Название: Психология и педагогика - Кроль В.М.

Жанр: Психология

Рейтинг:

Просмотров: 906


Структурные изменения при формировании нейронных сетей, реализующих ассоциативные связи, происходят на уровне мембран ветвящихся пресинаптических окончаний (аксонов) одного нейрона (выходных элементов нервной клетки) и ветвящихся постсинаптических окончаний (дендритов) другого нейрона (входных элементов нервной клетки). В итоге этого процесса происходит изменение геометрии в областях дендритных и аксонных окончаний. Эти изменения связаны, в частности, с увеличением количества особых выростов дендритов, так называемых «шипиков», а также с изменением размеров этих «шипиков». В свою очередь, изменения геометрии ведут к изменениям электрических свойств межнейронных контактов, т. е. к изменению проводимости и возбудимости определенных нервных связей. По-видимому, именно таким путем реализуется механизм «проторения» нового пути на участке нейронной сети.

В настоящее время накоплено определенное количество данных о молекулярных механизмах этих процессов. Начальные этапы этих процессов связаны с тем, что высвобождающиеся из пресинаптического окончания молекулы нейромедиатора воздействуют на рецептор постсинаптической мембраны. В результате происходит целый каскад процессов, связанных с открытием или закрытием ионных каналов, что приводит к кратковременным эффектам изменения электрической активности и, следовательно, являет собой молекулярную основу кратковременной памяти (2; III,333).

С другой стороны, получен ряд данных, позволяющих рассматривать гипотезы о молекулярных основах долговременной памяти, обеспечивающей изменение геометрии синаптических структур и проторение новых путей в нейронных сетях. Полагают, что нейромедиатор в процессе взаимодействия с рецепторами постсинаптической мембраны запускает особый цикл молекулярных процессов, что приводит в конечном счете к экспрессии различных групп генов, расположенных в ядрах активированных в данном процессе нервных клеток. Некоторые из этих генов известны и характерны тем, что становятся активными в клетках, проводящих синтез белковых молекул, которые транспортируются к соответствующим местам мембраны, включаются в нее и изменяют в конечном счете ее форму и размеры (2; III, 333—334; 37; 245—352).

Роль структурных генов в механизмах ассоциативного запоминания активно изучается на классических объектах генетики — плодовых мушках Drosophila. Например, дрозофил можно научить избегать любой запах, если этот запах будет неоднократно сопровождаться ударом тока. При этом можно выделить тех «бестолковых» мушек, которые либо неспособны к образованию такой ассоциации, либо очень быстро забывают ее. Оказывается, что такие мушки являются мутантами, у которых повреждены или отсутствуют разные группы генов.

2.3. Инстинктивное поведение и обучение

а) обучение у одноклеточных организмов

Во-первых, следует сказать о таком наиболее общем явлении, как способность к различным по сложности формам обучения. Естественно, что механизмы обучения у одноклеточных существ существенно отличаются от соответствующих механизмов у более сложных многоклеточных животных, обладающих нервной системой, специализированными органа ми восприятия и мышления, индивидуальностью поведения и, что крайне важно, принципиально большим объемом вариантов обучения.

 

 

 

 

Р и с. 18. Обучение у одноклеточных животных. Инфузория «туфелька» изменяет маршрут своего плавания (показан пунктиром) в зависимости от формы сосуда, в который ее помещают; а) — прямоугольный сосуд; б) — круглый сосуд. 1 — фаза сразу после помещения, 2 — фаза через 4 — 5 минут (по (14))

 

В качестве примера рассмотрим эффекты обучения у одноклеточной инфузории «туфельки», учитывая при этом, что рассматриваем особую форму обучения, не связанную с деятельностью нервной системы, отсутствующей у одноклеточного организма.

Приведем следующий эксперимент: при помещении инфузории в узкий капилляр туфелька обучается поворачивать у его торцов, несмотря на то, что диаметр капилляра меньше длины туфельки. Вначале поворот удавался только после долгих усилий и при сильной деформации всего тела. Процедура поворота занимала порядка 4—5 минут, однако после 12 часового пребывания в капилляре время поворота сокращалось в десятки раз, достигая иногда 1—2секунд(14; 176—184).

В других экспериментах показано, что туфелька способна обучиться отслеживать форму сосуда, в который ее помещают. При помещении, например, в цилиндрический сосуд инфузории вначале беспорядочно плавали в нем, но затем через 4—5 минут их маршрут начинал отслеживать стенки цилиндра. Аналогичное обучение имело место при помещении туфелек в сосуд с сечением в виде квадрата, пятиугольника или трапеции. В квадратном сосуде после периода обучения маршрут представляет собой почти правильный квадрат, но вписанный под углом порядка 45°, в других случаях угол между стенкой и направлением движения был равен приблизительно 20° и не зависел от формы сосуда (рис. 18).

б) пластичность инстинктивного поведения насекомых

Различные формы инстинктивного поведения проявляются в отличие от рефлекторных форм только в естественной жизни животных. Тем не менее эти формы поведения не являются более простыми. Инстинктивное поведение часто рассматривают как жесткую, негибкую систему действий, как поведение, не способное к приспособительной изменчивости. Однако это не так.

 

 

Перейдем к рассмотрению организации сложных поведенческих актов, в которых сочетаются длинные цепи чисто инстинктивных, жестко организованных автоматизмов и участки условно-рефлекторной индивидуально приобретенной деятельности. Рассмотрим некоторые примеры поведения такого типа. Наиболее явным примером жестко организованного поведения является деятельность насекомых.

Способности пауков ткать свою сеть, пчел строить соты, ос парализовать, но не убивать свои жертвы, предназначая их в качестве «живых консервов» для своего потомства, не являются следствием индивидуального обучения. Появляясь на свет, насекомые, вообще говоря, приносят с собой эту деятельность в готовом виде. Яркой иллюстрацией такого автоматизма является типичное поведение осы при постройке норки для своих детей (рис. 19, я). Схема алгоритма действий в принципе не подлежит коррекции: после снабжения норки пищей и откладки яйца следует процесс замуровывания входа (41; 116—137).


Оцените книгу: 1 2 3 4 5