Мозг, разум и поведение

Хофстедтер Лора

Рис. 130. Навык читать слова в зеркальном отражении (вроде тех трех, что приведены вверху) больные с амнезией приобретали с нормальной скоростью, и он сохранялся на нормальном уровне в течение трех месяцев после обучения. (Cohen, Squire, 1980.) Корс. — больные с синдромом Корсакова; контр. — контрольные испытуемые.

Нил Коэн заметил, что многие здоровые люди, научившись собирать «ханойскую башню», с трудом могли описать, чему именно они научились, и пришел к выводу, что решение такой задачи, возможно, связано с процедурными навыками, которые мог приобретать и больной Н.М. Действительно, после нескольких дней занятий

Н.М. научился-таки выполнять этот тест и мог неоднократно повторить сборку «башни», хотя каждый раз, приступая к делу, он, казалось, не помнил, что раньше уже занимался им, и утверждал, будто не понимает, что от него требуется. По мнению некоторых авторов, подобное поведение указывало на то, что у Н.М. нарушен процесс извлечения информации из памяти, а не ее хранение. Однако Л. Сквайр и Н. Коэн считали более вероятным, что Н.М. и подобные ему больные попросту не сохраняют всю ту информацию, которую удерживают в памяти здоровые люди, научившиеся решать сходные задачи.

На основании этих данных исследователи предположили, что переработка двух видов информации ведется в мозгу раздельно и что каждый из этих видов («процедурная» и «декларативная» информация) хранится также отдельно. Процедурное знание — это знание того, как нужно действовать. Декларативное знание, согласно Сквайру, «обеспечивает ясный и доступный отчет о прошлом индивидуальном опыте, чувство близкого знакомства с этим опытом». Именно это второе знание требует переработки информации в височных долях мозга и таламусе, тогда как первое, по-видимому, с ними не связано.

Процедурное знание, вероятно, раньше развивается в ходе эволюции, чем декларативное. Действительно, привыкание, сенситизация и классическое обусловливание, при которых нет осознания того факта, что произошло научение, — это примеры приобретения процедурного знания. Другое отличие (экспериментально пока не подтвержденное) может состоять в том, что процедурная память основана на биохимических или биофизических изменениях, происходящих только в тех нервных сетях, которые непосредственно участвуют в усвоенных действиях. (Мы уже рассматривали подобные изменения в связи с привыканием у аплизии и образованием классических условных рефлексов у Hermissenda.) Изменения этого типа отличаются от перестройки нервных сетей, с которой, как полагают, связана декларативная память.

Рис. 131. Задача с «ханойской башней» заключается в том, что нужно перенести пять кружков разного диаметра, уменьшающихся кверху, с колышка А на колышек В так, чтобы они располагались в том же порядке. В процессе решения можно использовать промежуточный колышек Б, однако при этом запрещается класть больший кружок на меньший или перемещать нижний кружок, не трогая верхний. Задача решается в 31 ход. Слева: внук Д. Хебба, известного специалиста в области теории памяти, играет с этой головоломкой. Справа: Нил Коэн использует компьютерный вариант задачи для тестирования больного с амнезией.

Различия между этими двумя видами знания, вероятно, помогут объяснить, почему взрослые люди почти полностью неспособны вспомнить людей и события, относящиеся к периоду младенчества или раннего детства. Известный теоретик возрастной психологии Жан Пиаже назвал первые два года жизни сенсомоторным периодом познавательного развития. По сути ребенок тратит эти первые два года жизни, учась пользоваться своим телом: как с помощью руки хватать различные предметы; как координировать работу мышц, необходимую для ползания и ходьбы; как управляться с силой тяжести; как оценивать относительные размеры предметов, расположенных ближе и дальше; как связать физическую причину (потряхивание рукой) с ее следствием (звуком погремушки). В действительности, говорил Пиаже, суждения ребенка о вещах ограничиваются тем, что он может с ними сделать. Люди и предметы не существуют для ребенка сами по себе, независимо от тех сенсомоторных действий, которые ребенок может выполнить по отношению к ним. Так продолжается приблизительно до двухлетнего возраста. Это почти идеально соответствует описанию процедурного усвоения знаний.

