Элементарная рассудочная деятельность

Элементарная  рассудочная деятельность.

 

Наиболее характерное  свойство элементарной рассудочной  деятельности животных – их способность  улавливать простейшие эмпирические законы, связывающие предметы и явления  окружающей среды, и возможность  оперировать этими законами при  построении программ поведения в  новых ситуациях.

Эволюция рассудочной  деятельности – один из путей адаптации  животных к многообразным экологическим  условиям. Способность к обучению и элементарная рассудочная деятельность представляют собой общие функциональные системы адаптации. В формировании адаптивного поведения, которое  осуществляется с помощью рассудка, ведущую роль играет чрезвычайно  широкая норма адаптации животного  к разнообразным факторам внешней  среды. Инстинктивные акты поведения  являются частным приспособлением  животного к конкретным экологическим  условиям. Степень развития элементарной рассудочной деятельности животных детерминирована уровнем развития мозга, который определяется генотипом  животного. Естественный отбор селекционирует наиболее адекватные формы поведения животных в меняющихся условиях среды тем самым производит отбор морфофизиологических структур, обеспечивающих выполнение наиболее адаптивных поведенческих актов.

 

Улавливание животными простейших законов окружающей среды.

ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ.

Экстраполяция – способность животных выносить известную функцию на отрезке за его пределы. Данный поведенческий акт рассматривается в качестве одного их элементарных параметров рассудочной деятельности животных. Эксперимент: прямолинейное движение с постоянной скоростью стимула А, а затем скрытие его за преградой. Животное должно определить из соотношения с неподвижными точками пространства изменение положения тела А и определить неизвестную величину (когда объект за пределами поля зрения).

Условия:

1. Восприятие направление движения в поле зрения животного:

Для того чтобы была возможна экстраполяция, животное должно иметь «систему отсчета» - неподвижные точки окружающей среды, которые воспринимаются как протяженные поверхности, животное соотносит положение стимула и самого себя по отношению к этим поверхностям.

2. Для улавливания стимула за пределами поля зрения:

 Животное должно оперировать законами:

- «закон неисчезаемости предметов» - всякий предмет, воспринятый рецепторами животного, продолжает существовать и после того, когда какая-нибудь причина помешала его дальнейшему восприятию;

- «закон непроницаемости непрозрачных предметов» - всякое непрозрачное тело непроницаемо , через любое непрозрачное тело животное не может проникнуть;

- «закон вмещаемости объемных приманок в объемные полые фигуры»

- приманка, вмещенная  в объемную фигуру, при передвижении  последней перемещается вместе  с ней. 

-объемная приманка  может быть вмещена в объемную  фигуру, но не в плоскую. Возможность  оперировать размерностью фигур.

Некоторые примеры экстраполяции  у животных в естественных условиях:

Е.Сетон-Томпсон: ворона уронила  в воду кусок хлеба, который исчез  в туннели, она дождалась, пока он выплывет, и выловила его из потока.

М.Линдауэр: пчелы разведчицы, показывая танцем нахождение подкормки, смещая направление танца со скоростью, равной скорости движения солнца – экстраполяция направления движения солнца относительно места расположения улья.

Различные опыты.

Экстраполяция основывается на основании определения пути движения биологически значимого раздражителя, который перемещался прямолинейно с постоянной скоростью сначала  в поле зрения животного, а затем  скрывался за укрытием. 

Опыты с коридором: голуби не пытаются искать корм, а движутся в противоположную сторону от коридора; утки на некоторое время задерживаются в месте исчезновения корма; куры и кролики ищут корм в месте его исчезновения; птицы семейства вороновых очень активно ищут корм вдоль коридора и в месте выхода корма, т.е. способны к экстраполяции.

