Борис Сергеев - Ступени эволюции интеллекта

• Название: Ступени эволюции интеллекта
• Автор: Борис Сергеев
• Издательство: Наука
• Жанр: Биология
• Год: 1986

Книга посвящена эволюции мозга и его высших функций, т. е. развитию психики. В ней рассказано об основных этапах функционального и отчасти структурного становления центральной нервной системы от самых примитивных организмов до человека, о соотношении врожденных и приобретаемых в индивидуальной жизни механизмах организации поведения и о все возрастающей роли последних. Затрагивая вопросы истории изучения мозга, монография знакомит с наиболее интересными и важными исследованиями, позволившими проникнуть в тайны его деятельности.

---

Мыслители и простаки

Ученые нашей страны первыми приступили к выяснению физиологических механизмов поведения. Условнорефлекторный метод прочно завоевал симпатии специалистов. Изучение условных рефлексов стало главным и почти единственным направлением исследований высших психических функций мозга животных. Несколько особняком от них стоят работы, посвященные «рассудочной деятельности», которую инициатор этих интересных исследований Л.В. Крушинский противопоставлял процессам обучения решению конкретных задач. Работы Крушинского внешне близки к исследованию инсайта, но они не были, как у Келлера, следствием случайных наблюдений, а созданная ученым методика оказалась пригодной для изучения самых различных животных: высших насекомых, ракообразных, моллюсков и всех без исключения позвоночных.

С первых же шагов исследование развивалось как сравнительно-физиологическое. Л.В. Крушинский хотел изучать чисто психическую способность животных решать совершенно новые задачи. Причем предполагалось исследовать не уникальные психические явления типа озарения, чем, вероятно, не каждый орангутан может блеснуть, а элементарную рассудочную деятельность, корни которой должны уходить глубоко в историю развития животного мира нашей планеты. Под элементарной рассудочной деятельностью Крушинский понимает выполнение животным адаптивного поведенческого акта в новой обстановке на основе улавливания простейших связей предметов и явлений окружающего мира. Эта деятельность должна обеспечивать высокую пластичность поведения и адаптацию животных к постоянно меняющимся условиям среды.

Главный методический прием Л.В. Крушинского состоял в изучении способности животных к экстраполяции направления движения. Опыт заключался в том, что животному через вертикальную щель в ширме показывали две кормушки (с кормом и пустую), которые на его глазах разъезжались в разные стороны и исчезали из поля зрения. На основе полученной информации подопытному существу необходимо было сделать альтернативный выбор и обогнуть ширму с той стороны, где должна оказаться кормушка с пищей. Если выбор с самого начала был правильным, животное получало доступ к корму.

Изучение способности к экстраполяции направления движения показало, что рыбы и амфибии не в состоянии решать такие задачи. Впервые в филогенетическом ряду позвоночных данную функцию приобрели рептилии. Это сумели продемонстрировать зеленые ящерицы, каспийские, болотные и степные черепахи. Среди млекопитающих отлично справляются с экстраполяционными задачами представители семейства собачьих, кошки и серые крысы. Мыши, кролики и белые крысы некоторых чистых линий отнюдь не мыслители. Из птиц рассудочная деятельность свойственна врановым, особенно воронам, а куры, голуби и хищные птицы – существа бесталанные. Оказалось, что уровень рассудочной деятельности находится в четкой зависимости от относительного размера мозга – величины, показывающей, каково соотношение размеров мозга и тела. Такой же строгой связи с характером развития коры больших полушарий проследить не удалось. Осуществление элементарной рассудочной деятельности у черепах связано с передне-средним отделом дорсальной коры, у птиц – со стриатумом, а у кошек и собак – с лобными областями больших полушарий. Если эти области мозга удалялись до тренировки в решении экстраполяционных задач, то экстраполяция нарушалась. Чем больше экстраполяционных задач решило животное, чем больше опыта оно приобрело, тем меньше операция сказывалась на ее осуществлении.

Для изучения рассудочной деятельности Л.В. Крушинский предложил и другие задачи. Одна из них позволяла узнать, умеют ли животные оперировать эмпирической мерностью фигур, т. е. в состоянии ли они понять, что приманка может быть вмещена (спрятана) лишь в объемные, но не в плоские фигуры. Оказалось, что мартышки, дельфины и бурые медведи сами способны понять свойства объемных предметов, а собак и волков можно этому научить.

