Классическое обусловливание (classical conditioning)

К. о. называют тж обусловленной реакцией, обусловленным рефлексом, условной реакцией и условным рефлексом. И. П. Павлов был первым, кто широко исследовал его особенности. Огромная работа, проведенная в лаборатории Павлова, показала, что обусловливание характеризуется мн. неожиданными свойствами, к-рые привели к разраб. общей теории условных рефлексов и в конечном итоге — к применению принципов обусловливания для объяснения поведения в целом.

Обусловливание как форма научения представляет собой сочетание пары раздражителей, каждый из к-рых первонач. вызывает различные реакции. Как правило, реакция на один из них связана лишь с привлечением к нему нек-рого внимания (получившая специальное назв. ориентировочной реакции). Такой раздражитель называют условным (УРЗ). Реакция на др., безусловный раздражитель (БРЗ) — это реакция, к-рая измеряется непосредственно (а иногда опосредованно) и наз. безусловной реакцией (БР). БРЗ вызывает эту реакцию постоянно и практически не обнаруживает привыкания; его появление определяется экспериментатором, а не действиями подопытного животного или испытуемого. Наиболее часто используемые БРЗ включают пищу, вызывающую слюноотделение; удар электрическим током, к-рый вызывает защитную или эмоциональную реакцию; направляемую в глаз струю воздуха, вызывающую мигательный рефлекс. Обусловливание возникает, когда др. — УРЗ — приобретает способность вызывать реакцию, подобную той, к-рая вызывается БРЗ. Такая реакция называется условной (УР). Др. словами, первоначальная реакция на УРЗ изменилась, и произошло научение.

Временные отношения УРЗ и БРЗ

Важной переменной при выработке условных реакций является очередность следования сочетаемых раздражителей — потенциального УРЗ и БРЗ. УРЗ предшествует БРЗ в ситуации прямого обусловливания; воздействие УРЗ и БРЗ совпадает по времени в ситуации одновременного обусловливания; УРЗ следует за БРЗ в ситуации обратного обусловливания. Осн. масса данных свидетельствует о том, что в ситуациях одновременного или обратного обусловливания не происходит обусловливания в собственном смысле слова. Иногда эксперименты представляют нек-рые минимальные данные, указывающие на существование одновременного или обратного обусловливания, однако такие реакции не могут в действительности представлять собой обусловленную реакцию в обычном значении этого термина. Прямое обусловливание, очевидно, происходит, но не как простая связь между УРЗ и БРЗ, подаваемых в разные моменты времени. Рисунок 1 иллюстрирует эту связь, представляющую собой обобщенные рез-ты многочисленных экспериментов, в к-рых использовались различные реакции, вырабатываемые у представителей разных биолог. видов. Обусловливания не происходит до тех пор, пока временной интервал между воздействием БРЗ и следующим за ним УРЗ не достигнет примерно 0,15 с, после чего эффективность обусловливания довольно резко нарастает, достигая своего максимального значения при временном интервале около 0,5 с, а затем начинает постепенно снижаться. Хотя данные экспериментов неск. различаются в оценках этого интервала, кривой, подобной приведенной на рис. 1 с максимумом в интервале 0,5 с или неск. меньше, достаточно для того, чтобы сделать следующий вывод: она отражает общие и принципиальные характеристики обусловливания, к-рые должны учитываться при любой теорет. интерпретации обусловленной реакции.

Рис. 1. Соотношение между временем подачи УРЗ и БРЗ

При прямом обусловливании УРЗ может продолжать свое действие до момента подачи БРЗ, после чего оно прекращается. Это наз. задержанным обусловливанием. При следовом обусловливании действие УРЗ, происходящее на протяжении короткого времени, прекращается и возобновляется спустя нек-рое время после введения БРЗ. Обусловливание возникает в этом случае даже несмотря на то, что УРЗ физически не присутствовал при появлении БРЗ.

В качестве УРЗ может служить любой раздражитель, к-рому можно обеспечить надлежащий контроль. Наиболее часто с этой целью используются световые и звуковые раздражители.

Спектр возможных УР столь же широк, как и спектр возможных УРЗ, и для формирования различных УР успешно использовались разнообразные БРЗ.

