I. Условная реакция и ее образование

§ 1. Классическое обусловливание

А. Слюнная условная реакция

Павлов и его сотрудники изучали главным образом слюнную реакцию. С этой целью они предварительно проводили у своего обычного подопытного животного - собаки - небольшую операцию и выводили наружу щеки слюнной проток; в таком случае можно, приладив маленький приборчик, с большой точностью измерять количество выделяемой слюны.

Таким путем можно наблюдать два вида реакций: пищевые и оборонительные. Последние возникают, когда в рот собаки вводят вредные вещества (например, слабый раствор кислоты), которые организм стремится извергнуть. Пищевые реакции вызываются предъявлением пищи. Обычно Павлов пользовался мясным порошком, который с помощью трубки вводился в рот собаки и вызывал обильную секрецию; именно на такие пищевые реакции мы и будем в основном ссылаться.

Выздоровев после перенесенной операции, животное сначала адаптировалось к экспериментальным условиям; оно помещалось в особую камеру, изолированную от звуковых, зрительных и обонятельных раздражителей; животное находилось в этой камере в полном одиночестве; все вмешательства и наблюдения экспериментатор осуществлял из смежной комнаты, из которой также не должно было исходить никаких раздражений, не относящихся к эксперименту. Собака стояла в станке, движения ее были ограничены мягкими петлями на ногах. Когда собака привыкала к этой обстановке, начиналась выработка условной реакции в собственном смысле. Экспериментатор предъявлял раздражитель, например звонок; этот звук, так же как другие раздражители среды, не вызывал слюноотделения, мы назовем этот раздражитель индифферентным по отношению к рассматриваемой реакции. Спустя секунду в рот животного вводилось определенное количество мясного порошка, в таком случае после небольшого латентного периода наблюдалось появление слюны, которая выделялась наружу; это непосредственный результат механического и химического действия пищи на слизистую оболочку рта. Такая секреция является безусловной реакцией, а мясной порошок - безусловным или абсолютным раздражителем данной реакции.

Однако при повторении такого сочетания индифферентного раздражителя (звонок) с безусловным раздражителем (пища) первый вскоре начинает вызывать появление нескольких капель слюны; если такое сочетание двух раздражителей повторяется несколько раз, количество слюны будет постепенно увеличиваться: примерно после 15 таких предъявлений прежде индифферентный разражитель становится столь же активным, как мясной порошок; он стал теперь условным раздражителем, а слюноотделение, которое он вызывает, - условной реакцией. В течение некоторого времени сочетание этих двух раздражителей не меняет, по крайней мере внешне, такого положения. Условная реакция закрепляется. Чтобы получить более наглядную картину, в какой-нибудь пробе не дают пищи и предъявляют один звонок; в таком случае он вызывает слюноотделение в отсутствие всякого безусловного раздражителя; действие звонка как бы заменяет действие мясного порошка.

Б. Условия образования условной реакции

а) Многочисленные эксперименты, проведенные по этой схеме с большим числом других раздражителей, показали, что характер последних не имеет значения, когда речь идет о том, чтобы сделать их безусловными раздражителями. Основным условием образования условной реакции является смежность, совпадение во времени индифферентного и безусловного раздражителей; если выполняется это условие, любой внешний агент после определенного числа сочетаний его с безусловным раздражителем может вызвать слюнную реакцию. Опыт Ерофеевой (Павлов, 1951) позволяет внести некоторые уточнения в этот вопрос. Ерофеева предваряла предъявление пищи раздражением подопытного животного электрическим током. Электрическое раздражение, разумеется, не безразлично животному; оно само вызывает оборонительную реакцию, которая выражается преимущественно в двигательном поведении; по отношению к этому последнему электрический ток является, следовательно, безусловным раздражителем, но по отношению к слюноотделению он является индифферентным раздражителем, поскольку первоначально не вызывал никакой секреции. Однако после определенного числа сочетаний его с пищей Ерофеева констатировалаv что электрическое раздражение не вызывало никакой оборонительной реакции, а, напротив, вызывало совершенно отчетливую слюнную реакцию, то есть стало условным раздражителем этой последней реакции. Термин "индифферентный" надо, следовательно, понимать применительно к реакции, которую хотят сделать условной, один и тот же раздражитель может быть совершенно индифферентным в отношении одной реакции и в то же время безусловным в отношении другой; это в принципе (Следует, однако, учитывать относительную силу реакций; если применяется очень сильное электрическое раздражение, вызывающее очень сильный оборонительный рефлекс, его нельзя превратить в условный пищевой раздражитель; слишком длительная попытка вызвала бы конфликт между двумя реакциями и привела бы к нарушению нервной деятельности животного: это была бы ситуация, вызывающая экспериментальный невроз) не мешает образованию условной реакции.

