Познавательные способности приматов: сравнительный аспект

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Познавательные способности приматов: сравнительный аспект

В IV в. до н.э. Аристотель (384 - 322 г. до н.э.) говорил о невозможности проведения точной границы между миром растений, животных и человека, подчеркивая общность психики всего живого и полагая, что между ними нет принципиальных различий. Его мировоззрение стало основой для различения трех форм поведения: врожденного, основанного на научении и разумного (родственного мышлению человека). Такое разделение продержалось до начала XX века, когда появились представления об инстинкте, научении, интеллекте и сознании. Более того, он считал, что именно в животном мире лежат корни социальных отношений человека.

Проникнуть в тайны психики, постичь невероятную сложность поведения и мышления, формирования потребностей и мотиваций, социальных взаимоотношений, становления и развития второй сигнальной системы - речи - помогают эксперименты на животных. И неоценимую услугу науке здесь оказывают приматы, в частности - антропоиды (человекообразные обезьяны). Особое место среди них занимают шимпанзе.

Человекообразные обезьяны (понгиды - шимпанзе, орангутаны, гориллы) впервые привлекли внимание исследователей в начале XVII века после первых встреч путешественников с ними в джунглях Африки и Полинезии. Они сразу вызвали к себе величайший интерес и уже в 1613 году первые экземпляры, привезенные из Гамбии, были подвергнуты тщательному изучению, а Перчейз (Purchase) впервые описал обыкновенного шимпанзе, обратив внимание на редкостное сходство этого животного с человеком.

До начала XX века обезьяна, как научный объект, практически не изучалась, а получаемые на приматах экспериментальные факты с использованием даже одинаковых методик трактовались весьма произвольно, что существенно тормозило развитие приматологических исследований в мире. И только к концу XX столетия стало известно, что антропоиды, а точнее, шимпанзе по своим биологическим, генетическим, эмоциональным и психофизиологическим свойствам наиболее близки к человеку.

Современные исследования психики высших антропоидов доказывают наличие у них сложных образно-чувственных представлений и способности к осуществлению деятельности, включающей более одного промежуточного звена.

Однако, до сих пор некоторые ученые, отталкиваясь от экспериментов, проводимых на взрослых здоровых людях, реже на уже говорящем ребенке, отвергают мнение о наличии у антропоидов Їзачатков? психической деятельности, специфической для человека, - возможности на уровне образного мышления мыслить образами, обобщать, отвлекаться и абстрагироваться от реального конкретного образа.

Изучение мышления шимпанзе, с одной стороны, важно как самостоятельное направление науки о приматах, а с другой, уникальное их сходство с человеком по особенностям протекания нервных процессов, позволяет использовать их в качестве биологической модели для изучения механизмов становления рассудочной деятельности и обучения ребенка на ранних этапах онтогенеза.

Правда, не ясным остается вопрос, что такое до вербальное мышление, чем оно принципиально отличается от не вербального, можно ли этот феномен исследовать вообще, а если можно, то каким образом.

В наших исследованиях мы используем самые различные методические приемы, доступные макакам, шимпанзе и детям дошкольного возраста различных возрастных групп, что позволяет проводить сравнительное фило - онтогенетическое изучение когнитивных способностей приматов.

Так было установлено, что шимпанзе и дети 6-7 лет справляются с конструированием фигур по образцу из отдельных элементов гораздо быстрее, чем дети 3-5 лет. При этом если время конструирования у последних определялось количеством предложенных элементов, то у шимпанзе и старших детей практически не зависело от этого [5].

В чем причина этого явления? Скорее всего, старшие дети и шимпанзе, будучи уже обучены этим манипуляциям, производят их автоматически, сопоставляя имеющиеся в долгосрочной памяти свернутые (наподобие св?рнутой внутренней речи) образы - представления о том, что и как надо делать.

Дети 3-5 лет еще только обучаются тонким манипуляциям, опознаванию, сравнению и сопоставлению различных образов, предметов, событий.

