Внутреннее торможение как результат обучения. Как установлено школой И. П. Павлова, процесс обучения включает образование двух основных форм адаптивного поведения: возникновение новых активных навыков и торможение поведения, неадекватного изменившимся условиям среды (Павлов, 1923, 1954, 1973). Было показано, что торможение может быть либо внешним, либо внутренним. Внешнее или безусловное, генетически заданное торможение не требует предварительнрго обучения. Оно проявляется в прекращении текущей деятельности под влиянием посторонних раздражителей, т. е. является следствием взаимодействия двух активных функциональных систем. Внутреннее торможение возникает вследствие обучения. Оно развивается в пределах системы нервных элементов, исходно реализующей ответ на стимул, и потому получило обозначение как «внутреннее». Внутреннее торможение возникает в структурах головного мозга в процессе угашения ориентировочного рефлекса (рефлекса на новизну изменений среды) и при повторении условного стимула без подкрепления. Оно выражается в исчезновении периферических реакций (вегетативных и двигательных, автоматических и произвольных), ориентировочных, либо условнорефлекторных, исходно вызываемых этими раздражителями.
Активная природа внутреннего торможения. Внутреннее торможение не тождественно утомлению. Оно имеет активную природу. Активная природа внутреннего торможения проявляется в том, что в случае присоединения тормозного стимула к другому – активирующему интенсивность ответа на этот раздражитель снижается. Кроме того, реакции, заторможенные при повторении неподкрепляемого стимула, временно восстанавливаются при любом изменении условий опыта, в том числе при повышении или понижении интенсивности, либо при изменении времени действия тормозного раздражителя.
Роль внутреннего торможения в поведении животных и человека. Открытие школой И. П. Павлова специфического тормозного процесса, возникающего в результате обучения, является не менее фундаментальным достижением нейрофизиологии и психологии, чем выявление механизмов и закономерностей образования новых активных форм поведения. Именно внутреннее торможение обеспечивает возможность тончайшего приспособления животных и человека к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Оно определяет выбор наиболее адекватных форм поведения, затормаживая, ограничивая выход возбуждения на периферию, и не только на периферию, но и в сферу сознания, предотвращая тем самым осуществление бесчисленного множества реакций, не соответствующих данной ситуации, ненужных для текущего образа действий и мышления.
Внутреннее торможение играет решающую роль в организации социального поведения человека, в воспитании дисциплины и этических норм разного рода, в реализации самых разнообразных форм его деятельности, от элементарных бытовых навыков до высших форм творческой активности. Согласно представлению И. П. Павлова, научная деятельность человека заключается в поиске, отборе и закреплении гипотез, соответствующих действительности, и в отбрасывании, затормаживании неправильных ошибочных умозаключений (Павлов, 1973, с. 588).
Виды внутреннего торможения. В зависимости от условий выработки и от реализуемой тормозной функции школой И.П. Павлова выделено несколько видов внутреннего торможения.
Угасательное торможение возникает при повторении условного стимула без подкрепления и при угашении ориентировочного рефлекса.
Запаздывательное торможение обеспечивает реализацию недеятельной фазы отставленного рефлекса.
Дифференцировочное торможение (или go – no go) реализует торможение реакций на раздражители, сходные с условным стимулом, но действующие без подкрепления.
Условный тормоз – торможение, которое возникает при повторном действии неподкрепляемого комплекса условного стимула с дополнительным раздражителем. Этот дополнительный стимул и получил название условного тормоза.
Угашение с подкреплением. Особым видом внутреннего торможения, который необходимо учитывать при организации учебных и производственных процессов, является угашение с подкреплением, т. е. возникновение тормозных реакций на активирующий раздражитель при условии длительного монотонного применения его сочетаний с подкреплением.
«Латентное торможение». Другой термин, по существу близкий к понятию «внутреннее торможение», в последние годы широко используется в психиатрии и в работах по созданию биологических моделей шизофрении – это термин «латентное торможение». Латентное торможение возникает при повторении стимула до начала обучения, очевидно, за счет выработки угашения ориентировочного рефлекса, и проявляется в затруднении последующей выработки на этот стимул новых форм поведения (Lubow, 1989). Ослабление латентного торможения по сравнению с нормой, т. е. неспособность игнорировать биологически незначимые события, является одним из основных симптомов шизофрении (Lubow a. Gewirtz, 1995; Coutureau et al., 2000; Vaitl et al., 2002 и др.). Имеются данные о том, что повреждение аналогичных отделов гиппокампа вызывает ослабление и торможения реакций на повторение неподкрепляемых раздражителей (Finamore et al., 2001) и латентного торможения (Solomon &. Moore, 1975). Затруднение выработки рефлекса на стимул, если обучение начинается после угашения на него ориентировочного рефлекса, было давно установлено сотрудниками школы Павлова (Нарбутович и Подкопаев, 1936 и др.). Но «латентное торможение» – это только часть широкого фронта исследований проблемы торможения поведения, не соответствующего условиям окружающей среды.
