Правила образования условных рефлексов

1. Необходимо совпадение во времени (сочетание) какого-либо индифферентного раздражителя (условного) с раздражителем, вызывающим соответствующий безусловный рефлекс (безусловный раздражитель).

2. Необходимо, чтобы действие условного раздражителя несколько предшествовало действию безусловного.

3. Условный раздражитель должен быть физиологически более слабым по сравнению с безусловным раздражителем и возможно более индифферентным, т.е. не вызывающим значительной реакции.

4. Для образования условного рефлекса необходимо нормальное, деятельное состояние головного мозга.

5. Во время образования рефлекса должны быть исключены другие виды деятельности как ответной реакции на посторонние раздражения.

6. Для выработки условного рефлекса необходимо подбирать адекватные (свойственные виду) раздражители.

4.2. Общие признаки условных рефлексов:

1. Приспособительный характер. Смысл условного рефлекса в том, что он делает поведение особенно пластичным, подогнанным к конкретным условиям среды.

2. Любые условные рефлексы образуются при участии высших отделов головного мозга (а у насекомых, например, высших головных ганглиев). Поэтому приспособительные реакции простейших или кишечнополостных (лишенных, как известно, центральной нервной системы) не могут быть отнесены к реакциям условно-рефлекторного типа.

3. Условные рефлексы приобретаются и отменяются в индивидуальной жизни каждой конкретной особи. Этим они принципиально отличаются от безусловных рефлексов, одинаково проявляющихся у всех особей данного вида. Как правило, требуется несколько сочетаний условного и безусловного раздражителя. Биологический смысл этого – не образуется случайных связей, только закономерные.

4. Условный рефлекс имеет сигнальный характер.

Основные классификации условных рефлексов

Существует несколько классификаций условных рефлексов в зависимости от того, какой критерий принят за основу разделения рефлексов.

Условные рефлексы по виду того безусловного рефлекса, на базе которого они образуются.

Например, есть пищевые, питьевые, оборонительные, половые, родительские, детские и др. виды условных рефлексов.

Условные рефлексы по виду рецепторов

Существует три вида рецепторов, обеспечивающих связь организма с внешним миром и внутренней средой:экстерорецепторы, интерорецепторы и проприорецепторы.

Экстерорецепторы (внешние рецепторы) воспринимают сигналы внешнего мира. Условные рефлексы, в которых условные сигналы воспринимаются экстерорецепторами, получили название экстероцептивных условных рефлексов. Примером таких рефлексов может служить условный пищевой рефлекс, вырабатываемый у собаки на свет электрической лампочки. Все примеры «психического» слюноотделения на вид посуды, шаги человека, который кормит собаку и др., относятся к экстероцептивным условным рефлексам.

Вторая группа рецепторов – интерорецепторы, располагающиеся в стенках внутренних органов. Можно, адресуя условный раздражитель к интерорецепторам, выработатьинтероцептивные условные рефлексы. Так, в опытах Павлова у собаки делалась операция фистулы желудка, которая позволяла через отверстие, в обычных условиях закрытое пробкой, вводить в желудок воду. Оказалось, что введение 500 мл воды увеличивает мочеотделение (диурез), что является естественной реакцией организм на излишки воды. После нескольких повторений опыта можно было наблюдать образовавшийся интероцептивный условный рефлекс. Если собаке ввести в желудок 500 мл воды и тут же выпустить ее обратно, то у нее тем не менее усиливается диурез, хотя и не в такой степени, как при истинном обводнении. В данном случае условный рефлекс образовался на раздражение барорецепторов желудка вследствие его растяжения водой.

Третья группа рецепторов - проприорецепторы - рецепторы, заложенные в мышцах и сухожилиях. Адресуя условный сигнал к проприорецепторам, можно выработать проприоцептивный условный реф лекс. Так, если брать лапу собаки в свою руку (пассивное сгибание лапы) и подкреплять это сгибание едой, то вырабатывается проприоцептивный условный слюноотделительный рефлекс. Всякий раз, когда вы будете брать лапу собаки, у нее будет наблюдаться слюноотделение.

