О чем рассказали «говорящие» обезьяны: Способны ли высшие животные оперировать символами?

Поскольку, по выражению Выготского, «мы вправе рассматривать значение слова как феномен мышления», то прежде чем переходить непосредственно к экспериментам по обучению обезьян языкам-посредникам, необходимо рассмотреть вопрос о том, есть ли у животных мышление, в какой степени и формах оно развито и имеются ли основания ожидать, что оно может обеспечить основу для усвоения обезьянами речи.

Мышление животных: общая характеристика

Основные определения

Изучение элементарного мышления, или рассудочной деятельности животных составляло на протяжении всего ХХ века одну из самых актуальных, но и наиболее спорных проблем науки о поведении. В предыдущих разделах были приведены взгляды крупных физиологов, психологов и эволюционистов, которые независимо друг от друга высказывали предположение о наличии у животных той или иной формы интеллектуальной (разумной) деятельности, хотя и расходились в том, какого уровня она может достигать. В начале ХХ века стали появляться эксперименты, которые наполнили эти высказывания реальным содержанием. В 10—20-е годы первыми их поставили Н. Н. Ладыгина-Котс и В. Келер, и с тех пор поток экспериментов неуклонно растет.

В настоящее время эксперименты в лаборатории – не единственный источник доказательств существования мышления у животных. Представления, сложившиеся благодаря традиционным лабораторным экспериментам психологов и физиологов, постоянно дополняются и расширяются. Такую возможность дает и анализ материалов, накопленных этологами в процессе систематических наблюдений за поведением животных в привычной для них среде обитания (Зорина 2005). Это направление этологии в настоящее время стало самостоятельным и получило название когнитивной этологии (см. Резникова 2005; Bekoff, Allen 1997; Kako 1998).

Напомним, что мышление человека – процесс многогранный, оно включает активное овладение законами окружающей среды для решения задач в новых ситуациях. Оно основано на обобщенном и опосредованном отражении действительности, а также на оперировании символами. Согласно одному из удачных определений (Данилова 2004), мышление – это «процесс познавательной деятельности, при котором субъект оперирует различными видами обобщений, включая образы, понятия и категории, составляющие внутреннюю картину его мира» (с. 224).

При изучении любой проблемы необходимо выделить исходную единицу – элементарный феномен для исследования, подобрать соответствующие модели и четкие критерии. Подчеркнем, что в этом отношении особенно важно определение, которое дал А. Р. Лурия (1973, c. 310) применительно к мышлению человека. Оно позволяет более точно разграничить этот процесс с другими типами психической деятельности и дает надежные критерии для выявления зачатков мышления у животных. Согласно этому определению, «акт мышления возникает только тогда, когда у субъекта существует соответствующий мотив, делающий задачу актуальной, а решение ее необходимым, и когда субъект оказывается в ситуации, относительно выхода из которой у него нет готового решения – привычного (т. е. приобретенного в процессе обучения) или врожденного». Иными словами, речь идет об актах поведения, программа выполнения которых может создаваться экстренно в соответствии с условиями задачи. Этот показатель – решение новой задачи, для которой «нет готового решения», – может служить ключевым признаком в отнесении конкретного поведенческого акта к категории мышления.

Для обозначения указанной формы поведения животных употребляют самые разнообразные термины – мышление, разум, сообразительность, интеллект, animal complex cognition, animal thinking, animal intelligence[32 - Эти английские термины взяты из названий нескольких зарубежных монографий и учебников конца ХХ века.] и др. Тем не менее, уместно привести высказывание Н. Н. Ладыгиной-Котс (1923, с. 4) о том, что при анализе таких актов следует «отбрасывать все обычно взаимно перемешиваемые (особенно в применении к животным) понятия, такие как ум, разум, рассудок, и заменять их термином „мышление“, подразумевая под этим последним только логическое, самостоятельное мышление, сопровождающееся процессами абстрагирования, образованием понятий, суждений, умозаключений». Это определение, сделанное около 80 лет назад, вполне предвосхищает современные взгляды и подходы к проблеме. В частности, изучение операций обобщения и логического вывода составляет весьма заметную часть проводимых в настоящее время работ (см., например, Зорина и др. 2001, 2003; Смирнова 2000; Фирсов 1987, 1993; Delius et al. 2000; Lazareva et al. 2001, 2004; Mackintosh 1988, 2000; Wasserman et al. 2001 и др.). Эти операции четко проявляются в поведении «говорящих» обезьян в процессе усвоения языков-посредников.