Что следует понимать под смежностью, которая лежит в основе образования всякой условной реакции? Самой благоприятной для выработки условной реакции является такая ситуация, когда индифферентный раздражитель несколько предшествует безусловному; в традиционной павловской методике, когда раздражения, как правило, были довольно длительными, чаще всего на несколько минут предъявлялся один индифферентный (или условный) раздражитель, а затем во время его действия предъявлялся также и безусловный раздражитель; следовательно, в этом случае происходило временное "покрытие" двух раздражителей, но это совсем не обязательно, условный раздражитель вполне может быть прерван либо до, либо в момент предъявления безусловного раздражителя; необходимо только, чтобы начало условного раздражителя предшествовало началу безусловного раздражителя. Ряд американских исследователей изучали роль интервала между раздражителями и обнаружили, что легче всего выработать условную реакцию, когда интервал между раздражителями составляет примерно 0,50 сек (см. Кимбл, 1961), однако специального исследования влияния временного интервала при выработке слюнной реакции не проводилось. Можно устанавливать интервалы короче полсекунды, условная реакция образуется даже в том случае, если условный и безусловный раздражители предъявляются одновременно. Однако результаты экспериментов говорят о том, что нельзя получить прочную условную реакцию, когда безусловный раздражитель предшествует условному. Очевидно, обратной условной реакции не существует. Однако некоторые авторы (например, Асратян, 1959), основываясь на экспериментах по замыканию временной связи, о которой пойдет речь ниже, допускают, что условная связь, хотя и более слабая, может, по-видимому, образоваться также и в обратном направлении.

Если смежность составляет основное условие образования классической условной реакции, то существует еще целый ряд второстепенных условий, которые не имеют абсолютного значения, но могут либо способствовать, либо, напротив, препятствовать образованию условной реакции.

б) Таким условием следует считать прежде всего повторение. Редко бывает, чтобы для выработки условной реакции было достаточно одного сочетания, и даже в том случае, если она появляется в первый же раз, требуется, как правило, неоднократное сочетание раздражителей, чтобы условная реакция проявилась в полной мере; между этим первым появлением реакции и ее упрочением, о котором мы говорили выше, находится промежуточная фаза, во время которой увеличивается частота, амплитуда или быстрота условной реакции в зависимости от конкретных обстоятельств. Каждое сочетание ускоряет это увеличение; в таком случае говорят, что предъявление безусловного раздражителя подкрепляет действие условного; мясной порошок является агентом, подкрепляющим пищевую условную реакцию; последняя, следовательно, вырабатывается в результате ряда подкреплений. Однако иногда нет необходимости в повторении и условная реакция вырабатывается при первом же сочетании двух раздражителей. Следует подчеркнуть, что образование условной реакции при первой же пробе отнюдь не является невозможным. Это только крайний случай, мало изученный в лаборатории. Образование условной реакции зависит от изучаемой реакции и силы раздражителей. Большую роль играет также вид животного, с которым экспериментируют; чем выше стоит животное в эволюционном ряду, тем легче и быстрее, как правило, вырабатываются у него условные реакции.

в) Важным фактором образования условной реакции является сила безусловной реакции: если животное голодно, все его пищевые реакции, особенно слюноотделение, будут более сильными; условная реакция в таком случае легче вырабатывается и является более прочной. В протоколах опытов павловской лаборатории часто указывается количество слюны, вызванной безусловным раздражителем; сила условной реакции может, таким образом, оцениваться по отношению к силе безусловной реакции (Павлов, 1951).

г) Играет роль также интенсивность индифферентного раздражителя (который становится условным); если этот раздражитель слишком слабый, очень трудно или даже невозможно выработать условную реакцию. Когда условная реакция образовалась, сила ее будет тем больше, чем сильнее этот раздражитель.

