Kitobni o'qish: «Культурно-историческая психология волевого действия: От прогноза – к поступку»

© Когито-Центр, 2021

От прогноза – к поступку: научная родословная вячеслава иванникова

Один из наших с Вячеславом Иванниковым учителей нередко в беседах и лекциях ронял точную формулу смысловой рефлексии: «Остановиться – оглянуться». Эта формула помогает человеку окинуть взглядом свой жизненный путь и подсказать ответы на вечные вопросы: «Кто я? Зачем пришел в этот мир? Что же я натворил в этом полном противоречий мире людей и идей?».

И ответ на эти вечные вопросы, в том числе вопрос, с удивлением заданный самому себе по отношению к своим продуктам творчества, метко передает такую сущностную характеристику человека, как непредсказуемость перед самим собой. Позволю в этом плане вернуться к еще одной мысли Алексея Николаевича Леонтьева. Он замечал, что со-деянное, на-творенное нередко шире породившего его сознания. Этот феномен удивления перед самим собой весьма емко передается известным восклицанием Пушкина: «Ай да Пушкин! Ай да сукин сын!».

Так что на-творил Вячеслав Иванников? Для того чтобы подступиться к поискам ответа на этот вопрос, замечу, что в жизненном пути нашего героя поразительным образом переплелись идеи его учителей – Алексея Леонтьева, Александра Лурии и Иосифа Фейгенберга. В связи с этим в творчестве Вячеслава Иванникова рельефно проступили такие смешанные линии эволюции, как линии научной неклассической школы культурно-исторической психологии Льва Выготского и школы неклассической биологии целенаправленной активности Николая Бернштейна, продолжателем которой является Иосиф Фейгенберг.

О родстве этих школ написано немало работ. Нет нужды перечислять их в этом небольшом предисловии. Сошлюсь лишь на фундаментальные труды Александра Запорожца, Петра Гальперина, Даниила Эльконина, Владимира Зинченко и Василия Давыдова. Все работы этих мастеров психологии – яркое и самобытное воплощение в психологии и биологии активности общего пространства мысли двух ведущих научных школ нашего времени.

В чем же по отношению ко всем этим мастерам своеобразие исследований Вячеслава Иванникова? Дело в том, что в научной родословной Иванникова идеи упомянутых выше мыслителей встретились в буквальном смысле этого слова в жизни и судьбе одного человека. Встретились и стали неоспоримым автобиографическим фактом, а не только общей методологией, сшивающей поле исследований автора книги «Культурно-историческая психология волевого действия: от прогноза – к поступку».

Поясню свою мысль, обратившись непосредственно к биографии Вячеслава Иванникова. Учителем и соавтором первого раздела данной монографии является один из самых известных последователей Николая Бернштейна, основатель теории вероятностного прогнозирования в поведении людей и животных, профессор Иосиф Фейгенберг.

Другой биографический факт состоит в том, что первым учителем Вячеслава Иванникова стал Александр Лурия. В свое время Александр Лурия с присущей ему энергией рекомендовал к публикации в журнале «Вопросы психологии» в 1963 г. широко известную, ставшую хрестоматийной статью Иосифа Фейгенберга «Вероятностное прогнозирование в деятельности мозга». И по просьбе Александра Лурии Иосиф Фейгенберг стал соруководителем теоретико-экспериментального исследования «Вероятностное прогнозирование и преднастройка к движениям», впервые вышедшего в свет в 1978 г.

Таковы факты. Но, как говорится, дальше – больше. Третий учитель Вячеслава Иванникова – Алексей Леонтьев, один из основоположников культурно-деятельностного подхода в психологии. Алексей Леонтьев был и остается наставником и вдохновителем Вячеслава Иванникова. В общении с Леонтьевым родилась представленная во втором разделе данной монографии авторская смысловая концепция волевого действия. И в этой концепции не на словах, а на деле мы видим созвучие идей Выготского, Бернштейна, Леонтьева, Лурии и Фейгенберга.

В широкой панораме исследований Вячеслава Иванникова в цикле различных экспериментов воплощен, на мой взгляд, новый методологический принцип, ускользнувший из поля внимания многих психологов. Этот принцип может быть назван принципом единства вероятностного и интенционального прогноза в поведении человека. Подобный принцип, как и известные методологические принципы «Единства сознания и деятельности» (С. Л. Рубинштейн) и «Единство аффекта и интеллекта» (Л. С. Выготский), в исследованиях Вячеслава Иванникова выступает как мост между научными школами Льва Выготского и Николая Бернштейна, еще одна связующая их нить.

Напомню, что в своих работах по построению движений и физиологии активности Николай Бернштейн доказывает, что любое целенаправленное поведение детерминировано образами «вероятного будущего» и «потребного будущего». Последняя форма детерминации часто описывается Бернштейном как «модель потребного будущего». В контексте физиологии активности Бернштейна именно «двигательная задача» и связанная с ней интенция (потребное будущее) задают перспективу построения живого движения с учетом вероятностного прогноза. При этом Бернштейн подчеркивает, что идея вероятностного прогноза предложена и разработана профессором Иосифом Фейгенбергом. Наиболее явно идея детерминации движения моделью потребного будущего звучит в представлениях Николая Бернштейна о ведущем, особо акцентирую внимание, смысловом уровне построения движений. Эта мысль изложена в его классической концепции об иерархических уровнях построения движений.

В культурно-деятельностном подходе исследования, развивающие принципы единства интенционального и вероятностного прогноза, наиболее выражены в мотивационно-смысловой теории личности Леонтьева и Запорожца. Именно мотивационно-смысловая теория личности воплощается в цикле исследований Иванникова, посвященных пониманию природы смыслового волевого действия. Эти работы, описанные во втором разделе настоящей монографии, являются ценностным каркасом, объединяющим поиски разных лет и разные этапы научной биографии Вячеслава Иванникова. За каждым теоретическим и экспериментальным исследованием Вячеслава Иванникова проступает близкая мне мысль о том, что человек приходит в свое настоящее не прямо из прошлого, а конструирует свое настоящее как реализацию образа будущего.

Концепция волевого смыслового действия, обобщенная во втором и третьем разделах монографии, в гегелевском смысле слова снимает концепцию вероятностного прогнозирования, изложенную в первом разделе книги.

Если доведенную до крайности квинтэссенцию концепции вероятностного прогнозирования можно выразить сравнением «человек как счетчик вероятностей», то идея «волевого человека» у Вячеслава Иванникова прямо связана с кредо психологии личности Алексея Леонтьева: «Поступок – начало личности». «Человек поступка» одерживает победу над человеком-«счетчиком вероятностей». «Человек поступка» преодолевает вероятностный прогноз, вооружаясь культурными орудиями, позволяющим в ситуации выбора совершить волевое действие.

Еще раз подчеркну, что «волевой человек», поднявшийся над ситуацией, одолевает «вероятностного человека». Тем самым Вячеслав Иванников в своих исследованиях экспериментально подтверждает гипотезу Льва Выготского о том, что в социогенезе, в истории развития высших психических функций бросание жребия выступает как снятая форма воли. Вероятностный прогноз в поступках личности оказывается на службе у интенционального прогноза. Он становится одним из ресурсов фонового уровня (термин Бернштейна), обеспечивающим ведущий уровень смыслового волевого действия.

Вряд ли будет преувеличением, если я скажу, что биография Вячеслава Иванникова – это биография счастливого человека, в которого верили и которого любили его учителя; человека, которого любят и в которого верят его соратники, ученики и студенты.

Алексей Николаевич Леонтьев не раз говорил мне, что Вячеслав Иванников, будучи самым знаковым заместителем декана факультета психологии МГУ, в бурные 1970-е гг. (напомню, А. Н. Леонтьев был основателем и деканом факультета с 1966 по 1979 гг.) предоставил ему возможность, неся вместе с ним бремя ежедневного управления факультетом психологии, дописать свой фундаментальный труд «Деятельность. Сознание. Личность» (1975).

В заключение этого предисловия я признаюсь в любви к своему другу, профессору кафедры психологии личности МГУ Вячеславу Иванникову.

Когда вам кто-нибудь скажет, что «почемучки исчезают в детстве», не верьте ему. И тому явное доказательство – книга неутомимого почемучки Вячеслава Иванникова «Культурно-историческая психология волевого действия: от прогноза – к поступку»… Это книга человека – исследователя и педагога, который своими «почему», обращенными к учителям, друзьям и ученикам, никому не давал и, надеюсь, еще долгие годы не даст покоя.

Заведующий кафедрой психологии личности МГУ

Александр Асмолов

11.02.2021

Раздел 1
Прогноз

Предисловие¹

Деятельность человека всегда целенаправленна. Это значит, что уже в начале деятельности в сознании человека имеется представление о ее ожидаемых результатах – о предстоящих изменениях окружающей обстановки и о положении человека в окружающей среде, о результатах собственных действий. Все эти образы будущего основываются на прошлом опыте и носят вероятностный характер. Абсолютно достоверных предсказаний в нашем вероятностном мире быть не может. Эволюция в вероятностном мире нашей планеты привела к формированию памяти, в которой сохраняются не только следы событий прошлого опыта, но и какие-то данные о вероятной последовательности событий. Таким образом организованная память дает возможность осуществлять вероятностное прогнозирование. В соответствии с последним реализуется адекватная предварительная подготовка к действиям, с наибольшей вероятностью способствующая достижению цели в наиболее вероятных предвидимых условиях. Следует согласиться с Л. Фогелем, А. Оуэнсом и М. Уолшем (Фогель, Оуэнс, Уолш, 1969), что разумное поведение можно рассматривать как сочетание способности предсказывать состояние внешней среды со способностью преобразовывать каждое предсказание в подходящую реакцию применительно к заданной цели.

Наша книга посвящена моторной преднастройке и ее связи с вероятностным прогнозированием. В ней также рассматривается структура памяти, способная обеспечить вероятностное прогнозирование, зависимость преднастройки от вероятностного прогнозирования и от значимости сигналов. Условные и ориентировочные реакции рассматриваются как крайние зоны большой группы реакций на прогнозируемую ситуацию в зависимости от степени определенности вероятностного прогноза.

Анализируются результаты экспериментальных исследований, скорости реакции человека в зависимости от мышечной преднастройки, а также данные по зависимости преднастройки от прогноза. Рассматриваются индивидуальные особенности людей, связанные с характером прогнозирования ими предстоящих событий и склонностью человека рассматривать окружающую среду как активного «партнера». Вопросы сенсорной преднастройки, характер нарушений вероятностного прогнозирования и преднастройки в патологии и ряд других вопросов остаются за пределами темы настоящей книги.

Глава I
Активность и вероятностное прогнозирование

Принцип активности глубоко пронизывает весь комплекс наук о поведении. Именно с утверждением этого принципа связывают рождение нового этапа в науке о поведении, так как через него проходит линия «водораздела» между классической физиологией и современной «физиологией активности» Н.А. Бернштейна (1896–1966).

Классическая физиология, как отмечает Н. А. Бернштейн (1947, 1962а, б, 1966а, б), в соответствии с господствовавшим тогда стихийным механистическим атомизмом, стремилась исследовать каждый орган и каждый элементарный процесс порознь, не рассматривая их влияние друг на друга. Организм изучали в покоящемся, недеятельном состоянии. Его рассматривали как систему, всегда находящуюся в равновесном состоянии с окружающей средой. Предполагалось, что это равновесие обеспечивается реакциями организма – ответными действиями, вызванными стимулами, воздействовавшими на организм. Все поведение организма трактовалось как цепь реакций, реализуемых разомкнутыми рефлекторными дугами со строго детерминированными входно-выходными отношениями. Соответственно этому и в психологии того периода деятельность интерпретировалась «как ответ на внешнее воздействие пассивного субъекта, обусловленный его врожденной организацией и научением» (Леонтьев, 1975, с. 74). В основу такого анализа бралась двучленная схема: «воздействие на реципирующие системы субъекта ^ возникающие ответные явления – объективные и субъективные – явления, вызываемые данным воздействием» (там же, с. 75). В бихевиоризме эта двучленная схема получила выражение S^R (стимул ^ реакция).

Лишь в 30-х годах нашего века эта двучленная схема анализа поведения была подвергнута резкой критике как в физиологии, так и в психологии. В физиологии в результате этой критики родилось одно из самых оригинальных современных направлений – «физиология активности», представленная в трудах выдающегося советского ученого Н. А. Бернштейна. Вместо принципиально неверных представлений о живом организме как о пассивной реактивной системе, реакции которой жестко детерминированы воздействиями внешней среды, выдвигается представление об организме как о системе, активно воздействующей на среду, стремящейся изменить ее в нужном организму отношении. Принцип активности глубоко пронизывает всю биологию. Он проявляет себя как в процессах роста и развития живых существ, так и в их борьбе за реализацию всего, что им потребно. Применительно к организации двигательных функций животных организмов этот принцип «выглядит как моделирование потребного будущего в форме задачи действия и как реализация интерполированной программы этого действия в порядке преодолевания внешних препятствий и активной битвы за результат» (Бернштейн, 1966б, с. 314).

Анализируя структуру управления двигательными актами, Н. А. Бернштейн обращает внимание на то, что зависимость между результатом движения и эффекторными командами неоднозначна, так как на результат движения, помимо этих команд, влияют неподвластные действующей особи силы (внешние и реактивные). Поэтому эффекторные команды не могут быть определителями действия. Не могут ими быть и афферентные сигналы, главным образом потому, что они содержат лишь информацию о том, «что есть», но не содержат информацию о том, «что надо сделать». «Единственным стандартом-определителем и для программы двигательного действия, и для ее выполнения, и для корригирования по обратным связям может являться только оформившаяся и отображенная каким-то образом в мозгу двигательная задача» (там же, с. 279). Произвольные движения, таким образом, включают в себя ряд этапов: 1) восприятие и оценка ситуации, обстановки, включающей в себя и самого индивида; 2) определение того, что должно стать вместо того, что есть (двигательная задача); 3) определение того, что надо сделать для реализации задачи; 4) определение того, как, с помощью каких наличных двигательных ресурсов надо это делать. Третий и четвертый этапы представляют собой программирование решения определившейся задачи.

Обязательной предпосылкой всякого акта превращения воспринятой ситуации в двигательную задачу является «заглядывание вперед» – экстраполяция будущего. «Наметить двигательную задачу (независимо от того, как она закодирована в нервной системе) – это необходимо означает создать в какой-то форме образ того, чего еще нет, но что должно быть… Только такой уяснившийся образ потребного будущего и может послужить основанием для оформления задачи и программирования ее решения» (там же, с. 280–281).

Наряду с экстраполяцией потребного будущего постоянно прогнозируется изменение ситуации, наступление в будущем определенных событий.

Различные стороны способности живых существ предсказывать наступление определенных событий изучались многими исследователями, среди которых в первую очередь следует упомянуть фундаментальные исследования Д. Н. Узнадзе (1961) и его школы по установке – готовности субъекта реагировать определенным образом на ожидаемое событие. В обширном цикле исследований Л. В. Крушинского (1960) было констатировано наличие этой способности у животных – экстраполяция животными, стоящими на различных уровнях эволюционного развития, направления движения приманки и выбор позиции, адекватной экстраполируемому движению. Следует отметить также ставшие уже классическими исследования Е. Н. Соколова (1958, 1960), который доказал, что при многократном применении одного и того же раздражителя у субъекта формируется нервная модель стимула и он начинает предсказывать появление именно этого раздражителя. В исследованиях П.К. Анохина (1955, 1957, 1968) была показана необходимость аппарата, предназначенного для восприятия предвосхищаемых результатов действия (акцептор действия). С. Г. Геллерштейн (1958, 1966) изучал, как испытуемые на основе раскрытия логической связи чередования сигналов предсказывают появление каждого сигнала. Очень важные факты получил Грей Уолтер (1965, 1966), который обнаружил в электрической активности мозга специальные волны, связанные с ожиданием стимула и готовностью к реакции.

Наши исследования также посвящены одному из аспектов моделирования будущего – его вероятностному характеру. Дело в том, что моделирование субъектом будущего существенно отличается от моделирования настоящего: оно не может быть в такой же степени определенным. Опираясь на сведения о наличной ситуации, доставляемые органами чувств, и используя определенным образом организованные сведения о прошлом (память), субъект может моделировать будущее лишь с той или иной степенью достоверности. Таким образом, существенной особенностью прогнозирования является его вероятностный характер.

Способность сопоставлять поступающую информацию о наличной ситуации с хранящейся в памяти информацией о прошлом опыте и на основании всех этих данных строить гипотезы о предстоящих событиях, приписывая им ту или иную вероятность, и была названа вероятностным прогнозированием (Фейгенберг, 1963).

Вероятностное прогнозирование может иметь различный характер (в зависимости от того, каких сторон «будущего» оно касается).

1. Вероятностное прогнозирование дальнейшего развития неподвластных субъекту событий. Внешние события по отношению к субъекту выступают здесь как «природа» в том смысле, в котором этот термин употребляется в теории игр, т. е. как совокупность сил, действия которых влияют на успешность действий субъекта, но сами никак от его действий не зависят.

2. Вероятностное прогнозирование того, что такие-то действия субъекта приведут к успеху, к достижению его целей или к удовлетворению потребности. Внешние события рассматриваются как зависящие от действий субъекта, изменяемые действиями субъекта. Такое прогнозирование – необходимый элемент планирования собственных действий, направленных на достижение некоторого результата. Здесь прогноз можно сравнить не с попыткой предсказать, куда вероятнее всего изменчивый поток вынесет щепку, а с попыткой определить, какие действия пловца в изменчивом потоке с наибольшей вероятностью позволят ему оказаться в заданном месте в заданный момент времени.

3. Вероятностное прогнозирование затрат (потерь, проигрыша), предстоящих субъекту на том или ином пути к достижению его цели в наиболее вероятных (соответственно прогнозу) предстоящих ситуациях (под затратами здесь понимаются энергетические затраты, затраты времени, степень риска в достижении других целей и т. п.).

В состав внешней среды может входить не только «природа», но и «партнер» – обозначим этим словом элементы среды, осуществляющие целенаправленное поведение; цели партнера часто не совпадают с целями субъекта (они могут быть даже враждебны, противоположны им). При наличии «партнера» прогноз должен включать в себя гипотезы о его наиболее вероятных действиях. Но ведь партнер активен, и поэтому вероятность тех или иных его действий зависит от действий субъекта, даже от того, какие еще не осуществленные действия субъекта представляются партнеру наиболее вероятными. В силу этого при наличии активного партнера «моделирование вероятного будущего» субъектом включает в себя рефлексивные процессы различного порядка, осознание того, «что он думает о том, что я думаю о нем». Проиллюстрируем эту мысль остроумными строками Бернса:

 
– Он целовал вас, кажется?
– Боюсь, что это так…
– Но как же вы позволили?
– Ах, он такой чудак!
 
 
Он думал, что уснула я
И все во сне стерплю,
Иль думал, что я думала,
Что думал он, что сплю.
 

(Пер. С. Я. Маршака)

Итак, при наличии активного партнера (в частном случае – противника) его предстоящие действия зависят от выбранных субъектом действий и должны прогнозироваться субъектом с учетом этого. Адекватным аппаратом для описания такого прогноза явится, вероятно, аппарат развивающейся теории игр.

Характер вероятностного прогнозирования связан с такими моментами деятельности субъекта, как его потребности, цели, возможности воздействовать на среду и на свое положение в ней, его способность влиять на ход событий, планировать и осуществлять целенаправленные действия. Вопрос о месте вероятностного прогнозирования в структуре деятельности субъекта рассматривается в работе А. Г. Асмолова (1977), выполненной в школе А. Н. Леонтьева. Автором разрабатываются представления об иерархической уровневой природе установки как механизма стабилизации деятельности и показывается, что механизм вероятностного прогнозирования функционирует на уровне операций – способов осуществления действия, соотносимых с условиями развертывания действия, которое, в свою очередь, подчинено осознаваемому предвидимому результату. При включении вероятностного прогнозирования в контекст деятельности на первый план выходит тот факт, что прогнозирование тех или иных операций и преднастройка – подготовка соответствующих моторных и сенсорных систем к определенному способу осуществления действия – выполняется не только на основе учета частот событий в прошлом. Субъект, подготавливаясь к будущим событиям, учитывает также значимость событий – отношение желаемого предвосхищаемого результата к дому способу действия, посредством которого этот желаемый результат может быть достигнут с наибольшей вероятностью. Субъект должен оценить для себя значимость прогнозируемых событий и соответствующие им способы осуществления действий. Иными словами, при выборе операций субъект ориентируется как на вероятность наступления той или иной ситуации, так и на ее значимость: вместе они образуют вероятностный прогноз достижения желаемого результата и планирование той или иной операции, с наибольшей вероятностью приводящей к цели действия.

Со значимостью связан и учет величины собственных затрат, необходимых для реализации действий субъекта. Оптимальными являются действия, могущие приблизить к достижению цели при допустимых затратах. Стало быть, затраты должны оцениваться в той же шкале, в которой оценивается значимость целей. Эта шкала должна иметь общие свойства с денежной шкалой – сопоставимой мерой оценки весьма разных объектов и явлений.

Способность к вероятностному прогнозированию, по-видимому, сформировалась в процессе эволюции, протекавшей в вероятностно организованной среде.

Жизнь на Земле протекает в условиях, которые могут сменяться в различном порядке: одни события следуют за другими лишь с некоторой (большей или меньшей) вероятностью, другие наступают закономерно. Например, по строго определенному закону изменяется длина светового дня в течение года, в определенном порядке чередуются времена года, определенным образом меняется положение Солнца, Луны и звезд на небе. Закономерное изменение условий среды дает возможность живым организмам использовать в своих целях опережающие реакции: от опережающих ход изменений среды химических реакций протоплазмы до упреждающих стихию разумных действий человека.

Опережающие реакции живых существ могут быть основаны:

1) на наличии механизмов, запускаемых в действие признаками будущих событий или предшествующими событиями, после которых с вероятностью единица (Р = 1) наступают определенные события (примером могут быть опережающие химические реакции, безусловные рефлексы);

2) на знании вероятностей (частот) следования одних событий за другими (преднастроечные реакции в их различных проявлениях);

3) на знании законов (правил) изменений среды (разумные действия человека).

Первая и третья ситуации дают возможность организму с опережением осуществлять реакции с конечным приспособительным эффектом. Вторая ситуация дает лишь возможность готовиться к возможным действиям. Такая готовность к предстоящим действиям (преднастройка) выражается в двигательных реакциях (принятие определенной позы и т. д.), в изменении функционального состояния органов чувств и двигательных систем (сенсибилизация органов чувств, изменение мышечного тонуса и др.), в изменении энергетического снабжения различных органов тела (повышение уровня сахара в крови, изменение тонуса сосудов и др.), в изменении направленности психических процессов.

