Когнитивные карты у крысы

Когнитивные карты Э. Толмена (1948)

В 1948 г. Э. Толмен публикует статью «Когнитивные карты у крыс и человека», в которой обсуждает новый, созданный им психический конструкт cognitive maps (познавательные, или когнитивные, карты). Суть его (1948, с. 189–208) теории заключается в том, что в процессе обучения в мозгу крысы образуется нечто вроде карты окружающей обстановки. Животные формируют когнитивную карту лабиринта, то есть представление о месте расположения в нем пищи и воды. Эту особую структуру можно было бы назвать когнитивной картой окружающего мира. Она указывает пути (маршруты) движения и взаимосвязи элементов окружающей среды, а также определяет, какие ответные реакции будет осуществлять животное. Карты бывают узкими, охватывающими небольшой кусок реальности, или более широкими. Они могут быть правильными или неправильными, определяя успешность движения животного к цели.

В каком конкретно виде существуют в человеческом сознании когнитивные карты окружающего мира? Б. М. Величковский (2006, с. 57) пишет, что сторонники радикальной теории образов и защитники пропозициональных концепций дают противоположные ответы на данный вопрос. Первые полагают, что когнитивные карты подобны картам местности и содержат метрическую информацию. Вторые считают, что знание о пространственном окружении фиксировано в форме набора утверждений 1 , отражающих лишь порядковые отношения ориентиров. Автор (с. 59–60) приводит экспериментальные данные, указывающие на многочисленные искажения пространственных параметров в наших когнитивных картах.

Однако тот факт, что в наших когнитивных картах окружающего мира искажаются многие пространственные отношения, нам не кажется удивительным. Поскольку эти карты представляют собой не что иное, как образы воспоминания и представления окружающего мира, а потому и не могут претендовать на географическую точность и абсолютное соответствие пространственным параметрам этого мира. В этой связи имеет смысл вспомнить феноменологические отличия образов восприятия, с одной стороны, и образов воспоминания и представления тех же элементов окружающего мира — с другой (см., например: С. Э. Поляков, 2011, с. 114–127).

То, что когнитивные карты представляют собой именно визуальные репрезентации окружающей реальности, хорошо демонстрируется в работе одного из классиков когнитивной психологии — У. Найссера. Необихевиористские взгляды автора поначалу не позволяют ему рассматривать когнитивные карты как психические образы без многочисленных оговорок: «О когнитивных картах часто говорится так, как если бы они были умственными изображениями среды, которые можно разглядывать на досуге внутренним взором, в то время как его обладатель удобно расположился в кресле. …Я попробую сделать противоположное и часто буду пользоваться термином “ориентировочная схема” как синонимом “когнитивной карты”, чтобы подчеркнуть, что это активная, направленная на поиск информации структура. Вместо того чтобы определять когнитивную карту как своего рода образ, я выскажу предположение… что само пространственное воображение является всего лишь аспектом функционирования ориентировочных схем» (1981, с. 126–127).

1 В этой связи нам интересно, в форме каких «утверждений» когнитивные карты могут существовать в психике крыс?

В процессе изложения У. Найссер смягчает свою позицию: «Существует тесная связь между когнитивными картами и умственными образами…» (с. 140).

В конечном итоге У. Найссер вообще признает, что когнитивные карты — это все-таки умственные образы, хотя и понимаемые им как «примеры перцептивной готовности»: «…когнитивные карты являются наиболее широко используемым и наименее спорным видом умственных образов. …Я полагаю, что переживание наличия образа представляет собой внутренний аспект готовности к восприятию воображаемого объекта…» (с. 144).

Данные интроспекции показывают, что когнитивные карты существуют и в виде ассоциированных между собой визуальных образов воспоминания и представления окружающих и окружавших нас в прошлом объектов реальности и даже в форме зрительных образов воспоминания и представления географических карт и иных схематичных изображений местности. Они прекрасно уживаются в сознании и дополняют друг друга. Причем у двух разных людей не может быть одинаковых когнитивных карт одной и той же части окружающего мира, например городского района, университетского городка и т. д. Сами возникающие в сознании одного и того же человека в каждый следующий момент когнитивные карты тоже могут отличаться друг от друга.

