Навыки и интеллект у животных

Введение…………………………………………………………………….3
Глава 1. Роль познавательных процессов в формировании навыков животных…………………………………………………………………………..6
1.1 Научение и память……………………………………………………..6
1.2 Обучение животных…………………………………………………..8
1.3 Интеллектуальное поведение животных……………………………13
Глава 2. Экспериментальное изучение навыков и интеллекта животных…………………………………………………………………………19
2.1 Методы исследования в зоопсихологии…………………………….19
2.2 Изучение способности животных к оперированию пространственно-геометрическими признаками предметов…………………22
Заключение………………………………………………………………..25
Список использованной литературы……………………………………26
...

-

-

3. Одномоментное (аверсивное) научение. В результате данного научения у животного формируются поведенческие реакции, которые проявляются в избегании или неприятии пищи, после однократного сочетания «стимул-болезнь». Такие поведенческие реакции сохраняются на всю жизнь. В результате этого научения образуются устойчивые связей в нервных сетях структур лимбической системы.
III. Когнитивное научение. Данная форма научения: опираются на весь спектр более простых форм неассоциативного и ассоциативного научения. В зачаточном состоянии они представлены у высших приматов и имеют полное развитие только у человека, являясь основным механизмом, определяющим индивидуальность интеллектуальной деятельности человека. Среди форм когнитивного научения выделяют1:
1. Образное (психонервное) запечатление – при первом восприятии среды происходит формирование психонервного образа как целостного единого переживания. Этот образ может сохраняться, не угасая, и воспроизводиться спустя длительное время после непосредственного восприятия.
2. Элементарная рассудочная деятельность. Она базируется на инстинктах, рассудочном механизме и на обучении. В результате формируется целостный акт, называемый унитарной реакцией.
3. Вероятностное прогнозирование – предвосхищение будущего, основанное на вероятностной структуре прошлого и информации о наличной ситуации. Может иметь разные формы: прогноз событий, независимых от субъекта, прогноз результатов ответных действий, планирование целенаправленных действий и так далее
На разных этапах поведенческого акта научение влияет на поведение животного по-разному2. А именно начальные этапы поведенческого акта подвержены большим изменениям в процессе индивидуального научения, чем завершающие этапы3. Модификация инстинктивного поведения процессами научения осуществляется за счет изменения сочетания раздражителей, запускающих определённый инстинктивный акт, а также за счет выделения (или усиления) определённых направляющих ключевых раздражителей и тому подобное.
Важно отметить, что модификации происходят как в сенсорной, так и в эффекторной сферах. Причем чаще они возникают в обеих сферах одновременно.
Процесс научения у животных не сводится просто к образованию условных рефлексов1. Дело в том, что организм в процессе научения относится к элементам окружающей среды активно избирательно. В основе этого лежат многообразные динамические процессы, протекающие в ЦНС, особенно в её высших отделах, где осуществляется афферентный синтез раздражений, обусловленных внешними и внутренними факторами2. При этом информация, полученная в результате раздражения, сопоставляется с информацией, хранящейся в памяти, а любой результат сопоставления воспринимается животным как новая афферентная информация.
Вследствие этого, у животного формируется готовность к выполнению определённых действий, что проявляется в инициативности и избирательности его поведения по отношению к компонентам среды3. При этом животное вносит поправки в программу своих действий как в данном конкретном поведенческом акте, так и в будущих поведенческих реакциях. Следует отметить, что диапазон научения является видотипичным, то есть существуют генетитически фиксированные «лимиты» способности к научению, а широта диапазона способности к научению является показателем психического уровня животных.
Итак, на основе научения животные формируют эффективные программы своих действий, которые являются результатом комплексных процессов сопоставления и оценки внутренних и внешних раздражений, видового и индивидуального опыта, анализа совершаемых действий и проверки их результатов.
1.3 Интеллектуальное поведение животных

Интеллектуальными действиями называются такие, в которых животное, на основе отражения существующих между предметами связей и отношений, решает новые для него задачи, не встречавшиеся ранее в его опыте1.
Интеллект проявляется животным тогда, когда оно в своих действиях встречается с необычными трудностями, для преодоления которых инстинкты и навыки оказываются недостаточными. В этих случаях интеллект животного проявляется в изобретении нового способа действия, не применявшегося животным ранее.
Интеллектуальные действия являются высшей формой приспособления животных к окружающей среде. В основе их лежат сложные условнорефлекторные связи, характерные для рассудочной деятельности животных2.
В процессе филогенеза интеллектуальное поведение постепенно развивается и усложняется. У животного с элементарным строением коры головного мозга и интеллектуальное поведение будет также элементарно. У животных со сложно организованной корой интеллектуальное поведение будет более сложным и совершенным.