В процессе эволюции живых организмов усложнялась – и при этом совершенствовалась – их организация. Сенсорные системы становились способными более тонко анализировать изменения в окружающей среде; эффекторные системы – более дифференцированно и адекватно условиям среды и потребностям организма влиять на среду и на собственное положение в ней; центральный аппарат управления – лучше сохранять следы прошлого (память) и управлять поведением, используя прошлый опыт и текущую афферентацию. Усложнение организации живых организмов было связано с увеличением числа клеточных элементов, образующих органы и функциональные системы. Но увеличение числа элементов, входящих в систему, никак не могло способствовать ускорению ее работы. Скорее наоборот. Таким образом, реакции становились все более совершенными, но недостаточно быстрыми. А реакция, даже самая совершенная, становится бесполезной, если осуществляется слишком поздно. Преодолению этих «ножниц» между скоростью и совершенством (дифференцированностью) реакций и способствовало появление возможности к вероятностному прогнозированию. Благодаря ему реакция начинается не тогда, когда уже имеется налицо ситуация, по отношению к которой эта реакция является адекватной. Первые фазы реакции начинаются раньше, тогда, когда имеется ситуация, вслед за которой в прошлом опыте субъекта с достаточно большой частотой (вероятностью) следовала именно та ситуация, по отношению к которой адекватна данная реакция. Организм опережает ход событий.

И хотя большая частота именно такого чередования событий в прошлом не гарантирует того, что и сейчас последовательность событий будет такой же, реагирование соответственно прогнозу, основанному на вероятностных характеристиках прошлого опыта, в большинстве случаев обеспечивает организму «выигрыш». В меньшем же числе случаев может быть и «проигрыш» – когда события развиваются маловероятным путем и организм оказывается не подготовленным к ним. Но это более редкое явление. «Проигрыш» может быть велик, вплоть до жизни данного организма, но он маловероятен. Вид, обладающий хорошим вероятностным прогнозированием, оказывается более приспособленным. А особи, погибшие в маловероятных ситуациях, – это как бы «плата» вида за свой выигрыш, за адаптацию к изменяющейся среде.

Ясно, что способность к вероятностному прогнозированию могла развиваться только в процессе эволюции, протекавшей в вероятностно организованной среде. В жестко детерминированной среде вероятностное прогнозирование не нужно, а в максимально дезорганизованной среде (имеющей максимальную энтропию) – оно бесполезно. Вероятностное прогнозирование организмов – порождение вероятностной организации мира, в котором они живут.

Развитие у живых организмов способности к вероятностному прогнозированию, обеспечивающему реализацию опережающих реакций, возможно только при двух непременных условиях: в вероятностно организованной среде и при наличии специальным образом организованной памяти.

Главная функция вероятностного прогнозирования – опережение событий внешней среды – достигается за счет заблаговременной подготовки к возможным действиям, а в ряде случаев и осуществления необходимых действий.

Глава II
Подготовка к предстоящему действию на основании прошлого опыта

Модель вероятностного прогнозирования

Мы уже говорили в первой главе, что вероятностное прогнозирование будущего может основываться только на прошлом опыте, хранимом памятью. Как же можно представить себе память, в которой хранятся сведения не только о минувших событиях, но и вероятности их наступления и связи между наступлением разных событий? Ведь именно такая память необходима для осуществления вероятностного прогнозирования.

Отвлечемся здесь от необычайной сложности организации памяти животных и человека, от того, что у человека память представляет собой систему действий и операций, направленных на создание смысловой организации прошлого опыта. Мы считаем необходимым особо подчеркнуть, что в описываемой ниже структуре памяти речь идет о памяти индивида, а не о памяти личности. Индивид является продуктом прошлого опыта, и его память рассматривается как следствие этого опыта. На уровне же личности, как отмечает А. Н. Леонтьев (1975), прошлые впечатления, события и собственные действия субъекта не выступают для него как покоящиеся пласты прошлого опыта, а становятся предметом его отношений и в зависимости от этих отношений меняют свой вклад в личность.

Попробуем описать такую структуру памяти, которая бы учитывала вероятности событий, имевших место в прошлом опыте, и на их основании обеспечивала вероятностный прогноз будущего.

Конечно, прогнозирование будущего животными и человеком гораздо сложнее. Мы хотим лишь показать, что даже сравнительно просто организованная система сохранения следов прошлого в состоянии осуществлять вероятностное прогнозирование будущего.

Представим себе систему, действующую в вероятностно организованной среде, составленной из последовательности событий А, В, С,, следующих друг за другом в случайном порядке с некоторыми определенными вероятностями.

Обозначим буквой А первое событие (явление, сигнал), с которым встретилась система. После этого события в памяти выделяется ячейка, которой присваивается метка «А». Тем самым в память записано, что событие А имело место в опыте системы. Точно так же после каждого впервые встретившегося события метка этого события присваивается новой ячейке. Таких ячеек будет организовано столько, сколько новых событий встретит система в среде. Набор этих ячеек удобно сравнить с каталогом, где каждой ячейке соответствует свой ящик. Для каждого наступившего события, помимо организации новой ячейки (ящика), если событие наступило впервые, делается запись на карточку, которая ставится в ящик, заведенный для предшествующего события. Пусть, например, после события А наступило событие В. Тогда заводится ящик для В (поскольку В встретилось впервые) и, кроме того, карточка «В» ставится в ящик А – фиксация в памяти того, что В было после А. Карточка с записью прошедшего события каждый раз (в который бы раз ни произошло событие) ставится в ящик того события, которое непосредственно предшествовало данному. Каждая новая карточка ставится в ящик впереди других карточек.

Сформированная таким образом память уже может обеспечить системе возможность вероятностного прогнозирования предстоящих событий и, следовательно, возможность преднастройки – подготовки к действиям, адекватным прогнозируемым событиям. В простейшем случае прогноз осуществляется следующим образом. Чтобы построить прогноз событий, после того как наступило некоторое изменение среды (например, событие А), из памяти извлекается ящик с меткой А. В этом ящике подсчитывается доля карточек А по отношению ко всему числу всех карточек в ящике – это и будет вероятность, с которой прогнозируется наступление события А; доля карточек В по отношению ко всем карточкам составит вероятностный прогноз наступления события В и т. д.

Таким образом, вероятность, с которой прогнозируется событие В в случае наступления события А, равна n_BN, где – число карточек В среди всех N карточек в ящике А. Система подготавливается к действиям, соответствующим событиям А, В, С,, в соответствии с величиной вероятностного прогноза n_A/N, n_B/N, n_C/N.

Здесь для прогнозирования используется вся память, накопленная за всю «жизнь» системы. В частном случае, если сразу после события А всегда следовало только определенное событие (например, В), ящик А будет заполнен только карточками В, и в этом случае событие В будет прогнозироваться после А с вероятностью 1.

Однако такая «память на всю жизнь» оказывается весьма ненадежной, если система находится в среде, вероятностные характеристики которой изменяются во времени. Чтобы сделать прогнозы хоть сколько-нибудь соответствующими изменившейся среде, система должна «прожить» в этой среде отрезок времени, соизмеримый с уже прожитой ранее «жизнью». Система оказывается косной, плохо адаптирующейся к изменяющимся внешним условиям. При этом, чем «старше» система, тем труднее она приспосабливается к изменяющейся среде. Опыт, приобретенный системой за последнее время, играет все меньшую роль, по сравнению с длительно накапливавшимся старым опытом. Таким образом, чтобы хорошо приспосабливаться к изменчивой среде, способность забывать не менее полезна, чем способность запоминать.

Наша система окажется более адаптивной, если она будет осуществлять вероятностное прогнозирование, опираясь не на «память всей жизни», а лишь на опыт последнего периода.

Если произошло событие А, то модель просматривает N карточек, последними поставленных в ящик А, и подсчитывает, какую часть от N составляют карточки событий А, В, С и т. д. В соответствии с полученными величинами и прогнозируются вероятности возникновения событий А, В, С,, и осуществляется преднастройка к соответствующим действиям.

Система, способная не только запоминать, но и забывать, т. е. использующая для прогнозирования лишь недавний опыт, может адаптироваться к изменяющимся условиям. В частности, ее прогнозирование достаточно для выработки классического условного рефлекса и его угашения. Но недостатки в прогнозировании такой системы еще весьма существенны.

При таком обращении к прошлому опыту весьма важен вопрос о рациональном выборе числа N. При N=1 прогноз носит не вероятностный, а жестко детерминированный характер: всегда предсказывается с вероятностью Р = 1 (однозначно) то событие, которое в последний раз следовало за событием А. При N=1 хорошее прогнозирование будет обеспечено только в том случае, если вслед за А всегда следует одно и то же событие. Однако такая ситуация встречается разве лишь в хорошо поставленном эксперименте по выработке условных рефлексов.

При маленьком N система окажется очень «доверчивой» в своем прогнозе; влияние на прогноз случайного, но недавно встретившегося события будет значительным; система будет быстро менять прогноз даже под влиянием случайных изменений среды. При слишком большом N модель, наоборот, окажется слишком «косной» в своем прогнозе, недостаточно чуткой к изменениям вероятностных характеристик среды. Если N равно числу всех карточек в ящике (т. е. модель обладает «бесконечно большой» памятью – в пределах всей ее жизни), то вероятностный прогноз будет достаточно хорошим лишь до тех пор, пока будут оставаться стабильными вероятностные характеристики «среды обитания» модели. Если вероятностная структура среды изменится, модель начнет выдавать неверные прогнозы и будет медленно приспосабливаться к новой среде.

Как видим, вероятностный прогноз оказывается неточным как при слишком малом N («доверчивая» модель), так и при слишком большом N («косная» модель). Рациональный выбор N зависит от того, в какой среде работает модель, как быстро меняются вероятностные характеристики этой среды.

Описанный выше вариант памяти носит характер «все или ничего»: начиная с какого-то момента все события помнятся одинаково хорошо, более же ранние события как бы нацело вычеркнуты из памяти.

Можно усложнить характер забывания в нашей модели. Пусть карточки в картотеке имеют некоторый «весовой коэффициент давности» события: лучше помнится то, что было недавно. Первые N₁карточек, стоящие в ящике (недавние события), имеют коэффициент a₁. Следующие N₂ карточек (более давние события) имеют коэффициент а, меньший чем а. Следующие N₃ карточек (еще более давние события) имеют еще меньший коэффициент а₃ и т. д.

В величину вероятностного прогноза события В при условии, что непосредственно перед тем было А, входят: доля карточек В среди первых N₁ карточек в ящике А с коэффициентом а₁, доля карточек В среди следующих N₂ карточек в ящике А с коэффициентом а₂, доля карточек В среди следующих N₃ карточек в ящике А с коэффициентом а₃ и т. д. Вероятность того, что наступит событие В при условии, что произошло событие А, будет такой:

где а₁>а₂>а₃….

Это и есть вероятность, с которой прогнозируется наступление события В в случае, если произошло А. Точно так же для любого другого события С:

При такой организации памяти моделируется уже не только вероятностное прогнозирование и, в частности, классический условный рефлекс; но и еще одно интересное явление, которое наблюдается в опытах по переделке условных рефлексов.

Пусть собака в определенных условиях после звонка всегда (в течение достаточно долгого времени) получала пищу. В результате в этих условиях после звонка у собаки начинается усиленное выделение слюны – результат того, что попадание пищи в рот прогнозируется с большой вероятностью. Однако в очередной раз после звонка собака не получила пищу, а последовало болевое раздражение лапы. То же повторилось в следующий раз после звонка – и еще несколько раз. Теперь уже в ответ на звонок собака отдергивает лапу, а усиления слюноотделения не наблюдается. Собака ведет себя так, как будто она «забыла», что ее кормили после звонка, но «помнит», что после звонка было больно лапе. Однако опыт показывает, что собака ничего не «забыла». Если оставить такую собаку на достаточно длительное время в покое (не кормить после звонка и не пользоваться током), а затем привести в лабораторию и включить звонок, у нее может возникнуть усиленное слюноотделение. Собака как бы «вспомнила», что ее когда-то кормили после звонка, и как бы «забыла» более недавние события – болевое раздражение после звонка.

Похожие явления можно наблюдать и у человека. В квартире во время ремонта перенесли выключатель – он был слева от двери, а стал справа. Первое время хозяин, заходя в квартиру, по привычке шел в темноте налево. Но через небольшое время он переучивается и идет уже к выключателю направо. Но если в это время хозяин уедет на месяц, то, вернувшись, он может снова начать искать выключатель на левой стороне, как говорят, «по старой памяти». Человек как бы «забыл» более недавний кратковременный опыт и как бы «вспомнил» ранее «забытый», более старый, но долговременный опыт.

Такое «забывание» старого при изменении среды и «вспоминание» после перерыва обеспечивается в модели с «весовым коэффициентом давности». Недавние события могут «перевешивать» даже длительный, но более старый опыт, благодаря высокому «весовому коэффициенту давности» (площадь S₂ на рисунке 1 больше площади S₁). По прошествии длительного времени, когда «весовой коэффициент давности» тех же событий уменьшится, опыт этого короткого периода уже не доминирует над длительным опытом (площадь S₂ меньше площади S₁). Но если теперь вновь восстановить такие же вероятностные характеристики среды, как в период t₁t₂, то обучение уже пойдет быстрее, чем в первый раз: площадь S₃ суммируется с площадью S"₂; поэтому время повторного обучения t₃t₄ окажется меньше времени первичного обучения t₁t₂. Повторное обучение требует тем меньшего времени, чем быстрее оно проводится после первичного обучения и чем длительнее было первичное обучение.

В модели, как она описана выше, вероятностное прогнозирование осуществляется по отношению к одному событию, предшествующему прогнозируемому событию. Ясно, однако, что такой прогноз не может быть достаточно надежным в среде, в которой имеются связи между событиями не только рядом стоящими, но и более отдаленными (марковские последовательности² с «глубиной марковости» 2 и больше). Так, например, событие D может следовать с высокой вероятностью за событием В, если перед В было А, и с низкой вероятностью, если перед В было С. В описанной выше модели прогноз вероятности наступления события D после В осуществляется без учета того, какое событие предшествовало В – в ящике В не содержится информации о том, что предшествовало событию В.

Рис. 1. Весовой коэффициент давности событий.

На оси ординат – весовой коэффициент давности, на оси абсцисс – давность событий: I – кратковременный недавний опыт «перевешивает» более длительный, но давний; II – по прошествии некоторого времени этот «перевес» утрачивается; III – повторное обучение требует меньше времени, чем первоначальное

Наряду с описанными выше ящиками, на передней панели которых записано одно какое-либо событие (ящики первого порядка), заведем в нашей модели еще ящики второго порядка – такие ящики, на передней панели которых записаны два последовательных события: АА, АВ, АС,, BA, ВВ, ВС…, СА, СВ, СС,…. Карточка D, поставленная, например, в ящик АВ, означает, что событие D произошло после события В, перед которым было событие А. В приведенном выше примере карточка D будет частой карточкой в ящике АВ и редкой – в ящике СВ.

Ящики второго порядка, как следует из изложенного, обеспечивают лучшее вероятностное прогнозирование, чем ящики первого порядка. Еще более надежное прогнозирование обеспечивают ящики третьего порядка, на которых записаны три последовательных события: наличие большого числа карточек D в ящике DAB, например, означает, что если после D следовали события А и В, то с высокой вероятностью вновь произойдет событие D.

Ящики второго и более высоких порядков не только обеспечивают лучший прогноз, чем ящики первого порядка, но и дают возможность выработки «ситуационных» условных рефлексов. Представим себе такую ситуацию. Физиологи А и В работают на одних и тех же собаках, но в разное время. Физиолог А подкрепляет звонок С пищей D. Физиолог В – легким уколом лапы Е. В первом случае у собаки возникает пищевая реакция, во втором – оборонительная. Если звонка нет, собака не реагирует пищевой или оборонительной реакцией на вид физиологов А и В. На звонок же она после выработки условных рефлексов реагирует по-разному. Если перед звонком С она видела физиолога А, то она, не дожидаясь подкрепления D, отвечает пищевой реакцией. Если перед звонком С она видела физиолога В, то, не дожидаясь подкрепления Е, реагирует отдергиванием лапы. В модели это обеспечивается тем, что карточки D (пища) попадают в ящик АС, а карточки Е (укол) – в ящик ВС. Поэтому при возникновении комплекса событий А и С прогнозируется высокая вероятность возникновения события D; если эта вероятность P(D/AC) близка к единице, то наблюдается пищевая реакция. При возникновении же комплекса событий В и С прогнозируется высокая вероятность возникновения события Е; если Р(Е/ВС) выше некоторого «порогового» уровня, наступает оборонительная реакция.

Наличие в модели ящиков высоких (второго и выше) порядков позволяет моделировать не только классические условные рефлексы, описанные И. П. Павловым, но и условные рефлексы, названные Ю. Конорским условными рефлексами второго типа (в отличие от классических – условных рефлексов первого типа). Условные рефлексы второго типа известны в литературе и под другими названиями – инструментальных условных реакций или оперантного поведения.

В чем же различие между условными рефлексами первого и второго типа?

Общая схема условного рефлекса первого типа может быть записана символически следующим образом. Исходное состояние системы таково, что стимул SA вызывает реакцию R_A (S_A→R_A). Другой стимул S_B реакции R_A не вызывает. Если же вслед за стимулом S_B следует стимул S_A, то реакция R_A возникает (S_BS_A®R_A). В этом случае принято говорить, что условный раздражитель S_B «подкрепляется» безусловным раздражителем S_A. Если теперь такое совместное действие стимулов S_B и S_A повторяется достаточное число (n) раз, то уже одного стимула S_B оказывается достаточно, чтобы вызвать реакцию R_A. Коротко это будет выглядеть так:

S_A вызывает R_A

S_B не вызывает R_A

SBSA вызывает RA

………….

…………. n раз

………….

S_B вызывает R_A.

Для характеристики условного рефлекса второго типа опишем один из экспериментов Конорского. Собаку оставляли в пустом помещении. Время от времени собака без видимой причины лаяла. Каждые несколько минут раздавался стук метронома, и если собака в этот момент лаяла, то из пищевого контейнера падал кусочек мяса. Вскоре собака стала лаять в экспериментальной обстановке постоянно. Но лай «подкреплялся» мясом только тогда, когда стучал метроном. В результате собака начинала лаять именно тогда, когда стучал метроном. Именно так осуществляется дрессировка животных, когда животное учат в ответ на определенный сигнал выполнять определенное действие.

Если мы теперь сравним условные рефлексы первого и второго типа, то увидим, что за сходством терминологии здесь скрывается существенное различие явлений. В первом случае «подкрепляющим» называют такой стимул, который «безусловно» вызывает у животного вырабатываемую реакцию (S_A→R_A). Так, в опытах с пищевыми условными рефлексами мясо (подкрепляющий стимул) «безусловно» вызывает пищевую реакцию – слюноотделение. Во втором же случае вообще нет такого стимула, который «безусловно» вызывает лай. «Подкрепление» же (мясо) играет другую роль – роль вознаграждения. В условных рефлексах второго типа нет аналога ситуации S_A→R_A

В нашей модели наличие ящиков первого порядка достаточно для моделирования классических условных рефлексов, но не может обеспечить реализации условных рефлексов второго типа. Иначе обстоит дело, если использовать ящики высших порядков. Наличие карточки F в ящике Е_С моделирует след в памяти того, что событие F произошло после С, которому предшествовало Е. Из вышесказанного ясно, как ящик Е_С может быть использован для того, чтобы осуществить вероятностное прогнозирование предстоящих событий, в частности предсказать вероятность наступления события F.

Но ящики второго (и более высокого) порядка могут быть использованы еще и другим образом. Под каждой буквой (в нашем примере F, Е, С) можно понимать любое событие, воспринимаемое животным. Таким событием может быть и внешнее явление, и собственное действие животного: сгибание лапы, лай и т. п.

Пусть F будет означать появление мяса, Е – стук метронома, С – лай. Послышался стук метронома Е. Собаке же хочется мяса F. Что надо сделать, чтобы с наибольшей вероятностью получить мясо? В памяти-картотеке просматриваются ящики Е_А, Е_В, Е_С,, где А, В, С… – различные действия собаки. В каждом из этих ящиков подсчитывается вероятность наступления желаемого события (появление мяса). Таким образом, используя ящики второго порядка, можно не только осуществлять вероятностное прогнозирование внешних событий, но и строить планы собственных действий С, приводящих с наибольшей вероятностью в заданных условиях (произошло Е) к желаемому результату («хочу мяса» – Е). Еще лучше эта задача решается с ящиками более высоких порядков. Ящики n-го порядка позволяют строить планы действий, состоящие из n минус 1 шагов, приводящих с наибольшей вероятностью к желаемому результату в заданных условиях. С помощью ящиков n-го порядка можно строить и более короткие планы действий – из n минус к шагов, но зато к первых элементов будут использованы для более точного прогноза.

Чем более высокого порядка ящиками располагает модель, тем точнее она осуществляет вероятностное прогнозирование, тем более длинные планы действий можно строить. Но это дается ценой значительно большей громоздкости памяти и «перебора» при выборе из памяти. Число ящиков в модели сильно увеличивается при возрастании их высшего порядка (n).

При том же числе т возможных событий (т. е. таких событий, которые наступили хоть раз в жизни модели) модель может содержать: ящиков первого порядка – т, ящиков второго порядка – m², ящиков третьего порядка – m³,, ящиков n порядка – mⁿ.

Так что в простой среде пользоваться ящиками высоких порядков нецелесообразно: процедура прогнозирования становится громоздкой и длительной, а выигрыш в точности может быть малым или даже совсем отсутствовать (если, например, среда представляет собой бернуллиеву последовательность, т. е. случайную последовательность, в которой вероятность возникновения того или иного события не зависит от предшествовавшего события).

Здесь мы сталкиваемся с тем, что стремление улучшить вероятностное прогнозирование приводит к чрезвычайно громоздкой модели памяти. А нельзя ли каким-либо образом несколько разгрузить память, не ухудшая результатов вероятностного прогнозирования? Нельзя ли запоминать не все в равной степени и даже кое-что совсем не запоминать? Вслед за этим сразу же возникает другой вопрос: что именно надо запоминать более основательно, чтобы сохранить способность к вероятностному прогнозированию?

Пусть наша модель запоминает не все, что поступит на ее вход, с одинаковой глубиной. До сих пор блок памяти системы имел на входе сигналы («внешние события»), а на выходе, в качестве конечного продукта, – вероятностный прогноз, который мог быть использован следующими блоками, осуществляющими преднастройку. Теперь же и сам блок памяти должен будет использовать свой «продукт» – прогноз.

Если произошло событие А, то с помощью ящика «А» подсчитывается Р(А) – вероятность того, что снова произойдет А, Р(В) – вероятность того, что наступит событие В…, Р(К) – вероятность того, что наступит событие К. Это и есть вероятностный прогноз.

Предположим, что после этого наступило событие Y – событие, вероятность наступления которого, согласно прогнозу, равнялась P(Y). Теперь, как мы уже писали выше, следует поставить карточку Y в ящик А. Но карточка ставится с разным «весом» в зависимости от степени неожиданности события Y, она ставится с коэффициентом 1— P(Y).

Назовем эту величину коэффициентом неожиданности. Если в прошлом опыте после А всегда следовало Y, то Р(Y) = 1 (субъективная «модель среды» точно соответствует среде). Тогда 1—Р(Y) = 0, т. е. повторно наступившее событие Y не запоминается, не загружает память. В жестко детерминированной среде модель перестает запоминать, как только «научается» безошибочно прогнозировать ход событий. Но, если среда изменится и наступит не то событие, которое прогнозировалось, это событие врежется в память с максимальным коэффициентом неожиданности 1–0 = 1. Каждое событие запоминается тем сильнее (т. е. оказывается труднее забываемым), чем более неожиданным (удивительным) было возникновение его в данный момент.