Читайте также:  Как избавится от рекламных звонков по телефону

Интроспекция демонстрирует, что человек легко способен мысленно перемещаться в нужном ему направлении по вспоминаемым им улицам знакомого города. При этом образы улиц, домов и площадей с разной степенью подробности и точности развертываются перед его мысленным взором. Они могут быть хорошо узнаваемыми и достаточно подробными, хотя чаще трудно вспомнить детали большинства конкретных домов, например их точную этажность, количество окон, колонн и т. д. Они узнаются только в целом, а многие участки вовсе выпадают из памяти.

Следовательно, когнитивные карты — это сенсорные психические конструкции, представляющие собой ассоциированные визуальные образы воспоминания и представления, репрезентирующие знакомые нам участки окружающего мира. Они являются сложными чувственными психическими конструкциями, преимущественно визуальными фрагментами глобальной индивидуальной модели-репрезентации окружающего мира.

Источник

Необихевиоризм: концепция Эдварда Толмена

Формула бихевиоризма была четкой и однозначной: «стимул-реакция».

Между тем, в кругу бихевиористов появились выдающиеся психологи, поставившие этот постулат под сомнение. Первым из них был профессор университета Беркли (Калифорния), американец Эдвард Толмен (1886-1959), согласно которому формула поведения должна состоять не из двух, а из трех членов, и поэтому выглядеть следующим образом: стимул (независимая переменная) — промежуточные переменные — зависимая переменная (реакция).

Среднее звено (промежуточные переменные) — не что иное, как недоступные прямому наблюдению психические моменты: ожидания, установки, знания.

Следуя бихевиористской традиции, Толмен ставил опыты над крысами, ищущими выход из лабиринта. Главный же вывод из этих опытов свелся к тому, что, опираясь на строго контролируемое экспериментатором и объективно им наблюдаемое поведение животных, можно достоверно установить, что этим поведением управляют не те стимулы, которые действуют на них в данный момент, а особые внутренние регуляторы. Поведение предваряют своего рода ожидания, гипотезы, познавательные (когнитивные) «карты». Эти «карты» животное строит само. Они и ориентируют его в лабиринте. По ним оно, будучи запущено в лабиринт, узнает, «что ведет к чему». Положение о том, что психические образы служат регулятором действия, было обосновано гештальттеорией. Учтя ее уроки, Толмен разработал собственную теорию, названную когнитивным бихевиоризмом.

Толмен свои идеи изложил в книгах «Целевое поведение у животных и человека», «Когнитивные карты у крыс и человека». Экспериментальную работу вел в основном на животных (белых крысах), считая, что законы поведения являются общими для всех живых существ, а наиболее четко и досконально могут быть прослежены на элементарных уровнях поведения.

Результаты опытов Толмена, изложенные в его основной работе «Целенаправленное поведение у животных и человека» (1932), заставили критически переосмыслить краеугольную схему бихевиоризма S R («стимул — реакция»).

Сама по себе идея целенаправленного поведения противоречила программным установкам основателя бихевиоризма Уотсона. Для бихевиористов классического толка целенаправленность поведения подразумевает допущение о наличии сознания.

На это Толмен заявлял, что для него не имеет значения, обладает организм сознанием или нет. Как и подобает бихевиористу, он сосредоточил внимание на внешних, наблюдаемых реакциях. Он предположил, что причины поведения включают пять основных независимых переменных: стимулы окружающей среды, психологические побуждения, наследственность, предшествующее обучение и возраст. Поведение является функцией всех этих переменных, что может быть выражено математическим уравнением.