Соотнесение предложенного образца с реальным о объектом, кинестетическое (двигательное) и мысленное сопоставление последовательности сложения отдельных элементов в соответствии с образцом - сложный аналитико-синтетический процесс, захватывающий самые различные отделы головного мозга. Формирование навыка манипулирования, умение сравнивать различные объекты требуют времени и тренировки пальцев рук. При этом на начальных стадиях обучения дети, как и шимпанзе, пытаются выбранные элементы сначала приложить к образцу (девочка нерешительно сравнивает цилиндр с кубиком), а шимпанзе кроме этого, обнюхивали, трогали образцы пальцем или губами. И только после такого сопоставления, и те, и другие, убедившись в правильности выбора, осуществляли действие.

Другой вид конструирования - складывание элементов в рамке Сегена (методика Монтессори, адаптированная нами для шимпанзе). После осуществления различных манипуляций и шимпанзе, и дети 2-3 лет успешно справлялись с этим заданием. Следовательно, и те, и другие обладают достаточно развитыми аналитико - синтетическими процессами и способностью к тонкой манипуляции, необходимыми для ориентации отдельных элементов в пространстве (рис. 2).

Выбор по образцу, впервые приложенный Н.Н. Ладыгиной-Котс в 1915 году [7], простой, но весьма показательный способ сравнительного исследования интеллектуальных способностей приматов, доступный даже макакам.

Оказалось, что и в этом случае при необходимости опознать, сопоставить, мысленно перенести образец на предъявляемые объекты и выбрать по реальному образцу, нарисованному его изображению или по рисунку различной целостности контура, дети 2-3 лет, шимпанзе и макаки действуют сходным образом, допуская одни и те же ошибки и показывая аналогичные результаты [2,3].

Усложнение задачи, связанное с выбором по образцу из рисованных изображений различной сложности, позволило выявить существенные различия в аналитико - синтетической деятельности не только этих групп приматов, но и между детьми до 2,5 лет и старше этого возраста.

Оказалось, что для обучения выбору реальных геометрических фигур по реальному же образцу (рис. 5, В1) макакам потребовалось до 150 предъявлений задания (красная линия), шимпанзе (синяя линия) обучились в 3 раза скорее макак, дети 2-3 лет решили задачу без обучения (зеленые точки). Интересно, что воронам для обучения выбору по образцу требуется до 2000 предъявлений [4].

Следующая задача заключалась в выборе реальной геометрической фигуры по ее цветному изображению. Для решения этой задачи макакам потребовалось 50-75, а шимпанзе 20-30 предъявлений (рис. 5, В2). Третья задача выбора по реальной бесцветной фигуре была решена макаками на второй экспериментальный день, а шимпанзе решили сразу (рис. 5, В3). Последующие три задачи - выбор реальной фигуры по бесцветному 100%-му изображению и по образцу-цвету, и выбор простых изображений выполнялись и макаками, и шимпанзе без обучения (рис. 5, В4, В5, В6). Т.о., для усвоения обобщенного принципа выбора на образец макакам понадобилось решить 3 задачи, шимпанзе - 2 задачи, а дети усваивали принцип по инструкции.

Задачи выбора по образцу сложных изображений шимпанзе выполняли сразу на уровне 80-90%. Этот факт можно объяснить тем, что шимпанзе, обладая достаточно развитыми лобными и височно-теменными структурами мозга, способны схватывать и удерживать образ целиком за счет сформированной у них сенсорной (фотографической, образной) памяти, необходимой для адаптивной жизни в лесу и осуществляемой правым полушарием.

Для макак выбор изображений конкретных образов (рис. 5, К1) оказался трудной задачей, несмотря на то, что в первый день они с задачей справились на уровне 78% правильных решений, что свидетельствует об усвоении ими самого принципа переноса с одного изображения на другое. Однако трудность задания снизила мотивацию решения задач. Не маловажную роль сыграла и их высокая импульсивность, не позволяющая при усложнении задачи концентрировать внимание на должном уровне. При этом следует учесть и более низкий уровень развития лобных и ассоциативных зон коры по сравнению с шимпанзе. Все это привело к снижению продуктивности решения как данной, так и следующей задачи с изображениями абстрактных образов, которую они выполняли на случайном уровне.