Вероятности ожидания сигналов или ситуаций могут меняться от Р = 1 до очень маленьких величин. Всегда ли субъект учитывает все значения вероятностей или он может работать более экономно?

Можно предположить, что преднастройка осуществляется лишь по отношению к действиям, адекватным такой ситуации, возникновение которой прогнозируется с вероятностью, превышающей некоторую минимальную величину Р₀. Величина Р₀ играет роль абсолютного порога вероятностного прогноза. К ситуациям, появление которых прогнозируется с вероятностью меньшей, чем Р₀ преднастройка не осуществляется. Если Р₀ = 1/10 (а из экспериментальных данных вытекает, что это примерно так), то при наличии равновероятных сигналов вероятностный прогноз достигает пороговой величины Р₀ лишь при числе сигналов до 10; при большем числе сигналов вероятностный прогноз появления каждого из них меньше порогового. Если же сигналы возникают с неодинаковыми вероятностями, то среди них могут оказаться сигналы с Р>0,1, но число таких сигналов будет всегда меньше 10 – независимо от общего числа сигналов. А это значит, что, как бы велико ни было число возможных сигналов, при наличии порога Р₀ организм упрощает ситуацию так, как будто число возможных сигналов не больше, чем 1/Р₀ (т. е. не более 10 в приводимом примере). Наличие порога Р₀ позволяет при большом общем числе альтернатив принимать во внимание при прогнозировании лишь небольшую часть (не более 1/Р₀) наиболее вероятных альтернатив.

Различие в подготовке к действиям на два сигнала наблюдается лишь тогда, когда различие прогнозируемой вероятности появления этих сигналов достаточно велико, больше некоторого ΔР – дифференциального вероятностного порога. В частности, для выработки условного рефлекса выработка прогноза с Р = 1 не является необходимой (такая ситуация практически недостижима даже в эксперименте); достаточно, чтобы прогнозируемая вероятность подкрепления была близкой к единице (Р≥1–ΔР).

Описанная структура памяти отражает лишь одну ее сторону, но именно ту, которая позволяет понять, как из прошлого опыта создается прогноз будущего, как осуществляется вероятностное прогнозирование.

Подготовка к действию и значимость сигнала

В приведенной выше структуре памяти в основу прогноза кладется частота (вероятность) возникновения событий и их сочетаний. При этом другие характеристики событий принимаются одинаковыми. Между тем ясно, что в действительности и преднастройка, и реакция субъекта на события сильнейшим образом зависят от значимости этого события для субъекта. Рассмотренная выше ситуация, когда все события принимаются как равные по значимости, является искусственной – удобной для первоначального исследования, но отличной от ситуации в реальной жизни. Очевидно, что сообщение о том, что этажом ниже возник пожар, вызовет совсем иную по силе и быстроте реакцию, чем сообщение о том, что этажом ниже ветер выбил стекло в окне – даже в том случае, если априорная вероятность этих сообщений одинакова. Равновероятные события могут вызвать очень различную преднастройку и различные реакции. Два разных субъекта различно реагируют на одну и ту же ситуацию даже при одинаковой неожиданности ее возникновения, если эта ситуация имеет для них различную значимость.

Значимость – величина субъективная, различная для разных субъектов, да и для одного и того же субъекта меняющаяся в зависимости от различных обстоятельств и прежде всего от целей субъекта. Дать определение значимости очень трудно; вместе с тем реальность ее существования и влияния на реакции субъекта не вызывает никакого сомнения. Совокупность значимостей, достаточно постоянных для данного субъекта, составляет существенную характеристику его личности. Это выявляется в его индивидуальных реакциях, в его системе предпочтений. Так, один предпочитает провести вечер на концерте Баха, а другой – за столом с приятелями. Но, чтобы сравнить то и другое и решить вопрос о предпочтении, надо измерить предпочитаемые вещи в сравнимой системе единиц. Поскольку каждый осуществляет такое сравнение, можно предположить, что у субъекта имеется некая единая шкала оценки значимости для различных ситуаций. Такая шкала напоминает деньги – всеобщий эквивалент, единую систему для оценки самых различных предметов и благ, дающую возможность сравнивать их. Только наличие такой единой шкалы (меры) может обеспечить систему индивидуальных предпочтений, выборов. Мы здесь не будем рассматривать, как формируется индивидуальная система значимостей. Ясно, что она связана с опытом, включая воспитание, влияние социальной среды.

В эксперименте, в ситуации, значительно упрощенной, по сравнению со сложными жизненными коллизиями, удается показать, как значимость сигнала влияет на время реакции на этот сигнал.

В экспериментах, проведенных на 26 испытуемых (студентах 20–29 лет), с помощью цифровой лампы предъявлялась случайная последовательность сигналов— цифры 1 и 2 с заданными частотами (соответственно Pj и P). По инструкции испытуемый должен был в ответ на появление сигнала 1 возможно быстрее и без ошибок нажимать ключ левой рукой, а в ответ на сигнал 2 нажимать другой ключ правой рукой. Время реакции регистрировалось электрическим миллисекундомером, включавшимся при появлении сигнала и выключавшимся при правильном нажимании ключа (при этом происходило и выключение сигнала).

Эксперименты проводились с тремя последовательностями сигналов (по 120 сигналов в каждой), различавшихся вероятностями появления сигналов 1 и 2:

а) последовательность: Р₁ = Р₂ = 0,5;

б) последовательность: Р₁ = 0,75; Р₂=0,25;

в) последовательность: Р₁ = 0,83, Р₂ = 0,17.

В I серии опытов испытуемые получали обычную почасовую оплату, зависящую от времени занятости в эксперименте.

Во II серии опытов вводилась еще дополнительная плата за каждую быструю и правильную реакцию на сигнал 2, что делало этот сигнал более значимым для испытуемого. Эта дополнительная плата была неодинаковой в разных сериях и в целом обеспечивала примерно одинаковый выигрыш для всех трех последовательностей сигналов.

В экспериментах с одинаковой значимостью сигналов 1 и 2 (первая серия) время реакции на сигнал и доля ошибочных реакций оказались большими на маловероятный (редкий) сигнал и меньшими на высоковероятный (частый) сигнал.

В экспериментах с неодинаковой значимостью сигналов для испытуемого (вторая серия) оказалось, что при повышении значимости одного из сигналов (2) время реакции на него и доля ошибочных реакций отчетливо снижается. Приводим в таблице 1 результаты этих исследований.

Как видим из этих экспериментов, введение дополнительной платы за правильную и быструю реакцию на сигнал увеличивает значимость отдельного сигнала для субъекта, что сказывается на укорочении времени реакции на этот сигнал. Значимость здесь формируется системой вознаграждений (или наказаний) за определенные реакции.

Повышение значимости сигнала для субъекта через увеличение вознаграждения (платы) за быструю и правильную реакцию на этот сигнал ведет к укорочению времени реакции на этот сигнал и к уменьшению числа ошибок на более значимый сигнал. При наличии двух сигналов, имеющих разную значимость для субъекта, время реакции на редкий (маловероятный) сигнал может не только сравняться с временем реакции на частый (высоковероятный) сигнал, но (при достаточном разведении вероятностей появления сигналов) даже стать более коротким, чем время реакции на частый, но менее значимый для субъекта сигнал.

Таблица 1

Время реакции и процент ошибочных реакций на сигналы одинаковой и неодинаковой значимости

Таким образом, время реакции зависит не только от частоты (вероятности) сигнала, но и от его значимости. Это было, в частности, хорошо показано в работе А. Н. Леонтьева и Е. П. Кринчик (47, 48), в которой редкий, но значимый («аварийный») сигнал вызывал быструю реакцию испытуемого.

Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что исследование зависимости времени реакции от значимости сигнала принципиально отличается от исследования зависимости времени реакции от частоты сигнала. Частоту сигнала экспериментатор может задать, а затем проследить, как зависит от нее время реакции. Частота сигнала – объективная величина. Значимость же не может быть полностью задана экспериментатором. Одно и то же событие имеет разную значимость для разных субъектов. Исследователь может судить о значимости только по реакциям испытуемого. В условиях эксперимента исследователь может менять лишь оплату (вознаграждение или наказание) за реакции испытуемого. Но плата и значимость – не одно и то же. Значимость – лишь функция платы. При этом значимость – нелинейная функция платы. При очень маленьких платах значимость почти не меняется с изменением платы. Затем с ростом платы наступает участок прямой и отчетливой зависимости значимости от платы. При очень высокой плате, по-видимому, дальнейшее изменение платы почти не влияет на значимость.

Формализовать понятие значимости во всей сложности не представляется нам возможным, по крайней мере, в настоящее время. В этом отношении мы должны присоединиться к мнению Ф. В. Вассина относительно трудностей формализации «значения – для субъекта», личностного смысла (А. Н. Леонтьев).

Тем не менее для более ограниченных задач, для частного круга простых ситуаций могут быть сделаны попытки формализации понятия значимости.

Пусть стимулы S_A и S_B, требующие соответственно реакций R_Aи R_B, следуют в случайном порядке с равными вероятностями Р_А и P_B. Если в этих условиях время реакции на эти стимулы Т_А и T_B оказываются одинаковыми, то естественно считать, что оба стимула имеют одинаковую значимость для субъекта.

Если в тех же условиях время реакции на один из стимулов оказывается меньшим (T_A<T_B), то будем считать, что значимость стимула S_A для данного субъекта больше, чем значимость для него стимула S_B. Значимость здесь выступает как фактор, «искажающий» зависимость времени реакции на стимул от вероятности стимула. Значимость тем больше, чем больше это «искажение».

Если мы имеем дело с двумя стимулами S_A и S_B неодинаковой значимости, то можно подобрать такое соотношение их частот Р_А и P_Bв случайной последовательности сигналов, при которой времена реакции Т_А и T_B окажутся одинаковыми. 0 возможности такого подбора вероятностей появления стимулов говорят описанные выше эксперименты, из которых следует, что при неодинаковой значимости стимулов время реакции на маловероятный стимул может не только сравняться, нот даже стать меньше, чем время реакции на высоковероятный стимул.

Пусть для уравнивания времени реакции Т_А и T_B понадобилось так изменить вероятности стимулов, что вероятность менее значимого стимула в n раз больше, чем вероятность более значимого (P_B=nР_Δ). Можно условиться считать, что в этом случае стимул S_A в п раз более значим для субъекта, чем стимул S_B.

Такая метрика определения значимости является условной, но она и не может быть абсолютной.

Эта попытка формализации понятия значимости применима лишь в очень ограниченном круге явлений и не может быть распространена на широкий круг многообразных и разнородных психологических феноменов, в которых выступает значимость тех или иных явлений для субъекта. Такой широкий подход к изучению значимости ждет еще как теоретического, так и экспериментального исследования.

Заключение

Быстрота и целесообразность реакций субъекта при возникновении тех или иных ситуаций или сигналов в значительной мере зависят от предварительной подготовки к этим реакциям еще до того, как возникла соответствующая ситуация. Подготовка осуществляется по отношению к тем реакциям, которые целесообразны (соответствуют целям субъекта или удовлетворению его потребностей) в ситуациях, прогнозируемых как наиболее вероятные. Вероятностное прогнозирование основано на прошлом опыте субъекта и возможно лишь при сохранении в памяти субъекта вероятностно упорядоченных следов минувших событий, вероятностно организованного прошлого опыта.

Описывая в этой главе модель такой вероятностно организованной памяти, на которой может основываться вероятностное прогнозирование, мы стремились показать, что даже сравнительно несложно организованная система упорядочения информации о прошлом опыте может быть достаточной для вероятностного прогнозирования предстоящих событий.

Неодинаковая значимость для субъекта различных событий отчетливо влияет на характер его реакций.

Изучение значимости событий для субъекта представляется в вышей степени актуальным. Оно затрудняется сложностью проблемы, отсутствием четкого определения значимости, принятого достаточно большим числом исследователей.

Однако для ограниченного круга сравнительно простых ситуаций возможна некоторая формализация понятия значимости и установление принципов ее измерения. В этой главе такая попытка сделана применительно к области измерения времени реакции в ответ на сигналы, следующие в случайной последовательности.

Глава III
Условная и ориентировочная реакции как опережающие реакции при различной степени неопределенности прогноза

Понятие «ориентировочная реакция», как это нередко бывает с научными терминами, проделало определенную эволюцию. Если И. П. Павлов понимал под этим термином рефлекс «что такое?» – комплекс изменений, связанный с установкой органов чувств при неожиданном воздействии раздражителя, то теперь в комплекс изменений, обозначаемый термином «ориентировочная реакция», многими авторами включается также десинхронизация электрической активности мозга, возникновение неспецифического ответа в виде «вертекс-потенциала», колебание электрического потенциала кожи (КГР), изменение мышечного тонуса, некоторые вегетативные сдвиги. Мы будем здесь пользоваться термином «ориентировочная реакция» в этом широком смысле, не вдаваясь в обсуждение того, насколько удачным он является.

При делении реакций на условные и безусловные ориентировочная реакция оказывается в каком-то промежуточном положении: она, как и безусловные, не требует предварительной выработки, но, как условные, связана с индивидуальным прошлым опытом (например, ее угасание при потере раздражителем «новизны»). На связь ориентировочных и условных реакций указывает и тот факт, что вторые особенно хорошо вырабатываются на те сигналы, которые вначале вызывают сильную ориентировочную реакцию (Соколов, 1958). При выработке условного рефлекса между ним и ориентировочной реакцией возникают своеобразные «ножницы»: условная реакция усиливается, а ориентировочная ослабевает. Создается впечатление, что это две «антагонистические» реакции.

Попробуем, однако, рассмотреть эти две реакции как разные стороны единого процесса.

Избирательность подготовки к действиям и неопределенность прогноза

Мы исходим из представления о том, что на основе прошлого опыта субъект способен прогнозировать (экстраполировать) дальнейшие изменения среды на некоторый отрезок времени. Прогноз относительно наступления определенных событий и соответствующих им действий всегда носит вероятностный характер: одни события и действия ожидаются с большей, другие – с меньшей вероятностью. В соответствии с прогнозом субъект осуществляет подготовку к ожидаемым действиям, активируя одни и притормаживая другие системы.

В ситуации определенного прогноза, когда можно почти однозначно предсказать наступление определенного события, субъект получает возможность осуществлять действие раньше, чем появится ситуация, по отношению к которой это действие является адекватным (условный рефлекс).

В условиях неопределенного прогноза осуществляется подготовка к нескольким возможным действиям – чем больше степень неопределенности прогноза, тем больше систем должно быть подготовлено к действию. Такой предварительной подготовкой систем в ситуации неопределенного прогноза и является ориентировочная реакция.

В этой главе делается попытка рассмотреть ориентировочную и условную реакции как опережающие реакции в условиях различной степени неопределенности прогноза. С этой целью нами была проведена серия экспериментов, в которых изучались особенности преднастройки в ситуации определенного и неопределенного прогноза.

Методика исследования состояла в следующем. Испытуемому давали инструкцию реагировать возможно быстрее движением правой руки на появление светового квадрата и движением левой руки – на появление светового треугольника. Испытуемому сообщали, что перед световыми сигналами будет подаваться сигнал «внимание» (звук длительностью 1,5–2 с). Спустя 1,5–2 с после включения звука на табло появлялся один из световых сигналов. Следующая пара сигналов (звук и свет) подавались через 8—15 с. Было проведено две серии опытов. В одной серии опытов (серия А) испытуемому предъявлялись два световых сигнала в случайном порядке с равной вероятностью (P₁ = P₂ = 0,5), во второй серии (В) после сигнала «внимание» появлялся только один из световых сигналов (либо квадрат, либо треугольник) с Р = 1. Для половины испытуемых опыт начинался с серии А (50 сигналов), после чего без предупреждения испытуемому начинал предъявляться каждый раз только один из световых сигналов (серия В). Для другой половины испытуемых опыт проводился в обратном порядке – сначала серия В, а потом серия А. В течение опыта непрерывно регистрировались: на ЭЭГ – биоэлектрическая активность затылочной области правого полушария и сенсомоторных областей обоих полушарий; на ЭМГ – биоэлектрическая активность локтевых разгибателей кисти обеих рук или глубоких сгибателей пальцев. Со стопы левой ноги регистрировалась КГР (по Тарханову). В опыте участвовало 20 здоровых испытуемых.

Регистрация основного ритма ЭЭГ затылочной области и сенсомоторных областей обоих полушарий показывает, что первые 8—10 предъявлений сигналов вызывают депрессию основного ритма, начинающуюся при включении сигнала «внимание» (звук) и исчезающую спустя 2–3 с после предъявления светового сигнала. На ЭМГ в интервале времени от выключения звука до предъявления светового сигнала, когда движение отсутствует, наблюдается биоэлектрическая активность примерно одинаковой амплитуды (5—20 мкв) на обеих руках. В начале опыта регистрируются также КГР на звук и на световые сигналы.

В ходе опыта характер наблюдаемых реакций меняется. КГР на звук быстро угасает (через 5—10 предъявлений) и в том случае, когда предъявляется два световых сигнала после звука (серия А) и когда предъявляется один и тот же световой сигнал (серия В). На световые сигналы КГР начинает возникать с меньшим латентным периодом (спустя 0,5–1 с, а иногда в момент предъявления светового сигнала). Когда предъявляется один и тот же световой сигнал (серия В), то КГР на него постепенно угасает: на 3–5 десятке световых сигналов КГР наблюдается в среднем 2,6–1,5 раза на 10 предъявлений сигналов. Когда предъявляются два световых сигнала в случайном порядке (серия А), то КГР на них почти не угасает: в этом случае на 3-5-м десятке сигналов КГР наблюдается в среднем 7–8 раз на 10 предъявлений сигналов.

Возникновение депрессии основного ритма на ЭЭГ в ходе опыта смещается с начала действия звука к моменту предъявления светового раздражителя. Депрессия основного ритма на ЭЭГ в ходе опыта все чаще начинает возникать не на появление сигнала «внимание», а либо в конце действия звука, либо в интервале времени между выключением звука и появлением пускового стимула (рисунки 2–3). Депрессия на световой сигнал укорачивается при этом до 1–1,5 с.

На ЭЭГ затылочной области депрессия основного ритма после смещения во времени возникновения постепенно угасает в интервале от выключения звука до предъявления светового сигнала. На 3-5-м десятке предъявлений сигналов депрессия на ЭЭГ затылочной области в интервале между звуком и светом наблюдается в среднем 4–6 раз на 10 предъявлений сигналов, независимо от того, один или два световых сигнала предъявляются в опыте (т. е. в серии Ли в серии В). На световые сигналы депрессия на ЭЭГ затылочной области угасла только у 3 испытуемых из 20.

Рис. 2. ЭЭГ-реакция испытуемого А. В. на 31-е предъявление сигналов в серии А. После предупреждающего сигнала предъявляются в случайном порядке два пусковых стимула с равной вероятностью (Р₁₌Р₂=0,5).

Обозначения: 1 – запись затылочной области, 2 – сенсомоторная область левого полушария, 3 – сенсомоторная область правого полушария, 4 – теменно-затылочная область, 5 – отметка раздражителя: первая отметка – предупреждающий сигнал (звук), вторая – пусковой стимул (свет)

Рис. 3. ЭЭГ-реакция испытуемого А. В. на 49-е предъявление сигналов в серии В. После предупреждающего сигнала предъявляется один пусковой стимул (Р₂ = 1, Р₂=0). Обозначения те же, что и на рисунке 2

Когда предъявляются два световых сигнала (серия А), депрессия основного ритма на ЭЭГ сенсомоторных областей обоих полушарий, возникая либо в конце действия звука, либо в интервале времени между выключением звука и предъявлением светового сигнала, не угасает до конца опыта, наблюдаясь на 3-5-м десятке сигналов в среднем 8–9 раз на 10 предъявлений сигналов. Если же после звука предъявляется один и тот же световой сигнал (серия В), то до конца опыта не угасает только депрессия на ЭЭГ сенсомоторной области полушария, контрлатерального той руке, которой испытуемый реагирует на предъявляемый световой сигнал. Депрессия на ЭЭГ сенсомоторной области другого полушария в этой ситуации постепенно угасает у половины испытуемых, наблюдаясь у них в конце опыта (31-50-й сигналы) 5–6 раз на 10 предъявлений, сигналов; у другой половины испытуемых депрессия на ЭЭГ полушария, контрлатерального неработающей руке, практически не угасает, наблюдаясь 8-10 раз на 10 предъявлений сигналов в ситуации, когда после звукового сигнала каждый раз предъявляется один и тот же световой сигнал.

Рисунок 4а (опыты серии А) показывает, что до конца опыта не угасает депрессия основного ритма на ЭЭГ сенсомоторных областей обоих полушарий. Число депрессий на ЭЭГ затылочной области в этой серии постепенно снижается. Угасание КГР на световые стимулы выражено неотчетливо.

На рисунке 4б (опыты серии В) видно, что депрессия основного ритма на ЭЭГ сенсомоторной области полушария, контрлатерального работающей руке, практически не угасает до конца опыта. Реже наблюдается депрессия на ЭЭГ сенсомоторной области другого полушария и на ЭЭГ затылочной области. КГР в конце опыта этой серии наблюдается очень редко.

Рис. 4. Изменение числа реакций депрессии основного ритма ЭЭГ и числа КГР на 10 сигналов в ходе опыта в среднем по всем испытуемым: а (слева) – для сигналов с Р₂ = Р₂=0,5, б (справа) – для сигналов Р₁ = 1; Р₂=0.

Обозначения: 1 – сенсомоторная область полушария, контрлатерального «работающей» руке; 2 – сенсомоторная область полушария, контрлатерального «неработающей» руке; 3 – затылочная область; 4 – число КГР по десяткам сигналов. По вертикали отложено число реакций на 10 сигналов, по

Когда после звука предъявляется один и тот же световой сигнал, то на ЭМГ работающей руки (той руки, которой испытуемый реагирует на появляющийся световой сигнал) в интервале между выключением звука и предъявлением светового сигнала выявляется повышенная биоэлектрическая активность по сравнению с неработающей рукой. Амплитуда импульсов на ЭМГ работающей руки в интервале между выключением звука и предъявлением светового сигнала в течение опыта меняется у разных испытуемых на величину от 5 до 40 мкв и в среднем за 10 сигналов на 5–7 мкв больше, чем на ЭМГ неработающей руки. Если после звука предъявляются в случайном порядке два световых сигнала с равной вероятностью (серия А), то в течение опыта наблюдается примерно равная по амплитуде биоэлектрическая активность обеих рук. В этой ситуации в среднем за 10 сигналов разность между амплитудой импульсов на ЭМГ правой и левой рук в интервале между выключением звука и предъявлением светового сигнала уменьшается к концу опыта (31-50-й сигналы) до одного – двух микровольт (см. рисунки 5–7).

На рисунке 5 видно, что в серии A (P₁ = P₂ = 0,5) на девятом предъявлении сигналов депрессия основного ритма на ЭЭГ теменно-затылочной области возникает после выключения звука (сигнал «внимание»); в остальных областях депрессия возникает в начале действия

Рис. 5. ЭМГ- и ЭЭГ-реакции испытуемого В. И. на 9-е предъявление сигналов в серии A (P₁ = P₂=0,5).

