История — случайные открытия: эффект края

Одно из самых важных исследований второй половины XX в. по психологии зрительной системы было инициировано случайным открытием, сделанным в лаборатории Гарвардского университета Дэвидом Хьюбелем и Торсеном Уиселем (Hubel & Wisel, 1959). Они изучали функционирование отдельных нейронов на различных участках зрительного пути с целью определить, могут ли нейроны активироваться в соответствии с определенными стимулами. Экспериментальная установка состояла из экрана, на который проецировались различные образы. Голова наблюдавшей их кошки была зафиксирована в определенном положении, а в отдельные клетки ее зрительной системы были имплантированы электроды. (Уже в начале 50-х гг. процедура была настолько точно разработана, что можно было изучить активность отдельного нейрона.)

Хьюбель и Уисель расчитывали, что нейрон будет возбуждаться в ответ на проецирование на сетчатку глаза кошки черных или белых точек. Их первые попытки были неудачными. «Положение контакта микроэлектрода по отношению к коре было настолько устойчивым, что мы могли следить за одной клеткой в течение приблизительно девяти часов. Мы перепробовали все, что только приходило нам в голову, чтобы заставить электрод возбудиться» (Hubel, 1998, р. 69).

Хьюбель и Уисель упорно продолжали эксперименты и через некоторое время сконцентрировались на одном определенном участке сетчатки. Их заинтересовал тот факт, что прохождение точки через эту область иногда вызывало возбуждение нейрона, но при этом далеко не всегда: «После приблизительно пяти часов борьбы мы внезапно заметили, что стекло (слайд) с точкой иногда вызывает ответную реакцию, но было похоже на то, что эта реакция никак не связана с точкой. Постепенно мы поняли: она вызывалась четкой, но слабой тенью, отбрасываемой краем стекла, когда мы опускали его в щель аппарата. Вскоре мы убедились, что тень вызывает эффект, только если проходит через определенный небольшой участок сетчатки, и что край слайда должен занимать определенное положение в пространстве. Самым удивительным был контраст между пулеметной очередью, которой следовали реакции при правильном положении стекла, и полным их отсутствием, если мы изменяли положение или просто освещали яркой вспышкой глаза кошки» (Hubel, 1988, р. 69-70; курсив мой. -Дж. Г.).

Неожиданное открытие того, что существуют особые клетки зрительной системы, реагирующие на края и контуры, имеющие определенное положение в пространстве («детекторы края»), было только началом. Хьюбель и Уисель разработали расширенную исследовательскую программу определения разновидностей стимулов, приводящих в действие клетки на всех уровнях зрительного анализатора. Это открытие в 1981 г. принесло ученым Нобелевскую премию. В их работе отразилась та страсть ученых к проведению исследований, о которой мы говорили в главе 1 в связи с Гибсон и Скиннером. Рассказывая о годах исследований зрительных рецепторных полей (примерно с 1950 по 1980 г.), Хьюбель писал: «Я считаю, мне повезло, что я пережил эту эпоху радостных волнений. Некоторые эксперименты были очень тяжелыми, или они часто казались такими к 4 утра, особенно если шли неудачно. Но 98% времени мы были захвачены работой. Нейрофизиологические эксперименты дают моментальный эффект: можно сразу наблюдать ответную реакцию клетки на использованный стимул, а часто и одновременно понимать, какие функции мозга обеспечивают эти реакции» (Hubel, 1988, p. vii).

Теории различаются в зависимости от широты охвата материала. Некоторые из них стремятся наиболее широко охватить разные стороны поведения — примером является теория стадий Эриксона, объясняющая развитие и функционирование личности в различные периоды жизни. Но чаще теории более прицельно сфокусированы на отдельных аспектах поведения. Например, в социальной психологии теория справедливости направлена на объяснение взаимодействия людей в терминах вознаграждений, затрат и справедливости. В анормальной психологии с помощью теории выученной беспомощности пытаются объяснить психологическую депрессию. Теории также различаются по степени точности: некоторые из них имеют точное математическое выражение, другие описаны более просто и представляют собой набор логически связанных утверждений.

Для иллюстрации того, как возникают и развиваются теории, а также их важных особенностей, рассмотрим более подробно пример теории выученной беспомощности. Эта теория была выведена из исследования научения животных, а затем применена к проблеме депрессии у людей. Она является примером случайного открытия: приобретенная беспомощность была впервые обнаружена экспериментально совершенно неожиданно, в ходе исследования, преследовавшего абсолютно иные цели.