«Привыкание» и внутреннее торможение. Следует отметить также, что наиболее часто применяемый для обозначения ослабления реакции на стимул при его повторении термин «привыкание» – понятие более широкое и менее определенное чем «внутреннее торможение». Оно включает и обучение устранению неадекватных в данной среде вновь выработанных реакций, т. е. внутреннее торможение, и ослабление ответа на стимул вследствие истощения ресурсов нервной клетки в случае применения раздражителей с короткими меж-стимульными интервалами. (Более детально см.: Глава IV, о работах Кэндел’а).
Различия в свойствах локального и генерализованного внутреннего торможения. И.П.Павлов неоднократно подчеркивал тот факт, что внутреннее торможение может быть или локальным или генерализованным по структурам головного мозга, и отмечал существенные различия свойств тормозного процесса в зависимости от его интенсивности и степени генерализации. Это свойство находит отражение в эффекте действия торможения на различные формы поведения. При этом локальный процесс внутреннего торможения возникает при бодром состоянии головного мозга, при постоянном чередовании активирующих и тормозных воздействий на организм. Локальное торможение более устойчиво к действию посторонних раздражителей. Внутреннее торможение становится генерализованным, легко переходящим в сон, при длительном повторении тормозных стимулов, либо при монотонном повторении сочетаний УС с подкреплением. Генерализованное торможение, по наблюдениям Павловской школы, легче устраняется, чем «концентрированное». Таким образом, разнообразие в условиях жизнедеятельности, чередование тормозных и подкреплямых раздражителей, создает благоприятные условия для нормальной работоспособности головного мозга.
Торможение и наказание. «Запретительное» торможение». Рефлекс, возникающий при подкреплении наказанием представляет собой особый вид рефлекса. Его особенность состоит в том, что он вырабатывается при наличии большой вероятности наказания за неправильное поведение, т. е. практически возникает своеобразный оборонительный рефлекс. Своеобразие его определяется тем, что при восприятии ситуации, вызывающей неправильное поведение, требуется не совершить какое-либо действие, а затормозить его. Соответственно, внешнее проявление рефлекса при подкреплении наказанием заключается в отсутствии какого-либо внешнего действия. Но, согласно исследованиям Павловской школы, – это не просто отсутствие действия, а его активное затормаживание. Правда, следует отметить, что в школе И.П.Павлова рефлексы при подкреплении наказанием изучались недостаточно. Основное внимание здесь уделялось выработке рефлексов при пищевом подкреплении и при его отмене, а с 1911 г. выработке инструментальных пищедобывательных рефлексов. Еще позднее, особенно в процессе применения микроэлектродной техники, стали применять наказание ударами электрического тока. Но в этом случае вырабатывали активные рефлексы избегания, как в случае нашей методики.
Прежде чем говорить о подкреплении наказанием, очевидно надо еще раз вспомнить, что именно при выработке рефлекса является подкреплением. Обычно в качестве подкрепления рассматривается безусловный рефлекс. Исходно, при работе с пищевыми рефлексами, либо с кислотными, вызывающими оборонительную реакцию отмывания ротовой полости от раствора кислоты, наблюдали, что условный стимул вызывает ту же реакцию, что и безусловный – слюноотделение. Позднее, при работе с инструментальными рефлексами стало ясно, что условный стимул может вызывать совсем иные действия, чем просто подготовку к поеданию пищи или избавление от боли. К настоящему времени сложилось почти общепринятое представление, что подкреплением является то действие живого организма, которое ему полезно, способствует удовлетворению той или иной его потребности. С точки зрения Б. Скинера, подкрепление может быть позитивным, негативным и отрицательным. Позитивное подкрепление повышает вероятность подкрепляемых действий с целью получения какой-либо награды. Негативное подкрепление заставляет совершать определенные действия, чтобы прекратить какое-либо неприемлемое воздействие на организм. Сюда можно отнести собственно все активно-оборонительные рефлексы, избегание удара тока в условиях эксперимента, избегание по какой-то причине неприятного человека и многие другие действия из нашей повседневной жизни. Отрицательное подкрепление – наказание снижает вероятность подкрепляемых действий, что реализуется вследствие выработки торможения. Какой вид торможения здесь вырабатывается, пока не ясно. Это может быть и внутреннее торможение, и торможение, сходное с внешним, поскольку здесь имеет место взаимодействие двух систем: тормозимой и тормозящей. Снижение вероятности действий, которые ранее в данной ситуации совершались, может происходить только в результате активного затормаживания. Следовательно, наряду с теми формами внутреннего торможения (угасательное, запаздывательное, дифференцировочное, условный тормоз, угашение с подкреплением), которые вырабатываются при отмене подкрепления, существует еще одна форма, которую, как я думаю, можно назвать «запретительным» торможением. Этот своеобразный вид торможения поведения вырабатывается не при отмене, а при наличии подкрепления, обычно отвергаемого, но заключается не в появлении новой формы активности, а в торможении прирожденного или условнорефлекторного поведения.