Э. Толмен КОГНИТИВНЫЕ КАРТЫ У КРЫС И У ЧЕЛОВЕКА

Основная часть этой статьи посвящена описанию экспери­ментов с крысами. В заключение я попытаюсь также в несколь­ких словах определить значение данных, полученных на кры­сах, для понимания поведения человека. Большинство исследо­ваний на крысах, о которых я сообщу, было выполнено в лабо­ратории в Беркли. Но иногда я буду также включать описания поведения крыс, которые были выполнены вне этой лаборато­рии. Кроме того, в сообщении о наших экспериментах в Беркли я буду вынужден опустить очень многое. Те эксперименты, о которых я буду говорить, были выполнены студентами (или ас­пирантами), которые, вероятно, пришли к некоторым из своих идей от меня. И лишь некоторые, хотя их очень мало, были вы­полнены мною самим. Представим схему двух типичных лабиринтов: лабиринта с коридорами (рис. 4) и приподнятого над землей лабиринта (рис. 5). В типичном эксперименте голодная крыса помещается у входа в лабиринт (одного из этих типов), она блуждает по различным его участкам, заходит в тупики, пока, наконец, не придет к кормушке и будет есть. Один опыт (опять в типичном эксперименте) повторяется через каждые 24 ч, животное имеет тенденцию делать все меньше и меньше ошибок (ими являют­ся заходы в тупик) и тратить все меньше и меньше времени от старта до цели до тех пор, пока, наконец, оно совсем не захо­дит в тупики и пробегает весь путь от старта до цели за не­сколько секунд. Результаты обычно представляются в виде кри­вой с изображением заходов в тупики или времени от старта до финиша для группы крыс.

33 Я должен отметить, что К.оффка (The Growth of the Mind. 2d ed. rev. N. Y., 1928) и Мэд (A behavioristic account of the significant symbol // //J. Philos. 1922. V. 19. P. 157—'163) предлагают термин «conduct» для обо­значения того же самого, что мы обозначаем здесь как behavior qua behavior, т. е. поведение как молярный феномен.

Все исследователи соглашаются с фактами. Они расходятся, однако, в теории и в объяснении этих фактов.

1. Во-первых, существует школа зоопсихологов, которые считают, что поведение крыс в лабиринте сводится к обра­зованию простых связей меж­ду стимулом и реакцией. Научение, согласно этой школе, состоит в .упрочении одних свя­зей и в ослаблении других. В соответствии со схемой «стимул-реакция» крыса в процессе обучения в лабиринте беспомощно отвечает на ряд внешних стимулов: свет, звук, запах, прикосновение и т. п., оставляющих следы в ее органах чувств, плюс ряд внутренних стимулов, приходящих от висцеральной системы и от скелетных мускулов. Эти внешние и внутренниереакции — ходьбу, бег, повороты, возвращения, принюхивания и т. п. Согласно этой точке зрения центральную нервную систему крысы можно сравнить с работой телефонной станции. Сюда попадают сигналы от органов чувств и отсюда исходят команды к мускулам. До того как произойдет научение в ка­ком-то определенном лабиринте, с помощью соединяющих пе­реключателей (т. е. синапсов на языке физиолога) цепь замы­кается различными путями и в результате появляются иссле­довательские ответы на реакции, характерные для первона­чальных проб. Научение, по этой теории, состоит в относитель­ном усилении одних и ослаблении других связей; те связи, ко­торые приводят животное к верному результату, становятся от­носительно более открытыми для прохождения нервных им­пульсов, и, наоборот, те, которые ведут его в тупики, постепен­но блокируются.

В дополнение нужно отметить, однако, что эта школа, объ­ясняющая поведение по схеме «стимул-реакция», подразделя­ется в свою очередь на две подгруппы исследователей. Первая подгруппа утверждает, что простая механика, имеющая место-при пробежке по лабиринту, состоит в том, что решающим сти­мулом от лабиринта становится стимул, наиболее часто совпадающий с правильным ответом, по сравнению со стимулом, ко­торый связан с неправильным ответом.

Следовательно, именно вследствие этой большей частоты нервные связи между решаю­щим стимулом и правильным ответом будут иметь тенденцию, как считают, упрочиваться за счет ослабления неправильных связей.