Наряду с этим Ладыгина-Котс (1963, с. 310) подчеркивала, что о «наличии интеллекта может свидетельствовать установление лишь новых адаптивных связей в новой для животного ситуации». Начало экспериментальному изучению этой стороны интеллекта положил В. Келер (1925), который ввел понятие «инсайт» и доказал его наличие у антропоидов. Он считал, что шимпанзе могут решать новые для них задачи «не методом проб и ошибок, а на основе „разумного постижения“ логических связей между стимулами или событиями» («инсайт»). Добавим, что рассматривались как раз те ситуации, для выхода из которых (по Лурия 1973) у животных не было «готового решения».

Классификация форм мышления животных

Уже из сказанного очевидно многообразие форм мышления животных, что определяет наличие разных подходов к его изучению. Эти подходы можно условно разделить на две основные группы. Первая оценивает способность к решению новых задач в новых, экстренно возникших ситуациях, для выхода из которых у особи нет «готового» решения. Вторая направлена на то, чтобы выяснить, способны ли животные к обобщению, абстрагированию, а также усвоению символов. Обе эти стороны мышления составляют основу усвоения языков-посредников обезьянами. Они проявляются в языковом поведении обезьян, давая новый и важный материал для анализа этого психического процесса.

К настоящему времени существует достаточно большой арсенал методик, применяемых для выявления разных форм мышления животных (подробнее см. Зорина, Полетаева 2001/2003; Крушинский 1986; Pearce 1998; Tomasello, Call 1997; Rumbaugh et al. 1991, 1996, 2000 и мн. др.).

I. Экстренное улавливание структуры элементарных логических задач («инсайт»).

II. Экстренная реорганизация элементов прошлого опыта и независимых навыков для создания нового решения.

III. Выявление общего алгоритма при решении серии однотипных задач (формирование установки на обучение).

IV. Операции обобщения и абстрагирования (формирование обобщений на допонятийном уровне или уровне довербальных понятий; усвоение и оперирование символами).

V. Операции логического вывода (транзитивное заключение; выявление аналогий).

VI. «Макиавеллиевский» интеллект, основанный на понимании взаимоотношений особей внутри сообщества (social cognition), на способности антропоидов к самосознанию и к пониманию ментальных состояний других особей («thеory of mind»).

Рассмотрим некоторые из этих когнитивных функций, наиболее важные в связи с вопросом об основах усвоения животными языков-посредников. Одной из плодотворных в этом плане экспериментальных моделей оказалась орудийная деятельность животных. Начало ее изучения связано с именем В. Келера.

Орудийная деятельность и интеллект животных

Опыты В. Келера и развитие его представлений в современных работах

Одна из главных и весьма плодотворных экспериментальных моделей изучения высших когнитивных функций животных появилась благодаря классической работе В. Келера. Он предлагал животным задачи на достижение видимой, но физически недоступной приманки, причем это были новые ситуации, для выхода из которых, согласно определению А. Р. Лурия, не было «готового решения». Однако эти ситуации имели такую структуру, что животное могло решить их с первого же раза, если выявляло объективные отношения между элементами ситуации, существенные для успешного решения (Келер 1930). В этом состояла принципиальная особенность задач В. Келера: все компоненты, необходимые для решения, находились в поле зрения животного и были доступны для восприятия и анализа.

