Условные рефлексы как эффект - зависимое обучение

Условные рефлексы составляют определенный фонд «знаний», индивидуального опыта животных и человека.Они формируются (накапливаются) при определенных условиях индивидуальной жизни организма и исчезают при отсутствии соответствующих условий, отличаясь тем самым от врожденных форм приспособления. Результаты условнорефлекторного научения часто включаются в качестве скрытых, едва заметных компонентов в сложные поведенческие акты.

Все условные рефлексы были разделены на:

-классические - в случае выработки классического условного рефлекса через определенные интервалы после условного раздражителя предъявляется какой-либо подкрепляющий (безусловный) стимул.Подкрепление следует за условным стимулом независимо от того, будет ли реакция животного или ее не будет.Если условный раздражитель повторно применять без подкрепления, наблюдается угашение.Основным признаком условного рефлекса является то, что стимул в процессе образования временной связи (научения) вместо свойственной ему безусловной реакции начинает вызывать другую, ему несвойственную. Сигнал изменяет свое действие под влиянием последующего значащего для организма эффекта. Сигнал приобретает значение этого эффекта. Такое обучение E.H. Соколов назвал эффект-зависимым.

- инструментальные -характеризуется активным поведением животного, направленным на получение биологически полезного результата, значительную роль выполняет внутренняя активность животного. Этот полезный результат и является подкреплением в инструментальных рефлексах. По определению Ю. Конорского, «...инструментальные условные рефлексы — это рефлексы, в которых в ответ на данный раздражитель производится движение, выполняя которое животное либо обеспечивает себя привлекающим безусловным раздражением... либо избегает отвергаемого раздражения». Согласно Э.А. Асратяну, инструментальные рефлексы — это рефлексы, в которых непременным условием является осуществление тех или иных двигательных реакций (как для получения вознаграждения, так и для избавления от болевого стимула), где движение всегда имеет сигнальное значение.

Это два вида поведенческих реакций, которые описывают как условнорефлекторное поведение и оперантное поведение (Б. Скиннер) или классическое и инструментальное обусловливание (Э.Р. Хилгард), или условные рефлексы. I и II типов (Ю. Конорский).

· Классификация условных рефлексов.Часто условные рефлексы обозначают по названию безусловных рефлексов, на основе которых они выработаны:

- пищевой,

- оборонительный,

- ориентировочный и т. п.

Ø По афферентному звену рефлекторной дуги, в частности по рецепторному признаку, выделяют две большие группы условных рефлексов:

1) экстероцептивные -среди экстероцептивных условных рефлексов в соответствии с модальностью условного раздражителя выделяютзрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые, тактильные и температурные.Экстероцептивные условные рефлексы могут быть выработаны на вид предметов, отношение между ними по величине, форме, цвету; на силу, высоту и тембр звука; на различные запахи и вкусовые раздражения; на механические и температурные раздражения кожи и т. д. Экстероцептивные условные рефлексыиграют роль во взаимоотношениях организма с окружающей средой, поэтому они образуются относительно быстро.

2)интероцептивные - образуются при сочетании раздражения рецепторов внутренних органов с каким-либо безусловным рефлексом.Соответственно наличию разных типов интероцепторов (механорецепторов, хеморецепторов, осморецепторов и рецепторов объема) вырабатываются условные рефлексы при механическом раздражении внутренних органов, увеличении в них давления, изменении химизма крови, осмотического давления, температуры и т. д.Например, сочетание возбуждения рецепторов желудка (при наполнении желудка) с электрическим раздражением лапы собаки приводит к образованию интероцептивного условного рефлекса, когда в ответ на наполнение желудка животное реагирует оборонительной реакцией (движением конечности). Интероцептивные условные рефлексы образуются медленнее экстероцептивных.

Интероцепторы всех типов выполняют две основные функции:

- во-первых,они составляют афферентное звено специальных вегетативных рефлексов (организуемых относительно автономными функциональными системами), играющими важную роль в поддержании гомеостаза в организме;

- во-вторых,посылая информацию о состоянии внутренних органов, они влияют на состояние центральной нервной системы и оказывают воздействие на высшую нервную деятельность.