Опыты с ширмой: Животное получает информацию о направлении движения корма через поперечную щель, находящуюся в центре непрозрачной ширмы. Оно и корм находятся по разные стороны ширмы. Рядом с кормушкой около ширмы помещают другую, но пустую кормушку. Животное подкармливатся через щель, а затем корм отодвигается от щели вдоль ширмы и скрывается за непрозрачными клапанами, так что ее становится не видно животному. Аналогично в другую сторону двигается пустая кормушка. Животное должно сделать альтернативный выбор. Возможно усложнение задачи. Результаты: Среди млекопитающих на первом месте волки (100 правильных обходов при первом предъявлении), затем красные лисицы (90 и 6.7), собаки (85.5 и 11.3), корсаки (83.3 и 16.7) и песцы (60.0 и 35.0). Кошки справляются хуже (52.2 и 27.8). У полевок не обнаружилось никаких тенденций  к экстраполяции. У птиц самый высокий показатель имеют вороновые (69.5 и 19.5). Рептилии уже при первых попытках решали задачу правильно, первое место у черепах сухопутных (70.8 и 12.5). Рыбы абсолютно не способны к экстраполяции.

Взаимоотношение обучаемости и элементарной рассудочной деятельности в осуществлении поведенческого акта.

Роль предшествующего  опыта в успехе решения экстраполяционной задачи.

У рыб не обнаружено влияние  предшествующего опыта (Е.И.Очинская).  У голубей так же не изменило количество успешных решений, но снизился процент отказов (Л.Н.Молодкина и А.А.Авакумова). У крыс успешность снизилась. Роль обучения не однозначна, было выявлено, что крыс можно научить решать задачи на экстраполяции при проведении 150-200 проб. У животных, которые решают задачу при первом предъявлении происходит явное ухудшение ее решения при последующих (резкое возбуждение мозга). У животных, которые плохо решали задачу многократное предъявление теста приводит к постепенному увеличению доли правильных ответов. Успех решения задачи связан с усовершенствованием способности к экстраполяции и активным поиском наиболее адекватного способа ее решения.

При усложнения опытов с ширмой выявлено, что индивидуальный опыт в некоторой степени сглаживает групповые различия в способности к улавливанию структуры задачи, но не маскирует их полностью. Эти различия, выступая при первом предъявлении сохраняются и при многократных предъявлениях. Ведущую роль в решении задачи играет видоспецифическая способность животного к выполнению этого действия. При проведении опытов с собаками, которым предлагался сразу усложненный вариант без простых, выяснилось, что при сравнении успеха этой группы собак с теми, которые подвергались последовательному усложнению задачи, доля правильных решений существенно не различается. При многократном предъявлении доля правильных ответов у собак с предшествующим опытом оказалась несколько выше.

Неадекватное поведение  после первых удачных ответов.

Рассудочная деятельность обеспечивает наиболее адекватное поведение в  новых, экстренно сложившихся условиях. Наиболее адекватная форма поведения  при многократной встрече с подобной ситуацией усовершенствуется. Животные, не улавливающие простейшие эмпирические законы, связывающие элементы данной среды, при многократной встрече  обучаются адекватному поведению.

Оперирование размерностью фигур  животными.

При решении животными  любой задачи на основе рассудочной  деятельности мозга, информация, необходимая  для ее решения, перерабатывается в  трех основных системах:

1. Поступает через рецепторы
2. Перцепция. Анатомо-физиологический аппарат: передача через афферентный аппарат от рецепторов до конечного мозга.

Целостная перцепция –  «понимание» структуры окружающей среды, улавливание тех заканов, посредством которых привлекшие внимание предметы и явления среды связаны друг с другом. Этот процесс лежит в основе разумной оценки окружающей среды, что приводит к выборы наиболее адекватной формы поведения. Любой намек на наличие упорядоченности в окружающей среде подхватывается и перерабатывается в гипотезу.

3. Интегративная функция мозга, лежащая в основе мышления: оценка биологической значимости для организма полученной информации о всех изменениях окружающей среды и выбор наиболее адекватной формы поведения.

В процессе оперирования размерностью фигур тесно взаимодействуют  перцептивная (процесс опознания геометрических фигур) и рассудочная (построение программы рассудочного поведения, основанного на оперировании их размерностью) функции мозга.

Методика.

Объемную приманку отгораживали от животного непрозрачным экраном, за которым приманку вмещали в  объемную полую фигуру. Рядом с  ней помещали плоскую фигуру. Затем  экран убирали, и обе фигуры перемещались в поле зрения животного по прямой линии в разные стороны. Задача выбрать  объемную фигуру. Отношение числа  выборов объемных фигур к плоским – показатель правильности решения задачи. Ознакомление с фигурами происходила перед опытом.