С помощью этих задач впервые была изучена орудийная деятельность животных, т. е. их способность при достижении своей цели – главным образом, при добывании или обработке пищи – восполнять ограниченные возможности конечностей с помощью посторонних предметов. На основании опытов В. Келер пришел к выводу, что шимпанзе способны к решению некоторых проблемных ситуаций не методом проб и ошибок, а за счет механизма, который он назвал «инсайт», т. е. «проникновение» или «озарение». В основе этого механизма лежит, по его мнению, не тенденция автоматически реагировать отдельными реакциями на отдельные стимулы (в соответствии с представлениями бихевиористов), а способность воспринимать всю ситуацию в целом, со всеми ее внутренними связями, и благодаря этому принимать адекватное решение. Все это привело автора к представлению, что «разумное решение <…> необходимо зависит от характера структуры данного оптического поля постольку, поскольку оно должно протекать в форме динамических, направленных процессов сообразно данной структуре» (курсив автора, Келер 1930, с. 205).

Работы В. Келера подвергались и продолжают подвергаться разнообразной критике, обсуждать которую здесь не место. Бесспорно то, что они явились одним из первых экспериментальных доказательств наличия у животных зачатков мышления и определили направление дальнейших исследований на многие десятилетия. Чтобы спровоцировать обезьян на употребление (а иногда и изготовление) посторонних предметов для достижения видимой, но физически недоступной приманки, исследователи прибегали к разным мерам (рис. 1, 2, 3). В одних случаях приманку подвешивали на большой высоте или располагали на значительном расстоянии от вольеры, предлагая ящики, палки или тесемки для преодоления этого расстояния (В. Келер, И. П. Павлов и его сотрудники; Г. З. Рогинский, Н. Ю. Войтонис, С. Л. Новоселова, Rumbaugh et al. 2000). В других случаях ее помещали в разного рода узкие трубки (Н. Н. Ладыгина-Котс; Г. Г. Филиппова, Р. Йеркс, Э. Визальберги, Дж. Чэппелл) или в более сложные устройства, для проникновения в которые также требовались какие-то вспомогательные средства (Счастный 1972; Фирсов 1977). Наконец, в знаменитых опытах в лаборатории И. П. Павлова для получения приманки требовалось потушить пламя спиртовки.

Экспериментальное изучение орудийной деятельности позволяло анализировать и решать целый ряд вопросов, тесно связанных с проблемой возникновения речи: главный из них – вопрос о наличии у животных способности экстренно применять орудия в новой ситуации. Ответом на этот вопрос можно считать работы многочисленных исследователей, в том числе отечественных, начиная с Н. Н. Ладыгиной-Котс, Р. Йеркса, И. П. Павлова и его сотрудников, Г. З. Рогинского, Н. Ю. Войтониса, Л. А. Фирсова, С. Л. Новоселовой, Э. Визальберги и многих других (см. обзоры: Дембовский 1963; Parker, Gibson 1977; Byrne 1998; DE Waal 2001; Celli et al. 2004), в которых было подтверждено наличие у человекообразных обезьян этой способности.

Рис. 1. Роль подражания в орудийной деятельности обезьян. А – Шимпанзе Лада демонстрирует Бодо, как открыть контейнер с приманкой при помощи палки; Б – Бодо повторяет операцию, показанную Ладой (по Фирсов 1982)

Рис. 2. Конструктивная деятельность шимпанзе: использование Парисом разных орудий для добывания приманки из трубки (2 из 675 опытов). А – Парис отщепляет от доски лучину; Б – проталкивает лучину в глубь трубки; В – вытаскивает приманку; Г – примеривает к трубке предложенную ему палку с податливыми поперечными втулками; Д – обследует поперечины; Е – вынимает поперечины руками (по Ладыгина-Котс 1959)

Рис. 3. Самка орангутана по кличке Уай рассматривает только что изготовленное ею орудие, удерживая трубку с приманкой пальцами стопы (фотография любезно предоставлена Г. Г. Филипповой)