Это произошло во время работы аспирантов Расселла Лифа и Брюса Овермира в лаборатории Ричарда Соломона в Пенсильванском университете (Peterson, Maier & Seligman, 1993). Они проверяли предсказания, сделанные на основании теории обусловливания избегания, в подробности которой мы не будем вдаваться. В целом, они хотели перенести классическую условную реакцию на оперантную ситуацию избегания. Сначала они выработали у собаки условно-рефлекторный страх музыкального тона, сочетая его с электрическим разрядом. Использовалась предложенная И. П. Павловым процедура обусловливания, при которой собака удерживается в фиксированном положении похожим на сбрую устройством, названным «станок Павлова». Звучал сигнал, и подавался короткий электрический разряд. Через некоторое время сигнал превратился в условный раздражитель и собака начала его бояться. После первичного обусловливания Овермир и Лиф поместили собаку в «космический ящик» — камеру с небольшой перегородкой посередине. Они собирались научить собаку прыгать со стороны А на сторону Б при получении электрического разряда на стороне А, а также избегать разряда, перепрыгивая на противоположную сторону, при звуке сигнала, реакция на который уже была выработана. К их удивлению, когда собака получала разряд на стороне А, она не реагировала на это так, как обычно делают собаки (они начинают бегать и спасаются от разряда, случайно перепрыгнув через перегородку на сторону Б). Вместо этого, после непродолжительных хаотических движений, собака переставала сопротивляться, пассивно воспринимала разряд, часто ложилась на решетку и скулила (Overmier & Leaf, 1965).

Еще один аспирант Ричарда Соломона, Мартин Селигман, когда Овермир показал ему одну из «беспомощных» собак, очень заинтересовался этим явлением и начал изучать его более подробно. Была проведена серия экспериментов, направленных на выявление условий, при которых проявляется странное поведение. Например, на начальной стадии собака получала электрический разряд в станке

Павлова, хотела избежать его, но не могла, и постепенно прекращала попытки. Чем вызвана наступающая пассивность, самим повторяющимся разрядом или тем, что собака ничего не может с ним поделать (т. е. не может контролировать его)? Чтобы отделить эффект самого разряда от эффекта отсутствия контроля, Селигман и его коллеги провели несколько экспериментов, используя разработанный ими «триадный» план (Seligman, 1975). Одни собаки как и раньше получали электрический разряд, которым не могли управлять, другие получали такой же разряд, но могли отключить его, совершив некоторые действия, а третьи вообще не получали разряд. Результат был недвусмысленным: беспомощность демонстрировали только собаки, перенесшие шок, которые не могли управлять получаемым разрядом (Seligman, 1975). Другие эксперименты показали, что собаки могут выработать «иммунитет» к беспомощности, если будут иметь возможность контролировать разряд, даже если затем потеряют эту возможность (Seligman & Maier, 1967).

Селигман назвал этот феномен «выученной беспомощностью». Он заключается в приобретенном нежелании избегать травматического воздействия после неоднократного повторения неудачных попыток контролировать его (Seligman, 1975). Собака понимала, что в станке Павлова шока невозможно избежать несмотря на все усилия, и прекращала попытки. Впоследствии, Селигман и его коллеги распространили свою теорию выученной беспомощности на человеческую психопатологию, а именно на теорию депрессии. С точки зрения теории выученной беспомощности депрессия развивается в результате переживания повторяющихся негативных событий, которых нельзя избежать или проконтролировать. Основные составляющие теории Селигман изобразил следующим образом (Seligman, 1975, р. 47):

Познавательная репрезентацияИнформация о возможной _, _ВОЗможной ситуации (научение, -+Поведение,ситуации ожидание, восприятие, вера)

Процесс начинается с получения животным информации (через опыт) об отношениях между его поведением в определенных обстоятельствах и последствиями этого поведения (возможная ситуация). Селигман предположил, что выученная беспомощность может развиться, если животное поймет, что ситуация никак не связана с его ответной реакцией. Нормально животное переживает позитивные или негативные последствия своего поведения, а в данном случае его поведение совершенно непредсказуемым образом не приводит ни к каким последствиям. В результате формируется определенная «познавательная репрезентация возможной ситуации»: например, субъект начинает ожидать, что его действия не возымеют реальных последствий. Так, собака в станке Павлова, несмотря на разнообразные попытки вырваться из ремней, все равно получает электрический разряд. Ожидание этого приводит к закреплению поведенческой беспомощности. Селигман также предположил, что у людей выученная беспомощность может проявляться в виде психологической депрессии, так как после многих неудачных попыток контроля над последствиями своего поведения люди также могут прекратить их.

