Крысы усваивают правила поведения

Крысы — разумная элита среди млекопитающих. Экспериментально показано, что эти животные способны к абстрактному мышлению. Фото с сайта www.lilratscal.com

Английские психологи провели серию экспериментов и доказали, что крысы способны обобщить собственный жизненный опыт и вести себя в соответствии с выведенными из опыта правилами. Обычно модели поведения и обучения у животных предполагают непосредственные реакции на тот или иной стимул и выработку условных рефлексов. И только для человека и высших приматов свойственно выведение из опыта правил поведения для гипотетических обобщенных ситуаций. Оказывается, крысы тоже вырабатывают схемы поведения наряду с условными рефлексами.

Психологи Робин Мёрфи (Robin Murphy) и Эстер Мондрагон (Esther Mondragón) из Университетского колледжа в Лондоне, а также Виктория Мёрфи (Victoria Murphy) из Оксфордского университета исследовали способность крыс к выработке общих схем поведения. Сама по себе эта задача родилась из более конкретных вопросов лингвистического свойства.

Известно, что человек обучается языку, усваивая не только и не столько конкретные слова, сколько грамматические правила построения предложения. И уж потом нанизывает на усвоенные конструкции предложений слова и словосочетания. Такой принцип обучения — с помощью выведения правил из предшествующего опыта — свойственен человеку. Животным же (не считая высших приматов) и птицам не удается выучить человеческие грамматические правила. Потому ли, что животные не могут запоминать длинную череду звуковых сигналов, каковой с формальной точки зрения является речь? Или потому, что речь, по сути, является сводом общих правил, вывести которые животное не может?

На первый из этих вопросов авторы исследования ответили еще четыре года назад. Они показали, что крысы вырабатывают условные рефлексы на триады разночастотных звуков или на триады световых мпульсов, так что дело тут не в неспособности животных реагировать на череду сигналов. Так что ученые занялись поиском ответа на второй вопрос. Но сформулировали они этот вопрос несколько шире: могут ли вообще млекопитающие выводить общие правила и схемы поведения вместо закрепленных нервной системой безусловных и условных рефлексов?

Очевидно, что знать правило для решения однотипных задач предпочтительнее, чем выучить все задачи на данное правило. Человек и другие высшие приматы выводят правила поведения, ориентируясь на свой жизненный опыт: выведение общих правил — это необходимая составная часть их обучения. Считалось, что другие животные просто не способны к построению подобных абстрактных поведенческих схем. Но это мнение удалось опровергнуть несложными экспериментами на крысах.

Крыс обучили реагировать на триады звуков A–B–A и B–A–B, составленные из двух тонов разной частоты: A = 3,2 кГц, B = 9 кГц (то есть 3,2–9–3,2 кГц и 9–3,2–9 кГц). Эти звуковые серии сопровождались пищевым подкреплением, а другие серии — A–A–B, или B–B–A, или A–B–B, или B–A–A — не подкреплялись. Крыса, у которой условный сигнал сформировался, услышав нужную триаду, бежала к кормушке, не дожидаясь, пока кормушку наполнят. Крыса, которая не реагировала на сигнал, к кормушке не бежала, пока корм там не появится. Поэтому мерилом реакции крыс на сигнал служило то время, которое крыса проводила, засунув нос в кормушку до появления там пищи.

Ученые отметили, что две крысы так и не научились различать звуки и заранее бежать к кормушке, и этих двух исключили из экспериментальной группы (видно, и среди умных крыс встречаются олухи). Таким образом, экспериментальная группа обучилась различать две конкретные звуковые серии. Но что это — запоминание конкретных звуковых последовательностей или выработка правила «беги к кормушке, если средний звук отличается от крайних»? Чтобы понять это, экспериментальной группе крыс предъявили серии из звуков двух других частот: C = 12,5 кГц и D = 17,5 кГц — всего 6 триад. Из этих триад две 12,5–17,5–12,5 кГц и 17,5–12,5–17,5кГц соответствуют «правилу»: средний звук отличается от крайних (то есть C–D–C или D–C–D, что соответствует правилу точно так же, как A–B–A или B–A–B) — и четыре триады не соответствуют.

Крысы реагировали на новые звуки весьма осмысленно: правильные триады отличали от неправильных и бежали за пищей. Когда крысам снова включили звук с первоначальными частотами, то они снова оказались у кормушек, демонстрируя, что они эти частоты помнят и схема их поведения осталась в рабочем состоянии. Это означает, что крысы способны вывести обобщенную поведенческую схему и применять ее при встрече с незнакомыми стимулами.

Из экспериментов, подобных этому, всё больше становится понятно, что абстрактное мышление — это не специфически человеческая черта: к абстрактному мышлению в той или иной мере способны и другие млекопитающие.

Источник: Robin A. Murphy, Esther Mondragón, Victoria A. Murphy. Rule Learning by Rats // Science. 28 March 2008. V. 319. P. 1849–1851.

Елена Наймарк