7) :15 :24 :28 :32 :15 2:09 :41
8) 1:05 :23 :33 1:19 :17 1:46 :54
9) :16 :24 :57 :58 :10 :26 :32
10) :24 :32 1:15 :51 2:12 :31 :58
11) :12 :21 1:40 :30 :17 :54 :39
12) :16 :32 :49 1:34 :22 1:18 :49
13) :13 :18 2:30 :18 :10 :42 :42
14) :29 :32 :27 :31 :25 :36 :30
15) 1:00 :24 :30 :31 :12 :35 :32
16) :19 :52 1:10 :22 :17 :24 :34
17) :14 :14 :31 :39 :13 :57 :28
2
18) :13 :09 :29 :13 :16 :29 :18
19) :10 :10 :36 :26 :07 :14 :17
20) :11 :15 :34 :17 :07 :10 :16
21) :13 :14 :34 :16 :09 :21 :18
22) :09 :16 :26 :14 :08 :11 :14
3
23) :12 :42 1:29 :39 5:53 :13 1:31
24) :20 :17 1:31 :33 :15 :13 :31
25) :15 :24 :40 :28 :19 :20 :24
4
26) 1:21 16:29 1:22 13:54 3:51 1:36 6:26
27) 3:36 4:45 :44 1:03 1:09 2:59 2:23
28) :51 1:24 :46 1:04 :56 1:09 1:02
29) :51 :41 1:10 :40 2:17 :11 :58
30) 2:04 :18 :41 :14 :07 :19 :37
5 31) :08 :33 :25 :07 :07 :16
6 32) :09 :15 :20 :08 :31 :17
1: При освещенности помещения в 18 свечей.
2: Та же освещенность; тесты проведены после того, как животные услышали, как четыре других голубя клюют в лабиринте.
3: При освещенности в 2 свечи, остальные условия те же.
4: При слабом освещении через одну занавеску, остальные условия те же.
5: После двух недель отдыха, условия как в 2.
6: После шести недель отдыха, условия как прежде.
Теперь давайте проследим постепенный прогресс обучения в трех важных частях лабиринта, как показано на рис. 2. Видно, что в начале животные начинали свой обычный путь и прижимались к первой перегородке (стадия 1), но позже они касались ее все меньше и меньше (стадии 2 и 3), и в конечном итоге полностью избегали ее (стадия 4). Адаптация здесь была довольно простой: звук, издаваемый при открытии входной дверцы, и открывающийся при этом вид на лабиринт постепенно становились условиями для движений поворота налево при выходе из входа и прохождения вдоль отсека к отверстию, где впечатления, преимущественно визуальные, таким же образом определяли движения поворота направо и входа в отсек 2.
Тупик, естественно, был серьезным препятствием. Голуби научились избегать этого отсека, обходя его, только после многих безуспешных попыток пройти сквозь него. Во время первого теста животные входили в него много раз (стадия 1); при выходе они возвращались во второй или первый отсек, только чтобы снова столкнуться с загоном при повторном движении к пище; наконец, при повторном выходе из досадного ограждения, возможно, в восьмой или десятый раз, они могли случайно повернуть направо вместо того, чтобы двигаться вперед, как обычно, к входу в ящик, и таким образом прокладывали путь вдоль нового прохода и достигали пищи. В течение следующих нескольких тестов они обычно входили в тупик, но реже, и оставались там в течение более коротких периодов (стадии 2–4). Позже они просто входили (стадия 5); а еще позже они проходили очень близко к отверстию, не входя в него, или лишь на мгновение задерживались перед ним (стадия 6); и, наконец, они проходили его без малейшего колебания, шагая бодро, но с хорошо направленными движениями, посередине между перегородками (стадии 7–8). Акт поворота казался особенно важным фактором в этом навыке. Мы замечаем, что именно поворот направо (скорее всего, случайный) впервые позволил животным миновать отверстие тупика; что этот же акт повторялся в каждой последующей попытке до тех пор, пока благодаря постепенному сокращению петли, образующей путь, по которому животные проходили в лабиринт и из него, он не был окончательно сведен к простой паузе (стадия 6); и что эта последняя исчезла полностью, оставив только левый поворот, который теперь был обусловлен визуальными данными в той части лабиринта и направлял животное мимо входа в тупик.
