Борис Сергеев - Как мозг учился думать

Эти примитивные животные способны научиться очень немногому, не пугаться зря безвредных раздражителей, не принимать случайно заносимые в воду ветром песчинки за пригодную в пищу добычу или накапливать возбуждение в каких-то системах организма, чтобы потом на любое воздействие на всякий случай отвечать оборонительной или пищевой реакцией. Вот и все, да и эти примитивные навыки способны у них сохраняться очень недолго: десятки минут, редко час или больше.

Превращение скоплений нервных клеток в обособленную нервную систему не дает еще возможности животным приобретать какие-то принципиально новые навыки. Разве что они вырабатываются у таких животных немного легче и сохраняются значительно дольше, чем у самых примитивных созданий. Образование различных навыков в определенной ситуации может оказаться очень полезным. Однако еще никому не известно, часто ли у этих животных вырабатываются навыки. Не исключено, что многим из них ни разу в жизни не приходится сталкиваться с подобной необходимостью.

Потребовалось дальнейшее серьезное усовершенствование мозга, чтобы оно существенно, принципиально отразилось на его деятельности. Такой этап наступил, когда мозг приобрел способность к образованию условных рефлексов – важнейшему виду временных связей.

Возможность вырабатывать различные условные рефлексы позволяет животным легко приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Благодаря условным рефлексам, ответные реакции организма всегда адекватны возникшей ситуации, а навыки более примитивных животных лишь в самых общих чертах отражают сложившуюся ситуацию и потому такой адекватности гарантировать не могут. Если велика вероятность столкнуться с опасностью, низшие животные на каждое новое воздействие будут отвечать оборонительной реакцией. Но может быть легкое движение воды, заставившее гидру на всякий случай сжаться в комочек, вызвано небольшим животным, вполне пригодным ей в пищу, а шанс пообедать окажется упущенным. Или инфузория, привыкшая не бояться легкого движения воды, погибнет, так как вовремя не отреагирует на появление крохотного хищника.

В условном рефлексе отражены конкретные знания. У всех животных наших северных лесов вырабатывается оборонительный рефлекс на тревожный крик сойки. Тут ошибки произойти не может. Ясно, откуда грозит опасность, далеко ли она, а значит, известно, в какую сторону нужно отступать и нужно ли при этом торопиться.

По сравнению с более примитивными навыками, условные рефлексы очень легко образуются. Например, в отличие от привыкания нет необходимости, чтобы вызывающие их образование раздражители повторялись десятки раз подряд. Образование условных рефлексов в большинстве случаев происходит уже после пяти–десяти, максимум пятнадцати сочетаний раздражителей, и совсем не обязательно, чтобы они следовали один за другим без существенных интервалов. Даже если сочетания будут происходить раз в час, в день или в неделю, условный рефлекс все равно образуется.

Благодаря способности животных образовывать условные рефлексы, все непосредственно важные для них закономерности внешнего мира получают отражение в их мозгу, фиксируются там за счет образования временных связей. Эти сведения, в силу способности условных рефлексов, затормаживаются, легко поддаются уточнению, приводятся в соответствие с изменением окружающей обстановки.

Одновременно с возникновением способности к образованию условных рефлексов развивается другая очень важная способность мозга – умение замечать все новое, обращать внимание на впервые возникающие неожиданные раздражители. У некоторых животных мозг устроен так, что они не способны воспринимать постоянно воздействующие на них стимулы, а значит, не в состоянии на них и реагировать. Неподвижные предметы лягушка видит, только когда движется сама. Но стоит ей усесться неподвижно, и через одну-две минуты окружающий мир поблекнет и превратится в сероватую пелену, на которой, как на пустом экране, будет виден только подвижный предмет, если он попадет в поле зрения лягушки. При такой организации зрения не проморгаешь приближения ни одного подвижного предмета. Это очень удобно: лягушка заранее успеет решить, что это движется, опасный ли хищник, или дичь, и будет вести себя соответствующим образом.

Способность замечать новизну и реагировать на нее, то есть ориентировочный рефлекс, а в отношении высших животных правильнее сказать ориентировочно-исследовательская деятельность – такая же врожденная реакция, как и другие безусловные рефлексы. Когда ориентировочный рефлекс достиг определенного совершенства, что произошло у птиц и млекопитающих, он стал использоваться для образования ассоциаций, особого вида временных связей.

Мы помним, что ассоциации способны возникать между раздражителями, которые никакой реакции у животных не вызывают, ни оборонительной, ни пищевой, только ориентировочную. Благодаря образованию ассоциаций в мозгу животных могут получить отображение любые закономерности внешнего мира, в том числе такие, которые непосредственного значения для них не имеют, что значительно расширяет их знакомство с явлениями окружающего мира. Для лисицы поющий соловей не представляет непосредственного интереса: птица, сидящая на ветвях, для нее недоступна. Однако весной, когда рыжая хищница постоянно сталкивается с пернатым певцом, в ее мозгу возникают ассоциации между запахом, внешним видом и звуками песни соловья. Это означает, что теперь лисица знает, как выглядит существо, запах которого донес до нее из кустов весенний ветерок, и какие звуки оно способно издавать.

Ассоциации обычным рефлексом не назовешь. Они используются не для непосредственного изменения поведения животного – эту функцию выполняют условные рефлексы, – а для внутренних потребностей мозга, для его скрытой от глаз мыслительной деятельности. По существу, любая мысль – это цепочка ассоциаций, вырабатываемых и накапливаемых в течение всей нашей жизни.

Для животных, живущих семьями или более крупными коллективами, очень полезно обмениваться информацией, согласовывать свои действия. И действительно, все животные пользуются сигналами, в состоянии их производить и отвечать на воспринятые сигналы соответствующей реакцией. Систему таких сигналов принято называть языком животных, хотя сигналы эти врожденные, ни к кому персонально не адресуются, возникают у животных непроизвольно, а реакции на них заранее предопределены и осуществляются как обычные безусловные рефлексы. Лишь наиболее развитые животные оказываются способными «понимать» сигналы других видов животных, употреблять заимствованные сигналы, самостоятельно создавать новые и произвольно пользоваться ими. Все эти способности имеют огромное значение в жизни животных, но от них еще ужасно далеко до языка человека.