У человека интероцептивная импульсация остается в сфере бессознательного, однако часть ее осознается, например, связанная с голодом, жаждой и др.

Условнорефлекторная реакция на интероцептивный раздражитель более диффузная и генерализованная, чем на экстероцептивный раздражитель. Интероцептивные и экстероцептивные условные рефлексы находятся в тесной взаимосвязи.

Проприоцептивные условные рефлексы - иногда выделяется как отдельная группа.

Ø По эфферентному звену рефлекторной дуги, в частности по эффектору, на котором проявляются рефлексы, выделяют две группы условных рефлексов:

1)вегетативные -относятся классический слюноотделительный условный рефлекс, а также целый ряд двигательно-вегетативных рефлексов — сосудистые, дыхательные, пищевые, зрачковый, сердечный и т. п. Отдельные вегетативные условные рефлексы могут вырабатываться достаточно легко. Вегетативные условные рефлексы значительно отличаются друг от друга как по скорости образования условной связи, так и по другим особенностям.

2)двигательные, инструментальные -могут формироваться на базе безусловно-рефлекторных двигательных реакций.Вырабатываются очень быстро. Этот рефлекс состоит в реализации такого действия, которое позволит достичь или избежать последующего безусловного подкрепления. Человек или животное для того, чтобы получить вознаграждение (положительное подкрепление) или избежать наказания, должны осуществить какое-то активное действие. Более сложное взаимоотношение организма с внешней средой проявляется в манипуляционной деятельности (манипуляторами могут служить клавиши, педали, рычаги и т. п.). Выполнение различных операций осуществляется цепью двигательных актов, а вегетативным реакциям принадлежит вспомогательная функция. При инструментальной деятельности человек или животное обучается такой схеме поведения, которая может служить решающим фактором выполнения конкретной задачи и удовлетворения определенной потребности. Инструментальный условный рефлекс всегда представляет собой активную двигательную реакцию обучающегося. Отмена подкрепления, как и в классических условных рефлексах, приводит к угашению инструментального рефлекса. Созданные в последние годы теории программированного обучения тоже содержат элементы инструментального (оперантного) научения, поскольку обратная связь у обучающегося используется для подкрепления.

Формы условных рефлексовмогут быть обусловлены характером и составом условного раздражителя, видом подкрепления, а также временными отношениями между ассоциируемыми раздражителями.

Условные рефлексы образуются лишь при большей физиологической силе безусловного раздражителя по сравнению с силой условного.Важнейшим фактором в выработке условной связи является совпадение биологической значимости безусловного подкрепления с доминирующей (или актуализированной) потребностью организма. Увеличение интенсивности подкрепления обычно повышает эффективность научения (скорость выработки условного рефлекса и его прочность). Эффективность выработки условнорефлекторного научения определяется как отношение числа условных (правильных) ответов к общему числу предъявлений условного стимула. Отмечается глубокая зависимость от порядка следования ассоциируемых раздражителей и их временных характеристик. Обычно образование условного рефлекса происходит при совпадении сочетаемых раздражителей либо опережении сигнальным раздражителем безусловного подкрепления. Для большинства условных рефлексов наиболее эффективно 0,5-секундное опережение условным стимулом безусловного. Исследование временных отношений при выработке условных рефлексов позволяет ставить вопросы о времени следообразования, временных характеристиках энграммы, механизмах памяти. В процессе выработки условного рефлекса изменения интервала между сочетаемыми стимулами снижают прочность условного рефлекса. При обратном порядке следования ассоциируемых раздражителей условные рефлексы либо не образуются, либо возникают с большим трудом.