Обозначения: 1 – ЭЭГ, затылочная область; 2 – сенсомоторная область левого полушария; 3 – сенсомоторная область правого полушария; 4 – теменно-затылочная область; 5 – ЭМГ левой руки; 6 – ЭМГ правой руки; 7 — КГР; 8 – отметка раздражителей (первый сигнал – предупреждающий звук, второй – пусковой – свет)

Рис. 6. ЭМГ- и ЭЭГ-реакции испытуемого Б. А. на 35-е предъявление сигналов в серии A.

Обозначения: 1 – ЭЭГ сенсомоторная область левого полушария;

2 – правого полушария; 3 – теменно-затылочной области; 4 – ЭМГ левой руки; 5 – ЭМГ правой руки; 6 – КГР; 7 – отметка сигналов

Рис. 7. ЭЭГ- и ЭМГ-реакции испытуемого Л. А. на 29-е предъявление сигналов серии В (P₁ = 1, Р₂=0). Обозначения те же, что и на рисунке 6 звука. На ЭМГ обеих рук включение сигнала «внимание» ведет к повышению амплитуды импульсов. КГР возникает и на сигнал «внимание» и на пусковой сигнал (свет). На 35-ом предъявлении сигналов (рисунок 6) депрессия на ЭЭГ затылочной и теменно-затылочной областей возникает только при включении светового сигнала, в то время как в сенсомоторных областях она возникает раньше – в интервале между выключением сигнала «внимание» и включением пускового сигнала (свет). Несколько опережает пусковой сигнал и КГР.

На рисунке 7 (опыты серии В; P₁= 1, Р₂=0) видно, что во время предъявления сигнала «внимание» увеличивается амплитуда импульсов только на ЭМГ работающей руки. Депрессия основного ритма на ЭЭГ сенсомоторных областей возникает раньше, чем на ЭЭГ затылочной и теменно-затылочной областей.

На рисунке 8 показано, что разность между амплитудой импульсов на ЭМГ правой и левой рук уменьшается к концу опыта до 1–2 мкв в серии А и увеличивается в среднем до 6 мкв в серии В в пользу работающей руки. В серии В после первого десятка сигналов все значения разности (кроме одного) расположены выше нуля.

Рис. 8. Изменение в ходе опыта разности между амплитудой ЭМГ (в мкв) правой и левой руки в серии А, работающей и неработающей руки в серии В.

По вертикали отложена величина разности в мкв, по горизонтали – номера сигналов. Приведены величины по десяткам сигналов. Первые 50 сигналов – серия А, вторые 50 – серия В. Разность в мкв в пользу правой (серия А) и «работающей» (серия В) руки отложена выше средней линии, разность в мкв в пользу левой и «неработающей» руки отложена ниже средней линии. Сплошная линия – среднее арифметическое разности по всем испытуемым (с учетом знака разности: выше нуля – плюс, ниже нуля – минус), прерывистая линия – максимальное значение разности по всем испытуемым

Таким образом, если после предупреждающего сигнала «внимание» предъявляются два световых сигнала в случайном порядке и с равной вероятностью (серия А), то длительно не угасает депрессия основного ритма на ЭЭГ сенсомоторных областей обоих полушарий и в интервале времени между сигналом «внимание» и предъявлением светового сигнала (пусковой стимул) на ЭМГ обеих рук наблюдается примерно одинаковая по амплитуде биоэлектрическая активность. Практически в этой ситуации не угасает КГР на световые сигналы. Из регистрируемых в опыте реакций угасает только депрессия основного ритма на ЭЭГ затылочной области. В наших опытах световые сигналы были предельно просты и никаких трудностей для восприятия не представляли, поэтому в данном случае не требовалось дополнительной активации зрительной системы и депрессия в затылочной области постепенно угасла.

Если же после сигнала «внимание» каждый раз предъявляется один и тот же световой сигнал (серия В), то в интервале между выключением сигнала «внимание» и предъявлением светового сигнала сохраняется депрессия на ЭЭГ только в сенсомоторной области полушария, контрлатерального работающей руке, а амплитуда импульсов на ЭМГ работающей руки в указанном интервале в среднем (за 10 сигналов) на 5–7 мкв больше, чем на ЭМГ неработающей руки.

Как можно объяснить эти факты? Ответ на предваряющий сигнал в начале эксперимента следует, согласно широко распространенным представлениям, считать проявлением ориентировочной реакции. В ходе эксперимента ориентировочная реакция смещается во времени (наступает со все большим запаздыванием) и одновременно редуцируется (уменьшается число ее компонентов). Реакцию, возникающую в конце эксперимента серии В (P₁ = 1, Р₂ = 0), можно рассматривать как выработанный условный рефлекс: в ответ на предваряющий сигнал (звук) наступают изменения в двигательном аппарате соответствующей руки, приуроченные по времени к моменту включения пускового сигнала. Анализ всего хода эксперимента позволяет сделать вывод, что перед нами непрерывный процесс, начало которого можно охарактеризовать как ориентировочную реакцию, а конец – как условную.

Иначе обстоит дело в серии А. Здесь условный рефлекс в его классическом виде (оцениваемом по конечному результату – действию) не может быть выработан, так как предваряющий сигнал не несет сведений о том, какой рукой нужно будет реагировать (P₁ = P₂ = 0,5). В начале эксперимента серии А предваряющий сигнал вызывает ориентировочную реакцию, которая в ходе эксперимента смещается (отстает от предваряющего сигнала и сдвигается к моменту, непосредственно предшествующему пусковому сигналу) и редуцируется. Однако редукция эта меньше, чем в серии В. Реакцию, наблюдаемую в конце эксперимента серии А, можно рассматривать как смещенную и редуцированную ориентировочную реакцию.

Ситуация А и ситуация В отличаются тем, что предупреждающий сигнал в этих ситуациях несет в себе информацию неодинаковой определенности относительно того, какой из пусковых стимулов появится вслед за предупреждающим сигналом. В ситуации А после предупреждающего сигнала с равной вероятностью может появиться любой из двух пусковых стимулов, требующих разных реакций. В ситуации В после предупреждающего сигнала каждый раз появляется один и тот же пусковой стимул. Различные результаты (по реакциям ЭЭГ и ЭМГ) в конце каждой серии опытов можно объяснить тем, что прогноз о появлении определенного пускового стимула в ситуации В более определенен, чем в ситуации А. Результаты обеих серий показывают, что по мере повторения сигналов остаются лишь те реакции, которые осуществляют подготовку к ожидаемым действиям. К концу опыта преднастройка становится более локальной и по времени опережает на 1–2 с появление пускового стимула.

Последовательность изменений реакции в обеих сериях дает, мы считаем, основание полагать, что ориентировочная и условная реакции являются различными сторонами единого физиологического процесса, а не двумя различными, четко разграниченными реакциями.

Ориентировочная реакция, как и условная, является реакцией на предстоящую ситуацию в соответствии с вероятностным прогнозом в этой ситуации. Но если условная реакция соответствует определенному прогнозу, то ориентировочная реакция соответствует прогнозу некоторой неопределенности предстоящей ситуации.

Индивидуальные особенности вероятностного прогнозирования

Вероятностное прогнозирование опирается на прошлый опыт и, естественно, зависит от индивидуальных особенностей данного организма в данный момент. Эти индивидуальные особенности вероятностного прогнозирования выявились и в описанных выше экспериментах в скорости угасания депрессии основного ритма на ЭЭГ сенсомоторной области полушария, контрлатерального неработающей руке, при повторении сигнала.

По скорости угасания депрессии основного ритма на ЭЭГ сенсомоторной области полушария, контрлатерального неработающей руке, в ситуации, когда после звука каждый раз предъявляется один и тот же световой сигнал, испытуемые разделились на две группы: у одной половины испытуемых депрессия постепенно угасала (на 31— 50-й сигналы в среднем наблюдается 5–6 раз на 10 сигналов), у другой половины испытуемых депрессия не угасала до конца опыта, наблюдаясь 8—10 раз на 10 сигналов. У трех испытуемых из последней группы на ЭМГ неработающей руки в интервале между сигналом «внимание» и появлением светового сигнала на первые 20 сигналов выявлялась повышенная биоэлектрическая активность по сравнению с работающей рукой, и в субъективном отчете эти испытуемые указывали, что они ожидали отсутствующего в этой половине опыта сигнала (рисунок 9).

Мы предположили, что различные скорости угасания депрессии на ЭЭГ сенсомоторной области полушария, контрлатерального неработающей руке, объясняются особенностями перестройки прогноза испытуемых. Если это предположение верно, то можно ожидать, что и в других ситуациях, требующих от испытуемых перестройки прогноза, будут наблюдаться аналогичные результаты.

Для проверки этого предположения была проведена серия опытов, в которых испытуемого просили угадывать, какой из двух знаков будет следующим в последовательности экспериментатора.

Особенности эксперимента не позволяли провести эти опыты на тех же самых испытуемых, которые участвовали в опытах с регистрацией компонентов ориентировочной реакции. В опытах участвовало 17 испытуемых.

Испытуемому сообщалось, что экспериментатором будет реализовываться последовательность сигналов, состоящая из плюсов и минусов (в действительности последовательность экспериментатора всегда состояла из одних плюсов). Испытуемого просили угадывать, какой из двух знаков будет следующим в последовательности экспериментатора. После того как испытуемый устно сообщал об ожидаемом знаке, экспериментатор называл следующий знак в своей последовательности (всегда плюс).

По результатам опыта испытуемые разбились на две группы: половина испытуемых (9 человек) с 10—20-й пробы (в среднем с 14-й пробы) начинала называть только плюс, т. е. тот знак, который постоянно называл экспериментатор. До 10-20-й пробы число плюсов и минусов в ответах испытуемых было примерно одинаковым, у двух испытуемых плюсов было немного больше (на 4–5 знаков). Вторая группа испытуемых полностью переходила на плюс с 22—70-й пробы, в среднем по восьми испытуемым с 39-й пробы. Четверо испытуемых этой группы с 5-й по 30-ю пробу называли большее число минусов (отсутствующий в последовательности экспериментатора знак), причем эти испытуемые назвали подряд 12–19 минусов, тогда как при вероятности сигналов P₁ = Р₂=0,5 эти испытуемые называли подряд не более 5 одинаковых знаков (рисунок 10).

Рис. 9. Изменение амплитуды импульсов на ЭМГ в серии В у испытуемого Л. А.

По горизонтали отложены номера сигналов по порядку, по вертикали – амплитуда импульсов в мкВ. Штриховая линия показывает изменение амплитуды импульсов на ЭМГ правой «неработающей» руки (берется средняя амплитуда за 2 с до предупреждающего сигнала). Сплошная линия – средняя амплитуда импульсов на ЭМГ левой «работающей» руки. Вертикальные линии показывают увеличение амплитуды импульсов на предупреждающий сигнал или в интервале до пускового сигнала

Рис. 10. Перестройка прогноз, а у двух групп испытуемых при неожиданном для испытуемого переходе от последовательности с Р₂ = Р₂ = 0,5 к последовательности с P₁ = 1, Р₂=0.

По горизонтали отложены номера ответов испытуемого, по вертикали – частота плюса в ответах испытуемых

Чтобы показать, что деление разных испытуемых на сходные группы (по скорости угасания компонентов ориентировочной реакции и скорости полного перехода на повторяемый экспериментатором сигнал) не является случайным, было проанализировано изменение времени реакции в такой же ситуации у новой группы испытуемых (13 человек). Испытуемых просили нажимать правой рукой на ключ как можно быстрее при появлении цифрового сигнала в виде цифры «2» и левой рукой на левый ключ при появлении цифры «1» (сигналы подавались включением цифровой лампы). Половине испытуемых предъявлялся только сигнал «2», другой половине – только «1». Всего подавалось 100 сигналов. При первых 10 сигналах время реакции у всех испытуемых было на 55–70 % больше, чем время простой двигательной реакции этих испытуемых. По мере предъявления сигналов время реакции у всех 13 испытуемых постепенно уменьшилось, причем это уменьшение нельзя было объяснить тренировкой самого движения. До этого все испытуемые работали с этими же ключами, и время простой двигательной реакции у них не изменялось при длительной подаче сигналов.

По скорости изменения времени реакции испытуемые разделились на две группы (независимо от того, какой рукой они реагировали – правой или левой).

Таблица 2

Снижение времени реакции по ходу исследования у двух групп испытуемых

Из таблицы 2 видно, что у одной группы испытуемых (6 человек) время реакции изменяется довольно быстро. При 11-20-м сигналах время реакции у этой группы испытуемых уменьшилось на 20 %, а при 51-60-м сигналах время реакции составляло 66 % от времени реакции на первые 10 сигналов. К концу опыта у испытуемых этой группы время реакции достигало времени простой двигательной реакции или было очень близко к нему. У второй группы испытуемых (7 человек) время реакции изменялось значительно медленнее. При 11-20-м сигналах время реакции уменьшилось в среднем на 6 %, а при 51-60-м сигналах – составило 86 % от времени реакции на первые 10 сигналов. У одного испытуемого из этой группы время реакции на 11-30-й сигналы составляло 103 % по сравнению со временем реакции на первые десять сигналов.

Можно думать, что деление испытуемых на две группы по скорости снижения времени реакции в ходе исследования так же, как и деление их на две группы во скорости угасания депрессии основного ритма на ЭЭГ сенсомоторной области полушария, контрлатерального неработающей руке, и деление испытуемых на две группы по скорости перехода на угадывание знака, который каждый раз повторяется экспериментатором, объясняется особенностями перестройки прогноза испытуемых. Одна группа испытуемых, зная из инструкции и прошлого опыта о том, что должно быть два сигнала, несмотря на то что в опыте каждый раз предъявляется один и тот же сигнал, всё-таки ожидает в соответствии с инструкцией тот сигнал, который отсутствует в последовательности экспериментатора. Ожиданием отсутствующего сигнала и объясняются у этой группы испытуемых длительное неугасание депрессии на ЭЭГ, медленное снижение времени реакции и большое число минусов при угадывании следующего знака в последовательности экспериментатора. Вторая группа испытуемых быстро перестраивает свой прогноз относительно частот сигналов и в соответствии с этим осуществляет преднастроечные реакции. У испытуемых этой группы быстро угасает депрессия основного ритма на ЭЭГ сенсомоторной области полушария, контрлатерального неработающей руке, у них наблюдается быстрый переход па знак, который каждый раз повторяется экспериментатором, и время двигательной реакции у них быстро уменьшается до времени простой двигательной реакции, когда вместо двух сигналов, о которых говорилось в инструкции, в опыте каждый раз предъявляется один и тот же сигнал.

Кожно-гальваническая реакция как отражение преднастройки к движениям

В исследованиях последнего времени кожно-гальваническая реакция (КГР) широко используется как индикатор ориентировочной реакции и как индикатор эмоциональных реакций. В описанных выше опытах КГР выступала как один из компонентов ориентировочной реакции, возникавшей при различной степени нег определенности вероятностного прогноза.

В каком же положении находится КГР по отношению к другим компонентам ориентировочной реакции, отражением чего она является?

Взгляды на природу ориентировочной реакции претерпели за последний период существенную эволюцию – от иллюзорной простоты и ясности к четкому пониманию большой сложности и неясности ее механизма. На смену представлению об ориентировочной реакции как о безусловном рефлексе, осуществляемом той или иной рефлекторной дугой, пришли значительно более сложные представления, включающие в структуру ориентировочной реакции такие понятия, как акцептор действия (П. К. Анохин), аппарат сличения (Н. А. Бернштейн), нервная модель стимула (Е. Н. Соколов).

Вопрос о природе ориентировочной реакции тесно связан с вопросом о том, отражением чего являются различные ее компоненты, в частности КГР. Известно, что чем сложнее выбор возможных двигательных реакций, тем медленнее угасает КГР. Это подтвердилось и в наших опытах: чем больше неопределенность вероятностного прогноза относительно предстоящих двигательных реакций, тем более стойкой является КГР. Единого мнения, объясняющего этот факт, до сих пор не имеется.

Одна из существующих точек зрения заключается в дом, что ориентировочная реакция представляет собой преднастроечную реакцию – подготовку организма к действиям в прогнозируемой ситуации в условиях большей или меньшей неопределенности вероятностного прогноза (Фейгенберг, 1963). С этой точки зрения различные компоненты ориентировочной реакции являются отражением преднастройки (мобилизации) различных физиологических систем. Чем более неопределенным является прогноз, т. е. чем шире круг физиологических систем, действие которых может понадобиться в прогнозируемой ситуации для достижения цели, тем более многокомпонентной является ориентировочная реакция. Так, депрессия альфа-ритма является, можно думать, отражением мобилизации сенсорных систем, а КГР – отражением моторной преднастройки, мобилизации эфферентных систем. Большая или меньшая выраженность различных компонентов ориентировочной реакции соответствует степени выраженности преднастройки различных функциональных систем.

Согласно другой точке зрения (Гращенков, Латаш, 1965), депрессия альфа-ритма рассматривается как результат неожиданности действия раздражителя, как отражение направленного внимания, а КГР – как отражение «принятия решения» выбора определенной реакции из нескольких альтернативных возможностей.

Для экспериментального «разведения» этих двух точек зрения на КГР нами был поставлен следующий эксперимент (Пилипчук, Рутман, Фейгенберг, 1968).

Испытуемым давалась инструкция: после сигнала «внимание» (неяркая вспышка) последует серия из четырех звуков; первые три звука необходимо сравнить; в том случае, если хотя бы два из них отличны друг от друга по высоте, то после четвертого звука следует нажать на ключ указательным пальцем правой руки; если же все три звука будут одинаковыми, нажимать ключ не надо.

Опыты проводились в условиях стандартной процедуры электроэнцефалографического исследования. Регистрировались депрессия доминирующего ритма на ЭЭГ и КГР по Тарханову. Звуковыми сигналами служили громкие тоны от звукового генератора (от 600 до 1000 Гц); звуковые раздражители подбирались таким образом, что не вызывали трудности различения. Каждая серия раздражителей состояла из пяти сигналов – вспышка («внимание») и четыре звуковых тона, которые обозначим цифрами I, II, III и IV. Интервалы между сигналами внутри серии варьировались от 5 до 15 с и около 20 с между сериями. В некоторых случаях четвертый звук отличался от предыдущих, что не повлияло на характер реакций испытуемого.

В случайном порядке предъявлялись серии трех типов (в одном и том же опыте): серия А – все звуки были одинаковыми, серия Б – звук II отличался от звука I, и серия В – звук II был таким же, как звук I, а звук III отличался от них.

Идея эксперимента заключалась в следующем. Если КГР отражает момент принятия решения, т. е. выбора какой-либо одной возможности из нескольких альтернативных возможностей, то КГР должна быть особенно отчетливой и стойкой в серии Б после звука II (именно в этот момент снимается неопределенность действий); в сериях же А и В КГР должна быть более выраженной после звука III, так как решение о том, нужно ли нажимать после IV звука, не может быть еще принято после звука II, а принимается после звука III; в серии А принимается решение, что не нужно нажимать, в серии В – решение, что нужно нажимать.

Если же КГР является отражением преднастройки к действию (движению), то нужно ждать наиболее выраженной КГР в сериях Б и В в интервале между звуками III и IV независимо от того, отличался II или III звук от I звука (КГР приурочена к подготовке действия, а не к моменту принятия решения о том, нужно ли оно). В серий же А КГР после звука III должна быть выражена незначительно, так как после III звука принимается решение, что моторной реакции не требуется и, следовательно, не нужна преднастройка к ней.

Для наглядности изобразим ход эксперимента и ожидаемые результаты в виде схемы:

Серия А: «внимание» – звуки I–II–IIIp – IV

Серия Б: «внимание» – звуки I–IIp – IIIn – IV.

Серия В: «внимание» – звуки I–II–IIInp – IV.

В серии А решение о ненужности моторной реакции принимается после сигнала III, идентичного сигналам I и II. Буквой «р» обозначены моменты времени, в которые нужно ожидать наиболее выраженной КГР, исходя из гипотезы, что КГР отражает момент принятия решения. Буквой «п» обозначены моменты, в которые нужно ожидать наиболее выраженной КГР, исходя из гипотезы, что КГР отражает преднастройку к действию.

Что же показали эксперименты?

В серии А КГР была очень слабо выражена после всех раздражителей комплекса и очень быстро угасала совсем.

В серии Б наиболее выраженная и стойкая КГР возникала после IV звука, служившего сигналом двигательной реакции. Из раздражителей, не сопровождавшихся двигательной реакцией, наиболее выраженная и стойкая КГР наблюдалась после III звука.

В серии В наиболее выраженная и стойкая КГР также возникала после двигательной реакции; из раздражителей, не сопровождавшихся движением, наиболее выраженная и стойкая КГР наблюдалась после III звука.

Наиболее выраженная КГР возникала в сериях Б и В в интервале между III и IV звуковыми сигналами независимо от того, отличался ли II или III звук от I; в серии А, где все звуки были одинаковыми, КГР была слабо выражена. Таким образом, результат совпал с ожидаемым, если исходить из гипотезы о связи КГР с преднастройкой к движению, и не совпал с тем, чего можно было ожидать, если исходить из гипотезы о связи КГР с принятием решения. Возникновение КГР оказалось приуроченным ко времени движения, а не ко времени принятия решения о необходимости действия. Результаты экспериментов дают нам основание считать, что КРГ отражает преднастройку к движениям.

Материал по динамике другого компонента ориентировочной реакции – по депрессии альфа-ритма в ходе описанного эксперимента – невелик, но все же создается впечатление, что динамика депрессии альфа-ритма не идет параллельно КГР. Прежде всего обращает на себя внимание тот факт, что наиболее выраженная депрессия альфа-ритма наблюдается после звуков I, II и III и в меньшей степени – после сигналов «внимание» и звука IV. Депрессия эта отчетливо видна и в серии А, где все звуки одинаковы и нажима не требуется, и в сериях Б и В.

Таким образом, если КГР особенно четко была выражена в момент подготовки к движению (интервал между III и IV звуками в сериях Б и В), то депрессия альфа-ритма была четко выражена в той части серии раздражителей, в которой главная задача испытуемого – различение сигналов. Это дает основание полагать, что депрессия альфа-ритма связана с мобилизацией сенсорных систем. Этот вывод подтверждают описанные выше опыты.

В серии А КГР была выражена слабо на все раздражители, причем в интервале, соответствующем принятию решения (р), этот эффект был наименьшим (о выраженности КГР мы судили по проценту реакций в серии, их амплитуде и количеству). Результаты серии Б ярко показывают наибольшую выраженность КГР не в момент принятия решения, а в момент преднастройки к движению. Аналогичный вывод можно сделать из серии В. Следует заметить, что у всех испытуемых наиболее стойкой (по длительности угашения) была КГР, приуроченная к преднастройке, причем у 5 испытуемых КГР вообще не поддавалась угашению. Остальные реакции довольно быстро угашались.

Полученные данные позволяют считать, что различные компоненты ориентировочной реакции отражают преднастройку к действию (мобилизацию) различных функциональных систем организма. КГР отражает в условиях проведенного эксперимента преднастройку к моторному действию, а не процесс принятия решения. Последнее предположение согласуется с полученными нами фактическими данными.

