Условные рефлексы

Механизм возникновения

Согласно концепции школы И.П. Павлова, ответное действие базируется не на изначальных свойствах самого раздражителя, а на факте его неоднократного совпадения с безусловными рефлексами.

В качестве примера можно рассмотреть формирование пищевого рефлекса:

• Исходная база: Обязательное наличие потребности (животное должно испытывать голод).
• Первый контакт со стимулом: Когда впервые включается условный раздражитель (например, зажигается свет), возникает врожденная ориентировочно-исследовательская деятельность. Субъект поворачивает голову и туловище, присматриваясь к источнику света.
• Многократные сочетания (10–20 раз): Действие лампочки совмещают с кормлением. В результате формируется временная связь.
• Итог: Внешний свет кардинально меняет свое значение. Исследовательская реакция угасает, и свет начинает вызывать опережающую пищевую реакцию (обильное слюноотделение и характерные движения).

В отличие от пищевого, оборонительный рефлекс (когда сигнал комбинируют с ударом тока) требует гораздо меньше времени: животному достаточно всего 2–3 сочетаний стимула с болью, чтобы выработать стойкую реакцию избегания.

Правила выработки (по И.П. Павлову)

Для того чтобы временная связь успешно закрепилась, требуется строгое соблюдение ряда физиологических условий:

1. Наличие мотивации. Организм должен находиться в соответствующем функциональном состоянии (голод для пищевого ответа, чувство страха перед повреждением — для оборонительного).
2. Обязательное подкрепление. Сигнал не имеет смысла, если он не завершается удовлетворением жизненной потребности.
3. Правило времени (предшествование). Индифферентный сигнал обязан воздействовать на рецепторы раньше, чем появится безусловное подкрепление.
4. Экологическая адекватность и восприятие. Сигнал должен улавливаться органами чувств и иметь биологический смысл для конкретного вида. Например, для рыб важны изменения состава или движение воды, а для высших млекопитающих — звуки, запахи и свет.
5. Соотношение силы. Безусловное подкрепление обязано быть биологически мощнее, чем условный раздражитель.
6. Многократность. Требуется неоднократное повторение пары «сигнал + подкрепление» (закон сочетания).
7. Отсутствие конкуренции. В момент обучения не должно быть других доминантных очагов (например, острой боли или переполненного мочевого пузыря).
8. Состояние здоровья. Субъект должен быть абсолютно клинически здоров.

Классификация условных рефлексов

Условно-рефлекторную деятельность можно разделить на группы по нескольким ключевым критериям.

По рецепторному аппарату (анализатору):

• Зрительные (на свет);
• Слуховые (на звук);
• Обонятельные;
• Кожные (тактильные) и другие.

По биологической природе подкрепления:

• Пищевые;
• Оборонительные;
• Половые.

По временному интервалу подачи подкрепления:

• Короткоотставленные: интервал между сигналом и подкреплением составляет от 10 до 20 секунд (максимум до 30 с).
• Длительноотставленные: пауза превышает 30 секунд.
• Запаздывательные: подкрепление дается примерно через 3 минуты.
• Следовые: подкрепляющий фактор подается исключительно после того, как условный раздражитель прекратил свое действие (возбуждение накладывается на «след» в нервной системе).
• Совпадающие: сигнал и безусловный фактор действуют синхронно.

Закон силовых отношений и рефлексы высших порядков

Закон силы гласит, что масштаб условно-рефлекторного ответа зависит от физической яркости раздражителя (чем сильнее сигнал, тем активнее реакция) и от биологической ценности подкрепления (например, собака выдаст больше слюны на сигнал, подкрепляемый свежим мясом, чем на мясосухарный порошок). Этот закон может извращаться при особых фазовых состояниях организма: во время сна, гипноза или при неврозах.

Рефлексы высших порядков образуются, когда новый безразличный стимул сочетают не с врожденной реакцией, а с уже прочно выработанным условным рефлексом (первого порядка). Так формируется временная связь второго, а затем и третьего порядка. У собак предел обучения обычно заканчивается на третьем порядке (легче всего — на базе оборонительных реакций), выработать рефлекс четвертого порядка не удается. У человека же, благодаря словесному подкреплению, могут формироваться рефлексы гораздо более высоких порядков.

Инструментальные условные рефлексы

Это особый вид адаптивного поведения, при котором животное должно совершить активное физическое действие (нажать на рычаг, потянуть кольцо, принять нужную позу), чтобы получить подкрепление.

Особенность заключается в том, что такие двигательные акты осуществляются рефлекторно. В классических опытах Н.В. Асмаян и Е.М. Богомоловой было показано, что если переставить педаль в другое место, собака после звукового сигнала все равно побежит к старому месту и будет нажимать лапой на пустой пол. Адаптивный смысл такого поведения закрепляется только тогда, когда само физическое действие становится значимым промежуточным этапом на пути к цели.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Извращение закона силовых отношений при гипнозе, сне и невротических состояниях
• Особенности выработки рефлексов высших порядков у человека на базе словесного подкрепления
• Экологическая значимость раздражителей для разных биологических видов
• Доказательная база рефлекторной природы двигательных реакций (опыты с перемещением педали)
• Отличия в скорости выработки пищевых и оборонительных условных рефлексов

Другие темы раздела «Общие принципы организации поведения»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.