Общая психология > Физиологические основы психики > Торможение условных рефлексов и его виды

Торможение условных рефлексов и его виды

Необходимым условием как образования, так и сохранения условного рефлекса, как было сказано, является постоянная связь сигнала с каким-нибудь жизненно важным безусловным или (при образовании рефлексов второго порядка) условным раздражителем, который подкрепляет реакцию организма на данный сигнал.

При наличии многократного подкрепления выработанная условная связь может сделаться очень прочной, и каждое появление сигнала будет вызывать соответствующую условную реакцию.

Однако не всегда эта реакция наступает даже тогда, когда условная связь уже выработана. Если на организм во время условно-рефлекторной деятельности действует какой-нибудь посторонний раздражитель, который сам вызывает новый доминантный очаг возбуждения, выработанная связь может временно тормозиться, и соответствующий сигнал перестает вызывать условную реакцию. Очаг, вызванный действием постороннего раздражителя, вызывает торможение очага условного рефлекса. Такое торможение, выражающееся в прекращении условной реакции при действии постороннего раздражителя, есть внешнее торможение. Это торможение является прирожденным механизмом нервной деятельности, его не нужно вырабатывать, поэтому его называют также безусловным, или пассивным, торможением.

Другим видом безусловного торможения является так называемое запредельное, или охранительное, торможение. Оно возникает тогда, когда какой-либо раздражитель становится слишком сильным или действует слишком долго. В таких случаях клетки коры мозга приходят в тормозное состояние и автоматически выключаются из работы. Примером такого торможения, являющегося биологически выработанной целесообразной реакцией, охраняющей жизнь нервной клетки, является, например, наступление сна при очень сильном утомлении.

От внешнего (пассивного, или безусловного) торможения следует отличать внутреннее, или активное, торможение. Оно не является прирожденным, а вырабатывается только при определенных условиях. Поэтому, в отличие от безусловного торможения, его называют также условным торможением (в широком
смысле этого слова).

Наиболее простой случай такого внутреннего, активного торможения имеет место тогда, когда какой-нибудь сигнал, до того прочно вызывавший условную реакцию, перестает сопровождаться безусловным, жизненно важным агентом, перестает подкрепляться. В этих случаях условная реакция, возникавшая ранее в ответ на данный сигнал, перестает им вызываться. Условный рефлекс без подкрепления угасает. Такой вид внутреннего торможения называется угасательным торможением. Было бы неверно думать, что временная связь между условным сигналом и соответствующей реакцией в этих случаях совсем исчезает. Достаточно в дальнейшем вновь подкрепить сигнал (например, вновь подкормить животное), чтобы условная реакция быстро восстановилась. Иногда она восстанавливается после некоторого промежутка времени самостоятельно. Значит, мы имеем здесь не исчезновение, а лишь торможение ранее выработанной временной связи.

Доказательством того, что здесь имеется действительно торможение прежней связи, может служить также следующее: если действие условного раздражителя, уже переставшего вызывать рефлекс, сочетать с действием постороннего раздражителя (который обычно, как мы уже знаем, действует как внешний тормоз) , то угасший условный рефлекс восстановится. Под влиянием постороннего раздражителя процесс внутренней задержки рефлекса прекращается, и сигнал, временно потерявший свое значение, начинает снова вызывать условную реакцию. Этот процесс называется растормаживанием.

Внутреннее торможение, играющее значительную роль в приспособлении организма к меняющимся условиям внешней среды, не сводится к угасательному торможению. Существуют и другие виды внутреннего торможения, столь же важные для приспособления организма к внешним условиям. Остановимся на некоторых из них.

Нередки случаи, когда тот или иной сигнал указывает не на непосредственное приближение жизненно важного агента (пищи, опасности и т. п.), а лишь на его появление через некоторое, иногда довольно значительное время. В таких случаях условная реакция должна быть временно задержана, заторможена с тем, чтобы проявиться только после истечения определенного срока. Такой отсроченный, не сразу появляющийся рефлекс получил название запаздывающего условного рефлекса, а торможение, задерживающее его появление, называется запаздывающим торможением.

При изучении запаздывающего торможения в экспериментальных условиях животному предъявляют сигнал (например, свет или звук) и подкрепляют его пищей не сразу, а только через 2 или 3 минуты после того как начинается действие сигнала. Опыт показывает, что после ряда таких сочетаний условный слюнный рефлекс начинат запаздывать, т. е. появляется не сразу после начала раздражителя, а лишь на второй или третьей минуте. До наступления этого срока животное не выделяет слюны. Однако достаточно в этот период подействовать на него каким-либо посторонним раздражителем, чтобы запаздывающее торможение было расторможено и возникла преждевременная условная реакция. Этот факт показывает, и этот вид торможения является активным подавлением ранее возникшей связи в условиях, требующих ее задержки.

Выработка запаздывающего торможения представляет большой труд, который оказывается под силу не всем животрым. У человека же запаздывающее торможение может быть вызвано при участии регулирующей роли второй сигнальной системы, резко облегчающей такую задачу. Под влиянием словесного указания человек может вызывать задержку непосредственно возникающей реакции и значительно отсрочить ее появление. У маленького ребенка это тормозящее, задерживающее влияние словесной системы вызывается еще с большим трудом, и лишь с дальнейшим развитием оно может проявиться достаточно сильно.

