Неасоціативне научіння (звикання, габітуація) полягає в ослабленні реакції при повторних пред’явленнях подразника.

Послаблення у відповідь реакції можна вважати дійсним звиканням тільки у тому випадку, коли воно обумовлене змінами в ЦНС, а не адаптації рецепторів або стомленні.

Сенситизація – це явище посилення відповіді на слабкий специфічний стимул, в тому випадку, якщо він поєднується в часі з неприємною дією, реакція протилежна звиканню.

Асоціативне научіння. При асоціативному научінні в ЦНС формується тимчасовий зв’язок між двома стимулами, один з яких спочатку був для тварини байдужий, а інший виконував роль винагороди або покарання. Формування цього зв’язку виявляється у зміні поведінки тварин, які залежно від своєї структури називаються або класичними, або інструментальними умовними рефлексами.

Умовний рефлекс (УР) – індивідуально (у досвіді), придбана реакція на раніше байдужий подразник.

Асоціативний зв’язок між двома подіями може знижуватися або навіть зникати, якщо навченій тварині довго пред’являти один тільки умовний сигнальний стимул, це явище називається – затуханням.

Принцип утворення умовного рефлексу полягає в наступному: дія будь якого нейтрального (або індеферентного) для тварини подразника спільно із стимулом, що викликає у нього певну реакцію (наприклад, відсмикування кінцівки при больовій стимуляції), призводить до того, що поступово цей (раніше нейтральний) стимул починає викликати таку саму реакцію.

Пред’явлення безумовного стимулу, що слідує за умовним в процесі вироблення умовного рефлексу називається підкріпленням. Якщо при виробленні УР застосовується підкріплення, відповідне мотивації (наприклад, харчове підкріплення в стані голоду), називається позитивним і умовний рефлекс також називається позитивним. Вироблення умовного рефлексу із застосуванням негативного підкріплення (покарання), тобто такої дії, якої тварина прагне уникнути – негативне підкріплення (удар електричного струму, дія повітряного струменя).

Класичні умовні рефлекси, ті що вивчалися в лабораторних умовах І.П. Павловим – рефлекс слюновиділення та мигання рогової плівки.

Основні правила утворення умовних рефлексів (І.П. Павлов):

• умовний сигнал повинен передувати безумовному подразнику, а не навпаки;

• дія умовного і безумовного подразників повинна частково перекриватися в часі;

• поєднання умовного і безумовного подразників повинно повторюватися багато разів.

Основні положення концепції І.П. Павлова:

• вища нервова діяльність (утворення умовних рефлексів) є результат взаємодії двох основних нервових процесів – збудження і гальмування;

• при дії вищої нервової системи в корі головного мозку формується вогнище збудження;

• із вогнища, збудження іррадіює (розповсюджується) по корі головного мозку;

• зовнішній прояв іррадіації збудження – процес появи умовного рефлексу не тільки на даний стимул, але і на близькі до нього за параметрами подразники (наприклад, не тільки на звуковий тон певної висоти, який використовувався при навчанні, але і на інші звуки близьких діапазонів);

• генералізуючою властивістю володіє і гальмівний процес;

• вогнище збудження і гальмування характеризуються властивістю негативної індукції, завдяки якій на периферії вогнища збудження в корі з’являється вогнище гальмування (такою ж властивістю володіють вогнище гальмування);

• процеси збудження і гальмування взаємодіють на основі не тільки їх іррадіації, але і концентрації;

• якщо іррадіації нервових процесів відповідає явище генералізації, то концентрація процесу збудження виявляється у формуванні диференційованих умовних рефлексів;

• формування умовного рефлексу полягає в утворенні зв’язку між двома вогнищами збудження, викликаними умовним і безумовним подразниками.

Павлівська концепція фізіології вищої нервової діяльності логічно описувала одержані в той період і тими методами експериментальні дані, пояснюючи механізм формування цілого ряду складних поведінкових реакцій.

Інструментальні умовні рефлекси (або навчання методом проб і помилок) досліджував Е. Торндайк.

У дослідах з “проблемними ящиками” Е. Торндайк спостерігав, як посаджена в ящик кішка шукає вихід, намагаючись відкрити дверці різними способами. Для цього потрібно було натиснути на засувку або потягнути за пружину. Кішка спочатку здійснює багато різних дій (проб), які в своїй більшості бувають невірними (помилки), поки випадково не відкриє ящик. При повторенні дослідів вона виходить з ящика все швидше і швидше. Після декількох сеансів навчання в клітці кішка робить менше даремних спроб, з кожним досвідом час, необхідне для звільнення клітки, поступово скорочується. Це скорочення часу служить мірою научіння. Е. Торндайк встановив також важливість підкріплення. Він виявив, що винагороджуються не всі спроби, а тільки правильні дії.

