Э. Толмен

КОГНИТИВНЫЕ КАРТЫ У КРЫС И У ЧЕЛОВЕКА¹

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 и приподнятого над землей лабиринта.

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.

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

'Хрестоматия по истории психологии / Под ред. П.Я.Гальперина, А.Н.Ждан. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. С. 63—70.

10 Зак. 2652

146 Тема 2. Становление предмета психологии

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 внутренние стимулы вызывают реакции — 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.

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 (см. рис. 1). 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;

Толмен Э. Когнитивные карты у крыс и у человека

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».

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 важно 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 про-

Тема 2, Становление предмета психологии

явиться 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—реак­
ция», а в образовании в нервной системе установок, которые действуют по­
добно когнитивным картам;

2) такие когнитивные карты можно охарактеризовать как варьи­
рующие 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.