20.4. РАЗВИТИЕ "СТИМУЛЬНОГО КОНТРОЛЯ"

Если у животного вырабатывают инструментальную реакцию на какой-то раздражитель, а затем начинают изменять величину какого-либо одного из его параметров, то реакция обычно ослабевает. Существование такого "градиента генерализации", когда максимальная реакция соответствует тому значению параметра раздражителя, на которое вырабатывалась реакция, указывает на то, что реакция находится под контролем данного параметра раздражителя. Отсутствие градиента (когда никаких изменений амплитуды реакции при изменении раздражителя не происходит) говорит об отсутствии такого "стимульного контроля". Таким образом, "стимульный контроль" определяется "как степень, в которой величина первоначального раздражителя определяет вероятность появления условной реакции" [2344]. Существование градиента генерализации реакции на раздражитель, на который первоначально вырабатывалась реакция, является основным постулатом сторонников теории непрерывности (см. разд. 24.4), таких, как Халл [1185] и Спенс (см., например, [2255]).

Их точку зрения критиковали Лешли и Уэйд [1463], утверждавшие, что генерализация происходит, когда животное просто не в состоянии отличить тестирующие раздражители от исходного. Они считают, что способность к распознаванию зависит от опыта с соответствующим континуумом раздражений, в результате чего испытуемый может абстрагировать соответствующие параметры раздражителя. Явления стимульного контроля реакции возникают уже тогда, когда инструментальная реакция подкрепляется в присутствии раздражителя. Однако в целом ряде опытов было показано, что дело обстоит, по-видимому, не так-то просто. Например, Питерсону [1921] удалось показать, что определенную роль играет предшествующий опыт. Утят, выращенных при нормальном белом свете, обучали клевать диск, подсвеченный светом с длиной волны 589 нм. Вслед за этим в тесте на генерализацию без подкрепления первоначальный и испытываемые раздражители предъявляли в случайном порядке. В результате был выявлен четкий двусторонний градиент генерализации (puc. 161), что указывает на существование стимульного контроля. Однако, когда утят после вылупления из яйца выращивали в условиях монохроматического освещения (длина волны 589 нм), а затем испытывали точно таким же образом, как и в первом случае, градиент генерализации отсутствовал, что говорит об отсутствии какого бы то ни было стимульного контроля. Таким образом, в данном случае для развития стимульного контроля требовалось предварительное выращивание при белом свете. Аналогичные результаты были получены Ганцем и Ризеной [764] на обезьянах; для обезьян, выращенных в темноте и обученных реагировать на какой-то один определенный раздражитель, первоначально градиент генерализации отсутствовал.

Однако более поздние работы не подтвердили этих выводов. Мэллот [1638] на цыплятах и Рудольф и др. [2075] на цыплятах и перепелках получили градиент генерализации с максимумом, соответствующим исходному раздражителю даже у тех птиц, которые были лишены возможности воспринимать континуум раздражителей. Авторы, обсуждая возможные причины несовпадения их результатов с данными Питерсона, приходят к выводу, что восприятие континуума раздражителя не обязательно для получения градиента генерализации, имеющего пик. Таким образом, этот вопрос требует дальнейшего изучения.

Возникает следующий вопрос: как и когда предварительное ознакомление с континуумом раздражителей приводит к формированию градиента генерализации? Питерсон и Террес [2344] считают, что причиной является дифференцированное подкрепление различных точек континуума еще до теста на генерализацию, и многие эксперименты как будто бы подтверждают эту точку зрения. Дженкинс и Харрисон [1268] показали в опытах на голубях, у которых реакция подкреплялась при тоне 1 кГц, что простого предъявления звукового раздражителя, изменяющегося по частоте, до начала обучения недостаточно для формирования стимульного контроля. Только последующее дифференцированное подкрепление (когда сигнал ассоциируется с подкреплением, а его отсутствие - с угашением) приводило к установлению стимульного контроля. Стимульный контроль не устанавливался, если этот тон предъявлялся на всем протяжении обучения. Аналогичные результаты были получены и со зрительными раздражителями, когда свет определенной интенсивности падал не на ограниченный участок, где находился диск для клевания, а на всю панель. Оказалось, что в первом случае степень реакции менялась тем сильнее, чем больше предъявляемый раздражитель отличался от исходного; во втором же случае градиент генерализации не отмечался [988]. Авторы предположили, что обширный освещенный участок труднее выделить на фоне всей экспериментальной камеры, чем небольшой освещенный диск, в ответ на который происходит реакция. Они считают, что здесь происходит дифференцированное подкрепление реакции на освещенный диск, хотя это и не запланировано заранее экспериментатором.