Обусловливание может происходить, даже несмотря на отсутствие к.-л. реакции на БРЗ в процессе сочетания раздражителей. Препараты, содержащие яд кураре, парализующий мышечную деятельность, к-рые вводились в ходе процедуры обусловливания, после восстановления организма от его действия не влияли на последующую способность воспроизводить сформированные УР.

Что обусловливается?

В лабораторных условиях УРЗ — это один специфический раздражитель, а БРЗ — др. специфический раздражитель, вызывающий определенную реакцию. Однако, как это ни странно, рез-т обусловливания — как со стороны раздражителя, так и со стороны реакции — оказывается широким и общим по своему характеру, сохраняя, разумеется, специфичность. Со стороны раздражителя это выражается в понятии генерализации раздражителя. Если в качестве УРЗ для выработки УР использовать звук средней громкости, последующие проверки покажут, что выработанная реакция будет возникать как на более громкие, так и на менее громкие по сравнению с оригинальным звуки и что сила реакции будет снижаться по мере все большего и большего отклонения громкости звука от ее исходной величины. Этот принцип сохраняет свою истинность и в отношении др. сенсорных областей, а тж речи. Что вырабатывается в ответ на раздражитель — так это способность реагировать на целый класс раздражителей, даже если опыт конкретной ситуации ограничен единственным представителем этого класса.

Термин «генерализация реакции» относится к сходному процессу в отношении самой обусловливаемой реакции. Здесь будет достаточно двух примеров. В первом стоящая овца обучается поднимать левую заднюю ногу в ответ на такой БРЗ, как удар электрическим током; когда эту ногу фиксируют в неподвижном положении, в ответ на УРЗ перед очередным включением БРЗ животное пытается поднять правую ногу. Во втором испытуемый — чел., удерживающий согнутые пальцы на электроде (рука ладонью вниз), учится разгибать и отдергивать пальцы на сигнал зуммера; когда после этого руку переворачивают ладонью вверх, испытуемый реагирует на УРЗ реакцией сгибания пальцев, обеспечивающего прежнее направление движения — вверх. Эти примеры говорят о том, что в конечном итоге в процессе обусловливания всегда вырабатывается больше чем одно специфическое мускульное движение. Можно предположить, что продукт обусловливания представляет собой некую схем., на основе к-рой могут генерироваться специфические реакции, функционально отвечающие требованиям текущей ситуации.

УР не является простой копией БР — следствием простой подстановки одного раздражителя вместо др. с последующим воспроизведением той же самой реакции. Этот факт демонстрируется характером формируемой реакции при прямом обусловливании с различными временными интервалами между предъявлением УРЗ и БРЗ.

Угашение

Если сначала на основе сочетания условного и безусловного раздражителей выработать УР, а впоследствии предъявлять только один УРЗ, реагирование на него будет уменьшаться до тех пор, пока (после достаточного количества таких предъявлений) УР на УРЗ перестанет возникать совсем. Эта операция называется экспериментальным угашением, или просто угашением.

Скорость угашения реакции определяется различными факторами, такими как объем обучения или число подкреплявшихся попыток и сила БРЗ. Эти факторы являются очевидными. Однако существует др., не столь очевидный, но мощный фактор угашения, наз. частичным подкреплением. Если в процессе обусловливания подкрепление осуществляется не после каждой попытки, а случайно перемежается с неподкрепляемыми предъявлениями УРЗ, выработанная т. о. УР потребует для своего угашения большего числа неподкрепляемых попыток в сравнении с процессом обусловливания, при к-ром подкреплялись бы все попытки. Скорость угашения будет зависеть от соотношения количества подкрепляемых и неподкрепляемых попыток в процессе научения; до определенной границы сопротивление угашению будет возрастать по мере увеличения пропорции неподкрепляемых попыток. Та же самая особенность обнаруживается во мн. др. типах научения; эффект частичного подкрепления является фундаментальной характеристикой поведения в целом, отражающей непостоянство подкрепления со стороны окружающего нас мира.

Если реакция угасла и после этого прошел продолжительный период времени, в ходе к-рого не происходило сочетания УРЗ с БРЗ, УР появится снова. Этот очень распространенный и устойчивый эффект получил название спонтанного восстановления. Термин «спонтанное восстановление», конечно, не объясняет, а лишь описывает тот факт, что некая угасшая реакция возобновится по прошествии времени, несмотря на отсутствие последующего научения.