Обратил на себя внимание факт, что дети с решением задачи выбора изображений конкретных объектов справлялись на том же уровне, что и шимпанзе (80%), а последнюю задачу (выбор абстрактных изображений) в среднем выполняли хуже них (менее 70%).

Встал вопрос - с чем это связано? Для ответа на этот вопрос были проанализированы результаты решения указанных задач всеми детьми индивидуально. И оказалось, что снижение успешности выполнения задачи произошло за счет детей младше 2,5 лет. Если при выборе цветного изображения геометрической фигуры (В6), 100% (В4) и 50%-й целостности знакомого изображения и младшие, и старшие дети справились практически с одинаковым успехом (достоверных различий не обнаружено), то, начиная с предъявления сложных изображений (К1, К2, 25%-й целостности контура), успешность у младших детей прогрессивно и достоверно снижалась (рис. 6). Особенно четко эта закономерность проявилась при выборе (опознании) 25% целостности изображения знакомого предмета и абстрактного изображения иероглифов.

И опять встал вопрос - в чем дело?

Дети в раннем периоде онтогенеза, как и шимпанзе, обладают образной (фотографической) памятью и характеризуются доминированием правого полушария.

Когда ребенок начинает овладевать родным языком, оба полушария принимают в этом участие и звуковые образы слов первоначально хранятся в обоих полушариях [11].

По мере взросления и освоения языка в заднетеменной зоне мозга постепенно фиксируются и накапливаются образы слов-символов и обобщаются в понятия и классы, что помогает им в дальнейшем опознавать предметы и явления и левое полушарие начинает превалировать над правым. Фотографическая (эйдетическая) память начинает

затормаживаться левым полушарием и включением речевой деятельности (второй

сигнальной системы). Для опознания и сопоставления стимулов им приходится искать образы (если они есть) названий-символов в долгосрочной памяти (заднетеменная область мозга), обозначающие их, и проговаривать вслух или про себя название целого предмета, или отдельных его частей, изображенных на рисунке. Передача информации из одного полушария в другое требует дополнительного времени.

Этими факторами можно объяснить и то, что младшие дети, не знающие названия предъявляемого изображения и будучи не в состоянии его обозначить словом, испытывали затруднения при выборе по образцу изображений конкретных образов или вообще не могли его выбрать из абстрактных изображений.

Старшие дети, пытаясь символизировать абстрактные изображения, проявляли фантазию («это написал папа», «похоже на забор», «это дорожка в лес», «дом Бабы Яги»). Им было важно найти в памяти что-то, напоминающее увиденное изображение. Именно это помогало им справляться с выбором изображений абстрактных образов. Характерно, что младшие дети, но владеющие речью, обозначая объект словом, успешно его находили. Этот механизм оказывается ведущим и у взрослых людей. Показано, что взрослый человек может опознать незнакомые предметы, только если знает их названия, или класс, к которому они относятся [1].

Так была выявлена значимая онтогенетическая разница в когнитивном потенциале макак, шимпанзе и детей 2-3 лет.

Решение трудных задач у всех испытуемых сопровождалось эмоциональным напряжением, что проявлялось в поведении. Полученные результаты показали фило - онтогенетические различия в проявлении поведенческих реакций саморегуляции при решении когнитивных задач приматами. Оказалось, что в процессе обучения обезьян и детей происходили дискретные изменения поведения, что способствовало нормализации функционального состояния испытуемых, не позволяя развиться перенапряжению. Считается, что, чем совершеннее реакции саморегуляции, тем более адаптивен организм к внешним и внутренним стрессорным факторам.

В процессе обучения у каждого из исследуемых представителей отряда приматов наблюдались определенные реакции саморегуляции: у макак - уходы, двигательная разрядка и пассивное избегание, у шимпанзе - переключения на другие виды деятельности, двигательная разрядки, чесательные реакции и пассивное избегание, а у детей в равной степени наблюдались переключения, пассивное избегание, двигательная разрядка, реакции на себя (чесательные) и речевые реакции. Это позволило прийти к заключению, что спектр поведенческих реакций саморегуляции расширялся в филогенезе.

Кроме этого, выявился онтогенетический аспект изменения реакций саморегуляции: у младших детей во время обучения спектр смещался в сторону речевых реакций, а у старших - в сторону реакций на себя.

