Условный рефлекс как естественный природный феномен

Условным рефлексом называют закономерную реакцию организма на ранее индифферентный раздражитель, воспроизводящую безусловный рефлекс, или движение, являющееся необходимым условием подкрепления. Это определение мы взяли из словаря физиологических терминов, выпущенного издательством «Наука» в 1987 году.

Реакция на ранее индифферентный раздражитель, воспроизводящая безусловный рефлекс. Безусловные рефлексы и их основные механизмы мы разобрали достаточно подробно. Так, может быть, механизмы условно-рефлекторных реакций повторяют механизмы безусловно-рефлекторных реакций? Отнюдь. Их механизмы различаются принципиально, и ниже мы попробуем это показать.

Безусловный рефлекс, согласно И. П. Павлову, — это основной механизм, уравновешивающий влияния внешней среды на организм. Это как бы грубый регулятор, работающий по общим для любого типа нервной системы законам. Есть непосредственный раздражитель — есть соответствующая его характеристикам ответная реакция. Нет раздражителя — нет реакции. Но при таком раскладе любое внешнее воздействие, которое окажется запредельным для организма, может оказаться фатальным для животного. Если оборонительная реакция животного будет возникать только при виде открытого пламени и ощущении ожога, то животное погибнет при возникновении лесного пожара. Оно просто не успеет бежать. Если жертва начнет вырываться из лап хищника только тогда, когда почувствует боль от укуса или впивающихся в тело когтей, она погибнет. Перелетные птицы повымерзнут в дороге, если начнут свою миграцию только при виде белоснежных полей и при наступлении непереносимых холодов. Да мало ли может возникнуть причин, по которым не одно животное, а целые виды животных потеряют все шансы на выживание, если будут реагировать непосредственно только на стимул. Однако этого не происходит и, будем надеяться, не произойдет никогда, и вот почему.

В процессе эволюции возникли механизмы, при помощи которых животные стали реагировать не на сами изменения, происходящие в их организме или в окружающей их среде, а на признаки, которые могут привести к таким изменениям. Появились индивидуальные приспособительные реакции на отдаленные приметы грядущих изменений в окружающей обстановке, на условия, вслед за которыми эти изменения наступают. Такие индивидуальные реакции позволяют животным подготовиться к изменениям заранее и встретить их во всеоружии или избежать их в случае необходимости. При этом признаки, сигнализирующие о грядущих изменениях в окружающей обстановке, могут иметь не только естественное, но и искусственное происхождение. Например, для дикого животного в охотничьих угодьях запах пороха — это сигнал тревоги. Однако время, в течение которого эволюционировали животные, и время, прошедшее с момента изобретения пороха, несопоставимы по протяженности. Значит, выработалась эта ассоциация по мере накопления животными индивидуального жизненного опыта. В их центральной нервной системе возникли временные связи, позволяющие им ассоциировать отдаленные признаки раздражителя с самим раздражителем. Запах пороха — с болью от однажды полученного ранения. Если условия не меняются в течение многих тысячелетий, временные ассоциативные связи могут, по-видимому, превращаться в постоянные. Поэтому хруст ветки в лесу для хищника при определенных условиях всегда будет служить сигналом о том, что есть шанс подкрепиться, а для его жертвы — сигналом о возможном приближении опасности. Друг друга они при этом могут не видеть. Сейсмические волны, не регистрируемые иногда даже приборами, всегда будут заставлять змей и других норных животных покидать свои убежища, не дожидаясь землетрясения. Однако если условия изменятся, то временные связи тоже исчезнут. Если бывшие охотничьи угодья превратятся в заповедник и их перестанут посещать люди, запах пороха для последующих поколений животных в этих местах перестанет ассоциироваться с опасностью. Для животных, по какой-либо причине переселившихся из лесов в степи, хруст веток может стать не таким актуальным, каким он был для их лесных предков.

В экспериментальных условиях для успешного образования условного рефлекса необходимо придерживаться строгих правил, разработанных И. П. Павловым и его учениками. Во-первых, для того чтобы условный рефлекс сформировался, нужно, чтобы условный (индифферентный) и безусловный (вызывающий определенный безусловный рефлекс) раздражители совпадали во времени. При этом условный раздражитель должен предшествовать по времени безусловному. При обратной последовательности предъявления раздражителей условно-рефлекторную реакцию выработать будет очень нелегко. Можно, но не легко. Такая процедура выработки, при которой индифферентный раздражитель предъявляется после окончания действия безусловного, называется «покрытие». В результате покрытия вырабатываются «обратные условные рефлексы», свойства которых существенно отличаются от свойств прямых условных рефлексов.

Во-вторых, условный раздражитель должен быть слабым и индифферентным, не вызывающим никаких безусловных реакций, кроме ориентировочной. Безусловный раздражитель физиологически должен быть более сильным, чем условный. Иногда, для того чтобы выработка условного рефлекса прошла успешнее, представительство безусловного раздражителя специально активируют, усиливают. Например, не кормят животных перед выработкой условного рефлекса, при котором безусловным раздражителем является корм.

В-третьих, во время выработки условного рефлекса ничто не должно отвлекать животное — ни его внутреннее состояние (животное должно быть здоровым и не уставшим), ни посторонние раздражители. Хорошо известен факт, когда в лаборатории И. П. Павлова собака не воспроизвела условно-рефлекторную реакцию только потому, что лаборант, помещая ее в станок, забыл снять с нее ошейник. Этого постороннего раздражителя хватило для того, чтобы условный раздражитель не подействовал на животное. Для того, чтобы связь, возникшая между представительствами условного, или сигнального, и безусловного раздражителей в центральной нервной системе, не активизировалась.

Таким образом, условный рефлекс — это предупреждающая сигнальная реакция организма, осуществляющаяся прежде всего при участии высших отделов ЦНС. Возникает эта реакция на основе временных связей, образующихся при определенных условиях в ЦНС между представительствами сигнального и безусловного раздражителей и разрушающихся при изменении этих условий. Поэтому механизмы возникновения условно-рефлекторных реакций отличаются от механизмов, лежащих в основе безусловных реакций. Их мы рассмотрим чуть ниже, но прежде нам нужно кратко познакомиться с классификацией условных рефлексов для того, чтобы хорошо понимать, о центральных механизмах каких форм поведения пойдет речь. При этом мы затронем далеко не все, а только самые основные понятия, входящие в современную классификацию.