Между наблюдаемыми независимыми переменными и результирующим поведением Толмен ввел набор ненаблюдаемых факторов, которые назвал промежуточными переменными. Эти промежуточные переменные фактически являются детерминантами поведения. Они представляют собой те внутренние процессы, которые связывают стимулирующую ситуацию с наблюдаемой реакцией.

Читайте также:  Районы распространения энцефалитных клещей

Таким образом, формула S R должна читаться как S O R. Промежуточными переменными является все, что связано с О, то есть с организмом, и формирует данную поведенческую реакцию на данное раздражение.

Однако, оставаясь на позициях бихевиоризма, Толмен отдавал себе отчет: поскольку промежуточные переменные не подлежат объективному наблюдению, то они не представляют никакой практической пользы для психологии, если только их не удается увязать с экспериментальными (независимыми) и поведенческими (зависимыми) переменными.

Классическим примером промежуточной переменной является голод, который невозможно увидеть у подопытного существа (будь то животное или человек). И тем не менее голод можно вполне объективно и точно увязать с экспериментальными переменными, например с длительностью того отрезка времени, на протяжении которого организм не получал пищу.

Кроме того, его можно увязать с объективной реакцией или с переменной поведения, — например, с количеством съеденной пищи или со скоростью ее поглощения. Таким образом, данный фактор становится доступным для количественного измерения и экспериментальных манипуляций.

В теории промежуточные переменные оказались весьма полезной конструкцией. Однако практическое воплощение такого подхода потребовало такой громадной работы, что Толмен в конце концов оставил всякую надежду «составить полное описание хотя бы одной промежуточной переменной».

Полученные в опытах результаты заставили Толмена отказаться и от принципиального для всей поведенческой доктрины закона эффекта, открытого Торндайком. По его мнению, подкрепление оказывает на научение довольно слабый эффект.

Толмен предложил собственную когнитивную теорию научения, полагая, что повторяющееся выполнение одного и того же задания усиливает возникающие связи между факторами окружающей среды и ожиданиями организма. Таким путем организм познает окружающий его мир. Такие создаваемые научением связи Толмен назвал гештальт-знаками.

Историки науки высказывают смелое предположение, что отец бихевиоризма Джон Уотсон страдал специфическим расстройством — ан-идеизмом, то есть был начисто лишен воображения, что заставляло его все наблюдаемые феномены трактовать сугубо буквально.

Толмену в творческом воображении не откажешь, однако и он свои теоретические рассуждения строил на объективно наблюдаемых феноменах. Что же такого он увидел в своих экспериментах, что заставило его выйти за рамки представлений Уотсона?

Вот крыса бегает по лабиринту, беспорядочно пробуя то удачные (можно двигаться дальше), то неудачные (тупик) ходы. Наконец она находит еду. При последующих прохождениях лабиринта поиск пищи придает поведению крысы целенаправленность.

С каждым разветвлением ходов связываются некоторые ожидания. Крыса приходит к «пониманию» того, что определенные признаки, ассоциирующиеся с развилкой, наводят или не наводят на то место, где находится вожделенная пища.

Если ожидания крысы оправдываются и она действительно находит пищу, то гештальт-знак (то есть признак, ассоциирующийся с некоторой точкой выбора) получает подкрепление. Таким образом животное вырабатывает целую сеть гештальт-знаков по всем точкам выбора в лабиринте. Толмен назвал это когнитивной картой.

Эта схема представляет собой то, что выучило животное, а не просто набор некоторых моторных навыков. В известном смысле, крыса приобретает всеобъемлющее знание своего лабиринта, в иных условиях — иной окружающей ее среды. В ее мозге вырабатывается нечто вроде полевой карты, позволяющей перемещаться в нужном направлении, не ограничиваясь фиксированным набором заученных телодвижений.

В классическом эксперименте, описанном во многих учебниках, представления Толмена нашли наглядное и убедительное подтверждение. Лабиринт, использованный в этом опыте, был крестообразной формы. Крысы одной группы всегда находили пищу в одном и том же месте, даже если для того, чтобы до нее добраться, им при разных точках входа в лабиринт приходилось иногда поворачивать не направо, а налево. Моторные реакции при этом, понятно, отличались, но когнитивная карта оставалась прежней.