«Ожидание» в данной теории — это пример того, что психологи называют конструктом. Конструкт — это гипотетический фактор, который невозможно наблюдать непосредственно, его существование можно предположить на основании определенного поведения и определенных обстоятельств. Конструкт, названный «ожидание» — это основа теории Селигмана, в которой оно является «причиной мотивационного, познавательного и эмоционального истощения, сопровождающих беспомощность» (Seligman, 1975, р. 48). Наличие ожидания в данном смысле может а) быть логически выведено из факта прекращения животным попыток избежать отрицательного воздействия и б) предположительно иметь причиной повторение безуспешных попыток контроля за событиями.

Важным компонентом любой теории является ее способность к развитию на основе новых данных. Ни одна теория не абсолютна, и, как вы узнаете, прочитав еще несколько страниц, теория Селигмана — не исключение. Ход ее развития иллюстрирует взаимные отношения между теорией и фактами, а также демонстрирует важную характеристику хорошей теории — возможность предсказаний на ее основе, которые создадут почву для новых исследований. На этом необходимо остановиться подробнее.

Взаимосвязь теории и фактов

Переход от теории к фактам подразумевает применение логической дедукции — мышления от общих положений к частным событиям. В отношении к теории дедукция представляет собой вывод из допущения того, что (общая) теория правильна, того следствия, что (частное) событие X должно произойти с вероятностью выше вероятности случая. Предсказание конкретного события, сделанное на основании теории, называется гипотезой. Гипотезу можно определить как научное предположение того, что должно случиться при определенных обстоятельствах. Гипотеза ведет к разработке исследования, результаты которого соответствуют или противоречат сделанным предсказаниям. В первом случае теория подтверждается, во втором этого не происходит. Если теория подтверждена большим количеством исследований, уверенность в ее правильности высока. Другими словами, индуктивная база теории возрастает, если отдельные эксперименты дают все новые предсказанные результаты. Индукция — это логическое мышление от частного (конкретные результаты эксперимента) к общему (теория).

Конечно, эксперимент не всегда проходит так, как ожидается. Он может не осуществить правильной проверки гипотезы, например, если сделан неверный выбор операциональных определений изучаемых в эксперименте переменных, он может содержать методологические ошибки или совсем не подходить для данных целей. Кроме того, методы измерения психологических феноменов далеко не совершенны, поэтому неудачный эксперимент может быть результатом «измерительных ошибок» (более подробно вы познакомитесь с этим понятием в следующей главе). Поэтому один неожиданный результат редко ставит теорию под сомнение. Но если возникающие результаты раз за разом противоречат теории, особенно если они получены в разных лабораториях, доверие к этой теории ослабевает и она может быть отвергнута или, что более вероятно, существенно изменена.

Обратите внимание, что в двух предыдущих абзацах я избегал таких выражений как «сбывшиеся предсказания "доказывают" истинность теории» или «неудовлетворительные результаты "опровергают" теорию». Я поступал так потому, что ученые вообще стараются не использовать слова «доказывает» и «опровергает» при обсуждении теорий и фактов, имея на это как логические, так и практические основания.

С точки зрения строгой логики, невозможно доказать, что теория истинна и в то же время невозможно опровергнуть ее. Для понимания этого необходим краткий экскурс в правила формальной (если... то) логики. Предположим, что все известные вороны черные. Можно построить высказывание в форме условного предложения: «Если птица — ворона, то она точно будет черной». Далее предположим, что вы встречаете черную птицу. Можно ли заключить, что «следовательно, это должна быть ворона»? Нет, потому что другие виды птиц также могут быть черными. Заключить, что это — ворона, значит совершить логическую ошибку, известную как «утверждение результата». Ситуацию можно обобщить следующим образом:

Логическая ошибка «утверждение результата»:

Если птица — ворона, то она черная. Эта птица черная. Следовательно, это — ворона.

С другой стороны, предположим, вы видите желтую птицу. Можно ли заключить, что «следовательно, это не ворона»? Да, потому что дано, что все известные вороны черные. В логике этот тип заключения называется «modus tollens». Таким образом:

Логически верный modus tollens:

Если птица — ворона, то она черная. Эта птица желтая. Следовательно, это не ворона.