Условные рефлексы по соотношению во времени действияусловного и безусловного раздражителей

Условные рефлексы подразделяют на наличные и следовые. Если сразу же или вскоре после начала действия условного сигнала к нему присоединяется безусловный раздражитель, то образуются наличные условные рефлексы. Если присоединить безусловное подкрепление через 20-30 сек или 1-2 мин после начала действия условного сигнала, то образуются соответственно отставленный или запаздывающий условный рефлекс. Так, в первом случае у собаки условное слюноотделение начинается сразу же, как только она слышит условный сигнал, во втором случае условное слюноотделение отставлено на 20-30 сек и в третьем случае слюноотделение начинается только через 1-2 мин после начала действия условного сигнала.

Следовые условные рефлексы образуются в том случае, когда между условным и безусловным раздражителями есть пауза. Как и при наличных условных рефлексах, в следовых рефлексах четко выявляется способность животного отмечать время после прекращения действия условного сигнала.

Условные рефлексы на относительные признаки предметов

Выделяются условные рефлексы на относительные признаки предметов, такие как, например, «больше-меньше», «чаще-реже», «тише-громче» и др. Так, в опытах на кроликах были использованы два треугольника разных размеров Под каждым из них было кольцо, за которое кролик дергал губами. Если он дергал кольцо под большим треугольником, то подкрепления не было. Если же он дергая кольцо под меньшим треугольником, то в кормушку падал кусочек моркови. Через некоторое время после ряда таких подкреплений, кролик сразу направлялся к меньшему треугольнику и дергал под ним кольцо. После предъявления новой пары треугольников кролик «с ходу» выбирал меньший из них и выполнял привычные действия. В жизни одиночные условные сигналы встречаются довольно редко. Гораздо чаще в качестве условного раздражителя выступают комплексныестимулы. В качестве таких воздействий могут быть использованы два треугольника разных размеров.

Под каждым из треугольников было кольцо, за которое кролик дергал губами. Если он дергал кольцо под большим треугольником, то подкрепления не было. Если же он дергал кольцо под меньшим треугольником, то в кормушку падал кусочек моркови. Через некоторое время после ряда таких подкреплений, кролик сразу направлялся к меньшему треугольнику и дергал под ним кольцо. После предъявления новой пары треугольников кролик «с ходу» выбирал меньший из них и выполнял привычные действия. Эти наблюдения иллюстрируют явление, так называемого, переноса опыта. Выработанный условный рефлекс на конкретные раздражители переносится на другие неравные по размерам раздражители, что способствует экономии времени и энергии на выработку условных рефлексов сходных ситуациях.

Условные рефлексы на комплексные стимулы

В естественной жизни одиночные условные сигналы встречаются довольно редко. Гораздо чаще в качестве условного раздражителя выступают комплексные стимулы. В качестве таких воздействий могут выступать одновременные и последовательные комплексы сигналов. Так, можно в качестве одновременного комплекса раздражителей использовать звуки нот ДО, МИ, СОЛЬ, взятые в виде аккорда, и подкрепите этот аккорд пищей. В результате нескольких сочетаний аккорда с едой у собаки вырабатывается пищевой условный рефлекс. Всякий раз, когда будет звучать данный аккорд, у собаки начинается слюноотделение. Условный пищевой рефлекс вырабатывается также и на последовательныйкомплекс раздражителей.

Характерной особенностью процедуры выработки условных рефлексов на комплексные и цепные раздражители является то, что на начальных этапах выработки каждый из раздражителей в комплексе или цепи, предъявленный отдельно, вызывает данную условную реакцию. Однако по мере упрочения условного рефлекса отдельные раздражители теряют свое сигнальное значение и лишь комплекс или цепьраздражителей вызывает данный условный рефлекс.

Условные рефлексы высших порядков

Условные рефлексы, выработанные при подкреплении едой или болевыми воздействиями, получили название условных рефлексов I порядка. Однако, животные способны образовывать условные рефлексы на стимулы, имеющие более опосредованную связь с безусловным подкреплением. Так, имея у собаки пищевой рефлекс I порядка, можно выработать условный рефлекс II порядка, а на базе условного рефлекса II порядка можно выработать условный рефлекс III порядка и т.д.

Принцип выработки условных рефлексов высших порядков таков: сначала вырабатывается рефлекс I порядка по схеме «условный сигнал + безусловное подкрепление», например «свет+еда».Вырабатывается условный слюноотделительный рефлекс на свет I порядка. Далее, если хотят выработать условный рефлекс II порядка, например, на гудок, то используют следующий алгоритм - «гудок+свет».В результате таких сочетаний у собаки вырабатывается условный рефлекс II порядка на гудок, который будет более слабым и менее стойким по сравнению с условным рефлексом I порядка. Это объясняется тем, что в данном случае гудок подкрепляется не едой, а сигналом (светом), который был непосредственно связан с едой.