Анализ полученного материала представляет серьезную трудность. Пока неясно, действительно ли умение животных решать экстраполяционные задачи отражает их изначальную способность улавливать простейшие связи между предметами и явлениями окружающего мира, или это, как и другие формы инсайта, всего лишь перенос ранее приобретенного опыта в новую обстановку. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо провести эксперимент на животных, выращенных до начала опыта в условиях, не позволяющих им тренироваться в погонях и подкарауливаниях, знакомиться с ширмами и укрытиями. Скорее всего, что способность к экстраполяции траектории движения не связана с предшествующим опытом. Но если это и так, то придется еще выяснить, является ли она отражением способности мозга осуществлять самые разнообразные логические операции или всего лишь результатом работы наследственно фиксированных механизмов, специально предназначенных для решения данного класса задач.

Нет ничего невероятного в том, что экстраполяция обусловлена работой специально для того предназначенного мозгового аппарата. Имеется множество примеров врожденной способности к экстраполяции траектории движения. Так, хотя лягушки и относятся к амфибиям, которые в лаборатории Крушинского не справились с возложенными на них задачами, но они прекрасно ловят влет насекомых. Совершая упреждающий прыжок, чтобы схватить бабочку, лягушка экстраполирует траекторию движения жертвы и ее скорость, так рассчитывая направление собственного прыжка, чтобы их траектории пересеклись в заданной точке, что и обеспечивает успех охоты. Пчела, воспринимая переданную ей в «танце» информацию только что вернувшейся в улей сборщицей, экстраполирует траекторию своего полета к месту взятка. Наконец, как мы уже знаем, молодое поколение некоторых видов птиц, которые вывелись весной у нас на Севере, летит осенью на юг отдельно от стариков, с которыми вновь встречается лишь в районах зимовки. Информация о траектории многодневного перелета генетически заложена в их память.

Если для осуществления экстраполяции движения в мозгу действительно имеется врожденный механизм, тогда эта способность не должна отражать уровень филогенетического развития животных. Наличие чистопородных линий белых крыс, явно находящихся не в ладах с экстраполяцией, скорее всего говорит в пользу этого предположения, что и подтверждает низкая оценка уровня рассудочной деятельности голубей, сделанная на основании методики Крушинского, так как по другим показателям, как мы увидим из следующего раздела, голуби обнаруживают высокий уровень развития интеллекта. Не исключено, что способность высших животных к экстраполяции действительно связана с развитием интеллекта как такового, а у низших обусловлена генетически закрепленными специализированными механизмами.

Несколько слов нужно сказать об изучении психонервной деятельности. И.С. Бериташвили, который ввел в обиход этот термин, предполагал, что в основе психонервного процесса лежит образная память. Это явление в его лаборатории изучали следующим образом. Животному показывали, где спрятана пища, а через некоторое время вновь открывали доступ в это помещение и проверяли сохранность образа местоположения корма. Но что такое образ, если не сложная ассоциация? Таким образом, и здесь временные связи являются основой формирования поведения животных. Условные рефлексы отличаются от адаптивных поведенческих актов, формируемых на основе образной памяти, не только тем, что первые запускаются реально действующим раздражителем, а вторые лишь его «следами», образной памятью. Гораздо существеннее, что условнорефлекторные реакции заучены животными в ходе предварительной тренировки, а при психонервной деятельности они срочно образуются для выполнения данной конкретной задачи, осуществляемой впервые. Планирование адаптивного поведенческого акта на основе образа – один из важнейших видов мыслительной деятельности. Таким образом, у этой интересной проблемы большое будущее.

Единство многообразия

Уже давно пристальное внимание ученых привлекает вопрос о способности животных к различным видам обобщения и к созданию на их основе элементарных понятий. Не сразу удалось изобрести подходящую для подобных исследований методику. В одном из экспериментов обезьян научили отбирать рисунки цветов и отличать их от изображений других частей растений. Детальный анализ использованных рисунков показал, что для успешного решения задачи совсем не обязательно формировать понятие цветка. Выбор мог легко осуществиться по достаточно простым правилам, но их тоже необходимо было сформулировать. В другом опыте обезьяны должны были отобрать три изображения насекомых среди сходных с ними по размеру и цвету рисунков увядших листьев, плодов, веток и других частей растений. Здесь, пожалуй, уже было основание говорить о понятиях.