Следующие опыты представляют интерес для характеристики интеллектуального поведения животных, находящихся на разных стадиях развития нервной системы3.
1. Обходные действия (опыты Кёлера). Куры, находясь на площадке, отгороженной сеткой только с трех сторон, побегут прямо к зернам, которые насыпацы за сеткой, и будут пытаться просунуть через нее свои головы. Это будет действие безусловнорефлекторного типа, оно вызвано непосредственным раздражением и направлено прямо в сторону раздражителя. Куры не способны сразу совершить обходное действие, которое начиналось бы с движений, уводящих их на некоторое время прочь от цели. Только тогда, когда в процессе беспорядочной беготни внутри огороженного пространства какая-нибудь птица случайно приблизится к краю сетки, она обогнег столб и прибежит к насыпанным за сеткой зернам.
Собака, поставленная в те же условия, никогда не бросится прямо в сторону куска мяса, который будет положен за сеткой. Момент интеллектуального решения задачи резко отмечается в поведении собаки каким-то «толчком». Некоторое время она остается в неподвижности, «как бы впадает в оцепенение, затем внезапно поворачивается на 180°», обегает столб, вбегает за сетку и находит там мясо1. Это действие, каким бы быстрым оно ни было, нельзя принять за простой рефлекс, который в подобном случае характеризовался бы направлением движения животного прямо к раздражителю в целях овладения им. Между тем собака совершает как раз обратное движение, удаляющее ее на первых порах от куска мяса, т. е. отворачивается от раздражителя.
В данном случае имеет место сложный условный рефлекс, в котором раздражитель — вид куска мяса — связан с образовавшимся в процессе предшествующего опыта пространственным представлением2. Собака более ясно, чем куры, отражает пространственную ситуацию и руководствуется этим отражением в своем поведении. Такое ее поведение оказывается возможным потому, что собака оперирует пространственными представлениями, позволяющими ей произвести анализ воспринятого.
В аналогичных опытах обезьяна способна решить еще более трудную задачу3. Находясь в комнате и увидев приманку за окном, она не делает попытки выбраться из комнаты через окно (прямо к цели), но совершает сложный обходный путь: отворачивается от цели, открывает одну дверь, проходит по коридору, затем открывает вторую дверь, ведущую наружу, и находит приманку под окном той комнаты, из которой она ушла (рис. 36, в).
2. Изобретение новых способов решения задачи при использовании разных предметов в качестве орудий. Экспериментальное изучение поведения шимпанзе (В. Кёлер, И. П. Павлов и др.) показывает, что высшие, человекообразные обезьяны обладают довольно высокой степенью развития способности к интеллектуальным действиям.
Следующие опыты по изучению интеллектуальных действий обезьян были проделаны в лаборатории сравнительной физиологии И. П. Павлова.
Шимпанзе Рафаэль был вывезен в парк и выпущен на плот, находившийся в центре озера. На соседнем плоту, на расстоянии трех-четырех метров от первого, находилась пища. Обезьяна была очень голодна, но не могла овладеть пищей обычным для нее путем, так как этому мешало разделяющее плоты водное пространство. В этих необычных условиях шимпанзе изобрел новый для него способ достать пищу: увидев на плоту длинный бамбуковый шест, он осторожно уперся им в дно озера рядом со своим плотом, затем некоторое время как бы примеривался к прыжку, оттолкнул шест в сторону второго плота, а когда шест наклонился, быстро взобрался по нему и спрыгнул на плот, на котором находилась пища1.
В другом случае, когда расстояние между плотами оказалось таким, что его трудно было преодолеть с помощью прыжка, шимпанзе после нескольких попыток перебросил шест со своего плота на другой плот, установив таким образом своеобразный мост, и впервые в жизни прошел по мостику, переброшенному через водную преграду2.
Шимпанзе проявил способность решать и еще более трудные интеллектуальные задачи. Когда шест, с помощью которого он со своего плота переходил на другой, оказался короче обычного, а шест необходимой длины находился на третьем плоту, шимпанзе решал промежуточные задачи: с помощью короткого шеста он перепрыгнул на третий плот, взял находящийся на нем длинный шест, возвратился на свой плот и только тогда с помощью принесенного длинного шеста перешел на плот с пищей. Если третий плот очень удален, шимпанзе догадывался воспользоваться лодкой, чтобы добраться до этого плота и взять находящийся на нем шест требуемой длины.
Эти и другие многочисленные опыты доказывают способность шимпанзе к интеллектуальным действиям, выразившуюся в изобретении новых способов решения поставленной перед животным задачи. Шимпанзе пользовался для этого теми или другими предметами, как орудиями1. Так, находясь в клетке, шимпанзе догадывается применить палку для того, чтобы пододвинуть к себе и достать находящееся за клеткой яблоко.