Вместе с тем факты, на основании которых был сделан вывод об отражении в КГР принятия решения (28), можно хорошо объяснить, если исходить из представления о КГР как проявлении преднастройки, к моторному действию. Рассмотрим эти факты.

При повторении индифферентного звука скорость угашения КГР оказалась (в опытах Н. И. Гращенкова и Л. П. Латаша) большей, чем скорость угашения депрессии альфа-ритма. Если же звуку придавалось сигнальное значение (инструкция нажимать на кнопку в ответ на звук), то депрессия альфа-ритма оставалась такой же, а КГР становилась более стойкой. Действительно, в этих условиях по сравнению с индифферентным звуком сенсорная задача осталась прежней, изменение заключается во введении новой двигательной задачи. Соответственно этому усилилась мобилизация моторной системы (КГР), а сенсорная мобилизация (депрессия альфа-ритма) не изменилась.

При группировании звуковых сигналов парами, в которых двигательная реакция должна (по инструкции) следовать за II сигналом, обнаружена одинаковая стойкость КГР и депрессии альфа-ритма на I сигнал и значительно большая стойкость КГР на II сигнал. Действительно, стойкая КГР приурочена к моменту, когда необходима активация двигательной системы.

Наконец, если испытуемый должен нажимать на II сигнал в паре только в случае, если оба сигнала в паре одинаковы, КГР часто вообще отсутствует при различных сигналах, т. е. в ситуации, где II сигнал приводит к принятию решения о том, что нажимать не нужно: принятие такого решения не требует преднастройки (мобилизации) моторных систем.

Проведенные нами эксперименты не подтверждают предположения о том, что КГР в условиях выполнения моторной реакции по предварительной инструкции отражает принятие решения; КГР отражает в этих условиях преднастройку к двигательной реакции.

Заключение

Разработка школой Павлова теории условных рефлексов обратила внимание физиологов на принципиально новое явление – реакцию на ситуацию еще не возникшую, но при определенных условиях всегда возникавшую в прошлом опыте данного субъекта. Условный рефлекс можно рассматривать как реакцию на сигнал, позволяющий, опираясь на прошлый опыт, прогнозировать возникновение определенной ситуации.

Такой подход может быть успешно применен и к реакции, которую принято называть ориентировочной. Она возникает в ответ на сигнал (в частности, на неожиданный), в отношении которого прошлый опыт индивидуума не дает оснований прогнозировать какое-либо определенное изменение в ситуации и в стратегии поведения. Чем больше сенсорная (какой сигнал будет?) и прагматическая (что надо будет делать?) неопределенность прогнозируемой ситуации, тем сильнее ориентировочная реакция. При выработке условного рефлекса раздражитель сначала является сигналом неопределенности как предстоящей ситуации, так и необходимых изменений стратегии поведения; на этой стадии он вызывает генерализованную ориентировочную реакцию – подготовку организма к действиям, характер которых еще неясен. При повторных сочетаниях этого раздражителя с сигналом, требующим определенных действий, первый со все, большей вероятностью вызывает прогнозирование определенной ситуации; при этом мобилизируется все более узкая группа физиологических систем, участвующих в реакции, адекватной прогнозируемой ситуации. Процесс угашения ориентировочной реакции и выработки условной можно рассматривать как ряд реакций на прогнозируемую ситуацию в условиях, когда прогноз делается все более определенным. Угасание ориентировочной реакции при многократном повторении стимула можно трактовать как выработку условного рефлекса на ситуацию покоя.

Различная степень редукции первоначальной ориентировочной реакции в условиях, когда после сигнала «внимание» предъявляются два равновероятных пусковых стимула в случайном порядке, и в условиях, когда каждый раз предъявляется один пусковой стимул, связана с различной степенью неопределенности прогноза в конце каждой серии экспериментов.

Таким образом, ориентировочную реакцию, как и условную, можно рассматривать как реакцию подготовки организма к действиям в предстоящей (прогнозируемой) ситуации. Непрерывному ряду прогнозируемых ситуаций с различной степенью неопределенности необходимых ответных действий соответствует непрерывный ряд преднастроечных реакций. И если условная реакция проявляется в ситуации определенного прогноза, то ориентировочная реакция соответствует ситуации неопределенного прогноза.

Различные компоненты ориентировочной реакции отражают различные стороны процесса преднастройки. Одни компоненты связаны с подготовкой к сенсорным реакциям, другие (в частности, КГР) – к моторным реакциям.

Глава IV
Мышечная организация движения и успешность преднастройки

Хранимый памятью вероятностно организованный прошлый опыт дает субъекту возможность предвидеть вероятные изменения среды и готовиться к реакциям в соответствии со значением прогнозируемых изменений среды для субъекта. Прогноз изменений среды и их значений для субъекта может быть более или менее определенным. В зависимости от степени неопределенности прогноза подготовка к возможным действиям является более или менее глубокой и направленной: от стресса к ориентировочной реакции и локальному повышению возбудимости определенных систем. При определенном прогнозе организм получает возможность осуществить реакцию заранее. Об этом говорилось выше, при сопоставлении ориентировочной и условной реакции.

Подготовка к предстоящим действиям заключается в мобилизации энергетических ресурсов и защитных средств, в повышении функционального состояния сенсорных и моторных систем, в изменении направленности психических процессов (восприятия, памяти, мышления). Объективными показателями преднастройки могут служить изменения электрической активности мозга, изменение тонуса мышц, изменение сердечной деятельности, изменение уровня сахара в крови, электрического потенциала кожи (КГР) и т. д. (Гельфанд, Гурфинкель, Цетлин, Шик, 1966; Горбов, Мясников, Яздовский, 1963; Гращенков, Латаш, 1965; Гурова, 1967; Ефимов, 1936; Зингерман, Меницкий, 1967). Направленность психических процессов выражается, например, в явлениях установки на восприятие определенных форм, размеров, цвета объектов, в установке на определенный способ решения задач и т. д. (Асмолов, 1977; Фресс, 1966; Экспериментальная психология, 1966).

В этой главе рассматривается роль моторной преднастройки в регуляции скорости двигательных реакций, вклад моторной подготовки в общую готовность к действию, успешность подготовки при различных соотношениях мышц, осуществляющих двигательные реакции.

Зависимость скорости реакции от предварительной готовности

В литературе описано много фактов о влиянии физиологической готовности на время двигательной реакции.

Из работ И.П. Павлова (1951а, б) известно тормозное влияние ориентировочной реакции на текущую деятельность организма. В работах Е.Н. Соколова (1958), М.Б. Михалевской (1959), В.А. Сафонова (1959), О. С. Виноградовой (1961), М. А. Алексеева (1959) и др. показано, что возникновение ориентировочной реакции всегда приводит к значительному увеличению времени двигательной реакции.

Вместе с тем имеются данные об облегчающем влиянии компонентов ориентировочной реакции на время двигательной реакции. Например, было показано, что предъявление пускового стимула на фоне депрессии альфа-ритма, которая вызывалась предупреждающим сигналом, время реакции на пусковой стимул уменьшав лось по сравнению с временем реакции на тот же стимул, предъявляемый на фоне хорошо выраженного альфа-ритма (БеФо, МЩку, Smith, Parry, 1961). Увеличение времени двигательной реакции при наличии медленного ритма на ЭЭГ отмечалось в работах Л. К. Моррелла (1966) и А. Фернандец-Гуардиола (1966). Если световые сигналы предъявлялись на фоне альфа-ритма, то время реакции оказывается меньшим, чем на те же сигналы, предъявляемые на фоне те-та- и дельта-ритма.

Была также показана зависимость времени реакции от тонуса мышц, от числа и амплитуды КХР и сосудистых реакций, от амплитуды медленных потенциалов (Бассин, Сидоров, 1963; Зингерман, Меницкий, 1967; Чуприкова, 1967).

Связь времени реакции с общим состоянием активности испытуемых подчеркивается в работах И. С. Беритова (1959), Ф. Д. Горбова и др. (1963). В этих работах показано, что общее повышение возбуждения (по электрофизиологическим показателям и изменениям поведения) сопровождается снижением времени реакции и увеличением разброса значений времени реакции.

Таким образом, литературные данные свидетельствуют как об облегчающем, так и о тормозном влиянии компонентов ориентировочной реакции на время двигательной реакции. Это кажущееся противоречие обусловлено тем, что изучение связи времени реакции и выраженности компонентов ориентировочной реакции проводилось в условиях различной неопределенности прогноза испытуемых.

В специально проведенных экспериментах (Гурова, 1967; Фейгенберг, 1975) было показано, что сигнал, увеличивающий неопределенность вероятностного прогноза, ведет к увеличению времени реакции, а сигнал, уменьшающий неопределенность прогноза, – к сокращению времени реакции. Между тем в обоих случаях наблюдалось возникновение ориентировочной реакции в ответ на сигнал.

Общее время двигательной реакции складывается из времени восприятия сигнала, времени принятия решения об адекватной двигательной реакции и времени осуществления выбранного движения, поэтому внешние влияния на время реакции существуют лишь постольку, поскольку они сказываются на процессах восприятия, памяти, на времени принятия решения и осуществления движения.

Скорость восприятия сигнала определяется временем таких операций, как обнаружение объекта, ознакомление с его информативным содержанием, сличение образа с эталоном, идентификация объекта; поэтому такие характеристики сигналов, как интенсивность сигнала, угловые размеры, плотность сигналов, форма и цвет объектов, расположение их в поле зрения, сходство сигналов и т. д., влияя на скорость восприятия сигналов, влияют и на время двигательной реакции. Другими словами, неопределенность в работе сенсорных систем, связанная с восприятием сигнала (выделение сигнала из шума, отнесение к нужной категории и т. д.), сказывается на общем времени ответной реакции (Зинченко, 1964).

На времени двигательной реакции сказывается и неопределенность в принятии решения, связанная с выбором адекватного действия или, в частном случае, с извлечением из памяти нужной реакции.

Степень неопределенности при принятии решения создается числом альтернатив выбора, влияющих на число операций соотнесения сигналов с ответами. Этот вид неопределенности получил название неопределенности кодирования и связан со степенью совместимости стимула и реакции (Leonard, 1959). В работе П. Фресса (1966) рассматривается вопрос о неопределенности раздражителя и неопределенности реакции при перцептивном узнавании.

Неопределенность в работе двигательной системы, связанная с поиском оптимальной тактики построения движения, выбором лучшей позы, отбором необходимых для реализации движения мышц и т. д., также сказывается на времени ответной реакции.

Поскольку время реакции зависит от общего уровня активности (возбуждения, напряжения) субъекта, на времени реакции сказываются внешние и внутренние условия, меняющие физиологическое состояние организма: введение различных фармакологических веществ, длительность работы, темп предъявления сигналов, эмоциональное состояние и др. (см. обзорные работы: Бойко, 1964; Ломов, 1966; Экспериментальная психология, 1966).

Р. Хайменом (1953), Е. Т. Клеммером (1956) выявлен еще один вид неопределенности, влияющей на время двигательной реакции. При увеличении интервала между предупреждающим и пусковым сигналом время простой двигательной реакции увеличивается. Варьирование интервала между пусковыми сигналами также приводит к увеличению времени реакции. Если подготовительный период изменялся случайным образом, то время простой двигательной реакции оказывается большим, чем при стабильном интервале.

При стабильном интервале между сигналами (5 с) время реакции на предъявление того же сигнала через 1–2 или 3 с после предыдущего сигнала увеличивается, и это увеличение тем больше, чем короче интервал. А чем ближе к стабильному или наиболее вероятному интервалу предъявляется сигнал, тем меньше время реакции (Бернштейн, 1962б; Angеlоv, 1968). Если интервал между сигналами меняется по определенному правилу, то испытуемые, замечая это правило, усваивают временную структуру появления сигналов и уменьшают время реакции (Гафаров, 1968). Сообщение испытуемому ложных сведений о темпе предъявления сигналов приводит к изменению времени двигательной реакции в соответствии с ожидаемым темпом.

Таким образом, время реакции оказывается результатом особой тактики субъекта, основанной на его знаниях о внешней среде (Иванников, 1969; Конопкин, 1964, 1966; Кринчик, 1966; Леонтьев, Кринчик, 1964).

Выясняя условия внешней среды, влияющие на скорость реакции, перестраивая процессы восприятия (сокращение числа операций и переход к более крупным оперативным единицам), подбирая наиболее адекватную тактику ответной деятельности, усваивая закономерности изменения среды и включая в деятельность вероятностное прогнозирование, субъект может сократить время реакции, уменьшить мешающие влияния внешней среды на скорость ответных реакций.

Одним из путей уменьшения времени ответной двигательной реакции является прогнозирование возможных сигналов и соответствующих им реакций и на этой основе подготовка сенсорных систем к восприятию сигнала, а нервно-мышечных систем к осуществлению двигательного ответа.

И. М. Фейгенберг и М. А. Цискаридзе (1967) показали, что зависимость времени реакции на сигнал от количества информации в сигнале, измеряемого числом альтернативных сигналов или их безусловными и условными вероятностями, является зависимостью времени реакции от субъективных вероятностей ожидания сигнала и ответной реакции.

А. Н. Леонтьевым и Е. П. Кринчик (1962, 1964а, 1964б) было показано, что число альтернативных стимулов и вероятность сигналов по-разному сказываются на времени выбора. Авторы считают, что это различие связано с влиянием числа стимулов на сложность, а их вероятностей на степень неожиданности появления сигнала.

Можно допустить, что в первом случае нагрузка падает на оперативную память, а во втором случае – на успешность вероятностного прогноза. И так как возможности оперативной памяти ограничены, то увеличение числа стимулов приводит к значительному увеличению времени, а уменьшение вероятности сигнала до такого же уровня индивидуального количества информации дает меньший прирост времени реакции – на редкий сигнал оно оказывается меньше расчетного по формуле Хика (Леонтьев, Кринчик, 1962, 1964а; Hyman, 1953). При этом время реакции на сигнал из меньшей выборки оказывается меньшим, чем на сигнал с той же вероятностью из большей выборки сигналов. Меньшим оказывается время реакции и на повторяющийся сигнал (Bertelson, 1965).

При увеличений числа стимулов время реакции растет за счет трудностей опознания сигналов, отнесения их к определенной категории и нахождения нужной ответной реакции, а увеличение времени реакции на редкий сигнал связано с меньшей подготовкой к его восприятию и ответу на него. Если уменьшение времени реакции в первом случае происходит за счет тренированности и лучшей совместимости сигналов и реакции (Davis, Moray, Treisman, 1961), то во втором случае уменьшение времени реакции происходит за счет «подстораживания» редкого сигнала и подготовки к соответствующей реакции (Иванников, 1969; Леонтьев, 1964а; Фейгенберг, Цискаридзе, 1967). Поэтому при разновероятных стимулах увеличение числа стимулов мало сказывается на времени реакции частого сигнала (Кринчик, Александрова, 1966).

Анализируя зависимость времени реакции от интервала между сигналами, Е. Т. Клеммер пришел к выводу, что на увеличение времени реакции влияют субъективная неопределенность, связанная с трудностью оценки интервала времени, и неопределенность, связанная с варьированием интервала. Во втором случае увеличение времени реакции связано с тем, что меняющийся интервал между сигналами не позволяет испытуемому с высокой точностью прогнозировать время появления очередного пускового стимула.

Таким образом, время реакции зависит не только от субъективной вероятности появления определенного сигнала, но и от субъективной вероятности появления ожидаемого сигнала в данный момент времени. Если испытуемый получает возможность точно предсказать момент появления пускового сигнала, то время реакции на него резко сокращается (Геллерштейн, 1958, 1966).

Поскольку время реакции зависит не только от функционального уровня работающих мышц, то нельзя наблюдать однозначной зависимости времени реакции от направленности и степени выраженности моторной преднастройки. Но так как время реакции зависит и от тонуса мышц, то можно ожидать обратной корреляции между амплитудой импульсов на ЭМГ и временем реакции. Естественно предположить, что более направленной и более выраженной преднастройке будет соответствовать меньшее время реакции. Для проверки этого предположения были проведены эксперименты, описываемые ниже.

Зависимость между степенью неопределенности прогноза, моторной преднастройкой и временем реакции

Из литературных данных и описанных в третьей главе опытов ясно, что изменение неопределенности прогноза ведет к изменениям преднастройки, в том числе и моторной готовности. Нам хотелось проверить прямым экспериментом, как связана степень неопределенности прогноза предстоящего стимула (и соответственно требуемой реакции) с характером моторной преднастройки и времени реакции. Для этого исследование было построено так, что разные сигналы «Внимание!» создавали вероятностный прогноз различной неопределенности: один сигнал приводил к неопределенности из двух равновероятных сигналов, требовавших реакции одной и той же рукой; другой сигнал приводил к неопределенности из четырех равновероятных сигналов, требовавших реакций правой или левой рукой.

Методика исследования состояла в следующем. В окошке пульта испытуемого с помощью безынерционной цифровой лампы могла появляться одна из четырех цифр – 1, 2, 3 или 4. Все эти четыре сигнала появлялись в одном и том же месте пульта.

Испытуемому давалась инструкция, как можно быстрее реагировать на появление цифровых сигналов нажатием на одну из четырех кнопок, каждая из которых соответствует определенному цифровому сигналу. По инструкции на нечетные цифры (1 и 3) испытуемый должен нажимать большим пальцем левой руки соответствующие этим сигналам кнопки, на четные цифры (2 и 4) – соответствующие кнопки большим пальцем правой руки. Испытуемому сообщалось, что перед цифровыми сигналами будет предъявляться предупреждающий световой сигнал, причем если сигнал «внимание» будет красного цвета, то после него может появиться один из двух цифровых сигналов (для одной половины испытуемых это были четные сигналы, для другой половины— нечетные сигналы). Цифровые сигналы появлялись спустя 1,5–2,5 с после красного сигнала «внимание» в случайном порядке и с равной вероятностью Р = 0,5. Таким образом, вероятность реакции правой руки (для другой половины испытуемых – левой руки) после красного сигнала «внимание» равнялась единице. Испытуемому сообщалось также, что после зеленого сигнала «внимание» может появиться любой из четырех сигналов. Сигналы следовали с равной вероятностью и в случайном порядке (Р =0,25). Сигналы «внимание» красного и зеленого цвета предъявлялись в случайном порядке и с равной вероятностью. В течение опыта непрерывно регистрировалась ЭМГ сгибателей большого пальца на правой и левой руках. На записи автоматически отмечались предъявление сигнала «внимание», а также момент включения цифрового сигнала и момент правильной реакции испытуемого, при которой выключался цифровой сигнал.

Вычислялся коэффициент корреляции для изменений в ходе опыта между амплитудой биоэлектрической активности и временем реакции для той же руки и коэффициент корреляции между разностью амплитуд биоэлектрической активности для двух рук и разностью времен реакции для обеих рук.

Было проведено 10 опытов с семью здоровыми испытуемыми в возрасте 20–25 лет. В каждом опыте испытуемому подавалось 200 сигналов.

Как и следовало ожидать, на цифровые сигналы, предъявляемые с вероятностью Р = 0,5 (после красного сигнала «внимание»), время реакции оказалось меньшим по сравнению со временем реакции на сигналы с вероятностью Р = 0,25 (после зеленого сигнала «внимание»), в том числе и на те же самые сигналы, которые появлялись как после красного, так и после зеленого сигнала «внимание». Различие во времени реакции после красного и зеленого сигналов составило в среднем 18 %.

Максимальное индивидуальное время реакции на отдельный сигнал после красного предупреждающего сигнала в восьми опытах из десяти оказалось меньшим минимального индивидуального времени реакции на отдельный сигнал после зеленого предупреждающего сигнала.

На ЭМГ обеих рук в течение всего опыта постоянно или в интервале между предупреждающим сигналом и пусковым стимулом наблюдалась биоэлектрическая активность мышц амплитудой от 5 до 50 мкВ. Движение на цифровой сигнал отражается на ЭМГ в виде значительного повышения амплитуды импульсов (рисунок 11а, б). Весь опыт разбивался на двадцатки сигналов и подсчитывалась средняя амплитуда ЭМГ за 20 сигналов. Оказалось, что в среднем по всем испытуемым амплитуда ЭМГ в интервале между предъявлением красного сигнала «внимание» и появлением цифрового; сигнала на 5–7 мкВ выше на той руке, для которой после красного предупреждающего сигнала предъявляются пусковые стимулы (один из двух цифровых сигналов).

Рис. 11а, б. Изменения ЭМГ обеих рук после сигналов «внимание».

Обозначения сверху вниз: отметка сигналов: «к» – красный сигнал внимания, «з» – зеленый сигнал внимания; 1, 2, 3, 4 – цифровые сигналы; ЭМГ пр – ЭМГ правой руки; ЭМГ лев – ЭМГ левой руки

В течение опыта после зеленого сигнала «внимание» не наблюдается устойчивой асимметрии ЭМГ.

Разность между амплитудой ЭМГ правой и левой рук по всем испытуемым в интервале между предъявлением зеленого сигнала «внимание» и появлением цифрового сигнала незначительна – она составляет лишь 0,7 мкВ в среднем за весь опыт. В течение опыта амплитуда импульсов выше то на ЭМГ правой руки, то на ЭМГ левой руки.

При сигнале «внимание» красного цвета выявляется обратная зависимость между амплитудой ЭМГ в интервале между включением предупреждающего сигнала и появлением пускового стимула и временем двигательной реакции для той же руки. Коэффициент корреляции равен r=-0,50. В тех случаях, когда после зеленого сигнала «внимание» имелась амплитудная асимметрия ЭМГ, также наблюдалась обратная зависимость (r =—0,63) между амплитудой ЭМГ правой и левой руки в интервале от включения зеленого сигнала «внимание» до появления цифрового сигнала и временем реакции для правой и левой руки. Если амплитуда импульсов на ЭМГ была выше на правой руке, то для этой руки время реакции было меньшим, чем для левой руки.

Таким образом, меньшему времени двигательной реакции соответствует более отчетливая и более локальная преднастройка, выражающаяся в повышении биоэлектрической активности мышц непосредственно перед появлением пускового стимула. Большему времени реакции соответствует более генерализованная преднастройка, выражающаяся в примерно одинаковой по амплитуде биоэлектрической активности правой и левой рук. Между амплитудой ЭМГ и временем двигательной реакции выявляется обратная зависимость – большей амплитуде биоэлектрической активности соответствует меньшее время реакции.

После зеленого предупреждающего сигнала наблюдается однонаправленное изменение ЭМГ на обеих руках – повышение амплитуды импульсов.

Прямая корреляция (r =+0,68) изменений в ходе опыта биоэлектрической активности мышц правой и левой рук в интервале между предупреждающим сигналом зеленого цвета и пусковым стимулом свидетельствует о том, что биоэлектрическая активность мышц правой и левой руки в этой ситуации определяется общим фактором. Таким фактором является прогнозирование с равной вероятностью цифровых сигналов как для левой, так и для правой руки после предупреждающего сигнала зеленого цвета.

После красного предупреждающего сигнала биоэлектрическая активность «работающей» руки, как правило, повышается, а биоэлектрическая активность мышц «неработающей» руки либо уменьшается, либо остается прежней. Амплитуда ЭМГ правой и левой рук изменяется независимо друг от друга, коэффициент корреляции изменений r =+0,03.

