Мозг и душа - Страница 27

Я никогда раньше не видел этого города, и все же мне несложно было ходить по нему. Мне нравится приезжать в новые места и одному бродить по улицам. При этом я узнаю для себя много нового, но мне не требуется постоянное руководство учителя. В детстве большая часть обучения тоже проходит без учителя. Никто не научит вас кататься на велосипеде. Чтобы этому научиться, нужно самому это делать. Мы выучиваем основы языка до того, как нас начинают учить. Девятимесячный младенец-американец может научиться отличать разные звуки китайского языка, просто находясь в одной комнате с человеком, говорящим по-китайски.

Как же происходит это обучение без учителя?

Изучение будущего

Ученые завоевывают место в массовой культуре оттого, что люди находят в них самих или в их работе что-нибудь необычное или экстравагантное. Мы знаем, что Галилей бросал что-то с наклонной Пизанской башни, хотя мы толком и не знаем зачем. Мы уверены, что Эйнштейн сделал какие-то очень важные открытия, касающиеся пространства и времени, хотя всё, что мы на самом деле знаем о нем, это что у него была забавная прическа.

Иван Петрович Павлов – еще один такой ученый. Несмотря на то что он проводил свои эксперименты уже лет сто назад, все знают, что он добивался, чтобы у собаки выделялась слюна в ответ на звон колокольчика. Это кажется нам экстравагантным по ряду причин. Почему он изучал собак, а не крыс, как большинство ученых? Почему отмечал выделение слюны, хотя намного проще было бы наблюдать какие-нибудь очевидные движения? Почему, чтобы подавать сигнал, он выбрал именно колокольчик? И главное, зачем он вообще все это делал?

...

Рис. 4.1. Иван Петрович Павлов (1849-1936).
Фотография Павлова (в центре) с одной из его собак в ходе демонстрации. Павлов открыл классические условные рефлексы – самую базовую форму ассоциативного обучения.

Исследования Павлова важны потому, что позволили открыть некоторые фундаментальные особенности обучения, свойственные в равной степени и животным, и людям. Открытые Павловым закономерности относятся не только к собакам, выделению слюны и звону колокольчика. Павлов изучал выделение слюны, потому что первоначально предметом его интереса было пищеварение. У всех нас, как и у собак, слюна начинает выделяться автоматически примерно через одну секунду после того, как пища оказывается во рту. Это самый первый этап процесса переваривания пищи. Здесь нет ничего удивительного. Между пищей и пищеварением есть прямая связь. Пища ценна для нас именно тем, что мы можем ее переварить. Павлов назвал процесс выделения слюны в ответ на оказавшуюся во рту пищу безусловным рефлексом.

Но Павлов также открыл, возможно случайно, что любой сигнал, подаваемый в момент приема пищи, например звук тикающего метронома, будет сам по себе вызывать слюноотделение. Если звук метронома раздавался непосредственно перед тем, как у собаки во рту оказывалась еда, то после четырех- или пятикратного повторения этой процедуры звук метронома будет вызывать слюноотделение и без всякой пищи. Павлов назвал это условным рефлексом. Он предположил, что звук метронома превратился в сигнал приема пищи. У собаки не просто выделялась слюна при звуке метронома. Она также поворачивалась туда, где ей обычно давали еду, и начинала активно облизываться. Услышав звук, собака ожидала появления пищи.

Звук тикающего метронома "не имеет никакого отношения" к пище, и совершенно неважно, какой именно раздражитель использовать. Павлов испробовал множество разных раздражителей. Запах ванили, звук электрического звонка, вид вращающегося предмета – все эти раздражители могли служить сигналами появления пищи.

Пока мы голодны, мы хотим получить пищу. Пища служит нам наградой. Нас влечет к ней. На вечеринках мы готовы проталкиваться сквозь толпу, неизбежно возникающую у стола с едой, игнорируя все попытки завязать разговор, пока не наберем себе полную тарелку. Павлов показал, что любой раздражитель может стать сигналом появления еды и заставить животных стремиться к этому раздражителю. Вот почему люди на вечеринке машинально стремятся в ту часть комнаты, где толпится особенно много народу. Мы научены, что именно там можно найти еду и напитки.

Кроме того, Павлов показал, что точно такое же обучение происходит и если использовать наказание вместо награды. Если положить собаке в рот что-нибудь неприятное на вкус, она попытается избавиться от этого, тряся головой, открыв рот и работая языком (а также выделяя слюну). Любой раздражитель, например то же тиканье метронома, тоже может служить сигналом подобного наказания, которого мы, как и собаки, будем стремиться избежать.

Павлов нашел экспериментальный метод, позволяющий исследовать самые базовые формы обучения. Такое обучение называют ассоциативным, потому что при этом возникает ассоциация между посторонним раздражителем и наградой (например, пищей) или наказанием (например, электрическим ударом). Такое обучение играет важную роль в приобретении знаний об окружающем мире. Этот механизм позволяет нам выучить, какие вещи нам приятны, а какие неприятны. Например, цвет может служить сигналом того, что плод созрел. При созревании плоды обычно краснеют или, точнее, становятся менее зелеными, из-за разложения хлорофилла. Мы предпочитаем приятные зрелые плоды неприятным незрелым. И мы можем научиться отличать приятные плоды от неприятных по цвету.

Но слово "ассоциация" можно понять неправильно. Для обучения недостаточно, чтобы звук колокольчика раздавался примерно в то же время, когда собаке дают пищу. Павлов отмечает, что в одном из экспериментов никакого обучения не наблюдалось после того, как 374 раза прозвучал громкий звонок в сочетании с поступлением пищи. Так получалось оттого, что звонок всякий раз раздавался лишь через 5-10 секунд после того, как пища оказывалась у собаки во рту. Посторонний раздражитель интересен лишь в том случае, если он позволяет предсказывать, что в будущем произойдет что-либо приятное или неприятное. Если этот раздражитель вступает в действие уже после какого-либо важного события, никакого интереса он не представляет. В этом случае мы уже знаем, что важное событие произошло. Такой сигнал не сообщает нам ничего нового, поэтому мы не обращаем на него внимания.