д) К этому последнему условию нужно, разумеется, отнести и наличие посторонних раздражителей, более или менее способных вызвать другую деятельность организма; если в момент предъявления условного раздражителя на рецепторы животного действуют какие-нибудь посторонние раздражения, например шум, движение, запах, условное действие оказывается ослабленным, реакция - менее сильной. Павлов назвал этот эффект "внешним торможением", потому что его результатом чаще всего является именно ослабление реакции. Чтобы избежать нарушений, связанных с внешним торможением, нужно было создать особые условия для выработки реакций: изоляция от всяких посторонних раздражителей должна соблюдаться самым строжайшим образом. Так родилась знаменитая павловская "башня молчания". Следует заметить, что такая искусственная обстановка отнюдь не предполагает, что и полученные феномены будут столь же искусственны: у организма, находящегося в естественной среде, все будет происходить точно так же, только еще сложнее; предосторожности, принимаемые в лаборатории, имеют лишь методологическое значение; цель их - упрощение и стандартизация экспериментальных условий.

В. Висцеральные условные реакции

Как у животных, так и у человека можно выработать самые различные условные реакции; примеры некоторых из них мы приведем ниже. Эксперименты показали, что эти условные реакции, какова бы ни была исходная безусловная реакция, вырабатываются по законам, аналогичным тем, которые открыл Павлов в экспериментах со слюнными рефлексами. Распространение изучения обусловливания на весьма многочисленные висцеральные или нейровегетативные реакции (Быков, 1947) открыло перед функциональной физиологией и медициной новые возможности, а именно путь объяснения влияния "психических" факторов на "соматическую" деятельность. Но эти исследования внесли также значительный вклад в понимание некоторых психологических функций, особенно в аффективной и эмоциональной сфере.

Так, было доказано, что условными раздражителями могут стать не только раздражители, относящиеся к внешнему миру (экстероцептивные раздражители), но также и раздражения, идущие от внутренних органов (интероцептивные и проприоцептивные раздражители). Так, Айрапетянц использовал в качестве раздражителя слюнной условной реакции раздражение слизистой оболочки желудка: через фистулу в желудок вливали воду определенной температуры, которую сейчас же выводили из желудка, чтобы избежать какого-либо увеличения воды в организме, что могло бы оказать влияние на секрецию слюны. Каждое из таких раздражений желудка животного сопровождалось предъявлением пищи. После нескольких таких совпадений одно раздражение желудка само по себе вызывало отделение слюны. Автор отмечает, что выработка условной реакции в этом случае требует гораздо большего числа совпадений, чем при экстероцептивном раздражителе, - это, по-видимому, общее правило для условных реакций с висцеральным раздражителем (Быков, 1947). В качестве условных раздражителей условных реакций использовались различные раздражения внутренних органов. Эти явления послужили отправным пунктом для исследования интероцепторов во многих внутренних органах, еще мало изученных с этой точки зрения.

В образовании условной реакции играют роль не только висцеральные раздражения, но и деятельность, относящаяся к этой сфере. Многочисленные рефлексы, такие, как желудочная или желчная секреция, диурез, сердечная, дыхательная, вазомоторная деятельность, перистальтика, газообмен, теплорегуляция и т. д., со всеми своими особенностями поддаются обусловливанию. В качестве примера можно сослаться на опыты Слонима о метаболизме мышей (Быков, 1947): у животных, содержащихся вне опыта"при" температуре 20°, измерялся газообмен, особенно образование углекислого газа; во время опыта температура равнялась в течение двух часов 30°, затем она снижалась до 10° и сохранялась такой в течение 30 минут; это изменение температуры сопровождалось зажиганием электрической лампочки и прерывистым звонком; затем температура опять устанавливалась в 30°. В этих условиях наблюдалось возрастание образования углекислого газа. Однако если сохранять постоянную температуру в 30° и в промежуток времени, обычно соответствовавший охлаждению, зажигать лампочку и включать звонок, то также происходит хотя и менее значительный, но вполне реальный рост образования углекислого газа (рис. 1).

Рис. 1. Выделение С0₂ у мыши при изменении температуры камеры (по К. М. Быкову, 1947, стр. 139). 1. Когда изменяется температура камеры. 2. При постоянной температуре под действием условного раздражителя. 3. При постоянной температуре без условного раздражителя (контроль)