РИС. 2. Стадии обучения в лабиринте L. Кривые указывают горизонтальные движения голубя. Паузы обозначены жирными точками.
Животные не вступали в контакт со второй перегородкой, пока почти не научились проходить мимо отверстия тупика (см. стадию 6). Вероятно, это происходило потому, что поворот налево, совершаемый при приближении к x, был связан с визуальными данными, полученными из точек, расположенных дальше по курсу (y), и когда животные достигали z, отсека 2, эти же данные воспринимались и были достаточными, чтобы вызвать поворот налево и там, тем самым направляя птиц на перегородку. Адаптация происходила главным образом на основе новых сенсорных данных, возникающих при столкновении с проволокой, более внимательном ее рассмотрении и т. д. В течение нескольких попыток птицы совершали поворот в точке x слишком быстро и поэтому не достигали третьего отсека. Один из моих самых сообразительных испытуемых совершил эту ошибку в третьем тесте, а затем в шестом и седьмом, и сохранял этот акт почти без изменений в течение десятого, одиннадцатого, двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, двадцатого и двадцать первого тестов, настолько сильной была тенденция продолжать однажды начатое движение, хотя оно было действительно невыгодным.
РИС. 3. Лабиринт M. E, вход; F, кормушка; высота большого ящика и ширина проходов такие же, как в лабиринте L.
Достигнув пищи и утолив голод, животные часто возвращались в проходы лабиринта, ища выход; но они никогда не «исследовали» проходы и не проявляли других признаков «свободного любопытства» и «желания узнать все свое новое окружение», как сообщает Смолл о крысах.
B. Навыки в лабиринте M
Пять животных, использовавшихся ранее, затем тестировались дважды в день, до и после полудня, в течение пяти дней в более крупном, более сложном лабиринте. В нем было два тупика, а кормушка находилась около центра (см. рис. 3). Общее поведение животных было схожим с тем, что наблюдалось ранее. Периоды приведены в таблице II.
ТАБЛИЦА II. ВРЕМЯ, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПИЩИ В ЛАБИРИНТЕ M
Animals
Trials, A B C E F Average
2 daily. ' " ' " ' " ' " ' " ' "
(1) 16:25 2:55 6:33 3:26 4:11 6:42
(2) :55 4:10 2:24 3:36 :23 2:18
(3) 1:12 :55 8:27 9:06 2:07 4:21
(4) :48 :44 2:31 :34 1:04 1:08
(5) :27 :16 :14 :16 :14 :17
(6) :18 :32 :25 :15 :27 :23
(7) :14 :11 :31 :44 :30 :26
(8) :12 :16 :57 :16 :48 :30
(9) :12 :18 :23 :16 :16 :17
(10) :10 :19 :16 :15 :28 :18
Хотя этот лабиринт был гораздо сложнее, видно, что животные освоили маршрут к пище гораздо легче, чем раньше. Первый период в этой серии был лишь около одной четверти длины первого периода в другом, и курс был освоен быстрее (к пятой попытке вместо девятой). Было меньше прижиманий к проволоке, чем раньше, и безуспешные движения прекращались быстрее. Это улучшение, вероятно, было полностью обусловлено опытом, полученным при работе с первым лабиринтом. Торндайк говорит о постепенно возрастающей способности животных справляться с последовательными приспособлениями. Средние результаты, приведенные в таблицах I и II, представлены на рис. 4 на следующей странице.