Чтобы достать высоко подвешенный предмет, обезьяна догадывается притащить несколько ящиков, поставить их один на другой и взобраться по ним до интересующего ее предмета. Чтобы достать апельсин из ящика, перед отверстием которого горит огонь спиртовки, шимпанзе догадывается налить из бака воду в чашку и залить этой водой огонь2. Когда у него отобрали чашку, он набирает воду в рот и тушит огонь, опрыскивая его водой изо рта.
Использование разнообразных предметов в качестве орудий при решении задач, подобных описанным, требует от шимпанзе, хотя и элементарного, но все же мышления — понимания связей, существующих между орудием и целью, представления ожидаемого от применения орудия результата и т. д.
Интеллектуальное поведение животных характеризуется следующими особенностями3:
1. Животные проявляют способность к интеллектуальным действиям при возникновении препятствий на пути к достижению цели. Если можно овладеть пищей обычным образом, с помощью безусловных рефлексов и выработанных в течение жизни навыков, интеллектуальные действия не наступают.
2. Интеллектуальные действия возникают для решения новой задачи и состоят в изобретении нового способа действия.
3. Эти действия не имеют шаблонного характера, они индивидуализированы: одни животные решают задачу одним образом, другие — иначе.
4. Обезьяны пользуются при этом различными предметами (шестами, палками и т. д.) как орудиями. При этом те или другие предметы выбираются как орудия не путем предварительного обдумывания, а в результате непосредственного восприятия связи их с другими: как правило, обезьяны предварительно не изготовляют и не отыскивают орудий, не сохраняют предметов, которые были ими применены как орудия, для того чтобы воспользоваться ими впредь.
Правда, В. Кёлер обнаружил в своих опытах попытку шимпанзе удлинить палку, которая оказалась недостаточно длинной для овладения целью; но это действие еще очень далеко от операций по изготовлению орудий даже у первобытных людей. Наблюдения над шимпанзе в естественных условиях (Дж. Гудалл, заповедник Ломбестрим в Кении, Африка, 1955) показывают, что шимпанзе могут иногда предварительно обрабатывать естественные предметы, чтобы сделать их пригодными для определенной цели1.
Так, шимпанзе отламывает ветку и освобождает ее от листьев, прежде чем просунуть в отверстие термитной кучи и потом слизнуть собравшихся на нее термитов2. (Нечто аналогичное наблюдал в устроенном им вольере и В. Кёлер: шимпанзе усаживался рядом с дорожкой, по которой ползли муравьи, клал на нее соломинку и затем слизывал забравшихся на нее муравьев)'. Интересно то, что шимпанзе не всегда сначала находят термитную кучу и затем ищут нужную им палку; часто они заранее сламывают и освобождают от листьев ветку и подолгу таскают ее за собой, переходя от одной термитной кучи к другой, пока не найдут нужную им кучу.
5. Интеллектуальные действия животных имеют примитивный характер и не вытекают из знания объективных законов природы. Интеллектуальные действия даже высших обезьян по своему характеру не выходят за пределы круга задач, выдвигаемых естественными условиями их жизни.
6. У животных интеллектуальные действия не занимают главенствующего положения в их поведении. Главными формами приспособления к окружающей среде у них остаются инстинкты и навыки. Даже у высших животных интеллектуальные действия проявляются от случая к случаю: они возникают у них, но не приобретают основного значения и не закрепляются в их опыте.
7. Изобретенные способы действий не передаются от одного животного к другому и не являются, таким образом, продуктом видового опыта. Они остаются достоянием только того отдельного животного, которое их обнаруживает.
Глава 2. Экспериментальное изучение навыков и интеллекта животных
2.1 Методы исследования в зоопсихологии
Исходя из того, что основой психического отражения у животных является их поведение, то зоопсихологи, изучая психические процессы, прежде всего, оценивают общую приспособительную, предметную деятельность животных1. Для того чтобы получить представление о тех или иных психических качествах и процессах у животных, зоопсихологи в своих исследованиях анализируют конкретные формы их двигательной активности, структуру действий и актов поведения, направленных на компоненты среды.
Обычно такой психологический анализ поведения животного осуществляется путем детального изучения движений животного в ходе решения определенных задач. При этом одновременно учитываются физиологическое состояние животного, внешние условия, при которых проводится эксперимент, и вообще все существенные факторы, способные оказать влияние на результат эксперимента. Важным моментом зоопсихологического исследования является учет биологической адекватности условий проведения опыта и применяемой методики.
