Когнитивные карты и абстрактные понятия

Одним из первых сторонников когнитивного подхода к научению был Эдвард Толмэн. Он изучал то, как крысы заучивают путь через сложный лабиринт (Tolman, 1932). По его мнению, крыса, пробегающая по сложному лабиринту, не заучивает последовательность из реакций типа «повернуть налево» или «повернуть направо», а формирует когнитивную карту — мысленное представление о схеме лабиринта.

В более новых исследованиях найдены убедительные подтверждения наличия у крыс когнитивной карты. Рассмотрим лабиринт, изображенный на рис. 7.9. Он состоит из центральной платформы с восемью одинаковыми рукавами, расходящимися от нее радиально. В каждой пробе экспериментатор помещает пищу в конце каждого рукава; крысе надо научиться пройти каждый рукав (и получить там пищу), не возвращаясь ни в один из рукавов дважды. Крысы замечательно учатся этому; после 20 проб они практически никогда уже не заходят в один и тот же рукав дважды. (Они справляются с этим, даже если лабиринт пропитывают лосьоном после бритья, чтобы уничтожить запаховые признаки тех рукавов, где еще осталась пища.) Самое важное, что крысы редко пользуются стратегиями, которые предпочли бы люди, например, прохождение рукавов в определенном порядке, скажем по часовой стрелке. Крыса проходит рукава в случайном порядке, и это говорит о том, что она заучила не жесткую последовательность реакций. Что же тогда она заучила? Видимо, крыса выработала картоподобную репрезентацию этого лабиринта, в которой определены пространственные отношения рукавов, и в каждой пробе она мысленно отмечает каждый посещенный ею рукав (Olton, 1979, 1978).

Рис. 7.9. Лабиринт для изучения когнитивных карт. В конец каждого рукава кладут пищу, и задача крысы — найти всю пищу, не повторяя свои пути. Показанная здесь схема отражает совершенное научение: крыса посетила каждый рукав лабиринта только один раз, съев все, что она там нашла; она ни разу не вернулась в пустой рукав.

В более новых исследованиях, где участвовали приматы, а не крысы, получены еще более сильные свидетельства в пользу сложных мысленных репрезентаций. Особенно примечательны исследования, показавшие, что шимпанзе могут приобретать абстрактные понятия, хотя когда-то считалось, что эта сфера принадлежит только человеку. В типичном эксперименте шимпанзе учились использовать в качестве слов пластиковые значки различных форм, величин и цветов. Они, например, смогли заучить, что один значок означает «яблоки», а другой — «бумага», причем физического сходства между значком и объектом не было. Из того, что шимпанзе могут заучивать эти обозначения, следует, что они понимают такие конкретные понятия, как «яблоко» и «бумага». Больше впечатляет то, что они могут приобретать и абстрактные понятия, например «такой же», «другой», «причина». Так, шимпанзе могут научиться использовать свой значок «такой же», когда им показывают либо два значка «яблоко», либо два значка «апельсин», и свой значок «другой», когда им показывают значок «яблоко» и значок «апельсин». Сходным образом, шимпанзе, видимо, понимают причинные отношения. Они используют значок «причина», когда им показывают немного резаной бумаги и ножницы, но не когда им показывают целый лист бумаги и ножницы (Premack, 1985a; Premack & Premack, 1983).