Случайное открытие в физиологии пищеварения
Русский физиолог Иван Петрович Павлов (1849-1936) большую часть научной карьеры посвятил не изучению научения, а пищеварению. В 1891-1900 годах в Институте экспериментальной медицины в Санкт-Петербурге он исследовал слюнную, желудочную и панкреатическую секрецию у собак методом "хронической фистулы" — хирургической методикой, позволявшей длительно наблюдать животное в относительно естественных условиях. За эту работу Павлов получил Нобелевскую премию по физиологии или медицине 1904 года, присуждённую именно за исследования физиологии пищеварения.
В ходе этих опытов Павлов заметил повторяющуюся деталь: собаки выделяли слюну не только когда пища попадала им в рот, но и при виде миски, и даже при звуке шагов служителя, приносившего корм. Сначала Павлов назвал это "психической секрецией". Постепенно он пришёл к выводу, что это не субъективное ожидание, а выученный, временный рефлекс, который он назвал условным рефлексом. В докладе на Международном медицинском конгрессе в Мадриде в 1903 году он превратил эту тему в систематическую исследовательскую программу, занявшую последние три десятилетия его жизни.
Как проходил эксперимент
В классической установке Павлова в слюнный проток собаки вводилась небольшая фистула, а слюна измерялась капля за каплей. Эксперимент проходит в три этапа:
- До обусловливания: когда пища попадает в рот, собака выделяет слюну автоматически. Нейтральный раздражитель — удар метронома, звонок или свет — поначалу слюноотделения не вызывает.
- Обусловливание (приобретение): нейтральный раздражитель многократно и с коротким интервалом предъявляется вместе с пищей. Павлов показал, что научение было сильнее всего, когда звук начинался примерно за полсекунды до пищи.
- После обусловливания: теперь одного метронома достаточно, чтобы у собаки выделялась слюна.
Хотя в популярных пересказах говорят о "колокольчике Павлова", в большинстве опытов он использовал метрономы, зуммеры, свет и тактильные раздражители; единственный колокольчик — во многом плод более поздних изложений. Для точного измерения реакций в лаборатории применяли регистрирующее устройство с вращающимся барабаном (кимограф).
Основные понятия классического обусловливания
Этот тип научения сегодня описывают стандартным набором терминов. Раздражитель, автоматически вызывающий врождённую реакцию, — это безусловный раздражитель (пища); невыученная реакция на него — безусловная реакция (слюна на пищу). Изначально незначимый нейтральный раздражитель становится условным раздражителем (метроном) после того, как его многократно сочетают с безусловным раздражителем; выученная реакция, которую он теперь вызывает, — это условная реакция (слюна на метроном). Коротко говоря, классическое обусловливание — это процесс, посредством которого нейтральный раздражитель, соединённый с биологически значимым событием, начинает вызывать новую реакцию.
Павлов также показал, что установленный условный раздражитель может обусловить новый нейтральный раздражитель, ни разу не сочетаясь с пищей. Это явление, называемое обусловливанием высшего (второго) порядка, показывает, что выученные связи могут распространяться цепочкой.
Угасание, спонтанное восстановление и генерализация
Условная реакция не постоянна. Если условный раздражитель долго предъявляется без пищи, реакция постепенно ослабевает и исчезает; это угасание. Однако угасание не означает, что выученное стёрто: после периода отдыха повторное предъявление условного раздражителя частично возвращает реакцию. Павлов назвал это спонтанным восстановлением; оно показывает, что связь сохраняется в подавленном виде.
Рано были описаны и два родственных процесса. Генерализация раздражителя — это когда собака реагирует, пусть и слабее, на другие звуки, похожие на тот, к которому её приучили. Дифференцировка раздражителя — это научение реагировать только на раздражитель, подкрепляемый пищей, и отсеивать похожие. Эти четыре явления (приобретение, угасание, генерализация, дифференцировка) и спустя столетие остаются ядром психологии научения.
«Маленький Альберт» и перенос на поведение человека
Одним из первых, кто применил выводы Павлова к поведению человека, был американский психолог Джон Б. Уотсон, основатель бихевиоризма. В спорном исследовании "Маленький Альберт" 1920 года Уотсон и Розали Рейнер показывали примерно девятимесячному младенцу белую крысу вместе с внезапным громким звуком, вызвав реакцию страха на крысу и на похожие пушистые предметы. Исследование утверждало, что эмоциональные реакции, такие как страх, тоже можно выучить через связи со средой.
Сегодня это исследование считают этически неприемлемым: не задокументировано, был ли когда-либо снят условный страх, а его метод и выводы критиковались в позднейших разборах. Тем не менее "Маленький Альберт" остаётся ранним поворотным пунктом, показавшим, что классическое обусловливание действует и у человека.
Для чего классическое обусловливание нужно сегодня?
Классическое обусловливание встречается во многих областях современной клинической психологии и повседневной жизни:
- Лечение тревоги и фобий: систематическая десенсибилизация и экспозиционная терапия сочетают пугающий раздражитель с расслаблением или безопасным повторением, чтобы угасить условную реакцию страха; подход применяется и при посттравматическом стрессовом расстройстве.
- Зависимость: места, люди и предметы, связанные с употреблением вещества, постепенно становятся условными раздражителями, запускающими влечение (тягу), поэтому в лечении важно управление средовыми сигналами.
- Вкусовое отвращение: развитие у пациентов на химиотерапии тошноты к съеденной ранее пище или к больничной обстановке — пример обусловливания, которое может сформироваться за одну пробу.
- Ночное недержание: используемый у детей "метод будильника" сочетает мочеиспускание с пробуждением и даёт высокие показатели успеха.
- Реклама: сочетание продукта с привлекательными образами, музыкой или любимыми людьми нацелено на формирование положительных условных реакций к бренду.
Границы теории и современный взгляд
Допущение Павлова о том, что "любой раздражитель одинаково легко связывается с любой реакцией", позже было ограничено. Работы Джона Гарсиа в 1960-х годах показали, что сильное отвращение может выучиваться, даже когда между вкусом и тошнотой проходят часы; значит, некоторые связи животные образуют гораздо легче по эволюционным причинам. Этот взгляд, названный биологической предрасположенностью, установил, что у обусловливания есть видоспецифичные пределы. В 1972 году Роберт Рескорла и Аллан Вагнер показали, что обусловливание зависит не столько от простого совпадения во времени, сколько от того, насколько хорошо раздражитель предсказывает событие.
Сегодня классическое обусловливание понимают не как механическую связь "раздражитель — реакция", а как переработку информации, при которой организм отслеживает закономерности среды и формирует ожидания. И всё же главный дар метода Павлова психологии — в том, что он показал: научение можно изучать через измеримое поведение, не полагаясь на интроспекцию.