Поскольку до двухлетнего возраста ребенок не может удержать в мыслях

образы предметов или событий, появление декларативной памяти кажется в это время невозможным. Когда двухлетка начинает понимать, что предметы существуют сами по себе, он приходит к логическому заключению о самостоятельности своего собственного существования, к осознанию себя как личности. Дети, начинающие ходить, могут запоминать предметы, удерживать их в памяти, но дологический уровень их мышления (по выражению Пиаже, они неспособны к «связному соотносительному рассуждению») позволяет объяснить, почему их декларативная память настолько отличается от памяти взрослого, что ее содержимое в дальнейшем утрачивается.

Рис. 132. «Метод мест» как вспомогательный мнемонический прием использовался еще греками и римлянами. Рисунки взяты из руководства, составленного монахами-доминиканцами в XVI столетии. Слева изображены аббатство и его службы: надворные постройки, библиотека, часовня. Отдельные объекты трех рядов на рисунке справа (каждый пятый по счету предмет — это рука или крест, чтобы оратор мог подразделить ряд на две половины) ассоциируются с теми или иными мыслями будущей речи и располагаются на пути через аббатство. Когда оратору необходимо вспомнить свою речь, он восстанавливает в памяти этот путь и «находит» на нем различные предметы (и идеи) в нужной последовательности. (Johannes Romberch, «Congestorium Atrificiae Memoriae», Венеция, 1553.)

Различие между процедурной и декларативной памятью помогает также понять, почему некоторые мнемонические приемы, используемые для запоминания и воспроизведения информации, так хорошо работают. Один из наиболее распространенных приемов — метод привязки к местам — был изобретен греческими ораторами и с тех пор широко используется. Суть этого метода состоит в том, что представляют себе путь в какой-нибудь хорошо знакомой местности, а затем мысленно располагают веши, которые нужно запомнить (например, основные идеи, которые хотят изложить в речи), на видных местах вдоль этого пути. Когда настанет время, нужно внутренне перенестись в эту местность, пройтись вдоль дороги и найти в каждом пункте то, что вы там оставили. В этом приеме для организации декларативной информации используется процедурный контекст.

Помимо функциональных различий между отдельными аспектами памяти существует еще один качественный фактор, играющий важную роль в процессе обучения и влияющий на то, какая информация будет сохраняться в памяти и сможет быть извлечена оттуда. Этот фактор — поощрение или наказание, следующее за определенным действием.

Влияние поощрения и наказания

Речь пойдет здесь об оперантном обусловливании — форме научения, при которой поведение формируется под влиянием его последствий. Эта форма в некоторых существенных отношениях отличается от выработки классических условных рефлексов, но, пожалуй, наиболее важно то, что закрепляются здесь не рефлекторные реакции, а произвольные активные действия человека или животного — оперантное поведение (термин, введенный Б.Ф. Скиннером, который изучал эту форму научения).

Суть дела состоит в том, что поведение, в результате которого организм получает нечто, доставляющее удовольствие, имеет тенденцию повторяться, а поведение, завершающееся неприятным результатом, в дальнейшем затормаживается. Этот основной принцип крайне важен для определения того, какие виды поведения освоит и запомнит животное или человек.

Для выживания организма необходимо, чтобы он совершал действия, приводящие к вознаграждению. Например, поведение, в результате которого будет добыта пища, вознаграждается едой, и если животное запоминает свои действия и повторяет их, его шансы на выживание повышаются. Животное учится также избегать таких действий, которые приводят к болевым ощущениям или испугу. Сказать, что животное склонно повторять то поведение, в результате которого оно получает нечто приятное, значит признать, что процесс научения связан с эмоциями. Мы учимся повторять действия, которые сопровождаются положительными эмоциями, и избегать действий, за которыми следует переживание страха или дискомфорта (хотя мы, возможно, и научились их выполнять). Какие же механизмы мозга могут быть ответственны за эту взаимосвязь?