Имитационные условные рефлексы

Большое значение в жизни животных имеют особые рефлексы, получившие название имитационные (подражательные) рефлексы. Впервые их изучил ученик Павлова Л.А Орбели., используя модель эксперимента, называемую «актер-зритель». В его опытах использовали собак, которым предъявлялся условный раздражитель в виде света электрической лампочки. Однако, пищевое подкрепление получала лишь первая собака («актер»). В результате повторений опыта условный рефлекс на свет вырабатывался не только у «актера», но и у «зрителя» (второй собаки). Объяснить этот факт можно тем, что вторая собака имела подкрепление, но не в виде еды, как первая, а в виде целого комплекса зрительных, слуховых, обонятельных раздражителей, источником которых была первая собака, жадно поглощающая пишу «на глазах» второй собаки.

Имитационные условные рефлексы хорошо вырабатываются у обезьян, которые, услышав удары гонга, прибегали к дверце вольера и не получали никакого подкрепления, поскольку брошенный исследователем всего лишь один банан съедался вожаком стада. Тем не менее, условный рефлекс на гонг вырабатывался у всего стада.

Условные рефлексы по их проявлению

Условные рефлексы делятся на двигательные и вегетативные Так, вегетативным условным рефлексом является слюноотделительный рефлекс. Возможны условные рефлексы, которые проявляются в форме изменения функции сердечно сосудистой системы. Так, если человек в белом халате, находясь рядом с собакой, берет шприц, заполняет его адреналином и затем вводит адреналин собаке, то буквально через 1-2 сочетаний этих процедур с непосредственным эффектом адреналина, вызывающего учащение сердцебиений и увеличение кровяного давления, у собаки образуется условный вегетативный рефлекс на белый халат, шприц, человека. Каждый из этих раздражителей становится условным сигналом, вызывая учащение сердцебиений и подъем кровяного давления. Подобные вегетативные условные рефлексы сопровождают нас когда мы идем к зубному врачу, сдаем экзамены или готовимся к старту на стадионе.

К двигательным условным рефлексам относятся рефлексы, когда условный сигнал, подкрепляется раздражением лапы собаки слабым электрическим током. Через несколько сочетаний вырабатывается условный двигательный оборонительный рефлекс - отдергивание лапы. Эти двигательные рефлексы - относительно простые.

Инструментальные условные рефлексы

Более сложная форма двигательных условных рефлексов была изучена американским Р. Торндайком, который начал свои исследования одновременно с Павловым в начале 20 века. Используя так называемый метод проблемных ящиков, Торндайк изучал скорость выработки различных двигательных навыков у животных. Животное методом проб и ошибок обучалосьнаходить выход - открывать «замок» (в простой форме это - педаль, на которую необходимо нажать), после чего животное может выскочить из ящика и тем самым избавиться от болевых ощущений. Торндайк установил, что это время значительно сокращается при повторении опыта. Эти рефлексы получили название инструментальныхусловных рефлексов, поскольку животное использует движение для того, чтобы избежать наказание или получить положительное подкрепление в форме еды.

Есть некоторые отличия инструментальных рефлексов от классических рефлексов, которые изучал И.П. Павлов. Во-первых, инструментальные рефлексы образуются быстрее. Во-вторых, в инструментальных условных рефлексах животное активно, оно должно «поработать», в то время как в классических условных рефлексах животное пассивно, оно как бы «ждет» подкрепления. Обучение методом проб и ошибок (инструментальные условные рефлексы)отличается от классических Павловских рефлексов процедурой выработки. Последовательность событий в этом случае зависит не только от внешней сигнализации, но и от поведения самого животного. Активное взаимодействие со средой осуществляется через действие с предметом (обычно - рычагом, кнопкой на которые нужно нажать и т.п.). Подкрепляется определенное, намеченное экспериментатором действие.

Обучение методом проб и ошибок Торндайка (по сравнению с классическими Павловскими рефлексами) ближе к тому, как происходит обучение в природе. Однако эти виды научения не различаются принципиально. Очень похожи на выработку инструментальных условных рефлексов приемы, которые используются при цирковой дрессировке животных. Инструментальные условные рефлексы подробно описаны школой бихевиористов во главе с Г. Уотсоном. И. П. Павлов обозначал классические условные рефлексы –первого рода, а инструментальные – второго рода.