C. Навыки в лабиринте H
Поскольку слух является важным чувством у голубей, мы должны ожидать, что они способны к полезным акустическим ассоциациям. В ходе двух предыдущих экспериментов произошло несколько событий, которые, по-видимому, указывали на то, что это верно; например, хотя я мог передвигаться довольно шумно в затемненной комнате, по-видимому, не беспокоя ни одну из птиц, некоторые из них проявляли признаки испуга (беспокойно двигались), услышав низкие, скрежещущие звуки, издаваемые при поднятии подвесной дверцы клетки — звуки, которые всегда предшествовали обращению с испытуемыми до эксперимента и которые, вероятно, стали для них сигналами того, что их сейчас возьмут.
РИС. 4. Кривые обучения: A, в лабиринте L; B, в лабиринте M. Деления ординат указывают минуты; абсцисс — последовательные ежедневные попытки. Подъем на кривой A для тестов 23 и 26 был обусловлен уменьшением освещенности помещения.
Чтобы исследовать этот вид ассоциации, я сконструировал лабиринт (см. рис. 5), в котором звуки могли использоваться как одна из форм сенсорных данных. Проходы были расположены так, что вдоль маршрута, ведущего к пище, было три тупика, в которые животные наверняка входили, прежде чем освоить курс. В другой части комнаты были помещены очень близко друг к другу два электрических гонга одинакового размера, но из разного материала. Один был металлическим и издавал чистый звонкий звук; другой был деревянным и издавал низкий дребезжащий шум.
Когда животное изучало маршрут (как и в двух других лабиринтах), я подавал звуки гонгов: металлический — когда птица приближалась к тупикам и входила в них через отверстия M, O и R, а деревянный — когда она выходила из них и продолжала движение по правильному курсу, а иногда и после того, как она достигала пищи. Звонкий звук также подавался после того, как животное проходило P и приближалось к Q. Когда новый маршрут был достаточно хорошо изучен, я изменил порядок звуковых стимулов, подавая один гонг в тех местах, где ранее подавался другой, и сравнивал полученные таким образом записи с теми, что были получены, когда звуки подавались в исходном порядке. Поскольку животное может быть сбито с толку звуками или быстро привыкнуть к ним, я счел лучшим провести лишь несколько попыток: одна попытка с обычным порядком звуковых стимуляций, следующая сразу за ней с обратным порядком, и так далее, пока не будут получены четыре пары записей, причем серия попыток завершалась за один день. Таким образом были протестированы четыре животных. Периоды различных попыток показаны в таблице III.
ТАБЛИЦА III. ЗВУКОВАЯ АССОЦИАЦИЯ, ЛАБИРИНТ H
Время, необходимое для достижения пищи при различных звуковых условиях
I II
Order of gongs the same as when course was being learned. Order of gongs reversed.
Animals Animals
Trials A B E G Trials A B E G
˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝ ˝
(1) 13 19 24 17 (1) 14 16 18 27
(2) 16 12 13 16 (2) 37 17 16 27
(3) 10 16 20 14 (3) 14 19 26 11
(4) 12 19 10 12 (4) 27 22 21 14
Total, 51 66 67 59 ˝ Total, 92 74 81 79 ˝
243 326
В случае тринадцати из шестнадцати тестов, проведенных с измененными акустическими условиями (см. столбец II), периоды были длиннее, чем соответствующие им, данные попеременно для сравнения, и среднее увеличение времени составило 5,2 секунды на попытку, или 34,2%. Ниже приведено краткое описание реакций животных на измененные условия. Оно соответствует значениям времени, выраженным в столбце II таблицы.
Птица A: тест 1, животное не потревожено; тест 2, отпрянула от S, повернула налево и направилась к R, но позже вернулась и прошла S, не останавливаясь; тест 3, остановилась у O на короткий промежуток времени, но не вошла в тупик; тест 4, снова остановилась у O, позже отпрянула от S, повернула налево и вошла в тупик 3; вскоре она выбралась и на этот раз прошла S, не будучи потревоженной, хотя останавливалась у T и U.
Птица B: тесты 1 и 2, животное, по-видимому, не потревожено; тест 3, несколько легких остановок у отверстий; тест 4, отпрянула от S, вошла в тупик 3, но вскоре выбралась и прошла S без колебаний.
