Как мозг учился думать

Среди рыб много любителей жить компаниями. Иногда это бывают маленькие группки, всего из трех–пяти рыб, но бывают и колоссальные стаи, которые растягиваются в море на десятки километров. Число членов такой стаи огромно. Живя компаниями, рыбам выгодно учиться друг у друга, и они, действительно, умеют присматриваться к своим товарищам. Благодаря тому, что у рыб возник совершенно новый способ образования условных рефлексов – выработка их путем подражания, – они имеют возможность обмениваться опытом.

Обычно образование условных рефлексов осуществляется при одном непременном условии: на животное должны действовать последовательно два раздражителя – условный и безусловный. Условным может стать любой раздражитель, лишь бы он отчетливо воспринимался животным, а безусловный должен вызывать какой-нибудь рефлекс. Поэтому в качестве безусловного чаще всего используют пищу или болевое воздействие. Во время выработки подражательных условных рефлексов безусловный раздражитель может на животное непосредственно не действовать. Ему не дают пищу, ему не доставляют неприятности, не раздражают электрическим током, вообще не причиняют боли.

Передача опыта с помощью образования подражательных условных рефлексов широко используется в рыбьих стаях. Насколько она эффективна, удалось убедиться в лаборатории. Аквариум с рыбками разделили прозрачным стеклом на две части. В одну половину опустили на отдельных ниточках три бусинки и стали обучать оставшихся там рыб дергать за ту, против которой помещали нарисованный желтый квадратик, и не дотрагиваться до тех, около которых находились другие картинки. За правильное поведение их поощряли пищей. После того как обучение закончилось и рыбки успешно «сдали экзамен», их удалили из аквариума и, вынув разделительное стекло, устроили «контрольную работу» для рыб-зрителей, находившихся во время обучения за прозрачной перегородкой. И хотя вторая партия рыб ничему специально не обучалась и присутствовала во время эксперимента лишь в качестве простых наблюдателей, ее члены обнаружили умение выполнить поставленную задачу и получили вполне приличные оценки.

Возможность образования подражательных условных рефлексов имеет для стайных животных и, конечно, для рыб огромное значение. Рыбы начинают обмен опытом с самого раннего детства. Если лишить их этой возможности, может возникнуть трагическая ситуация. Трагическая не только для самих рыб, но и для людей. Те рыбешки, которым в детстве не приходилось серьезно учиться, не умеют толком спасаться от врагов и, случается, массами гибнут, а мы ведь заинтересованы, чтобы реки и озера кишели рыбой.

Многие рыбы, которых для нашего стола вылавливают в реках, озерах и даже в морях, вылупляются из икринок не на природных нерестилищах, а на рыбозаводах. Только так в наши дни удается добиться, чтобы рыбьи запасы не скудели.

В нашей стране функционируют десятки рыборазводных заводов. На них в специальные инкубаторы закладывается икра ценных пород рыб. Здесь на заводе из нее вылупляются личинки. Рыбьим малькам дают возможность подрасти, окрепнуть, иногда даже возмужать, а затем выпускают их в природные водоемы, где рыба растет на естественных кормах и без дополнительных затрат набирает нужный вес. Остается ее выловить и отправить в магазин. Значение рыбозаводов заключается в том, что в природе огромное количество икры погибает, а рыбоводы выводят во много раз больше личинок, чем их выклюнулось бы в озере. Одно плохо – рыбьи мальки, проведя раннее детство в «тепличных» условиях, не получают никакого образования. Попав в природный водоем, никто из них толком не знает, кого им надо бояться. Никто не может подать своим товарищам надлежащий пример. И вообще мальки из рыбьего инкубатора бояться никого не умеют. Малыши учатся узнавать опасных животных, когда видят других рыб в зубах хищника и ощущают запах их крови. Позднее обучение проходит медленно и дорого обходится рыбам.