Собаки.

Опыты с двукратным выбором  фигур разной размерности без  подкреплении показали, что у собак  нет достоверного превалирования выборов  объемной фигуры над плоской. 

Опыты с многократным выбором  фигур разной размерности с подкреплением  показали, что собаки не способны решать эту задачу без специального обучения (при первом предъявлении объемную фигуру выбрали 9 собак, 10-плоскую). При многократном предъявлении животные научаются выбирать объемную фигуру.

Волки.

Результаты первого предъявления: правильных решений – 7, неправильных – 3. Волки Малышка и Карус из 131 предъявления правильно выбрали 79, а неправильно 52. Но результатом такого предпочтения являлось постепенное научение. При изменении условий эксперимента с целью выяснить, понята ли суть задачи, выбор оставался прежним, кроме варианта с поднятием фигуры над платформой. Это свидетельствует о том, что волки не понимают логической сути задачи.

Дельфины.

Эксперименты с мечом, который прятался в полую фигуру. Дельфинам не демонстрировалось, что  фигура полая. Две фигуры – плоская  и объемная – разводились в  разные стороны. Дельфин Василиса выбирал 25 раз объемную и 6 раз плоскую  фигуру, а Малышка 12 правильно и 5 неправильно. Таким образом, достоверно показано, что афалины способны решать эту задачу без предварительного обучения. Это свидетельствует о  наличии у них способности  к абстракции.

Низшие обезьяны.

Без предварительного обучения выбирают нужную фигуру. При поднятии фигуры над платформой выбор оставался прежним.

Основное различие между  группами изучаемых животных в том, что одни животные решают предъявляемые  тесты сразу, без обучения, другим для этого требуется обучение.

Нарушение высшей нервной деятельности при осуществлении рассудочного акта.

Развитие патологических форм поведения после нескольких правильных решений задачи. В их основе лежит перевозбуждение мозга.

- Появление односторонних  выборов в задачах, требующих  альтернативного решения. У дельфинов  появление односторонних выборов  совпадало с увеличением числа  опытов. Это не связано с уровнем  развития мозга, а развивается  в результате перенапряжения  деятельности мозга вследствие  решения задачи.

- Возникновение боязни  остановки опыта. 

У кроликов симптом значительного  возбуждения проявляется в тревожном стучании задними лапами о пол.

У птиц семейства вороновых  неадекватная реакция появлялась после 4-6 правильных решений задачи. Проявлялась  в боязни щели в ширме, через которую  птица получала информацию о направлении  корма.

- Двигательное возбуждение или ступор. Торможение, которое охраняет мозг от чрезмерного возбуждения.

ЭЭГ выявило резко выраженную патологическую активность, характерную  для эпилептического припадка.

Проявление элементарной рассудочной  деятельности в естественных условиях.

Критерием рассудочной деятельности животных при полевых наблюдениях  служит степень пластичности поведенческого акта. Чем выше уровень элементарной рассудочной деятельности животного, тем биологически более целесообразным будет его поведение в сложившейся  ситуации. 

Орудийная и конструктивная деятельность у птиц – использование отверстий в деревьях в качестве зажимов для шишек при извлечении из них семян, что чаще наблюдается у дятлов. Для дятлов характерны большая пластичность и отсутствие шаблона в использовании дятлами зажимов для шишек. Беседковые птицы Австралии и Новой Гвинеи в период токования строят беседки и украшают их цветами, камешками, раковинами улиток, разрисовывают стены шалашей «кисточками», которые делают из листьев. Дятловые вьюрки добывают насекомых с помощью веточек или кактусовых игл из ствола дерева. Они не только выбирают и сохраняют наиболее пригодные орудия, но и обрабатывают их. Морские выдры разбивают о камень раковины моллюсков и морских ежей, которыми они питаются. Рассудочная деятельность дельфинов видна из их пластичного поведения, игровых форм. Орудийная деятельность дельфинов в частности проявлялась в том, что они с помощью струй воды общались с человеком.