Более выраженная и более направленная (локальная) преднастройка мышц после красного сигнала «внимание» объясняется более определенным прогнозом относительно того, какой рукой придется реагировать на появление пускового стимула. По условиям опыта сигнал «внимание» красного цвета всегда предупреждал о том, что могут появиться пусковые стимулы только для одной руки.

После предупреждающего сигнала зеленого цвета с равной вероятностью могли появиться сигналы как для правой, так и левой руки, поэтому испытуемый в этой ситуации должен готовиться к реакции как правой, так и левой рукой. Увеличение неопределенности прогноза в этом случае приводит к менее выраженной и менее направленной (более генерализованной) преднастройке и к более медленной реакции, чем после красного предупреждающего сигнала.

Таким образом, исследование показало, что более локальная и более выраженная преднастройка (по электромиографическому показателю), основанная на более определенном прогнозе, соответствует меньшему времени двигательной реакции.

Взаимоотношения участвующих в движении мышц и успешность преднастройки

Как мы уже видели, успешность преднастройки существенно зависит от числа двигательных систем, подготавливаемых к действию. Двигательные реакции осуществляются многими мышцами, находящимися в различных соотношениях друг с другом (синергисты, антагонисты и т. д.). Нами была поставлена задача изучить успешность преднастройки мышц, находящихся в различных отношениях друг с другом, выявить факторы, затрудняющие или облегчающие подготовку к предстоящим действиям.

Для этого надо было создать такие условия, в которых неопределенность прогноза оставалась бы одинаковой во всех рассматриваемых нами случаях (одинаковым в I и II сериях. У остальных 8 испытуемых время реакции возрастало от I серии к III (t₁<t₂<t 3). У 9 испытуемых наибольший разброс оказался в III серии опытов.

Большее время реакции в III серии связано с увеличением разброса значений времени реакции, причем в одну сторону – в сторону больших значений. В этой серии опытов наблюдались и быстрые двигательные реакции, как в двух первых сериях, и реакции с большим латентным периодом, которые совсем не наблюдались в I серии и редко во II серии. У 8 испытуемых наименьший разброс оказался в I серии (21–37 мс), а наибольший в III (32–55 мс). Для примера приводим гистограмму распределения времени реакции в трех сериях опытов у одного испытуемого (рисунок 12).

Рис. 12. Гистограмма распределения времени в трех сериях опытов у испытуемого Н. Н.

По горизонтали отложено время реакции в мс, по вертикали – частота значений времени реакции. 1 – первая серия опытов, движение одной руки в одну сторону; 2 – вторая серия, движение двумя руками в разные стороны; 3 – третья серия, движение одной рукой в противоположные стороны в случайном порядке

Такой характер распределения времени реакции во II и III сериях опытов (увеличение разброса в сторону больших значений) говорит о том, что увеличение времени реакции в этих сериях не связано со снижением скорости движения к цели (к неподвижному контакту). Поскольку восприятие сигналов было предельно простым (оно сводилось к обнаружению сигнала) и совместимость сигнала с реакцией была хорошей (сигнал располагался прямо за неподвижным контактом, указывая направление движения), то остается предположить, что неодинаковое время реакции в разных сериях опытов связано с различной неопределенностью в двигательной системе, т. е. с выбором в подготовке мышц для предстоящей реакции.

Хотя число реакций оставалось одинаковым в разных сериях опытов, в реакциях участвовали мышцы, находящиеся в различных соотношениях друг с другом. В I серии опытов обе реакции выполнялись одними и теми же мышцами, поскольку различие в движениях на разные сигналы было минимальным – движение всегда осуществлялось в одну сторону, лишь немного отличаясь по траектории. Расхождение траекторий движений в конечных точках (неподвижный контакт) не превышало 0,5 см. В этих условиях, независимо от того, какой сигнал ожидался испытуемым, к движению каждый раз готовились всегда одни и те же мышцы правой руки. В этих условиях и время реакции оказалось наименьшим.

Во II серии испытуемые должны были совершать движения правой или левой рукой в случайном порядке. Хотя число реакций во II серии опытов оставалось таким же, как и в I серии, число мышц, которые надо было готовить к движению, увеличилось вдвое. Так как случайный характер появления сигналов для правой руки и левой руки не позволял испытуемому с полной определенностью готовить к движению мышцы одной руки, то испытуемый каждый раз ставился перед необходимостью выбора руки, которую надо приготовить к движению в данный момент. В случае правильного угадывания время реакции было небольшим. При неправильном угадывании испытуемый должен был тормозить приготовленную реакцию и осуществлять реакцию, которая ожидалась с меньшей вероятностью; поэтому время реакции в этих условиях оказалось большим, чем в I серии опытов.

В III серии опытов разные движения осуществлялись мышцами-антагонистами одной руки. Так как сигналы предъявлялись в случайном порядке, испытуемый и в этих опытах не мог заранее направленно готовиться к движению в одну какую-нибудь сторону. Усиление готовности к движению в одну сторону приводило к торможению мышцы-антагониста, и, если прогноз не совпадал с появляющимся сигналом, адекватное сигналу движение совершалось мышцами, находящимися в тормозном состоянии, что приводило к увеличению времени двигательной реакции, а в отдельных случаях— к ошибочным реакциям.

В работе И. М. Гельфанда с соавт. (1966), Л. П. Латаша и М. Н. Фишман (1968) было показано, что за 100—60 мс до совершения произвольного движения наблюдается повышение возбудимости мышц, совершающих движение. При этом наблюдается торможение мышц-антагонистов.

В наших опытах III серии происходила постоянная борьба мышц-антагонистов в условиях равной вероятности выбора: увеличение готовности к реакции одной мышцы приводило к торможению мышцы-антагониста. И если в этих условиях давался сигнал для движения, осуществляемого мышцами, находящимися в тормозном состоянии, то наблюдалось замедление реакции.

Во II и III сериях опытов испытуемый был поставлен перед необходимостью выбора возможного движения, а подготовка связанных с движением мышц и выбор осуществлялся из одинакового числа альтернатив, но время реакции во II и III сериях оказывалось различным. Это, видимо, обусловлено тем, что подготовка к движению мышц одной руки не сопровождалась торможением мышц другой руки. Возможность осуществления этих двух движений одновременно как бы снимала «борьбу» этих мышц. Этим, по-видимому, объясняется различие между временем реакции во II и III сериях опытов.

Таким образом, успешность преднастройки зависит от соотношений мышц, подготавливаемых к реакции. Наиболее трудна преднастройка к реакциям, осуществляемым мышцами-антагонистами. Увеличение неопределенности выбора возможных реакций, осуществляемых мышцами разных рук, также приводит к увеличению времени реакции по сравнению с ситуацией, где разные реакции осуществляются одними и теми же мышцами.

Как видим, вероятностные характеристики ситуации и вероятностный прогноз испытуемого не полностью предопределяют результат (в наших опытах – время реакции). Из проведенных опытов видна заметная роль пространственной организации движений и функционального соотношения участвующих в движении мышц.

Мышечная преднастройка и ее роль в общей готовности к действию

Вероятностная структура последовательности сигналов, требующих определенных реакций, и связанный с ней вероятностный прогноз не являются единственными факторами, от которых зависит время реакции. Известно, что время реакции на аварийный сигнал не соответствует частоте его появления. Видимо, вероятностной структурой системы сигналов не исчерпывается круг факторов, детерминирующих мышечную преднастройку, а мышечной преднастройкой не исчерпывается детерминация времени реакции. Поэтому целью следующих экспериментов явилось: а) исследовать время реакции на равновероятные сигналы в условиях их неодинаковой значимости; б) проверить, является ли мышечная преднастройка решающим фактором в детерминации времени реакции.

С помощью цифровой лампы испытуемому с равной вероятностью и в случайном порядке предъявлялся один из четырех световых сигналов – цифры 1, 2, 3, 4. Число ответных реакций – две: в ответ на появление цифр 1 и 2 испытуемый нажимал указательным пальцем левой руки одну и ту же (левую) кнопку, а при появлении цифр 3 и 4 нажимал указательным пальцем правой руки другую (правую) кнопку.

Интервал между предъявлениями цифровых сигналов равнялся 4 с. В опытах участвовали 20 испытуемых.

Время реакции измерялось электрическим миллисекундомером, который был включен в схему так, что запускался включением сигнала и останавливался при правильном нажиме испытуемого на соответствующую кнопку.

Неодинаковая значимость сигналов создавалась соответствующим введением платы за правильные и быстрые реакции.

Было проведено четыре серии опытов. I серия была контрольной (испытуемому оплачивалось только время, потраченное на исследование). Во II серии испытуемому за каждую быструю реакцию на сигнал 2 выплачивалось дополнительное вознаграждение, о чем ему сообщалось заранее. В III серии вознаграждалась быстрая реакция той же левой рукой, но теперь на оба сигнала – 1 и 2. В IV серии вознаграждались быстрые реакции на сигналы 2 (реакция левой рукой) и 3 (реакция правой рукой). Испытуемому (по его желанию) сообщилось, как быстро он реагирует на вознаграждаемые сигналы и получит ли он за осуществленную реакцию дополнительную плату. Во всех сериях на невознаграждаемые сигналы требовалось реагировать быстро и без ошибок.

В I серии опытов для всех четырех сигналов получено одинаковое (статистически неразличимое) время реакции (ВР); чуть большим оказалось ВР на сигнал 4, что, по-видимому, было связано с условиями восприятия четверки, так как на нее ВР оказалось несколько большим во всех сериях опытов (таблица 3).

Таблица 3

Среднее время реакции при различной значимости равновероятных сигналов

Во II серии опытов в дополнение к прежней инструкции создавалась повышенная значимость для испытуемого сигнала 2 – быстрые реакции на этот сигнал дополнительно вознаграждались. Если бы готовность к действию определялась лишь преднастройкой мышечного аппарата, то можно было бы ожидать, что придание повышенной значимости одному из сигналов (2) приведет к снижению ВР и на другой сигнал (1), требующий такой же реакции. Оказалось же, что статистически значимое снижение времени реакции (на 92 мс) наблюдается только на сигнал 2. Время реакции на остальные сигналы в среднем по всей группе испытуемых уменьшалось ничтожно мало (см. таблицу 3 и рисунок 13). При анализе результатов отдельных испытуемых видно, что на сигнал 2 время реакции уменьшилось на 32—180 мс, а на невознаграждаемые сигналы ВР у 8 испытуемых слегка уменьшилось, у 6 испытуемых слегка увеличилось, а у 6 человек закономерного сдвига не наблюдалось. Анализ изменения ВР на сигнал 1 показывает, что у половины испытуемых (11 человек) ВР по сравнению с I серией уменьшилось (в среднем на 37 мс), что могло бы свидетельствовать о влиянии моторной преднастройки, так как к реакции на сигналы 1 и 2 готовились одни и те же мышцы. Однако у 9 испытуемых ВР увеличилось (в среднем на 36 мс), что заставляет рассматривать подготовку к действиям как сложно организованную активность, где повышение функционального состояния рабочих органов является лишь одним из звеньев сложной структуры, обеспечивающей готовность к действиям.

Рис. 13. Изменение среднего времени реакции (ВР) на цифровые сигналы при введении повышенной значимости некоторых из них.

Серии: I – без введения повышенной значимости, II – введена повышенная значимость для сигнала «2»; III – введена повышенная значимость для сигналов «1» и «2»; IV – введена повышенная значимость для сигналов «2» и «3»

В III серии опытов вознаграждались быстрые реакции на, сигналы (1 и 2), требующие одинаковой реакции левой рукой.

Дополнительное вознаграждение быстрых реакций на сигналы 1 и 2 привело к снижению ВР на эти сигналы по сравнению с I серией опытов на 105 и 11З мс, т. е. к более сильному укорочению ВР, чем во II серии опытов, когда повышенная значимость была лишь у одного из этих двух сигналов. На невознаграждаемые сигналы (3 и 4) ВР осталось без изменений (разница составила 4 и 11 мс, что не является достоверным).

Как и во II серии опытов, ВР на невознаграждаемые сигналы у разных испытуемых менялось по-разному. У части испытуемых наблюдалось незначительное уменьшение ВР (39 и 55 мс) на сигналы 3 и 4 по сравнению с I серией опытов. У другой группы испытуемых наблюдалось увеличение ВР на невознаграждаемые сигналы. У третьей группы закономерных сдвигов ВР не отмечалось.

Здесь проявилось различие в тактике первой и второй групп испытуемых. Тактика повышения общей активации испытуемых первой группы дает менее значительное снижение ВР при введении дополнительного вознаграждения (в этой группе ВР на вознаграждаемые сигналы оказывается выше среднего по всем испытуемым). Тактика снижения ВР на вознаграждаемые сигналы за счет повышения его на невознаграждаемые обеспечивает ВР на сигналы левой руки ниже среднего по всем испытуемым.

Во II серии аналогичные тактики не влияли на время реакции вознаграждаемого сигнала.

В IV серии опытов вводилось дополнительное вознаграждение за быстрые реакции на сигналы 2 и 5, т. е. вознаграждались реакции на один из сигналов для левой руки и на один из сигналов для правой руки. Время реакции на вознаграждаемые сигналы оказалось на 70–90 мс меньше по сравнению с невознаграждаемыми сигналами – 1 и 4. Как и в предыдущих сериях опытов, одни испытуемые старались быстро реагировать на все сигналы, другие старались снизить ВР на вознаграждаемые сигналы за счет реакций на невознаграждаемые сигналы.

Для примера приведем данные по двум испытуемым (таблица 4).

Таблица 4

Время реакции (в мс) испытуемых А и Б при различной значимости равновероятных сигналов

Хотя у испытуемого А во II серии опытов снижение ВР на значимый сигнал достигается за счет увеличения ВР на невознаграждаемые сигналы, в III и IV сериях опытов ВР у него снижается также и на невознаграждаемые сигналы. Наоборот, у испытуемого Б во всех сериях опытов увеличивается ВР на «нейтральные» сигналы.

Как и во II и III сериях опытов, здесь не наблюдается однозначного воздействия значимости на готовность к двигательной реакции на невознаграждаемые сигналы. Введение значимости лишь изменяет задачу испытуемого и заставляет его выбирать различные тактики для достижения успеха.

Повышение значимости одного из двух сигналов, требующих одинакового ответа, не приводит автоматически к такому же снижению ВР на другой сигнал, а у половины испытуемых даже повышает ВР на другой сигнал. Этот факт показывает, что моторной преднастройкой далеко не исчерпывается регуляция скорости ответа.

Заключение

В общей системе готовности к действиям чисто моторная (мышечная) преднастройка заняла скромное место, хотя она всегда присутствует и ее роль проявилась в III серии опытов, когда вознаграждались реакции на оба сигнала с одинаковым ответом: в этой серии время реакции на вознаграждаемые сигналы оказалось наименьшим. Этот факт заставляет более подробно рассмотреть вопрос о структуре и механизмах подготовки к предстоящим действиям.

В литературе неоднократно описывались явления сенсорной преднастройки, выражающейся в изменении возбудимости органов чувств. Л. А. Орбели (1945) и А. И. Бронштейн (1946) описали случаи длительной сенсибилизации зрительного анализатора. Л. А. Орбели также наблюдал избирательное повышение чувствительности слухового анализатора только к одной тональности. Как сенсорная преднастройка рассматриваются и многие явления взаимодействия органов чувств (Фейгенберг, 1975). Возможность избирательного повышения чувствительности органов чувств подтверждается и в работе И. А. Тоидзе (1974).

Гораздо меньше освещены в литературе психические механизмы готовности к действиям, такие как изменение состава двигательных и перцептивных операций, изменение категоризации и перекодирования воспринимаемых сигналов, установка к восприятию определенных сигналов, установление связи «сигнал – ответная реакция», изменение тактики ответных действий и т. д. Мы считаем, что полученные в наших опытах результаты могут быть объяснены готовностью оперативной памяти. Испытуемые должны были классифицировать цифровые сигналы, соотнося их с определенной реакцией. Два сигнала – цифры 1 и 2 – надо было отнести к реакции левой руки, а два других сигнала— цифры 3 и 4 – к реакции правой руки. При предъявлении сигнала испытуемый должен был опознать сигнал, найти в памяти связанную с ним реакцию и выполнить ответную реакцию. Как восприятие сигналов, так и выполнение ответной реакции не вызывало затруднений; поэтому основное время испытуемые затрачивали на то, чтобы вспомнить, какую реакцию надо осуществить в ответ на данный сигнал.

Когда сигналу придавалась повышенная значимость, то, вероятно, в оперативную память сразу подавалась связь значимого сигнала и реакции. Если же предъявляли другой сигнал, то начинался поиск нужной реакции. В результате ВР на все остальные сигналы (включая и тот сигнал, который требовал той же реакции, что и значимый сигнал) оказывалось примерно равным.

Существенно также и то, что ВР на вознаграждаемый сигнал оказалось различным в разных сериях опытов. Наименьшее ВР было получено в III серии, что мы связываем с уменьшением моторной неопределенности. В этой серии надо было реагировать как можно быстрее на оба сигнала для левой руки. В таких условиях преднастройка к движению мышц левой руки оказалась большей, чем во II серии опытов (когда была повышена значимость лишь одного из двух сигналов для левой руки) и в IV серии (когда была повышена значимость лишь одного из двух сигналов для каждой руки).

Более короткое время реакции на вознаграждаемые сигналы в III серии опытов, по сравнению со временем реакции на вознаграждаемые сигналы во II и IV сериях, свидетельствует об определенной роли мышечной преднастройки в формировании быстрых реакций. Однако мышечной преднастройкой далеко не исчерпывается общая подготовка к двигательной реакции. Отчетливым доказательством этого является тот факт, что при одной и той же реакции на вознаграждаемый сигнал ВР короче, чем на невознаграждаемый (сравним время реакции на сигналы 1 и 2 во II серии опытов; на сигналы 1 и 2, а также сигналы 3 и 4 в IV серии опытов; таблица 3, рисунок 14).

Повышенная значимость некоторых сигналов вызывает у разных испытуемых различную тактику: а) тактику «локальной» мобилизации, при которой значительно укорачивается время реакции на значимый сигнал за счет демобилизации реакций на незначимые сигналы; б) тактику общей мобилизации, при которой мобилизация касается всех возможных в опыте реакций (укорачивается время реакции на все сигналы), но преднастройка к реакции на значимые сигналы менее отчетлива, чем при локальной мобилизации (время реакции на значимые сигналы сокращается менее резко, чем у испытуемых с локальной мобилизацией).

Глава V
Поведение человека в случайных средах

Действия человека (или животного) в заданной ситуации обычно не могут быть предсказаны однозначно; мы можем предвидеть только более вероятное поведение. Поведение человека и животного вероятностно в том смысле, что нет однозначной зависимости между сложившейся ситуацией и реакцией субъекта в этой ситуации, на чем настаивали классики бихевиоризма, выражая это в формуле S – R (стимул-реакция).

Осуществляя ту или иную деятельность, субъект должен учитывать изменения внешней среды, способные вмешаться в достижение промежуточных целей (целей действий) и конечных целей (удовлетворение потребностей). Изменения среды могут вызвать смену действий или операций, могут позволить сократить или добавить число действий и операций, могут, наконец, не влияя на содержание деятельности и на набор действий и операций, отвлечь субъекта от основной в данный момент деятельности, заставляя решать другие, побочные задачи. Деятельность рабочих на конвейере отличается большой стабильностью условий, а деятельность операторов многих систем отличается высокой степенью изменчивости условий, часто трудно предсказуемыми изменениями. Такие неожиданные изменения условий иногда приводят к срыву деятельности оператора и могут создать аварийную ситуацию.

Большая изменчивость условий деятельности требует выделения в системе деятельности такой подсистемы, как деятельность ожидания, экстраполяции со своей собственной системой действий и операций. Необходимость выделения и изучения такой деятельности подчеркивается в работах по изучению деятельности летчиков, операторов, диспетчеров сложных систем.

Каждое действие выполняется не только с учетом сиюминутной ситуации, но и с учетом будущих изменений ситуации и будущих действий и операций. Этот процесс изучался при формировании трудовых и спортивных навыков, в контексте изучения координации действий, при исследовании деятельности оператора по прослеживанию сигналов, при исследовании речевых процессов (Гальперин, 1976; Леонтьев, 1969; и др.).

Простейшей моделью для изучения опережающих процессов является исследование поведения субъекта в ситуации выбора с вероятностным подкреплением, в которых показателем изучаемых процессов является изменение времени реакции или частоты выбора определенных реакций.

Основной результат исследований поведения субъекта в случайной среде заключается в том, что это поведение не является в определенном смысле оптимальным – в большинстве опытов частота выбора испытуемым определенной реакции приближается к частоте подкрепления данной реакции в опыте, хотя максимальное число правильных угадываний было бы обеспечено, если выбор реакции испытуемым всегда будет соответствовать наиболее часто подкрепляемой. Однако, в зависимости от условий опыта (вероятность подкреплений, сумма вероятностей, способ награды и т. д.), результаты могут значительно различаться. Например, если вероятность подкреплений одной из двух реакций равна нулю, то испытуемый (животное или человек) после 20–30 сигналов начинает выбирать только реакцию, подкрепляемую с вероятностью 1, а если вероятность подкрепления второй реакции меньше единицы, то частота выбора реакции оказывается намного большей, чем частота подкрепления. Когда сумма вероятностей подкрепления различных реакций превышает единицу, переход на называние только наиболее подкрепляемой реакции совершается гораздо медленнее, чем при альтернативном выборе (см.: Буш, Мостеллер, 1962). Например, в приведенных в указанной книге опытах Дж. Гуднау при подкреплении сигналов P₁ = 1, Р₂ =0 испытуемые начинают выбирать только первый сигнал после 20 проб, а при подкреплении Р₁ = 1, Р₂ = 0,5 —после 70 проб.

Частота выбора зависит также от способа подкрепления. Если вознаграждать испытуемого за правильное угадывание и наказывать за ошибки, то испытуемые быстрее переходят на выбор наиболее подкрепляемой реакции, чем в ситуации без штрафа.

Наилучшее совпадение частот реакций и подкреплений наблюдается при выборе из двух альтернативных сигналов, равновознаграждаемых в случае правильного угадывания (Алексеев, Залкинд, Кушнарев, 1962; Коул, Корж, 1966; Коул, Корж, Келлер, 1965; Estes, 1960, 1972).

При большом числе сигналов частота выбора редкого сигнала, как правило, завышается по сравнению с частотой подкрепления (Бич, Шоунбергер, 1967). Завышается частота выбора наиболее вознаграждаемой реакции, а если оплата сравнительно высокая, то испытуемые выбирают только часто подкрепляемую реакцию (Уэлфорд, 1964; Irvin, 1983; Siegel, Goldstein, 1959).