Подражательными условными рефлексами первыми начали пользоваться рыбы. Новшество оказалось столь удачным, что их взяли на вооружение все животные, в том числе самые развитые и умные. Маленькую обезьянку мать, кроме молока, специально ничем не кормит. Малышу предстоит самому узнать, что в лесу для обезьян является съедобным. Обезьяньи малыши, как и маленькие дети, все тянут в рот. Так они узнают, что вкусно. Малыши далеко от матерей не отходят и внимательно следят за тем, что едят старшие. Иногда отнимают у своих мам кусочки пищи чуть ли не изо рта или рвут плоды с одной ветки. Пока они еще малы, им такая фамильярность легко прощается. У других членов стаи, а тем более у вожака, брать пищу не полагается, но поглядывать на то, что едят умные старые обезьяны, полезно. Если малыш увидит в руках у вожака какой-то новый плод, он его постарается получше запомнить, хотя хозяин стаи даже понюхать лакомство, конечно, не разрешит. Однако совершенно ясно, что столь мудрый и всеми уважаемый член обезьяньего коллектива что попало есть не станет. Поэтому молодая обезьянка даже много месяцев спустя, натолкнувшись на заветный плод, использует все свое умение, чтобы его добыть. Одного урока у вожака достаточно, чтобы все малыши обезьяньего стада могли воспользоваться опытом взрослых. Молодые животные пользуются подражанием в первую очередь для того, чтобы узнать, кого следует бояться и что полагается есть. У слонов принято в знак дружеского расположения совать хобот друг другу в рот. Маленькие слонята так выражают свои чувства взрослым членам стаи, а заодно узнают, чем лакомятся старшие.

Начиная с высших насекомых и рыб, животные становятся достаточно прилежными учениками. Ученым понятно, с чем связаны их способности к обучению. У всех позвоночных животных есть головной мозг, и даже у рыб он устроен сложнее, чем у миноги. Понятен и способ, которым они приобретают знания. Низшие животные до всего доходят сами. У них не бывает учителей. Их никто и ничему специально не учит. Подавляющее большинство условных рефлексов, то есть основную сумму знаний об окружающем мире, низшие животные приобретают в результате непосредственного и самостоятельного контакта со средой, в крайнем случае путем подражания.

Плечо друга

Две опытные охотничьи лайки, даже впервые объединенные в пару, умеют остановить хозяина тайги – медведя и удержать его на месте до подхода охотников. Собаки работают так слаженно, что со стороны кажется, будто они заранее договорились о том, как будут вести схватку с медведем, и действуют по заранее намеченному плану. Они все время стараются держаться сзади зверя, но стоит мишке обернуться и попытаться схватить одну из них, как другая собака кусает его за ляжки.

На самом деле каждая собака действует по индивидуальной программе и нисколько не старается согласовать свои действия с товарищем, но внимательно следит за действиями медведя и не упустит случая на него напасть, если он в этот момент занят другой. Конечно, когда умные собаки систематически охотятся вместе, у них вырабатываются специальные приемы взаимодействия и они ими широко пользуются. На охоте такая пара значительно надежнее, чем собаки, впервые оказавшиеся вместе.

Совершенно очевидно, что для всех животных, живущих стадами или семьями, важно постоянное взаимодействие друг с другом и строгое распределение обязанностей между членами коллектива. Действительно, в сообществах животных постоянно наблюдаются различные формы взаимопомощи. На первый взгляд они кажутся проявлением высокого психического развития, способностью животных оценить трудности, вставшие перед их товарищами, и сознательно прийти им на выручку. Однако мы видели, что даже у таких высокоразвитых существ, как собаки, в основе взаимодействия не желание оказать содействие, а всего лишь охотничий инстинкт. Никакого сознательного стремления помочь другому, особенно незнакомому псу, у собак не бывает.

Зверовая собака, увидя медведя, просто не в состоянии удержаться и не напасть на него. Лишь при частых совместных охотах в эту инстинктивную канву могут вплетаться условно-рефлекторные реакции, выработавшиеся в процессе взаимодействия. Их по праву можно считать сознательными элементами охотничьих действий. Давайте снова вернемся к существам более примитивным, чем рыбы, и посмотрим, как там у них обстоят дела с взаимопомощью. Мы еще не раз будем прибегать к этому приему. Именно так поступают ученые. Каждую функцию они изучают в сравнительном ряду животных разного уровня развития от самых примитивных до самых развитых. Это позволяет узнать, как данная функция возникла, как она развивалась и совершенствовалась, и глубже понять ее физиологические (и психофизиологические) механизмы учеловека.