Ø Условные рефлексы по показателю временных соотношений между ассоциируемыми раздражителями делят на две группы:

1) наличные-в случае совпадения во времени условного сигнала и подкрепления.Наличные рефлексы по величине интервала между включением ассоциируемых раздражителей делят на несколько видов:

- совпадающие (подкрепление сразу присоединяется к сигнальному раздражителю (не позднее 1-3 с)),

- отставленные(в период до 30 с) и

- запаздывающие (изолированное действие условного стимула продолжается 1-3 мин.)

2) следовые -когда подкрепление предъявляется лишь после окончания условного раздражителя. Следовые условные рефлексы образуются тогда, когда подкрепление следует уже после окончания действия условного стимула. Иными словами, подкрепление сочетается с остаточными «следами нервного стимула».

Условные рефлексы на время — особая разновидность следовых условных рефлексов. Они образуются при регулярном повторении безусловного раздражителя. Например, кормление животного через каждые 30 мин. Условные рефлексы на время могут быть выработаны на различные временные интервалы — от нескольких секунд до нескольких часов и даже суток. Явление отсчета времени организмом часто называют «биологическими часами». Живой организм имеет целый набор биологических часов (ритмов) с различными периодами. Короткие периоды колебаний, возникающие на клеточном уровне, трансформируются в более длительные ритмы отдельных органов и систем организма.

Ø В зависимости от структуры условного сигнала условные рефлексы делят на:

1)простые(одиночные раздражители) - условный сигнал состоит из 1 раздрожителя;

2) сложные (комплексные раздражители)-рефлексы на одновременные и последовательные комплексы раздражителей, а также на цепь раздражителей.Если сигналом становится комбинация из одновременно применяемых нескольких раздражителей, то образуется условный рефлекс на одновременный комплекс раздражителей. Комбинация из раздражителей, которые начинают действовать друг за другом, приводит к образованию ассоциации на последовательный комплекс стимулов. Если в комплексе сигнальных раздражителей между окончанием действия предыдущего сигнала и началом действия последующего имеется интервал времени, а подкрепление совпадает с действием только последнего компонента, то образуется условный рефлекс на цепь раздражителей.

Условные рефлексы высшего порядка.Условные рефлексы могут образовываться и при сочетании индифферентного раздражителя с условным сигналом.Например, если у собаки выработан условный слюноотделительный рефлекс на звонок, то, сочетая какой-либо индифферентный раздражитель с условным звуковым сигналом, образуется условный рефлекс II порядка, т. е. в этом случае вторичный раздражитель будет также вызывать слюноотделение. Такие «порядковые» условные рефлексы образуются на основе прочного условного рефлекса и называются рефлексами высшего порядка. Условные рефлексы высшего порядка образуются тем легче, чем более возбудима нервная система, а также чем сильнее безусловный рефлекс, на основе которого выработан рефлекс I порядка. Условные рефлексы высоких порядков нестойки, вскоре угасают.У людей возможно также образование условных рефлексов II-V порядков через вторую сигнальную (речевую) систему.

Условные рефлексы на цепь раздражителей следует отличать от условных цепных рефлексов, которые представляют собой специальный вид объединения двух и более условных рефлексов (синтез рефлексов). Если несколько двигательных рефлексов, выработанных на разные условные сигналы, многократно осуществляются в определенной последовательности, то сигнальный раздражитель первого в этом ряду рефлекса приобретает свойство запускать всю цепь последовательных движений (динамический стереотип). Сложная цепь временных связей — динамический стереотип— это процесс, который может протекать при отсутствии непосредственной связи с безусловной реакцией. Уже в лаборатории И.П. Павлова было сделано предположение, что процесс синтеза разнообразных цепных рефлексов (когда конец одного рефлекса запускает следующий рефлекс) составляет основу человеческих навыков (речевых, профессиональных, спортивных и т. п.).

Биологическое значение временной (ассоциативной) связи между индифферентными сигналами, а также рефлекс второго (и высшего) порядка состоят в том, что если стимулы, их вызывающие, в дальнейшем совпадают с безусловным подкреплением, то они сразу же, «с места» становятся значимыми, т. е. запускают определенный условный (ассоциативный) ответ.