Дифференцировка

Принцип генерализации раздражителя говорит о том, что даже если в процессе обусловливания использовать к.-л. один специфический УРЗ, в рез-те выработается реакция на целый ряд раздражителей, принадлежащих к одному и тому же психол. измерению. Выработка дифференцировки между одним раздражителем, называемым положительным, и любым др. раздражителем, отрицательным, может достигаться путем продолжающегося подкрепления исходного раздражителя наряду с частым предъявлением др. без сочетания с БРЗ, что приводит к угашению на него реакции. После того как реакция на этот раздражитель угасла, можно предъявлять др. раздражитель с промежуточным значением между ним и положительным раздражителем, но ближе к прежнему отрицательному раздражителю. В отношении него первонач. будет обнаруживаться определенная реакция, однако при полном отсутствии подкрепления она тж угаснет. Путем последовательного продвижения все ближе и ближе к значению оригинального подкрепляемого раздражителя может достигаться все более и более тонкая дифференцировка. В нек-рых случаях, однако, эта дифференцировка может не только нарушиться, по и привести к развитию у подопытного животного экспериментального невроза.

Расширение сферы обусловливания

В приведенных примерах обусловливания БРЗ всегда был связан с соотв. врожденной БР. УРЗ, благодаря сочетанию с БРЗ, приобретает способность вызывать реакцию этого общего типа. Логическим продолжением принципов обусловливания является исслед. возможности использования УРЗ в качестве БРЗ для выработки новой УР. Эта процедура, назв. выработкой условных рефлексов высших порядков, была впервые разраб. в лаборатории Павлова и получила свое дальнейшее развитие в работах др. исследователей. Процесс в целом оказался успешным. Были продемонстрированы даже возможности распространения принципов обусловливания за пределами этого первого шага, где второй или новый УРЗ использовался для выработки третьей УР. Это означает, что обусловливание не ограничивается использованием врожденных БРЗ.

Сенсорное предобусловливание служит дальнейшим распространением принципов обусловливания. В этой ситуации два раздражителя, каждый из к-рых по отдельности не предсказывает появления БРЗ, — напр. свет и звук — сначала сочетаются между собой; затем один из них используется в качестве УРЗ для выработки реакции, такой как отдергивание ноги на удар электрическим током (БРЗ). После того как связь оказывается сформированной, реакция отдергивания ноги будет вызываться др. из двух сочетавшихся в ходе предварительного обусловливания раздражителей. Рез-ты такого рода исслед. свидетельствуют о том, что принципы или правила этого процесса оказываются теми же, что и у обычного обусловливания. Как и в случае выработки условных рефлексов высших порядков, сенсорное предобусловливание знач. расширяет возможности обусловливания в качестве детерминанты поведения.

Одно из эмпирических свойств выработанной в лабораторных условиях УР состоит в том, что, будучи однажды сформированной, она — в отличие от мн. др. приобретенных навыков — обладает довольно высокой устойчивостью к процессу забывания. Представляется вероятным, что столь высокая сопротивляемость забыванию является искусственным следствием самих эксперим. программ.

Клиническое применение обусловливания

Поскольку сущность обусловливания заключается в изменении характера реагирования на нек-рое стимульное событие, его ценность как терапевтического инструмента для устранения нежелательных реакций была осознана очень рано. Мэри Кавер Джоунз смогла устранить детскую реакцию страха на белого кролика посредством того, что она назвала процессом контробусловливания. Вызывающее страх животное помещалось в комнате на нек-ром расстоянии от сидящего ребенка, к-рому в это время предлагали вкусную пищу, служившую в качестве вызывающего положительную реакцию БРЗ. Процедура получила назв. контробусловливания в отличие от простого угашения, поскольку этот БРЗ вызывает реакцию, противоположную реакции страха.

Модификация этого метода, получившая назв. процедуры систематической десенсибилизации, подразумевает постепенное введение вызывающего страх стимула без БРЗ. С теорет. т. зр. это является простым угашением.

