Билет 34.

Пространственное обучение. Теория «когнитивных карт».

Способность животных к ориентации в пространстве.

Животное может искать путь к цели разными способами. Эти способы называют:

• счислением пути;

• использованием ориентиров;

• навигацией по карте.

Животное может одновременно пользоваться всеми тремя спосо­бами в разных комбинациях, т.е. они взаимно не исключают друг дру­га. Вместе с тем эти способы принципиально различаются по природе той информации, на которую животное опирается при выборе того или иного поведения, а также по характеру тех внутренних «представ­лений», которые у него при этом формируются.

Счисление пути - наиболее примитивный способ ориентации в пространстве; он не связан с внешней информацией. Животное от­слеживает свое перемещение, а интегральная информация о прой­денном пути, по-видимому, обеспечивается соотнесением этого пути и затраченного времени. Данный способ неточен, и именно из-за это­го у высокоорганизованных животных его практически нельзя наблю­дать в изолированном виде.

Использование ориентиров нередко сочетается со «счислением пути». Этот тип ориентации в большой степени близок формированию свя­зей типа «стимул-реакция». Особенность «работы по ориентирам» со­стоит в том, что животное использует их строго поочередно, «по од­ному», Путь, который запоминает животное, представляет собой цепь ассоциативных связей.

При ориентации по местности («навигации по карте») животное использует встречающиеся ему предметы и знаки как точки отсчета для определения дальнейшего пути, включая их в интегральную кар­тину представлений о местности.

Для ориентации «по карте» у животного должны быть представле­ния о расположении как близких, так и далеких объектов среды. Пространственные представления такого рода О'Киф и Надел назва­ли вслед за Толменом когнитивной картой. Такие внут­ренние представления содержат аллоцентрическую пространственную информацию (т.е. информацию, содержание которой не зависит от собственного положения в данном пространстве). Она подобна той, которую можно извлечь при пользовании географической картой. Подобные «карты» представляют собой устойчивые инвариантные ассоциации, вовлекающие ряд стимулов. Такие ассоциации сходны с теми, что формируются в физиологических экспериментах между двумя условными сигналами.

Успешность использования животным внутренних простран­ственных карт основана на стабильности расположения объектов внешней среды. Экспериментально показано, что изменение их положения вносит ошибки в ориентацию.

Существует целый ряд подходов к исследованию формирования у животного пространственных представлений. Некоторые связаны с оцен­кой ориентации животных в естественных условиях. В лаборатории наиболее часто используются две методики - радиальный и водный лабиринты.

Обычно радиальный лабиринт состоит из центральной камеры и 8 (или 12) лучей, открытых или закрытых (называемых в этом случае отсеками, или коридорами). Перед началом опыта в конец каждого коридора помещают пищу. После процедуры приучения к обстановке опыта голодное животное сажают в центральный отсек, и оно начи­нает заходить в лучи в поисках пищи. При повторном заходе в тот же отсек животное пищи больше не получает, а такой выбор классифи­цируется экспериментатором как ошибочный.

По ходу опыта у крыс формируется мысленное представление о пространственной структуре лабиринта. Животные помнят о том, ка­кие отсеки они уже посетили, а в ходе повторных тренировок «мыс­ленная карта» данной среды постепенно совершенствуется. Уже после 7-10 сеансов обучения крыса безошибочно (или почти безошибоч­но) заходит только в те отсеки, где есть подкрепление, и воздержива­ется от посещения тех отсеков, где она только что была.

Методом радиального лабиринта можно оценивать:

*формирование пространственной памяти животных;

*соотношение таких категорий пространственной памяти, как рабочая и референтная.

Работы с радиальным лабиринтом позволили выявить у животных (главным образом, крыс) наличие определенных cmpameгий поиска пищи.

*при аллоцентрической стратегии животное при поиске пищи полагается на свое мысленное представление о пространствен­ной структуре данной среды;

* эгоцентрическая стратегия основана на знании животным кон­кретных ориентиров и сопоставлении с ними положения свое­го тела.

В начале 80-х годов шотландский исследователь Р. Моррис предложил для изучения способности животных к формирова­нию пространственных представлений использовать «водный лабиринт». Метод приобрел большую популярность, и его стали называть «вод­ным лабиринтом Морриса».

Принцип метода заключается в следующем. Животное (обычно мышь или крысу) выпускают в бассейн с водой. Из бассей­на нет выхода, но имеется невидимая (вода замутнена) подводная платформа, которая может послужить убежищем: отыскав ее, живот­ное может выбраться из воды. Мышь вынимают из бассейна, а через некоторое время снова выпускают плавать, однако уже из другой точ­ки периметра. Постепенно время, которое проходит от пуска животного до отыскания платформы, укорачивается, а путь упрощается. Это сви­детельствует о формировании у него представления о пространственном расположении платформы на основе внешних по отношению к бассейну ориентиров. Подобная мысленная карта может быть более или менее точной, а определить, в какой степени животное помнит положение платформы, можно, переместив ее в новое положение. В этом случае время, которое животное проведет, плавая над старым местоположе­нием платформы, будет показателем прочности следа памяти.