Птица E: тест 1, не потревожена; тесты 2 и 4, останавливалась у отверстий; тест 3, повернула назад от S, вошла в тупик 3 и останавливалась в нескольких местах позже, проходя к F.
Птица G: тест 1, много остановок; тест 2, повернула от S и вошла в тупик 3; тест 3, не потревожена; тест 4, отпрянула от S, направилась к R, но не вошла в тупик.
Поскольку животные мало обращали внимания на деревянный гонг, но всегда были чувствительны к металлическому, их наблюдаемые движения, вероятно, должны объясняться главным образом на основе определенных визуальных и органических сенсорных данных, то с ringing-звуком, то без него. Данные, управляющие стартом (как уже отмечалось), вероятно, были достаточны для избегания первого тупика, когда гонги были поменяны местами. Однако в случае двух других птицы привыкли полагаться на акустические данные, и когда их не хватало при приближении к отверстиям O и Q, левый поворот не мог быть легко инициирован, отсюда часто возникали определенные колебания и неправильные направления движения. Опыт с тупиком в первом эксперименте помог животным справиться со вторым тупиком здесь, но ошибки совершались. Визуальных данных обычно было достаточно, чтобы произвести правильный поворот в Q, но когда сразу после этого подавался звонкий звук, это иногда вызывало левый поворот, тем самым направляя животных к отверстию тупика. Хотя проведенные тесты не были такими, которые показали бы, насколько голуби могут различать звуки, они, безусловно, показывают, что эти птицы способны к полезным звуковым ассоциациям, хотя визуальные, очевидно, имеют для них большее значение.
D. Навыки в лабиринте O
Затем я провел тесты, в которых можно было использовать также тактильные и электрические сенсорные данные. В одном из проходов простого лабиринта была помещена доска размером 8 дюймов и толщиной 3/4 дюйма, поверх которой были натянуты медные провода, образующие серию прерывистых электрических цепей. Замыкая ключ, птицу можно было стимулировать всякий раз, когда она наступала на проволочную поверхность. Второй ключ был соединен с металлическим гонгом. Когда животное на своем пути через лабиринт впервые наступало на проволочную поверхность, подавались электрические и акустические стимулы; позже ему позволяли пройти по доске, не подвергаясь такой стимуляции; впоследствии акустические стимулы подавались ему в различных частях лабиринта.
РИС. 5. Лабиринт H. Для изучения акустической ассоциации. Проходы шириной 6 дюймов, как и прежде.
Было использовано восемь животных. Все они оказались весьма чувствительны к электрическим разрядам, и при последующем тестировании они избегали доски, особенно если гонг звучал при их приближении. Некоторые проявляли признаки беспокойства в любом месте лабиринта, услышав гонг. Когда доска была помещена так, что им приходилось проходить по ней, чтобы добраться до пищи, оказавшись на ней, они двигались очень неспешно, часто задерживаясь; и если они наступали на проволочную поверхность в затемненном лабиринте, они не проявляли признаков испуга. Очевидно, никакой ассоциации между специфическим тактильным стимулом прикосновения к проводам и электрическими разрядами, которые подавались поначалу, не сформировалось. Но тактильный стимул мог быть ниже порога. Йеркс видел свидетельства ассоциации такого рода у лягушки; это животное, однако, вероятно, гораздо более чувствительно к тактильной стимуляции, получаемой от поверхностей, по которым оно проходит, чем голубь.