Многократно наблюдавшееся в опытах совпадение частоты выбора реакций и частоты подкрепления реакций привело некоторых исследователей к выводу, что задачей испытуемого в ситуации выбора является усвоение частот подкреплений реакций и выбор в соответствии с усвоенными частотами. Этот вывод был сделан без анализа деятельности испытуемого, только на основании совпадения частот реакций и подкреплений. Однако уже простой анализ показывает, что дело обстоит гораздо сложнее. В опытах М.А. Алексеева, М. С. Залкинда, В. М. Кушнарева (1962) было замечено, что в ходе опыта испытуемые совершают ряд не совсем «логичных» действий. Так, после нескольких правильных выборов часто подкрепляемой реакции испытуемые выбирают другую, реже подкрепляемую реакцию. Причем чем выше были частоты подкреплений и чем меньше они отличались по величине, тем чаще наблюдались такие поисковые переходы. Эти факты не согласовывались с гипотезой усвоения вероятностей, таких действий испытуемых эта гипотеза не предсказывала и не объясняла. Из литературы также известно, что на выбор нужного действия оказывает влияние не только абсолютная частота подкрепления, но и разность и отношение частот подкрепления разных реакций (Будашевский, Меницкий, 1966; Меницкий, Трубачев, 1974). Многочисленные работы по изменению способов вознаграждения также не укладывались в гипотезу усвоения вероятностей.

Общим недостатком подавляющего большинства работ по исследованию реакций выбора является отсутствие анализа деятельности субъекта в ситуации выбора. Лишь в немногих работах был проведен анализ структуры и особенностей деятельности в ситуации выбора.

В этой главе мы привели данные, показывающие, что в ситуации выбора задача испытуемого не сводится к усвоению вероятности подкреплений и что субъект, действуя в ситуации выбора, пытается найти правило подкрепления или чередования сигналов в предъявляемой ему последовательности, пытается построить «образ» изменения среды, в соответствии с которым выбирается тактика поведения.

Небернуллиевый характер предсказаний субъекта при бернуллиевой последовательности сигналов

Испытуемого просили угадывать, какой знак из двух возможных (плюс или минус) будет следующим в последовательности экспериментатора. Когда испытуемый называл знак, который, по его мнению, должен быть следующим, экспериментатор сообщал о том, какой знак был записан в предъявляемой последовательности. Время для ответа испытуемого не ограничивалось (практически оно не превышало 5–7 с). Вероятность плюса и минуса в последовательности экспериментатора была одинакова (0,5) и не зависела оттого, какие знаки предшествовали данному (бернуллиева последовательность). Последовательность составлялась по таблице случайных чисел и включала 100 знаков. Испытуемыми были студенты в возрасте 18–26 лет.

Проведенные по такой методике исследования показали, что частота ответов испытуемых совпала с частотой знаков в предъявляемой последовательности. При равной вероятности появления плюса и минуса в последовательности экспериментатора частота называния испытуемыми плюса и минуса в среднем за весь опыт колеблется около 0,5, не выходя за пределы доверительного интервала.

Подсчет условных частот чередования знаков в ответах испытуемого в зависимости от того, какие знаки он называл в предыдущих угадываниях, показывает, что последовательность ответов 12 испытуемых из 17 не является бернуллиевой, т. е. такой, в которой вероятность каждого знака не зависит от того, какие знаки ему предшествовали (ярким примером равновероятной бернуллиевой последовательности является последовательность выпадений «орла» и «решки» при бросании монеты). В наших опытах вероятность (частота) называния испытуемым того или иного знака зависела от того, какие знаки он называл в предыдущих угадываниях. При этом разные испытуемые использовали разные тактики угадывания.

Можно выделить три группы испытуемых, отличающихся разными тактиками ответов.

Первая группа испытуемых предпочитает после предсказания двух одинаковых знаков подряд переходить на другой знак с вероятностью 0,69 (в среднем по семи испытуемым). Анализ индивидуальных результатов каждого из семи испытуемых показывает, что двое испытуемых из этой группы проявляют тенденцию чередовать знаки в ответах через один, не допуская повторения более двух одинаковых подряд. Трое испытуемых этой группы предпочитают называть два одинаковых знака подряд, переходя после этого на другой знак. Остальные испытуемые этой группы с одинаковой частотой называют два одинаковых знака подряд или чередуют два разных, проявляя тенденцию не называть подряд более двух одинаковых знаков.

Вторая группа испытуемых (четыре человека) предпочитает называть два одинаковых знака подряд в среднем с вероятностью 0,69, после чего с равной вероятностью переходит на другой знак или же называет прежний.

Третья группа испытуемых (пять человек) характеризуется тем, что условные вероятности различных комбинаций знаков в триграмме являются примерно равными и не выходят за пределы доверительного интервала для случайного распределения. Испытуемые этой группы с равной вероятностью продолжают ряд одинаковых знаков до трех или переходят на другой знак, причем не отдают предпочтения комбинации знаков в пары. Один испытуемый предпочитал называть один и тот же знак более чем два раза подряд.

Однако небернуллиевый характер последовательности ответов испытуемых не говорит еще о том, почему испытуемый выбирает такую тактику ответов. Подобная тактика может быть как в том случае, когда испытуемый пытается уловить закономерность в порядке чередования знаков в последовательности экспериментатора, так и в том случае, когда испытуемый произвольно выбирает порядок чередования знаков в своих ответах. Чтобы найти ответ на вопрос, о том, что заставляет испытуемого выбирать определенную тактику ответов, необходимо было проанализировать условные вероятности (частоты) следования ответов испытуемого за знаками последовательности экспериментатора, т. е. условную вероятность появления в ответах испытуемого плюса, если в последовательности экспериментатора непосредственно перед этим был минус, или плюс, или два плюса подряд, три плюса подряд и т. п. Разные задачи должны по-разному сказаться на условных вероятностях следования ответов испытуемого за знаками последовательности экспериментатора. Если бы задача испытуемого заключалась только в усвоении частоты (или вероятности) сигнала, то в этом случае после выяснения вероятности сигналов испытуемый должен был бы либо в случайном порядке называть каждый сигнал, следя лишь за его частотой, либо называть сигналы по какому-то правилу, не ориентируясь на структуру предъявляемой ему последовательности сигналов – ответы испытуемого в этом случае статистически не зависели бы от сигналов последовательности экспериментатора.

Таблица 5

Условные вероятности предсказания плюсов

Если задача испытуемого заключается в попытке найти правило чередования сигналов в последовательности экспериментатора, то в этом случае условные частоты следования ответов испытуемого за знаками в последовательности экспериментатора должны быть разными после различных комбинаций сигналов в диаграммы и триграммы. Если бы оказалось, что последовательность испытуемого и последовательность экспериментатора являются статистически независимыми друг от друга, т. е. условные частоты находились бы в пределах доверительного интервала независимых событий, это свидетельствовало бы о том, что испытуемые не ориентируются на последовательность экспериментатора.

Результаты, приведенные в таблице 5 и на рисунке 14, показывают, что ответы испытуемых статистически зависят от нескольких последних сигналов в последовательности экспериментатора. Если в последовательности экспериментатора после последнего минуса появляется плюс, то вероятность появления плюса в следующем ответе испытуемого увеличивается с 0,38 до 0,57 (в среднем по всем испытуемым). При повторении в последовательности экспериментатора двух плюсов подряд вероятность появления плюса в ответах испытуемых равна 0,55, а при повторении подряд трех плюсов в последовательности экспериментатора вероятность появления плюса в ответах испытуемых уменьшается до 0,4. Разность между частотой предсказания испытуемым плюса после одного и двух плюсов в последовательности экспериментатора и после трех и четырех плюсов статистически значима. Индивидуальное значение вероятности плюса в последовательности испытуемых после минуса в последовательности экспериментатора находится в пределах 0,07—0,55; после одного плюса – 0,44—0,95; после двух плюсов – 0,37—0,59; после трех плюсов – 0,30—0,55. При этом выявляется большое разнообразие индивидуальных особенностей при выборе знаков: у одних испытуемых наибольшая частота плюса отмечается после одного плюса в последовательности экспериментатора, у других – после двух плюсов, а у некоторых – после трех и даже четырех плюсов.

Рис. 14. Изменение частоты выбора испытуемым плюса в зависимости от предшествующих сигналов в последовательности экспериментатора, составленной из двух равновероятных сигналов (плюсов и минусов) с Р₂ = Р₂ = 0,5.

Сплошная линия – частота плюса в ответах испытуемого при повторении подряд плюсов. Штриховая линия – частота выбора плюса при повторении в последовательности экспериментатора минусов

При появлении в последовательности экспериментатора после плюса первого минуса частота плюса в следующем ответе испытуемых падает с 0,54 до 0,35 (разница статистически значима). По мере повторения нескольких минусов подряд частота появления плюса в ответах испытуемых увеличивается до 0,50.

Таким образом, при повторении плюсов в последовательности экспериментатора вначале наступает увеличение частоты плюсов в ответах испытуемых, потом снижение на четвертом и пятом повторении. При повторении минусов вначале наблюдается резкое снижение частоты появления плюсов в ответах испытуемых, а потом постепенное увеличение частоты плюсов. Это дает основание считать, что появление плюса (или минуса) в ответах испытуемых статистически зависит от чередования знаков в последовательности экспериментатора – испытуемые ориентируются на чередование знаков предъявляемой им последовательности. С большей вероятностью испытуемые ожидают появления того же знака подряд два – три раза, считая, что появление четырех – пяти одинаковых знаков подряд в последовательности экспериментатора является маловероятным.

Зависимость появления того или другого знака в ответе испытуемого от чередования знаков в предъявляемой последовательности говорит о том, что испытуемые не просто усваивают частоты сигналов в последовательности экспериментатора, хотя они могут успешно решать эту задачу. Задачей испытуемого в подобной ситуации является отыскание правила чередования знаков предъявляемой последовательности, попытка создать приблизительный образ последовательности, на который испытуемые могли бы опираться в своей деятельности.

Появление того или иного знака в ответах испытуемых определяется не только ориентировкой на структуру последовательности экспериментатора, но и зависит от выбранной испытуемым тактики в случае успешности или неуспешности угадывания предыдущего знака. Результаты показывают, что испытуемые по тактикам поведения разделились на четыре группы.

Группа А (5 человек) характеризуется тем, что в случае успеха при угадывании последующего знака испытуемые этой группы с равной частотой называют тот же знак или переходят на другой, а в случае неуспеха стараются перейти на другой знак, редко называя знак, на котором они потерпели неудачу. Двое испытуемых из этой группы переходят на другой знак с вероятностью 0,75—0,8, остальные трое – с вероятностью 0,6.

Испытуемые группы Б (4 человека) в случае успеха продолжают называть тот же знак с вероятностью 0,6–0,7, а в случае неуспеха с равной вероятностью называют оба знака.

Группа В (3 человека) характеризуется тем, что в случае успеха испытуемые с вероятностью 0,6–1,0 называют тот же знак, на котором они достигали успеха, и переходят с вероятностью 0,6–0,89 на другой знак в случае неуспешного предсказания.

Испытуемые группы Г (3 человека) в случае успеха и неуспеха называют оба знака с равной вероятностью, что говорит либо о независимости выбора от успеха или неуспеха, либо о смене тактик в ходе опыта.

Один испытуемый в случае успеха с равной вероятностью называл оба знака, а в случае неуспеха с вероятностью 0,73 называл тот же знак, иногда называние того же знака продолжалось до первого угадывания.

Сопоставление групп испытуемых, по зависимости предсказаний от их предшествовавших ответов и групп испытуемых по избранным тактикам предсказаний в зависимости от успеха и неуспеха предыдущих угадываний показывает, что в этих двух группах находятся в основном одни и те же испытуемые. Например, в группу А входят 5 из 7 испытуемых группы I, в группу Г входят 4 из 5 испытуемых группы III.

Этот факт говорит о том, что зависимость очередного выбора (ожидаемого знака) от ранее сделанных выборов и зависимость очередного выбора от успешности предшествовавших выборов связаны между собой. Можно думать, что зависимость называния того или другого знака от успешности или неуспешности угадывания является показателем не только тактики выигрыша, но и заинтересованности в опыте, стремления выиграть, где успешность или неуспешность угадывания выступает как контрольный механизм для проверки выдвигаемых испытуемым гипотез о чередовании сигналов в последовательности экспериментатора.

Таким образом, кроме порядка чередования знаков в последовательности экспериментатора, которое является основным фактором, влияющим на очередной выбор испытуемого, на выбор последнего влияют также собственные предыдущие выборы испытуемого и их успешность или неуспешность.

Значимость сигналов и тактика предсказаний

Некоторые исследователи считают, что при предсказании следующего сигнала в случайной последовательности сигналов с фиксированными вероятностями для перехода на тактику максимального выигрыша (называние только частого сигнала) нужно обучение этой тактике, и без обучения, испытуемые всегда будут подравнивать частоты своих ответов к частотам подкрепления (Коул, Корж, Келлер, 1965). Вместе с тем в работе С. Сигела и Д. Голдштейна (1959) высказывается мысль о том, что совпадение частот ответов и подкрепления наблюдается лишь при недостаточной мотивации, а если ввести плату или штраф, то испытуемые переходят на тактику максимального выигрыша, называя все время более частый сигнал.

Как и в других жизненных ситуациях, поведение субъекта в ситуации выбора определяется задачей, стоящей перед субъектом, и знанием условий и тактик решения задачи. Поэтому изменения частоты ответов субъекта можно получить и при изменении решаемой субъектом задачи, и при изменении тактики поведения.

Чтобы исследовать влияние дополнительной мотивации на поведение испытуемых в ситуации выбора, нами было проведено несколько серий опытов с предсказанием сигнала в случайной последовательности, в которых варьировалась плата за правильные выборы разных знаков и тем самым значимость этих сигналов для субъекта.

Испытуемый должен был угадывать знаки в последовательности плюсов и минусов с вероятностью плюса 0,17 и вероятностью минуса 0,83. Условия опыта в I серии были сходными с описанным выше, т. е. испытуемому сообщалось, что имеется последовательность из двух знаков – плюсов и минусов – и его задачей является правильное предсказание последующего знака.

Во II серии опытов испытуемому сообщалось, что за каждое правильное угадывание любого знака (плюса и минуса) он будет получать дополнительное вознаграждение.

В III серии опытов испытуемому выплачивалось дополнительное вознаграждение за правильное предсказание одного сигнала – плюса, а за ошибку при угадывании любого знака с испытуемого взимался штраф. В каждой серии испытуемому предъявлялось по 120 знаков.

Результаты I серии опытов показали, что, как и в опытах с равновероятными сигналами, вероятность (ответов испытуемого статистически зависит от предыдущих знаков в последовательности экспериментатора, от предшествующих выборов испытуемого и от успешности этих выборов; особенно четко выявилась ориентировка испытуемого на чередование знаков в последовательности экспериментатора. При средней частоте называния испытуемым плюса 0,29 условные частоты выбора им плюса на первом месте после плюса в последовательности экспериментатора, на втором месте и т. д. сильно отличаются друг от друга.

При увеличении числа минусов в последовательности экспериментатора от 1 до 5 вероятность ожидания плюса испытуемым увеличивается с 0,17 до 0,5, а потом постепенно уменьшается до 0,2 (таблица 6). Резкий подъем кривой условных частот на рисунке 15 наблюдается после 3 – го знака – частота называния плюса на четвертом месте более чем в два раза выше, чем на втором и третьем местах интервала между редкими сигналами. При этом у разных испытуемых индивидуальные максимальные значения условных частот плюса приходятся на интервал от четвертого до седьмого знака, т. е. наблюдается после трех – шести минусов подряд в последовательности экспериментатора.

Во II серии опытов, когда за правильное предсказание следующего знака испытуемому начисляется одна копейка дополнительно к почасовой оплате, частота ожидания плюса и минуса изменилась. Средняя частота называния плюса уменьшилась до 0,11, а условная частота называния плюса на каждом месте интервала уменьшилась по абсолютной величине по сравнению с первой серией и наибольшее значение 0,14—0,18 принимала после трех – шести минусов подряд в последовательности экспериментатора (см. таблицу 6 и рисунок 15).

Таблица 6

Условная частота ожидания испытуемыми плюса (Р = 0,17) при различных условиях вознаграждения

Рис. 15. Изменение частоты выбора плюса при повторении в последовательности экспериментатора сигнала «—» (Р=0,83) в интервале между редкими сигналами «+» (Р=0,17).

Обозначения: I – первая серия опытов, II – вторая серия опытов, III – третья серия опытов

Однако, если в I серии опытов условные частоты предсказания плюсов на разных местах принимали значения от 0,16 дo 0,50, то во II серии опытов они не превышали 0,18, а после девяти минусов экспериментатора подряд не было ни одного предсказания плюса.

В III серии опытов, когда правильное предсказание плюса оплачивалось дополнительно, а неправильное предсказание любого знака штрафовалось, средняя частота называния плюса (за 100 сигналов) увеличилась по сравнению со II серией в два раза и составила 0,22. При этом испытуемые старались не называть плюса сразу после появления его в последовательности экспериментатора, а начинали называть плюс после 3–4 предъявлений минуса подряд и часто продолжали называть его до тех пор, пока плюс не появлялся в предъявляемой последовательности. Такая тактика проявлялась в распределении условных частот называния плюса в интервале между редкими сигналами. Непосредственно после плюса и после 1–2 минусов в последовательности экспериментатора частота ожидания плюса составляет 0,05—0,03. После трех минусов подряд эта частота увеличивается до 0,2 и после четырех минусов – до 0,57. После шести минусов наблюдается некоторое уменьшение условной частоты называния плюса и вновь повышение после девяти минусов до 0,64. По сравнению с I серией кривая условных частот расположена ниже на первых четырех местах и имеет более выраженный «пик» на пятом – седьмом местах в интервале между редкими сигналами, на 10 месте наблюдается подъем кривой в противоположность спуску кривой в I серии опытов.

Общий результат этих трех серий опытов заключается в том, что средняя частота называния плюса меняется в зависимости от условий опыта. Повышение вознаграждения за угадывание любого знака приводило к увеличению частоты выбора частого сигнала. При этом трое испытуемых после 10-го выбора стали называть только частый сигнал – минус, а трое испытуемых на 100 сигналов не назвали ни одного плюса на первых трех местах в интервале между редкими сигналами. В словесном отчете после опыта трое испытуемых из тринадцати ответили, что они «не догадались» называть только минус, чтобы получить больший выигрыш. Двое испытуемых сказали, что они знали о более выгодной тактике, но им хотелось угадывать и плюсы; один испытуемый называл плюсы потому, что он был почти уверен, что в состоянии правильно предсказать, когда будет плюс, а остальные семь испытуемых считали, что выбор только одного частого сигнала явился бы нарушением инструкции – угадывать, какой знак будет следующим. Таким образом, отсутствие выхода на оптимальную стратегию при угадывании разновероятных сигналов может происходить не только из-за незнания тактики максимального возможного выигрыша (называние только частого сигнала), но и вследствие составления ошибочного «образа» чередования знаков в предъявляемой последовательности и в случае решения субъектом другой задачи – поиска правила в чередовании плюсов и минусов у экспериментатора. При дополнительной оплате правильных угадываний только одного редкого сигнала (плюса) частота называния этого сигнала увеличивается: испытуемый как бы «подстораживает» момент появления этого сигнала в последовательности экспериментатора. Это «подстораживание» выражается в распределении условных частот называния вознаграждаемого сигнала на разных местах интервала между редкими сигналами в последовательности экспериментатора. Выявляется зона повышенного ожидания редкого сигнала (после 4–6 частых сигналов подряд), что соответствует наиболее часто встречаемому интервалу в последовательности экспериментатора.

«Подстораживание» сигналов в случайной последовательности

Если в опытах с угадыванием сигналов в случайной последовательности задачей испытуемого является усвоение частоты сигнала (или подкреплений), то следует ожидать, что при неизменной частоте определенного сигнала и равной плате за правильное предсказание всех сигналов частота выбора этого сигнала не будет зависеть от количества альтернативных сигналов и их частот. Проверка этого предположения была довольно простой. Мы провели три серии опытов, которые отличались числом сигналов в предъявляемой испытуемому последовательности. В первой серии предъявлялась последовательность из двух сигналов – единицы с вероятностью Р₁ = 0,75 и двойки с Р₂ = 0,25. Задачей испытуемого было правильно предсказывать следующий сигнал. Во второй серии последовательность составлялась из трех сигналов – единицы с Р₁ = 0,38, двойки с Р₂=0,25 и тройки с Р₃ =0,37. Третья серия проводилась с последовательностью четырех равновероятных сигналов – единицы, двойки, тройки и четверки с Р₁ = Р₂ = Р₃ = Р₄ = 0,25. Во всех трех сериях проводились тренировочные опыты (120 сигналов) и затем после 5—10 мин перерыва проводились основные опыты (еще 120 сигналов с той же вероятностью). В каждой серии опытов частота двойки оставалась одинаковой – Р₂ = 0,25, и нашей задачей было посмотреть, меняется ли и как именно частота выбора двойки в разных сериях опытов. С этой целью подсчитывалась частота называния двойки в каждой серии (отдельно для тренировочных и основных опытов).

Результаты опытов, приведенные в таблице 7, показывают, что, во-первых, частота называния двойки в среднем за весь опыт в I и II сериях опытов выше в тренировочных опытах; во-вторых, в тренировочных опытах она уменьшается от I серии к III; в-третьих, в основных опытах частота называния двойки в среднем за весь опыт не выходит за пределы доверительного интервала частоты Р = 0,25; в-четвертых, наименьшая разница (фактически отсутствие разницы) между – частотой в тренировочных и основной сериях наблюдается в III серии. Таким образом, мы видим, что по средним данным за весь опыт разница между сериями опытов наблюдается только в тренировочных опытах – при первом знакомстве испытуемых с последовательностью. В первых двух сериях частота называния двойки превышает истинную частоту встречаемости двойки в последовательности, а в III серии частота называния и частота предъявления фактически одинаковы. Видимо, вначале испытуемый принимает (необязательно осознанно) наиболее простую гипотезу – о равной вероятности появления сигналов; лишь потом, по мере знакомства с реальной последовательностью, субъективные вероятности сигналов уточняются, приближаясь к объективным. Поэтому при четырех равновероятных сигналах (III серия опытов) уже в тренировочных опытах вероятность двойки в предсказаниях испытуемого была близка к 0,25. При меньшем же числе альтернативных сигналов (I и II серии опытов) субъективная вероятность двойки постепенно снижалась, приближаясь к 0,25.

Таким образом, после усвоения структуры последовательности (т. е. в основных опытах) вероятность двойки в предсказании испытуемых приближалась к истинной частоте этого сигнала – 0,25, независимо от общего числа сигналов в. опыте и частоты других сигналов.

Таблица 7

Частота ожидания испытуемыми двойки (Р = 0,25) при различном числе альтернативных сигналов

Можно думать, что увеличение числа сигналов затрудняет работу испытуемых по составлению образа последовательности, затрудняет прослеживание чередований сигналов. Поэтому нам было особенно интересно посмотреть, как меняются условные частоты называния двойки на каждом месте интервала между двойками в последовательности экспериментатора (в среднем по всей последовательности).

Если испытуемые усваивают только частоту сигналов (статистику первого порядка), то число альтернативных сигналов не должно влиять на условные частоты называния двойки после того, как была одна недвойка, две недвойки и т. п. Подсчет результатов опытов проводился по тем же правилам, что и в описанных ранее опытах.

Результаты подсчета показали, что в первых двух сериях опытов кривая условных частот в тренировочных опытах идет выше, чем в основных опытах, а в III серии опытов кривые примерно одинаковы. Далее, от I к III серии в тренировочных опытах кривая условных частот становится все более пологой. Если в I серии значения условных частот называния двойки увеличиваются с 0,28 – на втором месте интервала между двойками до 0,5 – на пятом месте и 0,82 – на седьмом месте, то во II и III сериях эти различия незначительны: во II серии 0,15—0,34—0,48, в III серии 0,22—0,26—0,18 (таблица 7, рисунок 16а, б).