Рис. 5. Схема лабиринтов, приподнятых над землей (по Гонзику, 1936)

Вторая подгруппа исследователей внутри этой школы утверждает, что причина, почему соответствующие связи упро­чиваются по сравнению с другими, состоит в том, что вслед за ответами, которые являются результатом правильных связей, -следует редукция потребности. Таким образом, голодная крыса в лабиринте имеет тенденцию стремиться к получению пищи, и ее голод ослабляется скорее в результате верных ответов, а не в результате заходов в тупики. И такая непосредственно сле­дующая редукция потребности или, пользуясь другим терми­ном, такое «положительное подкрепление» имеет тенденцию к упрочению связей, которые непосредственно ему предшествова­ли (рис. 6). Таким образом, складывается впечатление (хотя представители этой группы са­ми не утверждают этого), буд­то бы в организме есть какая-то часть, воспринимающая состояние удовлетворения и со­общающая крысе обратно в мозг: «Поддерживай эту связь, она хорошая; вникни в нее, чтобы снова использовать ее в последующем, когда появится тот же самый стимул. Если за реакцией следует «неприятное раздражение», «отрицательное подкрепление», тогда та же 'самая часть крысы, воспринимав­шая в свое время состояние удовлетворения, теперь в ответ на неприятное раздражение будет сообщать в мозг: «Разрушь эту связь и не смей использовать ее в последующем».

Рис. 6. Кривая ошибок для группы из 36 крыс (по Гонзику, 1930)

Это кратко все, что касается существа двух вариантов шко­лы «стимул — реакция».

2. Давайте вернемся теперь ко второй из упомянутых школ. Эта группа исследователей (я также принадлежу к ней) может быть названа теоретиками поля. Наша позиция сводится к сле­дующему. В процессе научения в мозгу крысы образуется неч­то, подобное карте поля окружающей обстановки. Мы согласны с другими школами в том, что крыса в процессе пробежки по лабиринту подвергается воздействию стимулов и в конце кон­цов в результате этого воздействия появляются ее ответные ре­акции. Однако вмешивающиеся мозговые процессы являются более сложными, более структурными и часто, говоря прагма­тическим языком, более независимыми (autonomous), чем об этом говорят психологи, придерживающиеся теории «стимул —-реакция». Признавая, что крыса бомбардируется стимулом, мы утверждаем, что ее нервная система удивительно избиратель­на по отношению к каждому из этих стимулов.

Во-вторых, мы утверждаем, что сама центральная инстан­ция гораздо более похожа на пульт управления, чем на уста­ревшую телефонную станцию. Поступающие стимулы не связы­ваются с ответными реакциями с помощью простого переклю­чателя по принципу «один к одному». Скорее, поступающие стимулы перерабатываются в центральной управляющей ин­станции в особую структуру, которую можно было бы назвать когнитивной картой окружающей обстановки. И именно эта примерная карта, указывающая пути (маршруты) и линии по­ведения и взаимосвязи элементов окружающей среды, оконча­тельно определяет, какие именно ответные реакции, если вооб­ще они имеются, будет в конечном счете осуществлять живот­ное.

Наконец, я считал бы, что валено исследовать, почему эти карты бывают относительно узкими, охватывающими какой-то небольшой кусок ситуации, или относительно широкими, охва­тывающими большое поле. Как узкие, так и широкие карты могут быть правильными или неправильными в том смысле, на­сколько успешно они направляют животное к цели. Различия между такими узкими и широкими картами могут проявиться только в том случае, если позднее крысе будут предъявлены не­которые изменения в условиях данной окружающей обстанов­ки. Тогда более узкая исходная карта, включающая относитель­но небольшой участок, окажется непригодной применительно к новой проблеме; наоборот, более широкая карта будет служить более адекватным средством по отношению к новой структуре условий. В узкой карте данное положение животного связано только с относительно простым и только одним участком отно­сительно расположения цели. В широкой карте представлен об­ширный спектр окружающих условий, так что, если изменится положение животного при старте или будут введены изменения в отдельные маршруты, эта широкая карта позволит животному действовать относительно правильно и выбрать адекватный но­вый маршрут.

Теперь вернемся к экспериментам. Эксперименты, о которых я сообщаю в докладе, особенно важны для укрепления теоре­тической позиции, которую я предлагаю. Эта позиция основы­вается на двух допущениях:

1) научение состоит не в образовании связей типа «сти­мул— реакция», а в образовании в нервной системе установок, которые действуют подобно когнитивным картам;

2) такие когнитивные карты можно охарактеризовать как варьирующие между узкими и более широкими.

Эксперименты распадаются на 5 главных типов: 1) латент­ное научение, 2) викарные (замещающие) пробы и ошибки или VTE (Vicarious triel and error), 3) эксперименты на поиски сти­мула, 4) эксперименты с гипотезами, 5) эксперименты на про­странственную ориентацию.