“Закон ефекту” покладено в основі вироблення інструментальної умовної реакції (оперантного обумовлення), коли певна поведінка тварини приводить до винагороди. Перенесення придбаної навички, що виражається в тренуванні, при виконанні подібних операцій, покращує виконання інших схожих з ними.

Е. Торндайк першим запропонував кількісну оцінку динаміки навчання тварини інструментальному навику. Для цього він ввів так звані “криві научіння”.

Відмінність між методами класичного умовного рефлексу та інструментального умовного рефлексу:

- при виробленні класичного умовного рефлексу послідовність подій в досліді не залежить від поведінки тварини (хід подій встановлений або експериментатором, або апаратурою, що діє за певною програмою);

- при інструментальному научінні поведінка тварини служить одним з важливих чинників, що визначають хід подій;

- процедура інструментального навчання полягає в тому, що підкріплення або покарання подаються або усуваються при певній реакції тварини “правильній” або “неправильній”;

- при виробленні класичного умовного рефлексу типовий дослід починається із стимулу (безумовного), який викликає абсолютно певну відповідь (безумовний рефлекс). Потім впродовж ряду проб майже одночасно з безумовним стимулом пред’являють другий стимул, який, не викликає безумовний рефлекс (потенційний умовний стимул). В результаті поєднання, що повторюється, умовний стимул і безумовний рефлекс з’являється умовний рефлекс, викликається умовним стимулом. Умовний рефлекс подібний, але не обов’язково ідентичний безумовному рефлексу.

Диференційні умовні рефлекси. Переставши підкріплювати виконання умовної реакції, можна не тільки загасити УР, але і удосконалити його, досягти, щоб умовна реакція здійснювалася не тільки на даний стимул, а близькі за своїми фізичними властивостями подразники.

На початку формування УР тварина реагує не тільки на строго конкретний умовний стимул, наприклад звук певної частоти, але і на схожі з ним звуки, не повністю йому ідентичні, наприклад звуки близьких частот. Ця стадія вироблення УР називається генералізуючою. Далі дослідник продовжує підкріплювати (їжею або позбавленням від небезпеки) умовну реакцію тільки на певний сигнал і не підкріплює відповідей на схожі, і в результаті вони поступово згасають. У такий спосіб тварину навчають розрізняти диференціювати схожі сигнали. У основі формування дифенційовочних УР покладено процеси диференційного гальмування.

Друга стадія – стадія диференціювання. Відпрацювання диференційних УР (різними методами) успішно використовується для оцінки сенсорних здібностей (тобто можливостей органів чуття) тварин різних таксономічних груп Так, виробивши у тварино УР диференціювання (розрізнення) двох колірних стимулів, можна, вирівнюючи їх інші параметри (наприклад, яскравість), вивчати механізми сприйняття кольору. При цьому, якщо тварина через особливості органів чуття, не сприймає відмінностей між двома зоровими стимулами (кольорами спектру), то виробити у нього стійке диференціювання такої пари стимулів неможливо. Пред’явлення стимулів може здійснюватися відповідно до двох режимів: повторення однієї пари стимулів до досягнення критерію і чергування декількох пар стимулів при систематичному варіюванні другорядних параметрів. При систематичному варіюванні другорядних параметрів стимулів можна оцінювати здатність тварин розрізняти не тільки дану конкретну пару подразників, але і їх узагальнені ознаки, співпадаючі у багатьох пар. Наприклад, тварин можна навчити розрізняти не конкретні круг і квадрат, а будь-які круги і квадрати незалежно від їх розміру, кольору, орієнтації і т.п. З цією метою в процесі навчання кожен наступний раз їм пропонують нову пару стимулів (нові круг і квадрат). Нова пара відрізняється від інших за всіма другорядними ознаками стимулів (кольору, форми, розміру, орієнтації і т.п.), але схожа по їх основному параметру – геометричній формі, розрізнення якої і передбачається досягти. В результаті такого тренування у тварини поступово відбувається узагальнення основної ознаки і відвернення від другорядних. Програма експерименту по виробленню систем диференціювань полягає в наступному: тварина вчиться диференціювати декілька пар подразників.