Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения - Росс Э.У.
Скачать (прямая ссылка):
Для того чтобы показать, что научение обычно изменяет поведение в сторону большей его полезности, т. е. большей пользы для выживания, понадобилось бы слишком много места. Но в этой вводной главе исчерпывающий обзор не нужен. Мне нужна лишь иллюстра-
идя, достаточная для уяснения смысла. С этой целью приведенные примеры будут рассмотрены но порядку.
Когда мы вырабатываем условный рефлекс, вводя в рот пищу или кислоту, выделение слюны увеличивается. Это изменение благоприятно для животного: оно обеспечивает смачивание прожевываемой пищи или разбавление и вымывание раздражающего вещества. Когда крыса в лабиринте изменяет свое поведение таким образом, что направляется прямо к пище в его противоположном конце, новое поведение лучше прежнего, так как оно быстрее ведет к утолению голода. Поведение циркового животного изменяется от какой-то случайной формы к форме, предусмотренной дрессировщиком, который применяет наказания и награды. Впоследствии закрепляется то поведение, которое уменьшало наказания или увеличивало вознаграждение. В отношении человека предположение о том, что поведение под влиянием опыта обычно изменяется к лучшему, потребовало бы пространного обсуждения. Но в примере с микроскопом очевидно, что вырабатывающиеся позже движения пальцев, приводящие нужный объект прямо в центр поля, лучше первоначальных движений, которые были неэффективны для целей микроскописта.
Теперь можно дать предварительную формулировку нашей проблемы: какие изменения происходят в мозге во время процесса научения и почему поведение обычно изменяется к лучшему? Какого рода механистический процесс мог бы обладать такой же способностью it самоусовершенствованию?
1.6. Нервная система хорошо обеспечена средствами для своего функционирования. Кровь доставляет ей глюкозу, кислород и другие метаболиты, так что свободную энергию она получает в изобилии. Нервные клетки, составляющие эту систему, не только сами обладают исключительной чувствительностью, но снабжены в органах чувств еще более чувствительными устройствами. Каждая нервная клетка благодаря своим разветвлениям может превращать одиночный импульс и множество импульсов, каждый из которых столь же
эффективен, как и тот одиночный импульс, от которого он произошел. За разветвлениями следуют новые и новые разветвления, так что, каким бы малым ни было изменение в каком-либо пункте, вряд ли можно установить предел величины тех изменений или реакций, которые могут последовать по мере распространения эффекта. А благодаря своему контролю над мышцами нервные клетки могут приводить в действие двигатели, обладающие большой механической силой. Таким образом, нервная система обладает почти неограниченными потенциальными возможностями действия. Но решают ли эти возможности нашу проблему? По-видимому, нет. Нас интересует в первую очередь вопрос, почему в процессе научения поведение изменяется к лучшему,— а на этот вопрос нельзя ответить, зная лишь то, что изменение данного поведения состоит в уменьшении или увеличении активности. Рассмотрев изменения энергии до и после научения в примерах, приведенных в § 1.5, мы увидим, что вопрос о «количестве» активности обычно не имеет отношения к делу.
Но есть и более сильные доводы против того, чтобы считать простой рост активности достаточным для решения проблемы: часто увеличение активности представляет собой не безразличный, а положительно вредный фактор. Если динамической системе дана возможность интенсивно действовать и при этом не соблюдается особая предосторожность, то это обычно ведет к разрушению самой системы. Можно привести в движение автомобиль с полным запасом бензина, но, если пустить его без водителя, его активность далеко не будет благотворной: она, вероятно, приведет к саморазрушению автомобиля быстрее, чем если бы он оставался в бездействии. Этот вопрос обсуждается подробнее в §20.10; здесь можно лишь отметить, что активность, не будучи координирована, имеет тенденцию просто разрушать систему. Каким же образом мозг может успешно функционировать, если его потенции действия являются отчасти потенциями саморазрушения?
Взаимоотношения между частями
1.7. Основной факт, из которого мы исходим, заключается в том, что после процесса научения поведение обычно становится более приспособительным, чем оно было раньше. Поэтому вопрос заключается в следующем: каким свойством должны обладать нейроны, чтобы проявление нейроном этого свойства вело к улучшению поведения всего организма?
Первое предположение состоит в том, что если все нервные клетки —¦ микроскопические биологические единицы — здоровы и нормальны, то и весь организм будет здоровым и нормальйым. Это объяснение, однако, приходится отвергнуть как неудовлетворительное. Ведь улучшение в поведении организма часто проявляется в его отношении к факторам, не имеющим аналогии в жизни нейрона. Например, когда в эксперименте с условными рефлексами у собаки, получающей пищу, вырабатывается реакция слюноотделения, поведение следует считать улучшенным потому, что слюна служит для смачивания пищи при жевании. Но в жизни нейрона, поскольку всю свою пищу он получает в растворенном виде, ни «жевание», ни «смачивание» не может иметь никакого непосредственного значения. Или возьмем; крысу в лабиринте, которая в результате успешного научения выработала определенный комплекс двигательных реакций; и здесь в процессе научения участвовали нейроны, прочно фиксированные в густой сети глиальных волокон и никогда в своей жизни не двигающиеся.