Различие между «утверждением результата» и modus tolens может непосредственно применяться к проверке теорий. Здесь высказывание «если... то» примет форму: «Если теория X истинна, то можно ожидать событие Y». Обратимся еще раз к теории выученной беспомощности. Предположим, что я сделал следующее предсказание: «Если объяснение депрессии с помощью теории выученной беспомощности истинно, то процедура, снижающая депрессию у людей, должна также снижать уровень беспомощности у собак». Далее я разрабатываю эксперимент, в котором собакам с выученной беспомощностью будут давать антидепрессанты. Ход моей мысли таков: если эти лекарства помогают людям, находящимся в состоянии депрессии, и если причиной депрессии является выученная беспомощность, то лекарства, помогающие людям в состоянии депрессии, должны помогать собакам в состоянии беспомощности. Я провожу эксперимент и обнаруживаю, что собаки, принимавшие лекарства, стали вести себя нормально (т. е. перестали быть беспомощными). Такой результат действительно был получен в исследовании, проведенном Порсолом, Ле Пишоном и Жалфре в 1977 г. Если теперь я стану утверждать, что истинность теории выученной беспомощности доказана, то тем самым я совершу ошибку «утверждения результата»:

Если теория истинна, то антидепрессанты подействуют. Антидепрессанты подействовали. Следовательно, теория истинна.

На самом деле очевидно, что нельзя таким образом сделать вывод об истинности теории (т. е. о ее доказанности). Антидепрессанты могли подействовать по причине, совершенно не учитываемой теорией выученной беспомощности. Единственное, что можно сказать — и осторожные ученые никогда не скажут более того, — что эксперимент «подтверждает» теорию или «согласуется» с ней.

А что если антидепрессанты не подействуют и у животных не снизится уровень выученной беспомощности? С точки зрения правил логики, здесь применим modus fallens, и теорию можно считать ложной (т. е. опровергнутой):

Если теория истинна, то антидепрессанты подействуют. Антидепрессанты не подействовали. Следовательно, теория ложна.

Теперь, вспомните, пожалуйста, сделанное выше утверждение: что ученые обычно не говорят «доказывает» или «опровергает», и имеют на это не только логические, но и практические основания. Как мы видели, утверждать, что теория выученной беспомощности доказана, потому что лекарства подействовали, значит совершить ошибку «утверждения результата». Утверждение, что теория опровергнута, если лекарства не подействовали, формально правильно (modus fallens), но делать его неосмотрительно. Как отмечалось ранее, отдельные эксперименты по разным причинам могут дать результаты, не соответствующие предсказаниям, и ученые никогда не откажутся от теории из-за одного неудачного эксперимента. Даже серьезные опровержения могут не дискредитировать теорию полностью, а лишь указать границы ее применимости. Теории действительно отвергаются, но только если ученые теряют основания быть уверенными в них, только после многочисленных опровержений, полученных в нескольких лабораториях, и только когда конкурирующая теория начинает выглядеть более привлекательно.

Теории могут быть подтверждены или отвергнуты, но чаще всего по мере проведения исследований они развиваются. Леон Фестингер, создатель одной из самых устойчивых психологических теорий — теории когнитивного диссонанса (см. главу 12, вставку 12.1), — высказал следующую мысль об их судьбе: «относительно теорий важен не вопрос, могу ли я показать их истинность или ложность, но скорее важен вопрос, насколько полно они отражают эмпирическую действительность и как они должны изменяться, развиваясь» (Festinger, 1999, р. 383). Именно это произошло с теорией выученной беспомощности — она стала развиваться. Ряд экспериментов с участием людей привел к переформулированию теории и к тому, что она стала учитывать дополнительные когнитивные факторы (Abramson, Seligman & Teasdale, 1978). Например, в теорию вошел конструкт, названный «объяснительный стиль». Тип неудачника, склонный к пессимистическому объяснительному стилю, в большей степени демонстрирует выученную беспомощность, чем склонные к оптимистическому. Пессимисты «обвиняют себя и прогнозируют продолжение неудач на более длительный период и на большее количество

ситуаций» (Seligman & Schulman, 1986, p. 832). Оптимисты обвиняют не себя, а обстоятельства и не впадают в депрессию, даже если они разочарованы в такой же степени, как пессимисты.

Как это было и в исходном варианте теории выученной беспомощности, на основе новой версии делаются предсказания, которые должны проверяться на практике. Интересный пример такой проверки — полевой эксперимент со страховыми агентами (Seligman & Schulman, 1986). Представители именно этой специальности были выбраны в частности из-за того, что они сталкиваются с неудачами в среднем гораздо чаще. С помощью опроса определили типы способа объяснений и обнаружили, что у агентов с оптимистическим типом выше производительность труда (за два года они продали страховых полисов на 37% больше), а вероятность того, что они будут продолжать работать по этой специальности, в два раза превышает показатели их пессимистичных коллег.