Так выявился возрастной этап перехода от внешнего проявления мыслительного процесса для решения внутренних психологических задач у детей младше 2,5 лет и к свертыванию его и переходу на более совершенный уровень - уровень становления внутренней речи у детей старше 2,5 лет. Знание этого факта требует от педагогов и воспитателей специального подхода к их обучению.

Усиление когнитивной нагрузки у детей сопрягалось либо с увеличением количества поведенческих реакций саморегуляции, либо с увеличением индекса напряженности механизмов регуляции сердечного ритма (ИН). Отмечались и отказы от работы, сопровождавшиеся сокращением числа реакций саморегуляции и снижением ИН за счет доминирования реакций переключения на другие объекты. На вегетативном уровне - сердечный ритм - усложнение задания у детей сопровождалось увеличением индекса напряжения механизмов регуляции СР и снижением индекса функционального состояния, что не всегда отражалось во внешних проявлениях, однако свидетельствовало об увеличении тонуса симпатической нервной системы и возможном стрессирующем воздействии решаемой задачи.

Таким образом, в эволюции при когнитивной деятельности усложнение происходит не только на уровне ассоциативных зон коры, вследствие чего приматы выполняют все более сложные задачи, но и на уровне подкорковых (вегетативных ядер) образований, благодаря чему оптимизируется уровень функционирования всех систем организма и совершенствуется адаптация к возрастающим когнитивным нагрузкам.

В целом, полученные новые факты, свидетельствуют о том, что макаки, шимпанзе и дети 2-3-х лет способны осуществлять достаточно точное дифференцирование, соотносить и обобщать реальные геометрические фигуры и их трехмерные и силуэтные изображения, способны опознавать, сопоставлять, выбирать, обобщать не только реальные фигуры, но их изображения и даже отвлеченные абстрактные рисунки. Иными словами, они способны совершать обобщение уже обобщенных в предыдущем опыте совокупностей. Эти факты еще раз подтверждают не только ранее полученные в лаборатории данные [5,12,15,] но и мысль И.П. Павлова о том, что

Їассоциации…есть…знание определенных отношений внешнего мира…, а пользование знаниями, приобретенными связями - есть понимание? [8].

Результаты исследования, дав ответ на некоторые конкретные, но принципиальные вопросы, поставили новые задачи, требующие дальнейшего своего исследования и решения не только в плане фундаментальных исследований резервных возможностей мозга шимпанзе, но и в плане прикладном, чисто практическом, необходимом для педагогики и коррекционной психологии.

В заключении необходимо подчеркнуть, что, несмотря на все трудности переживаемые наукой, на протяжении 80 лет (с момента его основания И.П. Павловым в 1933 году) в антропоиднике воплощаются заветы И.П. Павлова и проводятся сравнительные онто-филогенетические физиологические исследования познавательной деятельности ребенка дошкольного возраста и обезьян - шимпанзе и макак - с использованием различных в поведении ребенка.

За почти вековую историю изучения интеллекта приматов много исследователей внесли свой вклад в его постижение, но первооткрывателями были русские ученые.

Первой в мире в 1915 году Надежда Николаевна Ладыгина-Котc начала проводить сравнительные исследования познавательных способностей шимпанзе и ребенка [6].

Только после работ Л.И. Улановой [14], Л.Я. Поляк [9], А.И. Счастного [12] начали активно вестись разработки по обучению антропоидов искусственным языкам - обмена жетонами, знаками, жестами (Б. Гарднер еще только родилась в 1933, а Л.И. Уланова и Л.Я. Поляк уже опубликовали результаты своих исследований в начале 50х годов).

Только ученики и последователи И.П. Павлова - П.К. Денисов [1935]; Ф.О. Долин [1935], Г.З. Рогинский [1945], Н.А. Тих [1948], Ф.П. Майоров, Л.А. Фирсов [1959] первые в мире заложили основы для изучения интеллекта и высшей нервной деятельности методических приемов с регистрацией вегетативных и ЭЭГ реакций [10,13]. Это позволяет не только вскрывать резервные возможности мозга обезьян, но и подойти к пониманию особенностей и отклонений (психической) деятельности высших и низших обезьян.

