Безусловно, Рико был способен к очень сложным процессам обучения. Но что именно подразумевается в исследовании поведения, когда говорят, что животное учится? В целом обучение рассматривается как способность изменять поведение на основе индивидуального опыта. Обучение позволяет животным приспосабливать поведение к условиям окружающей среды, поэтому нет ничего особенного в том, что оно широко распространено в животном мире и встречается даже у простых беспозвоночных, к примеру, круглых червей или инфузории-туфельки. Обучение всегда тесно связано с памятью, потому что привести к изменениям оно может только в том случае, если его результат будет сохранен и в случае надобности вновь извлечен из памяти. Однако можно выделить формы обучения различной сложности. Так, соотнесение новых понятий с незнакомыми объектами путем «быстрого отображения», как нам продемонстрировал Рико, это учебный процесс высочайшей сложности, который можно встретить лишь у небольшого числа видов животных с высокоразвитым мозгом. В отличие от этого большинство животных за самое короткое время выучивает, что, например, за свистком всегда следует кормление.
Привыкание — простейшая форма обучения
Простейший известный нам учебный процесс — привыкание, или габитуация. Здесь, если быть точным, не заучивается новая поведенческая реакция, а угасает уже существующая. Если раздражитель, воздействующий на животное, не влечет за собой никаких последствий, ни позитивных, ни негативных, то реакция на него постепенно ослабевает. Например, улитка ползет то стеклянной пластинке. Если по пластинке постучать, животное немедленно спрячется в раковину. Через какое-то время улитка снова выходит и продолжает свой путь. Если опять постучать по пластинке, улитка снова спрячется, но на этот раз ей понадобится меньше времени, чтобы выйти. При продолжении опытов этот промежуток времени сокращается все больше, пока в конце концов улитка вовсе не перестанет реагировать на постукивание. Она привыкла к нему. Можно сказать по-другому: она выучила, что стук не влечет за собой никаких последствий. Точно так же реагировали зяблики в эксперименте, при котором им каждый день в течение 20 минут демонстрировали живого домового сыча. При первом предъявлении совы они издавали тревожные крики, предостерегая друг друга. Однако от сыча не последовало вообще никакой реакции, и после этого частота криков с каждым днем стала снижаться. Через десять дней зяблики практически перестали обращать на сыча внимание. Они выучили, что перед ними был биологически не релевантный раздражитель.
Реакции привыкания широко распространены в животном мире. Хотя на первый взгляд они кажутся не слишком заметными, но животным они приносят большое преимущество, так как помогают избегать ненужных действий, позволяя значительно экономить энергию и концентрироваться на жизненно важных вещах. Правда, тот же процесс виновен в том, что большинство приборов для отпугивания птиц эффективны лишь очень короткое время.
Ассоциативное обучение: классический условный рефлекс
Обычно мы связываем с понятием «обучение» приобретение новых поведенческих реакций. Это относится к наиболее изученной и у человека, и у животных форме обучения — ассоциативному обучению. В общем виде под ним подразумевается формирование связки между раздражителем, который до того не был значимым, или какой-либо незначимой поведенческой реакции, с поощрением либо наказанием. Таким образом животное учится, какие из исходно нейтральных раздражителей имеют значение и какие последствия влечет то или иное поведение.
Вероятно, самая известная форма ассоциативного обучения — выработка классического условного рефлекса. Это понятие неразрывно связано с именем русского ученого Ивана Петровича Павлова. Павлов был физиологом и исследовал пищеварительные железы. В его опытах на собаках ему бросилось в глаза, что они начинают выделять слюну не тогда, когда их кормят, а раньше — уже когда слышат шаги, приближающиеся к их клеткам. Это наблюдение вдохновило Павлова на его знаменитые эксперименты, которые коротко можно описать следующим образом. На первом этапе собака получала определенное количество пищи, при этом измеряли, сколько слюны она выделяет. На втором этапе в той же ситуации звучал звук колокольчика, но пищи собака не получала. Как и ожидалось, эта ситуация выделения слюны не вызывала. Когда на третьем этапе кормление и звонок колокольчика происходили одновременно, собака выделяла слюну как на первом этапе. Если совместная презентация пищи и звука повторялась многократно, то на четвертом этапе уже один звук колокольчика вызывал выделение слюны. Собака обучалась реагировать на прежде нейтральный раздражитель — звук — выделением слюны, и раздражитель таким образом из нейтрального превращался в условный. Соответственно, пища получила обозначение безусловного раздражителя.