Хейнеманн и др. [987] продемонстрировали роль дифференцированного подкрепления в другом опыте. Голубей обучали различать два звуковых сигнала разной частоты при одном свете (А) и не различать их при другом свете (Б). В случае А кривая генерализации говорит о наличии контроля реакции частотой тона, в случае Б отмечался плоский градиент генерализации.

Бэрон обучал 4 группы голубей клевать диск при предъявлении белой вертикальной полосы,на зеленом фоне. Для одной группы отрицательным условным раздражителем служил просто зеленый фон, для второй - красный фон, для третьей - красный фон с белой полосой, а птицам четвертой группы "отрицательного" сигнала не предъявляли. Затем птицы всех 4 групп были подвергнуты тесту на генерализацию, в котором полосы в предъявляемых фигурах располагались под различными углами по отношению к вертикали. Градиент генерализации отмечался лишь в первой группе, в которой различение осуществлялось только по наличию или отсутствию полосы: максимальная величина реакции соответствовала исходному раздражителю. Во всех остальных группах градиент генерализации был плоский. Следовательно, стимульный контроль устанавливался только в том случае, когда птицы должны были в результате дифференцированного подкрепления различать, имеется или отсутствует полоса (Бэрон, 1965, цит. по Терресу [2344]).

Таким образом, очевидно, что во многих изученных случаях дифференцированное подкрепление играет при установлении стимульного контроля по меньшей мере важную роль. Это, разумеется, не означает, что оно необходимо во всех случаях, у всех животных, для всех параметров раздражителей. Однако на основании имеющихся данных можно прийти именно к такому выводу. При "перцептивном обучении" предъявление двух или более раздражителей без дифференцированного подкрепления впоследствии, видимо, облегчает их распознавание в ходе различения, когда один из них подкрепляется. При "установлении стимульного контроля" дифференцированное подкрепление происходит (или мы считаем, что происходит) во время выработки реакции. В обоих случаях для дифференцированной реакции требуется дифференцированное подкрепление, но при перцептивном обучении, как полагают, оно не является необходимым на первой стадии при условии, что животное уделяет раздражителям достаточно "внимания", т. е. реагирует на них адекватно. Связанный с этим круг вопросов обсуждается в гл. 24.

Сюда же относится проблема генерализации при различении формы. Когда животное обучается отличать одну форму от другой, то наблюдается некоторая генерализация реакции на объекты сходной формы. Например, крыса, обучившаяся выполнять реакцию на сплошной треугольник, будет также реагировать на контур треугольника или на треугольник другого размера. Определенные способности к обобщению в этом смысле отмечены также у крыс и обезьян, выращенных в темноте или при рассеянном свете, хотя в целом животные, подвергшиеся депривации, осуществляют перенос навыка хуже, чем нормальные. Хебб [973] связывал генерализацию с движениями глаз; новый раздражитель (например, контур треугольника) вызывает движения глаз, аналогичные тем, которые вызывает исходный раздражитель (сплошной треугольник). Однако Ганц и Уилсон [765] обнаружили, что макаки-резусы, выращенные с рождения в условиях, исключающих возможность структурированного зрительного восприятия, и обученные отличать горизонтальную линию от вертикальной при условии, что изображение падало на ограниченный участок сетчатки, впоследствии были способны к генерализации формы не в меньшей степени, чем контрольные животные.

Чтобы объяснить эти результаты, авторы предположили, что существуют некие функциональные единицы, подобные нейронам в зрительной коре кошек, которые избирательно реагируют на различные конфигурации зрительных раздражителей сразу же, как только у животных открываются глаза (см. разд. 5.4, 20.6 и 20.7).