Третьим видом активного, внутреннего торможения является условный тормоз (в узком смысле этого слова).

В приспособлении животного к условиям внешней среды бывают случаи, когда определенный раздражитель в одних условиях служит сигналом приближающегося полезного или вредного агента, в других — не имеет такого сигнального значения. Значит, для успешного приспособления к меняющимся условиям среды нужно отличать условия, при которых данный безразличный раздражитель сигнализирует о жизненно важном агенте, и не реагировать на него в тех случаях, когда он не имеет такой сигнальной функции. Эта задача и осуществляется при помощи того вырабатываемого в жизненном опыте процесса, который называется условным тормозом.

Условный тормоз в экспериментальных условиях вырабатывается следующим образом. После того как на определенный сигнал (например, загорающуюся лампочку) выработан прочный условный рефлекс, этот сигнал дают одновременно с другим, совершенно безразличным раздражителем (например, со звонком), причем новую кобинацию не подкрепляют пищей. После нескольких подобных сочетаний новая комбинация (лампочка, загорающаяся одновременно со звонком) перестает вызывать условную реакцию, хотя сама загорающаяся лампочка (если ее зажечь в отдельности) продолжает вызывать рефлекс. Значит, у животного вырабатывается тормозная реакция на новую комбинацию в целом, т. е. на предъявление лампочки в новых условиях.

У человека условный тормоз может быть вызван при помощи речи; в этих случаях человек, согласно словесной инструкции, должен отвечать на предъявленный сигнал только в строго определенных условиях и воздерживаться от ответа, когда сигнал сопровождается какими-либо добавочными раздражителями. Выработка условного тормоза у людей благодаря участию речи протекает несравненно быстрее, чем у животных.

Особенно важную роль в выработке тонких и совершенных форм приспособления организма к условиям существования играет последний вид активного, внутреннего торможения — дифференцировочное торможение. Благодаря ему осуществляется тонкий анализ корой мозга поступающих извне раздражителей.

Как показывают опыты, на первых этапах выработки условный рефлекс носит генерализованный (обобщенный) характер, т. е. вызывается не только данным сигналом, но и широкой группой сходных с ним раздражителей. Так, если сигналом пищи служит появление определенного музыкального звука (например, ми), то на первых порах другие близкие к нему звуки (ре, фа, соль) также вызывают условную слюнную реакцию. Биологическое значение этого выработанного в длительной эволюции явления, названного генерализацией условных рефлексов, заключается в том, что, реагируя одинаково на целый класс близких раздражителей, животное дает нужный ответ даже тогда, когда раздражители изменяются в определенных пределах. Генерализация условных рефлексов является, следовательно, важным физиологическим механизмом, позволяющим животному обобщенно реагировать на сходные сигналы и тем самым переносить свой опыт на изменчивые условия среды.

Однако процесс генерализации имеет и отрицательные стороны. Первоначальная генерализация условного рефлекса не позволяет осуществлять нужную точность анализа раздражителей, которые доходят из внешней среды, и отличать близкие по характеру раздражители, имеющие разное биологическое значение.

Если в опыте, в котором предъявляются различные сходные раздражители, дающие одну и ту же условную реакцию, подкреплять затем только один определенный сигнал (например, давать животному пищу только после звука ми), а сходные раздражители (например, звуки ре и фа) давать без подкрепления, то генерализованная реакция исчезнет. Все неподкрепляемые звуки теряют свое сигнальное значение, реакции на них тормозятся, и у животного вырабатывается точный ответ: условная реакция только на один (подкрепляемый) звуковой раздражитель. Такой процесс выработки ответа только на один, строго определенный, раздражитель и торможение таких же ответов на все другие близкие к нему раздражители называется дифференцировкой, а торможение, возникающее в этих случаях, получило название дифференцировочного торможения.

Опыты сотрудников И. П. Павлова показали, что благодаря дифферен-цировочному торможению собака в состоянии выработать различение стука метронома с частотой 100 ударов в минуту от стука с частотой 104 удара в минуту, или различение двух звуков, отличающихся друг от друга на 1/8 часть тона.

Процесс дифференцировочного торможения является большим трудом для нервной системы, и тонкая дифференцировка может быть выработана только постепенно. Предъявление трудной задачи на дифференцировку без предварительной выработки более грубых дифференцировок и без постепенного перехода ко все более и более тонким различиям в раздражителях не дает желаемых результатов, а в отдельных случаях может кончиться «срывом» нервных процессов, в результате которого кора впадает в патологическое (больное) состояние, и животное перестает отвечать на какие бы то ни было сигналы.

У собаки была, например, успешно выработана следующая дифференцировка: стук метронома с частотой 100 ударов в минуту вызывал условный рефлекс, а стук метронома со скоростью 88 ударов в минуту не вызывал условного рефлекса (иначе говоря, давал тормозный эффект). После этого была сделана попытка получить тормозный эффект на стук с частотой 96 ударов в минуту, который давался без подкрепления, ь то врЛия как стук с частотой 100 ударов в минуту подкреплялся. Эта попытка окончилась полной неудачей. Однако экспериментатору удалось успешно выработать эту чрезвычайно тонкую дифференцировку, когда он стал вырабатывать ее постепенно: сначала выработал у собаки тормозный эффект на стук с частотой 88 ударов в минуту, затем — на стук с частотой 93 удара в минуту и уже после этого — на стук с частотой 96 ударов в минуту.