Завещая нам свое научное наследие, И.П. Павлов говорил: «Перед нами огромное поле исследований, хватит надолго и на всех. Физиология больших полушарий - наша русская физиология». К этому следует добавить, что сравнительное онто - филогенетическое исследование высшей нервной деятельности приматов, включая ребенка, - наша неоспоримо русская область исследований!

В память о выдающемся человеке, создателе уникальнейшего научного центра по изучению приматов - Иване Петровиче Павлове - хочется не только закончить настоящую работу его словами о рефлексе цели «…если наша общественность и государственность откроют широкие возможности для практики этого рефлекса, то мы сделаемся тем, чем мы должны и можем быть, судя по многим эпизодам нашей исторической жизни и по некоторым взмахам нашей творческой силы», но призвать власть предержащих помнить о научных приоритетах России.

В России все поголовье шимпанзе исчисляется единицами, а научные исследования поведения проводятся только в антропоиднике Института физиологии им. И.П. Павлова РАН - единственной в России и самой северной точке содержания шимпанзе!!!

Хочется надеяться, что исследования и жизнь в антропоиднике не прекратится еще многие десятилетия, а у молодежи, обучающейся работе с этими прекрасными животными, не иссякнет стремление к познанию вообще, и целью их жизни станет изучение поведения не только человека, но и наших ближайших родственников - человекообразных обезьян.

Литература

1. Агрба Л.Б. Знак и его свойства в процессах формирования понятий. Современные исследования социальных проблем (электронный научный журнал), www.sisp.nkras.ru. №10 (18), 2012. 8 с.

2. Голубева И.Ю., Кузнецова Т.Г. Сравнительный анализ способности решать задачи с выбором геометрических фигур по образцу у шимпанзе и детей 2-3 лет. Вестник ТвГУ. Серия «Биология и экология». 2012 Вып.26. №16. С. 1-14.

3. Голубева И.Ю., Кузнецова Т.Г., Горбачева М.В. Сравнительный анализ способности приматов решать задачи с выбором по образцу. Естественные и технические науки №3, 2012, стр. 145-150.

4. Зорина З.А., Смирнова А.А., Лазарева О.Ф. Умеют ли вороны «считать»? // Природа. 2001. №2. С. 72-79.

5. Кузнецова Т.Г., Сыренский В.И., Гусакова Н.С. Шимпанзе. Онтогенетическое и интеллектуальное развитие в условиях лабораторного содержания. СПб, 2006.

6. Ладыгина-Котс Н.Н. Исследование познавательных способностей шимпанзе. Ч.I, 2 М. - Пг., Госиздат, 1923. 498 с.

7. Ладыгина-Котс Н.Н. Дитя шимпанзе и дитя человека. М.: Наука, 1935. - 278 с.

8. Павлов И.П. Полное собрание сочинений. Т. 1-3, М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1951. 429 с.

9. Поляк Л.Я. Влияние внутренних органических соединений на дифференцирование условных рефлексов, образованных у шимпанзе на разные виды пищи. Вопр. Физиологии. - 1953. - Вып. 4. - С. 67-75.

10. Рогинский Г.З. Навыки и зачатка интеллектуальной деятельности у антропоидов (шимпанзе). Л.: ЛГУ, 1948. - 202 с.

11. Сергеев Б.Ф. Феномен функциональной асимметрии мозга. Москва, 2009. 175 с.

12. Счастный, А.И. Сложные формы поведения антропоидов. Л.: Наука, 1972. - 187 с.

13. Тих Н.А. Ранний онтогенез поведения приматов. Л: ЛГУ, 1966. - 192 с.

14. Уланова Л.И. Формирование у обезьян условных знаков, выражающих потребность в пище. исслед. высш. нервн. Деятельности в естеств. Эксперименте. - Киев: Здоровье, 1950. С. 132-134.

15. Фирсов Л.А. Экспериментальное изучение функции обобщения у человекообразных обезьян (шимпанзе) // Вопр. антропол. 1974. Вып. 47. С. 87-96.

Размещено на Allbest.ru