Перед началом экспериментов целесообразно изучить нормальное поведение и реакции животных данного вида в естественных условиях. Это позволит судить о внешних причинах психической деятельности и ее приспособительных функциях2.
Во время проведения экспериментов по изучению структуры поведения животного в первую очередь проводят качественную оценку его активности, анализируют как животное решает ту или иную задачу, одновременно оценивают и учитывают количественные показатели, характеризующие условия задачи и степень ее сложности3.
В зоопсихологических исследованиях наиболее часто используются следующие методы:
Метод «лабиринта». Суть метода заключается в следующем: подопытному животному ставится задача – найти путь к определенной, непосредственно не воспринимаемой им цели (пища или убежище). В экспериментах используются как двухмерные, одноуровневые лабиринты, где животное перемещается в одной плоскости, так и трехмерные, двухуровневые, где оно может перемещаться в двух плоскостях.
При отклонениях от правильного пути иногда используют наказание животного. Результаты прохождения животным лабиринта определяются, как правило, по скорости достижения «цели» и по количеству допущенных ошибок.
Данный метод позволяет изучать способности животных к научению, к выработке двигательных навыков, а также способности к пространственной ориентации. При помощи этого метода можно выяснять роль кожно-мышечной и других форм чувствительности, памяти, способности к переносу двигательных навыков в новые условия, к формированию чувственных обобщений и других психических функций1.
Метод «обходного пути». Особенность данного метода заключается в том, что животное непосредственно воспринимает объект, на который направлены его действия уже в начале опыта. Обычно этим объектом является пища. В отличие от метода «лабиринта», в данном методе животному приходится для достижения объекта обойти одну или несколько преград. В экспериментах с использованием метода обходного пути учитываются и оцениваются скорость и траектория передвижения животного, степень сложности задачи, скорость ее решения при поиске животным обходного пути и достижения результата.
Метод «Дифференцировочной дрессировки». Данный метод используют для выявления способностей животного к различению объектов и их признаков, при этом объекты предъявляют одновременно или последовательно1.
При правильном выборе объекта животное вознаграждается, этот способ носит название положительная дрессировка, в других случаях одновременно с подкреплением правильного выбора применяют наказание за неправильный выбор, этот способ носит название положительно-отрицательная дрессировка. Последовательно уменьшая различия между признаками объектов, исследователь может выявить у животного пределы различения (дифференцировки) данного качества предметов.
Таким образом, изучают особенности зрения у животных разных видов (остроту, цветоощущение, восприятие величин и форм), процессы формирования навыков, памяти животных (по времени сохранения результатов тренировки), а также способности животных к обобщению.
Метод «выбора на образец». Данный метод является вариантом метода дифференцировочной дрессировки и применяется для изучения сенсорных систем высших животных (обезьян). Животное должно выбрать из ряда объектов тот объект, который соответствует образцу2. Образец предъявляется животному в начале эксперимента, при этом в ходе эксперимента правильный выбор обычно положительно подкрепляется.
Метод «проблемной клетки (ящика)». В экспериментах, когда используется данный метод, животному, чтобы получить подкрепления (корм или свободу), необходимо открыть (иногда в определенной последовательности) затворы на дверце клетки или крышке ящика. Этот метод позволяет исследовать сложные формы научения и моторные элементы интеллектуального поведения животных. Особенно продуктивно применение этого метода при изучении животных с развитыми хватательными конечностями (крысы, еноты, обезьяны).
При постановке экспериментов для выявления высших психических способностей животных, им обычно для решения задачи предоставляется возможность использовать различные орудия (палки, блоки и тому подобное). Используя этот метод, при постепенном усложнении задачи, в процессе экспериментов, можно получить ценные данные не только об эффекторных, но и сенсорных компонентах интеллекта животных1.
Метод анализа обычного, неподкрепляемого манипулирования различными предметами2. Данный метод исследования позволяет судить об эффекторных способностях животных, их ориентировочно-исследовательской деятельности, игровом поведении, способностях к анализу и синтезу, а также позволяет проследить предысторию трудовой деятельности человека.
Кроме этого следует отметить, что во всех зоопсихологических исследованиях результаты наблюдений обычно фиксируются с помощью фото, кино- и видеосъемки, звукозаписи и других средств фиксации поведения животных.
2.2 Изучение способности животных к оперированию пространственно-геометрическими признаками предметов
Для нормальной ориентировки в пространстве и адекватного выхода из разнообразных жизненных ситуаций животным необходим точный анализ пространственных характеристик. Как показал Толмен (1997), в мозгу животных формируется некий «мысленный план» или «когнитивная карта», в соответствии с которыми они и строят свое поведение. Способность к построению «пространственных карт» в настоящее время является предметом интенсивного изучения.