Крысы второй группы были поставлены в такие условия, что им каждый раз нужно было повторять одни и те же движения, но пища при этом всякий раз находилась на новом месте.

Читайте также:  Муравей против майского жука

Например, начиная путь с одного конца лабиринта, крыса находила пищу, только повернув на определенной развилке направо; если же крысу запускали с противоположной стороны, то для того, чтобы добраться до пищи, ей все равно нужно было повернуть направо.

Эксперимент показал, что крысы первой группы — те, кто «изучали» и «усваивали» общую схему ситуации, ориентировались гораздо лучше, чем крысы второй группы, которые воспроизводили заученные реакции.

Толмен предположил, что у человека имеет место нечто похожее. Человек, которому удалось хорошо сориентироваться в какой-то местности, легко может пройти из одной точки в другую разными маршрутами, в том числе и незнакомыми.

Другой эксперимент исследовал латентное научение, то есть такое, которое невозможно наблюдать в то время, когда оно фактически происходит.

Голодную крысу помещали в лабиринт и давали ей возможность свободно бродить по нему. Некоторое время никакой пищи крыса не получала, то есть подкрепления не происходило. Толмена интересовало, имеет ли место какое-либо научение в такой неподкрепляемой ситуации.

Наконец, после нескольких неподкрепленных проб крысе давали возможность найти пищу. После этого скорость прохождения лабиринта резко возрастала, что показало наличие некоторого научения в период отсутствия подкрепления. Показатели этой крысы очень быстро достигали того же уровня, что и у крыс, получавших подкрепление при каждой попытке.

Было бы неправильно воспринимать Толмена как «крысиного наставника», далекого от человеческих проблем. Его статья с показательным названием «Когнитивные карты у крыс и у человека» (доступная и в переводе на русский язык) стала не только собранием доказательств против схемы S ® R, но и страстным призывом уменьшить уровень царящих в обществе фрустрации, ненависти и нетерпимости, порожденных узкими когнитивными картами.

Ввиду того что этот классический текст рискует так и остаться за пределами круга интересов наших психологов, позволим себе обширную и, кажется, очень важную цитату. Отметив, какой деструктивный характер зачастую носит человеческое поведение, Толмен заканчивает свою статью такими словами:

«Что мы можем сделать с этим? Мой ответ состоит в том, чтобы проповедовать силы разума, то есть широкие когнитивные карты. Учителя могут сделать детей разумными (то есть образовать у них широкие карты), если они позаботятся о том, чтобы ни один ребенок не был избыточно мотивирован или слишком раздражен. Тогда дети смогут научиться смотреть вокруг, научатся видеть, что часто существуют обходные и более осторожные пути к нашим целям, научатся понимать, что все люди взаимно связаны друг с другом.

Давайте постараемся не становиться сверхэмоциональными, не быть избыточно мотивированными в такой степени, чтобы у нас могли сложиться только узкие карты. Каждый из нас должен ставить себя в достаточно комфортные условия, чтобы быть в состоянии развивать широкие карты, быть способным научиться жить в соответствии с принципом реальности, а не в соответствии со слишком узким и непосредственным принципом удовольствия.

Мы должны подвергать себя и своих детей (подобно тому, как это делает экспериментатор со своими крысами) влиянию оптимальных условий при умеренной мотивации, оберегать от фрустрации, когда «бросаем» их и самих себя в тот огромный лабиринт, который есть наш человеческий мир.

Я не могу предсказать, будем ли мы способны сделать это или будет ли нам предоставлена возможность делать именно так; но я могу сказать, что лишь в той мере, в какой мы справимся с этими требованиями к организации жизни людей, мы научим их адекватно ориентироваться в ситуациях жизненных задач».

Источник

Оцените статью
Избавляемся от вредителей