Инструментальные или оперантные условные рефлексы.

Американским ученым Торндайком был открыт иной тип условных рефлексов, названных оперантными или инструментальными. Для выработки инструментального рефлекса использовалась проблемная клетка, куда помещалась голодная кошка. Вне клетки находилась пища. Чтобы добраться до пищи кошке нужно было задеть запорное устройство. В начале, голодная кошка совершала беспорядочные движения в клетке и случайно могла задеть запорный крюк и получить доступ к пище. Правильное решение в последующем помогло животному быстрее решать проблему открытия выхода из клетки. Таким образом, животное учится вести себя целенаправленно.

Позже Скиннер на основе этих наблюдений сформулировал принцип оперантного обусловливания, согласно которому любое поведение определяется последствием. Если последствия совершенных действий приятны, то поведение повторяется, если неприятны, то поведение не повторяется.

Между классическим Павловским и инструментальным условными рефлексами имеются принципиальные отличия в способе научения и в характере поведения.

Научение при выработке Павловского условного рефлекса осуществляется путем установления временной связи между центрами возбуждения от условного и безусловного раздражителей.

При инструментальном рефлексе научение осуществляется путем ассоциации между поведением и его последствиями (приятными или неприятными).

Характер поведения при выработке Павловского условного рефлекса пассивный и условный рефлекс проявляется помимо воли субъекта.

При выработке инструментального условного рефлекса необходимо активное действие или движение, которое должно привести к определенному результату.

Общим у этих рефлексов является то, что их нужно вырабатывать, и они угасают при неподкреплении.

Роль условных рефлексов.

Организм на основе условных рефлексов лучше ориентируется в среде и приспосабливается к ее условиям. Организм заранее готовится к возможному действию какого-либо безусловного раздражителя и тем самым имеет возможность, к примеру, предупредить действие опасных, вредных воздействий. В этом проявляется сигнальное значение условных рефлексов.

В спорте условнее рефлексы обеспечивают формирование предстартовых состояний.

Торможение в коре больших полушарий головного мозга. Виды. Анализ и синтез в коре больших полушарий. Динамический стереотип. Иррадиация и концентрация корковых процессов.

Торможение условных рефлексов.

И.П. Павлов, изучая условные рефлексы, пришел к выводу, что вся деятельность коры мозга строится на взаимодействии двух процессов: возбуждения и торможения.

Процесс коркового торможения по внешнему проявлению имеет несколько форм: безусловное (внешнее и запредельное торможение) и условное или внутреннее торможение.

Безусловное торможение

Внешнее торможение возникает при действии какого-либо постороннего раздражителя, который формирует возбуждение вне временной связи проявляющегося в данный момент условного рефлекса. В этом случае условный рефлекс или снижается по силе или вовсе не проявляется, а на посторонний раздражитель формируется ориентировочный рефлекс или реакция на новизну. Если этот посторонний раздражитель действует повторно, то животное перестает его замечать. Примером такого торможения является снижение условного слюноотделительного рефлекса у животного при появлении постороннего экспериментатора или на фоне болевого раздражения.

Таким образом, данный вид торможения возникает под влиянием внешнего для текущего условного рефлекса раздражителя. Поэтому такой вид торможения называется внешним.

Запредельное торможение. Выше уже отмечалось, что И.П.Павловым была установлена прямая зависимость силы условного рефлекса от силы условного сигнала. Например, количество выделенной слюны в условном слюноотделительном рефлексе будет нарастать, если вместо условного сигнала свет лампочки в 60 Вт включать лампочку в 80 или 90 Вт.

Однако чрезмерное увеличение силы условного сигнала может привести к противоположному результату – ослаблению или торможению условного рефлекса. Например, если вместо света лампочки в 60 Вт использовать свет лампочки в 150 Вт. Такой вид торможения Павлов называл запредельным. Оно имеет охранительное, защитное для нервной системы значение.

У людей с ослабленной нервной системой, с неврозами или измененной психикой такой вид торможения возникает даже при незначительном увеличении силы условного раздражителя. Павлов считал, что запредельное торможение может возникать и на слабый, но длительный действующий раздражитель. Например, развитие гипноза или сна можно вызывать колеблющимся слабосветящимся шариком или покачиванием тела.