В основных опытах постоянное заметное возрастание условной частоты называния двойки при увеличении числа идущих подряд

Рис. 16а, б. Изменение частоты выбора двойки (Р=0,25) при повторении подряд двух сигналов.

По вертикали – частота выбора двойки, по горизонтали – номера повторяющихся сигналов; а – тренировочная серия, б – основная серия опытов. I – первая серия опытов, предъявляются два сигнала – единица и двойка: Р₁ =0,75, Р₂ = 0,25; II – вторая серия: предъявляются три сигнала: Р₁ = 0,37, Р₂=0,25, Р₃ =0,38; III – третья серия, предъявляются четыре равновероятных сигнала: Р₁ = Р₂=Р₃ = Р₄=0,25 недвоек наблюдается только в I серии: 0,1 – на втором месте, 0,42 – на пятом и 0,5 – на седьмом местах. Во II серии опытов возрастание незначительно 0,12—0,20—0,32. Кривая в III серии постоянно идет чуть выше, чем во II серии, и возрастание также незначительно 0,16—0,3–0,22.

Таким образом, наиболее выраженным явление подстораживания, ожидание очередного сигнала, проявляется в I серии, при минимальном числе альтернативных сигналов. Увеличение числа альтернативных сигналов приводит к затруднению процесса подстораживания сигналов, при этом как бы снижается возможность формирования субъективных условных вероятностей.

Здесь интересно заметить, что характер кривых ожидания оказывается мало связанным с реальным угадыванием сигнала. Например, кривая называния двойки в тренировочных опытах I серии идет выше, чем в основных опытах, а процент правильно угаданных двоек к числу названных составляет в тренировочных опытах 25 %, а в основных – 30 %. По трем сериям опытов успешность угадывания выглядит так; в тренировочных опытах 25–32—27 %; в основных 30–30—25 %. Как видно, процент угадывания в разных сериях несколько отличается, но находится в пределах доверительного интервала случайного угадывания. Это является свидетельством того, что, несмотря на попытки испытуемых сформировать образ последовательности и руководствоваться им при угадывании последующих сигналов, образ оказывается неадекватным, потому что в случайной последовательности найти правило чередования сигналов невозможно.

Заключение

Анализ описанных в этой главе результатов позволяет выделить ряд характерных особенностей деятельности субъекта в вероятностно организованной среде. Хотя предлагаемая испытуемым задача, как и многие другие лабораторные задачи, является довольно искусственной, прямо не встречающейся в жизни человека, испытуемые, как правило, принимают ее и применяют различные способы при ее решении. Выбор того или иного способа определяется многими причинами.

Успешное предсказание или выбор той или иной реакции зависит от того, как испытуемый представляет себе среду, в которой он действует. Начиная действовать в вероятностно организованной среде, испытуемые, как правило, исходят из гипотезы равной вероятности предъявляемых сигналов или подкреплений. Это проявляется в том, что первые 20–30 раз испытуемые называют одинаково часто оба сигнала (при выборе из двух) независимо от частоты подкреплений. При этом испытуемые действуют так, как будто в течение всего опыта они уверены в том, что, по мере повторения одного сигнала, вероятность появления другого (других) сигнала увеличивается; это отмечалось в работах многих авторов (Буш, Мостеллер, 1962). Так, при выборе из двух равновероятных сигналов испытуемые реже называют знак после его повторения 3–4 раза подряд. Эта особенность также проявляется при внезапной замене последовательности двух равновероятных сигналов повторением одного из них. Испытуемые в такой ситуации при первых 10–20 повторениях одного и того же сигнала чаще называют другой сигнал (или выбирают ранее подкрепленную реакцию) (Буш, Мостеллер, 1962; Фейгенберг, Иванников, 1969; Цискаридзе, 1969).

Этим же объясняется и более частый выбор редко подкрепляемой реакции по сравнению с реальной частотой подкрепления при выборе из двух и более реакций. С увеличением числа сигналов этот факт выявляется все более отчетливо (Hyman, 1953).

В случайно изменяющейся среде невозможно отыскать правило чередования событий, которое могло бы служить ориентиром при выборе испытуемыми полезной реакции. Однако во всех наших опытах проявляется намерение испытуемых найти такое правило в случайно организованной последовательности сигналов, намерение обнаружить ориентир, который помогал бы делать правильный выбор. Это проявляется в том, что испытуемые устанавливают для себя зону повышенного ожидания каждого сигнала. Для последовательности разновероятных сигналов зона повышенного ожидания определяется интервалом между редкими сигналами. Чтобы установить такую зону, испытуемый в течение десятков проб должен сопоставлять характер чередования сигналов, выделять наиболее вероятный интервал между редкими сигналами. Поскольку это повышает нагрузку на память, увеличение числа сигналов сильно затрудняет сопоставление чередований сигналов, и зона повышенного ожидания не выделяется. Зона повышенного ожидания является субъективным образованием. Это доказывается тем, что при действиях испытуемых, у которых определяется зона повышенного ожидания, и испытуемых, у которых она не определяется, процент правильных выборов одинаков и находится в пределах случайного угадывания. Испытуемые, выделяющие зону повышенного ожидания, пропускают сигналы, расположенные в других местах последовательности экспериментатора.

Чтобы проверить, как испытуемые используют свои знания о структуре последовательности сигналов для выбора адекватной тактики поведения, были поставлены опыты, в которых вводилась различная плата за правильное предсказание того или иного сигнала. Оказалось, что в зависимости от способа введения платы испытуемые используют различные стороны своего знания о последовательности сигналов или подкрепления. При одних условиях испытуемые ориентируются на частоту сигналов, при других – на интервалы между редкими сигналами. Иногда сформировавшееся неправильное представление о порядке чередования сигналов оказывается настолько сильным, что испытуемые, зная об оптимальной тактике поведения, по сути дела, подменяют задачу и вместо набора очков пытаются точно предсказать место каждого сигнала в последовательности. После окончания опыта эти испытуемые в своем отчете отмечали, что у них была большая уверенность в том, что они могут правильно предсказать чередование сигналов, и, несмотря на неудачи, такое представление не разрушалось у них до конца опыта.

Как известно, частота предсказаний сигнала в случайной бернуллиевой последовательности оказывается очень близкой к истинной частоте этого сигнала в самой последовательности. Но этот факт никоим образом не может быть истолкован как простое усвоение человеком вероятностей (частот) сигналов в предъявленной ему последовательности и случайное предсказание с заданными частотами. Если бы дело было лишь в усвоении вероятностей, то вероятность очередного предсказания не зависела бы ни от того, какие сигналы в предъявляемой последовательности непосредственно предшествовали данному предсказанию, ни от того, какие предсказания были сделаны непосредственно перед данным и оказались ли они правильны. Опыты показали обратное – перечисленные зависимости ясно выражены. Пытаясь предсказать очередной сигнал в бернуллиевой последовательности, человек ведет себя так, как будто он считает предъявляемую последовательность не случайной, а закономерной; он ищет закономерность, знание которой позволило бы ему правильно предсказывать все сигналы. При этом человек далеко не всегда осознает это. Такой результат наблюдается и с испытуемым специалистом-математиком и с испытуемым, который ничего не знает о вероятностях и о случайных последовательностях.

Более того, человек строит свои предсказания так, как будто он имеет дело не с последовательностью, независимой от его собственных предсказаний («игра с природой» в терминах теории игр), а с последовательностью, которая меняется по воле активного партнера, стремящегося минимизировать правильное предсказание испытуемого и учитывающего в своей тактике его поведение («игра с партнером, игра с противником»).

Именно этим мы объясняем тот факт, что человек не выходит на «оптимальную стратегию», т. е. не начинает называть в своих предсказаниях только более частый сигнал. В «игре с природой» такая тактика действительно дает оптимальный результат – наибольшее число верных угадываний. Совсем иное – при «игре с противником». Как показывает теория игр, в этом случае оптимальная тактика (т. е. тактика, обеспечивающая максимум правильных предсказаний) состоит в подравнивании частот предсказаний к частотам предъявляемой последовательности.

Тактика испытуемого, включающая рефлексивные отношения с экспериментатором, воспринимаемым в качестве активного противника, ярко проявилась, когда в числе испытуемых оказалась группа высококвалифицированных математиков и физиков. Им предлагали угадывать, какой из двух символов задумал экспериментатор. На самом деле экспериментатор использовал заранее составленную случайную (бернуллиеву) последовательность из двух символов. Результаты экспериментов оказались такими же, как с испытуемыми, не имеющими представления о закономерностях случайных последовательностей. Вместе с тем поведение этих испытуемых имело некоторые особенности. На обдумывание каждого предсказания у них уходило значительно больше времени. Испытуемые сильно уставали от опыта. Иногда вдруг упорно предсказывали подряд более редкий символ, несмотря на неуспех такого предсказания. При беседе после опытов они говорили, что им было очень трудно искать закономерность, которой (как им казалось) руководствуется экспериментатор, выбирая очередной символ. Некоторые из них сообщали, что временами им «удавалось найти эту закономерность и начать подряд правильно угадывать как частые, так и редкие сигналы». Но тогда «экспериментатор сразу менял свою закономерность; а вот по какому правилу он менял свою закономерность, когда я начинал угадывать все подряд – мне так и не удалось обнаружить».

По-видимому, свойство человека строить свое поведение так, как будто изменения внешней среды направляются активным партнером, тактика которого зависит от действий самого субъекта, является характерной особенностью психики. Осознавая или не осознавая это, человек ведет себя так, как будто изменения окружающей среды всегда являются ответом на его действия, т. е. как будто они направляются активной силой – враждебной или доброжелательной к субъекту, но не безразличной к нему, а находящейся с ним в рефлексивных отношениях.

Мы полагаем, что в тактиках предсказания очередного символа в случайной последовательности, которые выявились в описанных экспериментах, отразилась именно эта черта психики человека – тенденция строить свое поведение так, как будто он имеет дело не с равнодушной к нему «природой», а с активным партнером, небезразличным к субъекту и руководствующимся в своих действиях некоторыми правилами, обнаружение которых позволит субъекту всегда уверенно предвидеть изменения среды.

Послесловие

Экспериментальный материал, вошедший в эту книгу, касается прежде всего преднастроечной функции вероятностного прогнозирования – его участия в перестройке функционального состояния исполнительных психофизиологических механизмов действия. Это определило комплекс использованных методов исследования – регистрацию электромиограммы, измерение времени реакции. В некоторых эксперимент, оценка предстоящего стимула превращается в самостоятельную цель и прогноз выступает в качестве действия – действия предсказания очередного стимула их случайной последовательности. В этом случае и сам прогноз изменяется и как бы редуцируется до выделения лишь одного наиболее вероятного события, а оценка вероятности каждого из возможных событий отходит на задний план. Таким образом, вероятностное прогнозирование по-разному проявляет себя и изменяет свои характеристики, выступая на различных уровнях деятельности, оно оказывается включенным в более широкий контекст собственно психологического анализа деятельности.

Материал этой книги, конечно же, не охватывает во всей полноте проблему вероятностного прогнозирования, его роли в регуляции деятельности человека. Эта проблема гораздо шире. Вероятностное прогнозирование существенно и в перцептивной сфере, влияя скорость опознания и различения объектов; и в речевой сфере, например, обеспечивая понятность «зашумленной» речи; и в мобилизации вегетативных ресурсов, необходимых для предстоящих действий. Вместе с тем изучение вероятностного прогнозирования смыкается с проблемой места установки в регуляции деятельности, вероятностное прогнозирование участвует в подготовке к действиям в ожидаемой ситуации – в подготовке, несводимой лишь к преднастройке психофизиологических исполнительных механизмов.

Изучение вероятностного прогнозирования представляет не только теоретический интерес, но имеет также выходы в практическую деятельность человека. Анализ скорости реакции и быстроты опознания существен для инженерной психологии. Рассмотрение роли вероятностного прогнозирования в условных и ориентировочных реакциях вносит новое в понимание их психофизиологических механизмов. Некоторые патопсихологические феномены могут быть лучше поняты, если они рассматриваются как проявления нарушений вероятностного прогнозирования. В педагогике вероятностное прогнозирование может быть использовано при обучении, например, безопасному поведению в сложных ситуациях.

Приведенные в книге материалы, отвечая на ряд вопросов, ставят значительно большее число новых вопросов, ответ на которые ждет своих исследователей.

Раздел 2
Воля

Предисловие к четвертому изданию³

Первое издание этого труда было в далеком 1991 г. За прошедшее время уточнялись основные положения теории воли и совместно с аспирантами проводились эмпирические исследования особенностей волевой регуляции.

Понятие воли вводилось как гипотеза для объяснения порождения поведения человека. Отсутствие подтверждения достоверности такой гипотезы потребовало либо удаления этого понятия из арсенала психологии (что и было предложено К. Левиным), либо изменения содержания термина. Имеются веские основания рассматривать волю как высшую психологическую функцию, системно построенную и опосредованную смысловыми образованиями. Волевая регуляция как наблюдаемая реальность понимается как особый вид произвольной саморегуляции, необходимый в ситуации конфликта решений личности и решений и возможностей нижележащих уровней функционирования человека (например, личностное Я желает помочь другу, а Я субъекта природных отношений требует отдыха или ссылается на травмы).

Решение проблемы воли потребовало анализа процесса мотивации деятельности и роли смысла во временном переносе побудительности от мотива на цель действия. Намеренное изменение смысла волевого действия понимается в данной работе как психологический механизм волевой регуляции выбора, порождения и осуществления волевых действий.

Наличие конфликта решений личности и уровней субъекта природных и общественных отношений потребовало разработки представлений о многомерности человека как организма, как представителя вида, как субъекта природных отношений (природный индивид), как социального индивида, представленного в виде субъекта общественных отношений и в виде субъекта межличностных отношений (личность).

В эмпирических исследованиях (работы аспирантов Е. В. Эйдмана, Т.А. Егоровой, Е.А. Пуртовой, В. Н. Шляпникова, Р. В. Чиркиной, И. В. Гаврилиной, Д.Д. Барабанова, А.В. Монроз) была выявлена связь волевой регуляции и степени развития волевых качеств человека с успешностью деятельности и более значимая роль смысловых образований как предиктора, влияющего на величину самооценок человеком степени выраженности своих волевых качеств, по сравнению с ориентацией человека на действие или состояние.

Часть этих работ представлена в этом издании учебного пособия.

Москва, 2020 г.

Предисловие к третьему изданию

Первый раз эта книга была издана в 1991 г., как мне тогда казалось, приличным тиражом. Но она исчезла с прилавков магазинов очень быстро. Когда книга с некоторыми изменениями была опубликована второй раз, в 1998 г., я был уверен, что этим потребность читателей будет полностью удовлетворена. Но и это издание быстро исчезло из продажи. Все это остается для меня непонятным, поскольку проблемой воли в стране занимается очень небольшое число специалистов.

Возможное объяснение такого спроса может заключаться в том, что книга стала использоваться как учебное пособие при подготовке психологов. Неожиданный для меня интерес к книге проявила психология труда. Эти запросы и послужили основанием для подготовки третьего издания книги.

Третье издание не будет отличаться по содержанию от второго издания, и основная причина этого в том, что на второе издание были критические замечания⁴, и, для того чтобы читатель сам оценил степень обоснованности критики, да и сама критика была бы понятной, я оставил текст третьего издания без изменений.

Но поскольку эти замечания, на мой взгляд, связаны с недостаточно внимательным анализом текста (и здесь я, как автор, не снимаю с себя вины за неясность изложения), я решил добавить в книгу как приложение текст лекции, прочитанной студентам МГУ Некоторые разъяснения я постараюсь дать в этом предисловии.

Чему нас учит история исследований воли? Главный урок, который психология никак не хочет усвоить, заключается в том, что теоретические конструкты как объяснительные гипотезы (понятия) мы очень часто принимаем за реальности и пытаемся догадаться о природе этой гипотетической реальности. Это все равно, как если бы мы до сих пор пытались открыть природу и свойства флогистона, вместо того чтобы исследовать процесс горения (окисления) и условия, влияющие на него.

Я не понимаю, почему психология с таким упорством тратит время и силы на объяснительные понятия, которые вводились не для обозначения какой-то реальности, а для объяснения, например, определенных особенностей поведения человека. Для меня очевидно, что исследованию подлежат как раз эти особенности поведения и механизмы, его обеспечивающие, а не понятия, которыми мы пытаемся объяснить эти особенности.

Например, человек способен осуществлять поведение, желания к которому у него нет, т. е. это действие, осознанно принятое к осуществлению, но мотивационно не обеспеченное (имеющее дефицит побуждения).

Отсюда вопрос – как восполняется дефицит необходимого побуждения? Можно ссылаться на волю, на волевое усилие, на особые мотивы и т. д., но я предлагаю механизм намеренного изменения смысла действия. Так это или не так, можно проверять в эксперименте, а проверить гипотезу о волевом усилии невозможно, потому что оно есть в лучшем случае лишь наше субъективное переживание. И если гипотеза о намеренной смысловой регуляции подтвердится, то тогда понятие воли либо должно исчезнуть из науки, либо у него будут аналогичные отношения с механизмом смысловой регуляции, как у понятия гена и ДНК.

Но поскольку история проблемы воли насчитывает более двадцати веков, отказываться от этого понятия нет никакого смысла. И возникает тогда задача договора – что будем называть волей. В случае описанного выше поведения воля выступает как особенность произвольной мотивации, решающей задачу восполнения дефицита побуждения к принятому человеком действию. В других ситуациях воля будет проявляться уже не как произвольная мотивация, а по-другому. Например, в ситуации выбора равнопривлекательных мотивов воля будет проявляться как осознанный намеренный выбор одной из альтернатив. Поэтому воля не сводится ни к мотивации, ни к выбору. Можно договориться понимать под волей осознанные намеренные усилия человека по изменению смысла действий или смысла альтернатив выбора, или событий мира, или своих действий. В любом случае исследованию подлежит волевое поведение или механизмы волевой регуляции, а не понятие воли.

Кстати сказать, эмпирические исследования волевой регуляции или волевых качеств, хотя часто и клянутся в верности какой-то теории воли, заняты всегда анализом поведенческой или субъективной реальности человека, что и позволяет авторам получать достоверные результаты об особенностях волевой регуляции.

Москва, 2006 г.

Предисловие
Ко второму изданию

Первоначально эта книга, вышедшая в 1991 г., предназначалась, прежде всего, для научных сотрудников и аспирантов. В последние годы она стала также постоянно использоваться как учебная монография и учебное пособие по спецкурсу. Такое положение делает необходимым переиздание книги и внесение в нее некоторых изменений.

По сравнению с первым изданием уменьшается число ссылок на литературные источники и соответственно список литературы. Вместе с тем автор считает, что читатель должен видеть тот минимум литературы, в которой обсуждаются проблемы воли, волевой регуляции и мотивации поведения.

Кроме того, в книгу включен новый параграф о потребностях, что делает ее более завершенной. Любая деятельность человека совершается ради удовлетворения определенной потребности, поэтому и за волевой регуляцией деятельности и отдельных действий всегда скрывается какая-то потребность. Другое дело, что эта потребность, создавая внутреннюю необходимость действия, оказывается слишком слабой, чтобы непосредственно побудить нужное действие. Поэтому анализ проблемы потребностей показался здесь вполне уместным и даже желательным. Теперь в книге представлен весь процесс детерминации действия – от актуализации потребности до волевой регуляции действия, принятого самим человеком к исполнению, но лишенного необходимой побудительности.

Искушенные в науке исследователи и аспиранты, прочитавшие сотни умных (и не очень) книг, без труда поймут те предпосылки или основания, из которых исходил автор этой книги. Для студентов хотелось бы сделать несколько пояснений.

Мы привыкли к представлению, что у живых существ есть потребности, мотивы, воля и другие психические образования, и задача науки должна заключаться теперь в том, чтобы понять их природу.

Не только студенты, но и многие исследователи забыли, что некоторые понятия вводились в психологию не как обозначения каких-то психических реальностей, а как теоретические конструкты, призванные объяснить психические явления или поведение живых существ. Даже само понятие психики является не более чем теоретическим допущением, предназначенным объяснить, почему мы видим, слышим, ощущаем горькое, помним, что с нами происходило, или выбираем нужное решение. Вот почему до сих пор появляются статьи с «открытием» природы психики, где она приравнивается либо к бессмертной душе, либо к нервным процессам мозга. Но, с другой стороны, термин «психика» чаще всего сегодня используется как совокупное название всех психических явлений и процессов.

Такое положение не есть исключительная особенность психологии. Через это прошли и проходят все науки. Достаточно вспомнить объяснение способности физического тела гореть. Когда-то эта способность объяснялась наличием в теле флогистона (теплорода). Логика такого объяснения чрезвычайно проста – вы приписываете телу то свойство, которое определяет особенность этого тела или его поведения.

В этом случае смещается и интерес самой науки – теперь надо исследовать не природу горения, а природу флогистона, который определяет процесс горения. Так рождаются ложные научные проблемы.

Иногда исследователям везет – предполагаемому свойству или качеству предмета находится реальный аналог. Так произошло с понятием гена в биологии. Иногда объяснительное понятие приобретает новое содержание и становится обозначением какой-то реальности – например, понятие атома, которое вводилось в науку как теоретический конструкт (мельчайшая и неделимая частица).

Но, к сожалению, нередко случается, что объяснительное понятие начинает жить новой жизнью, выдавая себя за обозначение какой-то реальности, природа которой остается невыясненной.

И тогда многие, если не все, оказываются уверенными, что термин «потребность» обозначает какую-то реальность, что воля как психическая реальность существует, что у человека есть такое образование, как личность, и т. д. В этом случае главной задачей становится выяснение природы потребностей, воли, личности. Забывается, зачем вводились эти понятия в психологию; силы и время тратятся на разрешение несуществующих проблем.

Источник таких заблуждений находится в пренебрежении историей науки. Незнание истории своей науки порождает ложные проблемы и тупиковые направления исследований. Отсюда столько вариантов понимания воли, потребностей, внимания, личности и даже самой психики. По этой логике, вместо того чтобы исследовать причину и закономерности горения, мы должны были бы изучать природу флогистона и его особенности (размер, цвет, форму и пр.).

И в психологии очень часто и очень многие занимаются именно этим. Пишутся «концептуальные» статьи о природе потребностей, воли или личности, в которых авторы пытаются догадаться, что есть воля или внимание. Увы, автор этих строк тоже не избежал этого соблазна и пытался вначале открыть природу воли, и только позже пришло понимание того, что природу воли открыть нельзя, потому что мы сами ввели это понятие для объяснения особого поведения человека. Поэтому мы должны вернуться к тем явлениям и реальностям поведения человека, которые заставили нас ввести понятие воли. То есть мы должны найти психологический механизм (механизмы), обеспечивающий волевую регуляцию действий, которые человек должен, но не хочет или не может осуществить в данный момент, а не пытаться догадаться – что есть воля.

Предлагаемая книга и есть попытка ответить на вопрос о том, как же осуществляется волевое поведение.

Ноябрь 1997 г.