Результаты этих четырех экспериментов показывают, что голубь легко приобретает сложные навыки лабиринта; что они остаются закрепленными по крайней мере на несколько недель; что акустические, визуальные и определенные органические данные являются наиболее важными сенсорными факторами; и что процесс обучения представляет собой «пробы и ошибки», в ходе которых животное формирует такую тесную связь между сенсорными данными внутренней части ящика и теми другими сенсорными данными, которые возникают при движениях, связанных с достижением пищи, что при повторном столкновении с впечатлениями от ящика другие сенсорные данные оживляются и легко обусловливают правильные движения. Сколько памяти о еде было задействовано в этих тестах, сказать нельзя; но это, безусловно, не было существенной частью ментального акта. Правильное руководство на протяжении всего курса было главным, и оно определялось определенными сенсорными данными. То, что узнавание, различение и, возможно, выбор в некоторой степени присутствовали, кажется вероятным из-за колеблющихся движений животного в определенных критических точках. Таким образом, весьма вероятно, что когда птица приближалась к тупику, в который она всегда входила раньше (см. рис. 2, стадия 6), распознавались две альтернативы: войти, как прежде, или не делать этого, как это было принято впоследствии, и что пауза имела своим ментальным коррелятом состояние, близкое к тому, что у нас было бы обдумыванием.
2. Эксперименты с освобождением. Под этим заголовком включены определенные эксперименты с клетками, в которых какое-либо действие, такое как нажатие на рычаг, клевание или наступление на платформу, приводило к открытию дверцы и тем самым позволяло животному выбраться и получить пищу, лежащую в поле зрения снаружи. Животное допускалось в клетку через входной отсек, как и в случае с испытаниями в лабиринте. Перед тестированием ему позволяли ознакомиться с клеткой и добраться до пищи напрямую, пройдя через открытую дверцу. Впервые оказавшись в клетке, животные, по-видимому, не замечали механизм освобождения, и поэтому они, вероятно, не начинали изучать метод побега до тех пор, пока позже, войдя в клетку и обнаружив дверцу закрытой, а обычный выход, таким образом, перекрытым.
A. Тесты с защелкой
Использованная здесь клетка представляла собой кубический ящик со стороной 18 дюймов. Верх был из проволочной сетки, а дно и три стороны — из тяжелых досок; четвертая сторона была образована узкими вертикальными прутьями и проволочной дверцей, которая открывалась внутрь и удерживалась защелкой, работающей на внешней поверхности прутьев. Сначала использовалась длинная деревянная защелка, которую животные поднимали, дотягиваясь до пищи. Поскольку это казалось неестественным актом, было применено давление вниз путем прикрепления к защелке, теперь сделанной меньшей и из латуни, веревки, которая проходила через блок над дверцей и вниз в клетку. Поскольку петли, по-видимому, не подходили птицам, конец веревки был прикреплен к деревянному рычагу, который работал на внутренней поверхности прутьев, примерно в трех дюймах от пола. Восемь животных тестировались четыре раза в день (дважды до полудня и дважды после полудня) в течение десяти дней. Время, необходимое для побега, и поведение животных записывались, как и в случае с тестами в лабиринте.
РИС. 6. Кривая обучения работе с защелкой, построенная по последнему столбцу таблицы IV. Каждое вертикальное деление указывает 30 сек. Горизонтальные деления представляют последовательные дни.
Когда они впервые входили в ящик (поодиночке, как и в других экспериментах) и обнаруживали, что обычный выход закрыт, они предпринимали различные попытки прорваться между прутьями, прыгая и часто летая с большой силой и настойчивостью. В ходе своих случайных движений они касались планки и открывали дверцу, тем самым выбираясь наружу. Позже ненужные движения были в основном отброшены, а необходимые стали высокоспециализированными. Первая ассоциация была установлена между впечатлениями от ящика, полученными при входе, и движениями, связанными с приближением к передней части ящика и нажатием на рычаг; позже была сформирована связь между ощущениями прикосновения к рычагу, звуком открывающейся дверцы, ощущением толчка и т. д. и движениями поворота от рычага и выхода наружу. Вид открывающейся дверцы, по-видимому, был менее полезен для птиц, чем звук и толчок. Каждое животное вскоре начинало касаться планки в точке наименьшего сопротивления и обычно с большой точностью. Время, необходимое разным птицам, показано в таблице IV на следующей странице. Ежедневные средние результаты представлены на рис. 6 выше.