И запредельное, и внешнее торможение Павлов называл безусловным, потому что их не нужно вырабатывать. Это врожденное свойство нервной системы.

Условное или внутреннее торможение.

Павлов открыл еще одну форму торможения, которое развивается в коре, и назвал условным, так как его надо вырабатывать, и внутренним, так как оно возникает внутри временной связи условного рефлекса.

Павлов установил несколько разновидностей условного торможения: угасательное, дифференцировочное, условный тормоз и запаздывательное.

Условное торможение всегда возникает, если условный сигнал не подкрепляется безусловным раздражителем и его нужно так же как условный рефлекс вырабатывать.

Угасательное торможение или угасание условного рефлекса возникает, если условный сигнал перестают подкреплять безусловным раздражителем. Например, звук звонка подкрепляли пищей, в итоге выработался условный слюноотделительный рефлекс на включение звонка, затем звук звонка перестали вообще подкреплять пищей, постепенно условный слюноотделительный рефлекс угаснет.

Угасание условного рефлекса наступает тем позже, чем прочнее была временная связь, т.е. чем дольше поддерживался условный рефлекс. Например, у человека привычка искать вещи в определенном месте сохраняется еще какое-то время, даже если он знает, что вещи перенесли в другое место.

Если возобновить подкрепление условного сигнала безусловным, условный рефлекс достаточно быстро восстанавливается.

Дифференцировочное торможение возникает, если определенный условный сигнал подкрепляется, а близкий к нему по природе, но другой силы раздражитель не имеет подкрепления. Например, свет лампочки в 60 Вт постоянно подкрепляют пищей, вырабатывая условный слюноотделительный рефлекс, а свет лампочки в 40 или 100 Вт никогда не подкрепляется пищей. Первоначально животное не различает эти раздражители, и слюна выделяется на включение лампочки не только в 60 Вт, но и в 40, и в 100 Вт. Однако, при неподкреплении последних раздражителей рефлекс на них угасает, а сохранится только на подкрепляемый сигнал, свет лампочки в 60 Вт. Животное научится различать раздражители, на какой из них следует выделять слюну, а на какой - нет. В человеческой практике такой вид торможения широко распространен, особенно в среде специалистов, способных выявить нюансы, установить даже незначительные отличия раздражителей, например, у дегустаторов, музыкантов и др.

Условный тормоз возникает, если какой-либо условный сигнал подкрепляется безусловным и в результате вырабатывается устойчивый условный рефлекс, а комбинация этого условного сигнала с каким-нибудь «другим» сигналом не подкрепляется. В начале животное не различает один ли условный сигнал действует или в комбинации и в любом случае реагирует условным рефлексом - протекает стадия генерализации. Но по мере неподкрепления комбинации раздражителей, на нее развивается торможение. Например, если условный сигнал – свет лампочки в 60 Вт подкрепляется пищей длительное время, то выработается условный слюноотделительный рефлекс, а если комбинацию раздражителей звук звонка + свет лампочки не подкреплять пищей, то через некоторое время на такое сочетание раздражителей выработается торможение, слюноотделение не проявляется. Далее, если звук звонка дать в комбинации с условным сигналом другого условного рефлекса, то торможение возникает сразу. Звук звонка в данном случае выполняет функцию условного тормоза.

В обычный практике известно, что красный цвет или знак «стоп» являются сигналом возможной опасности. Красный цвет или знак «стоп» в определенных условиях можно рассматривать как условный тормоз.

Запаздывательное торможение возникает, если действие безусловного раздражителя отодвигать от начала включения условного сигнала на 90-120 с., условный рефлекс также проявится только через 90-120 с., т.е. с запаздыванием. В течение первых 90-120 с. после включения условного сигнала до момента подкрепления в коре развивается торможение.

Биологическое значение всех видов коркового торможения: защитное и приспособительное; организм не производит лишних нецелесообразных реакций. Организм лучше осваивается в среде, четче анализирует обстановку, избегает действия неблагоприятных факторов.