяющих воспринимать высокоспециализированную информацию из внешней среды и, с развитием сложнейших программ, помогающих животному приспосабливаться к сложным, хотя устойчивым, постоянным условиям среды.

Особенно наглядно это проявляется у членистоногих. Насекомые располагают большим числом высокодифференцированных рецепторов. Например, сложный фоторецептор у насекомых носит характер фасеточного глаза, состоящего иногда из многих тысяч самостоятельных ячеек. У позвоночных же фоторецептор принимает форму хорошо известного нам единого глаза, позволяющего воспринимать отражение предмета и менять четкость отражения с помощью преломляющего аппарата - хрусталика.

Наряду со сложным фоторецептором насекомые имеют специальные тактильно-химические рецепторы (в усиках), вкусовые рецепторы (в полости рта и на ножках), вибрационные рецепторы (в перепонках ножек или крыльев), реагирующие на тончайшие ультразвуковые колебания, и, возможно, еще целый ряд неизвестных нам видов рецепторных аппаратов. Возбуждения этих рецепторных аппаратов распространяются по нервным волокнам и приходят в передний ганглий (прототип головного мозга), переводящий эти импульсы в сложнейшие системы врожденных программ поведения.

Сложнейшие программы поведения насекомых представляют настолько большой интерес, что требуют специального подробного рассмотрения. Особенность сложнейших программ (а это подавляющая часть поведения насекомых) - в том, что они врожденные и передаются по наследству, принимая широко известную форму инстинктивного поведения. Эти программы вырабатываются многими миллионами поколений и передаются наследственно так же, как особенности строения тела. Примеры врожденных программ поведения насекомых очень многочисленны. Нередко они настолько сложны и целесообразны, что некоторые исследователи считали их примером разумного поведения. Например, известно, что комар откладывает яички на поверхность воды и никогда не откладывает их на сушу, где они неизбежно высохнут. Оса Сфекс откладывает яички в тело гусеницы с тем, чтобы личинки не испытывали недостатка в пище. Для этого она с Удивительной точностью предварительно прокалывает грудной ганглий гусеницы, чтобы она не погибла, а лишь была обездвижена. Нужно ли говорить о врожденных программах поведения паука, ткущего удивительную по своей конструкции паутину, или о врожденных программах поведения пчелы, которая строит соты идеальной с точки зрения экономии, формы, наполняет их медом и запечатывает воском. Все это и давало основания многим авторам говорить о целесообразности инстинктов, сближая их с разумным поведением.

Лишь в последнее время исследования этологов внесли яс­ность в эту загадочную форму поведения, доказав, что за фор­мой деятельности, поражающей своей сложностью, скрыты эле­ментарные механизмы, а программы инстинктивного поведения на самом деле вызываются элементарными стимулами, кото­рые пускают в ход врожденные циклы приспособительных ак­тов. Так, откладывание яичек комара на водную поверхность вызывается блеском воды; поэтому достаточно заменить воду блестящим зеркалом, чтобы комар начал откладывать яички на его поверхность. Сложная врожденная программа деятельности паука, который бросается на муху, запутывающуюся в паутине, на самом деле вызывается вибрацией последней, и если к паутине прикасается вибрирующий камертон, паук бросается на него так же, как на муху.

Описанные механизмы позволяют сделать существенный шаг в понимании процессов, лежащих в основе врожденного поведения, и перейти от простого описания к его объясне­нию, показать, насколько инстинктивное поведение отлича­ется от разумного. Все описанные наблюдения позволили убе­диться в том, что, несмотря на очень сложные программы врожденного поведения, доминирующие у беспозвоночных, они запускаются в ход относительно простыми сигналами, отражающими условия существования животного, т.е. запуск врожденных программ поведения определяется лишь отдель­ными определенными признаками среды. Например, при­знаками, на которые реагирует пчела, когда избирательно садит­ся на те или иные виды медоносных цветов, могут являться сложная форма, а иногда окраска цветка. В эксперименте пчела, опускаясь на чашечки с сахарным раствором, при­крытые картинками с изображением различных геометриче­ских форм, с трудом различает такие простые геометриче­ские формы, как треугольник и квадрат, но легко отыскива­ет сложные формы: пятиугольную и шестиугольную звезды или крестообразные формы. Эти исследования показывают, что фактором, позволяющим пчеле выделять соответствую­щие формы, является не их геометрическая простота, а их сходство с натуральными раздражителями — формой цветов.

Аналогичные результаты дали эксперименты с различением пчелой разных окрасок. Они показали, что пчела с трудом раз­личает чистые цвета и гораздо легче — смешанные (красно-желтый, желто-зеленый, зеленовато-голубой и т.д.), близкие к окраске реальных цветов. Все это показывает, что решающим фактором для выделения признаков, запускающих врожденные (инстинктивные) программы поведения, являются естествен­ные условия существования.

Исследования, проведенные зоологами и психологами, по­зволили убедиться еще в одной важнейшей особенности врож­денного инстинктивного поведения. Оказалось, что врожден­ные программы инстинктивного поведения целесообразны лишь в определенных, строго постоянных стандартных условиях. Сто­ит, однако, немного изменить эти условия, чтобы врожденные программы теряли целесообразность и «разумный» характер. Это положение можно проиллюстрировать следующими примера­ми. Известно, что у одной из пород ос сложилось очень целесо­образное поведение. Подлетая к норе, в которую она помещает свою добычу, она оставляет ее снаружи и, лишь убедившись, что нора пустая, втаскивает добычу и улетает.

Дело, однако, существенно меняется, когда в специальном эксперименте добычу, лежащую перед входом, сдвигают на не­сколько сантиметров, проделывая это в тот момент, когда оса влезает внутрь. В этом случае оса, обнаруживая добычу не на том месте, снова подтаскивает ее в исходное положение и опять входит в нору, которую она только что обследовала. Та­кое поведение осы может повторяться много раз подряд, и каж­дый раз, когда добыча перемещается на несколько сантимет­ров, оса механически повторяет обследование, уже потерявшее всякую целесообразность. Аналогичные наблюдения были про­ведены над пчелами (срезание дна на сотах). Все это показыва­ет, что врожденные «инстинктивные» программы поведения, преобладающие в деятельности насекомых, являются механи­ческими, косными, сохраняя свою кажущуюся «разумность» лишь в постоянных стандартных условиях, в соответствии с ко­торыми они были выработаны в процессе эволюции.

Как же происходит приспособление этих животных к посто­янно изменяющимся условиям среды? Как правило, они откла­дывают огромное число яичек, отличающееся большой избы­точностью. Лишь небольшое число особей, появившихся на свет, выживает, но и этого количества достаточно для сохранения вида.

Таким образом, программы инстинктивных действий не мо­гут предусмотреть большое число разнообразных раздражите­лей, тем самым ограничивая отражательные возможности жи­вотных. В данном случае отражение действительности имеет форму чувствительности к отдельным воздействующим свойст­вам или группе свойств, форму элементарного ощущения. Со­гласно предложению А. Н Леонтьева, эту стадию развития пси­хики называют стадией элементарной сенсорной психики, охва­тывающей длинный ряд видов животных.

Инстинктивное поведение, осуществляющееся по сложной наследственно упроченной программе, четко приспособлено к стандартным условиям видового опыта, но оказывается неприспособленным к изменившимся индивидуальным условиям. Поэтому достаточно немного изменить стандартные условия, чтобы инстинктивное поведение теряло свой целесообразный характер.