Влияние классического обусловливания на психологическую теорию

Неизбежным последствием употребления УРЗ стал сдвиг в объяснении причин поведения от инстинктов к факторам среды. Урок, полученный в лабораторных экспериментах по обусловливанию, по-видимому, состоял в том, что реакцию на любой раздражитель можно подвергнуть модификации, а старую заменить новой посредством соотв. сочетания УРЗ и БРЗ. Уотсон использовал это понятие для атаки на доминировавший в то время подход к объяснению большей части поведения с позиции теории инстинктов.

Павлов был физиологом, а не психологом, и его интерпретация процесса обусловливания использовала полученное поведение как отображение нервных процессов, протекающих в коре головного мозга. В своей трактовке этих «психич. рефлексов» его теория имела параллели с теорией русского физиолога XIX в. И. М. Сеченова о физ. или телесных рефлексах. Обусловленное поведение представлялось функцией двух противоположных процессов — возбуждения и торможения — с возбуждением, возникавшим гл. обр. вследствие сочетания УРЗ с БРЗ, и торможением, возникавшим вследствие предъявления одного только УРЗ, а величина УР определялась суммацией этих двух независимых нервных процессов. Эти понятия с тех пор закрепились и постоянно возникают в той или иной форме в совр. теорет. психологии. Понятия возбуждения и торможения лежат в основе разраб. в 1943 г. Кларком Л. Халлом влиятельной теории поведения, к-рая породила огромное количество исслед.

Ассоциация, действие и условная реакция

УР вызывает к себе большой интерес в связи с тем, что ответная реакция на второй раздражитель чрезвычайно сходна с реакцией на первый раздражитель. Это означает, что в процессе обусловливания субъект приобретает не только ассоц., но тж и способ действия. В связи с этим вспоминается различие между научением и его реализацией в форме действия, к-рое проводил Э. Ч. Толмен. Как он указывал, крыса может знать правильный путь в лабиринте, но она не будет реализовывать и демонстрировать свое знание до тех пор, пока она не голодна и в конце лабиринта не находится пища. Др. словами, для того чтобы вызвать исполнение, к-рое обнаруживает знание, во мн. ситуациях оказывается необходим независимый побудительный стимул. Простого нахождения в лабиринте недостаточно, чтобы вызвать реакцию безошибочного прохождения его участков. В случае обусловливания, однако, УРЗ вызывает и знание и действие. В УРЗ содержится не только информ., но и команда реагировать открытым и соотв. образом. Этот факт отличает обусловливание от простого ассоциативного научения, к-рое требует определенного дополнительного воздействия или воздействий для демонстрации рез-тов научения.

Обусловливание как адаптивный и функциональный процесс

Павлов говорил о потенциальной приспособительной ценности УР, и мн. ее свойства могут интерпретироваться в этом контексте. Это механизм, к-рый позволяет организму подготовиться к предстоящему событию посредством соотв. антиципаторной реакции. В этом свете м. б. поняты неудачи в рез-тах обратного и одновременного обусловливания, поскольку ни в одном из этих случаев УРЗ не предсказывает появление БРЗ и тем самым не позволяет предпринять нек-рые упреждающие его появление действия.

Однако такому общему прогностическому объяснению противоречит тот факт, что обусловливания не возникает при очень коротких интервалах (до 0,15 с между предъявлениями УРЗ и БРЗ). С т. зр. логики предсказание БРЗ при этом все еще остается возможным, поэтому интерпретация на основе одного только предсказания требует нек-рой коррекции. Это затруднение можно разрешить введением допущения, что организму необходимо какое-то дополнительное время на запуск механизма реакции до появления БРЗ.

Если принять т. зр., что очевидная универсальность обусловливания в отношении различных видов и различных реакций развилась из-за его функциональной ценности как адаптивного механизма, тогда отсутствие обусловливания при коротких интервалах времени между раздражителями требует введения дополнительного условия, касающегося этой прогностической интерпретации. Одного лишь предсказания БРЗ оказывается недостаточно, поэтому должно быть в наличии (с определенной степенью постоянства) дополнительное время для активации той программы, к-рая позволяет развернуть адаптивную реакцию до появления БРЗ. Рассматриваемая в таком свете, УР выглядит как тонко настраиваемый и «интеллектуальный» процесс, как компонент поведения целостного организма.

См. также Обратное обусловливание, Кривые научения, Оперантное обусловливание

Д. Викенс