Особо нужно сказать о позиции И. П. Павлова, на которого обычно ссылаются противники идеи о наличии элементов мышления у животных. Его первая реакция на опыты и представления В. Келера была резко отрицательной.[33 - Когда Келер и Йеркс впервые опубликовали результаты своих исследований о способности шимпанзе к решению задач путем инсайта, Павлов отнесся к ним отрицательно и обвинил авторов во «вредной, я бы даже сказал, отвратительной, тенденции отступления от истины» (Pavlov 1957, с. 557, цит. по Гудолл 1992). Он настаивал на том, что решение приходит постепенно, как следствие всего поведения шимпанзе в процессе опыта, а не за счет внезапного постижения связей между элементами поставленной проблемы (Windholz 1984; цит. по Гудолл 1992). В 1933 г. он купил шимпанзе Рафаэля и Розу, и в Колтушах начались исследования высшей нервной деятельности антропоидов, которые продолжаются до настоящего времени.] Однако в последние годы жизни (Павлов умер в 1936 году) он признал, что «было бы неоправданной претензией утверждать, что двумя описанными общими механизмами (временная связь и анализаторы) исчерпывается раз и навсегда вся ВНД высшего животного» (Павлов 1949, с. 17). Разбирая опыты с Рафаэлем на одной из Павловских сред, Павлов отмечал способность этой обезьяны оперировать «массой свойств и отношений между явлениями». Он считал, что «когда обезьяна строит вышку, чтобы достать плод, это условным рефлексом не назовешь, это есть случаи образования знания, улавливания нормальной связи вещей», и называл это «зачатками конкретного мышления, которым мы орудуем» (там же, заседание 13.11.1935).

Мы приводим эти высказывания отечественных исследователей, относящиеся к 60-м годам ХХ века, а не более поздние, поскольку они отражали типичные представления о высших когнитивных функциях животных, на фоне которых были начаты попытки обучать обезьян языкам-посредникам.

Целенаправленность орудийного поведения антропоидов

Изучение орудийного поведения обезьян позволило не просто констатировать наличие у них элементов мышления, но также выявить и описать конкретные операции и свойства когнитивных процессов, обеспечивающие нахождение адекватного решения:

• Решению задачи предшествует анализ параметров ситуации, что позволяет использовать орудие не вслепую, а на основе «разумного постижения условий задачи» (В. Келер). К этим параметрам относится расстояние, которое надо преодолеть, чтобы достать банан, и свойства орудия, которое надо выбрать (или даже изготовить) – не только его длина, но и толщина и твердость. В опытах с доставанием приманки из трубок к параметрам ситуации относится взаимное расположение приманки и отверстий.

• Решение задачи может быть основано на способности оценивать связи и соотношения между предметами (Рогинский 1948) или, согласно другой формулировке, на способности улавливать причинно-следственные отношения между компонентами задачи (см. рис. 2). В тот период считалось, что такие способности даже у антропоидов развиты весьма ограниченно (Ладыгина-Котс 1959).

• Достижение одной и той же цели может осуществляться разными орудиями, а одно и то же орудие может применяться в разных ситуациях и разными способами, что свидетельствует о понимании животным структуры ситуации. Так, в уже упоминавшихся опытах с тушением огня не Рафаэль, а другая обезьяна использовала воду многими способами – если бак был пуст, она могла зачерпнуть воду кружкой из озера или помочиться в нее. Если не было кружки, она смачивала тряпку в тазу и выжимала ее на огонь, наконец, когда не было никакой воды, она однажды загасила огонь просто сухой тряпкой (Воронин, Фирсов 1967).

• Использование одного и того же предмета разнообразными способами и в разных ситуациях свидетельствует о наличии обобщенных представлений о его свойствах и функциях.

• Решению предшествует составление «мысленного плана» действий, а не слепые пробы и ошибки и не повторение ранее выученных навыков.

Все перечисленные особенности когнитивных процессов, связанных с орудийными действиями шимпанзе, можно обнаружить в эпизоде спонтанного применения орудий, который наблюдал Л. А. Фирсов (1987). Содержавшиеся в лаборатории в Колтушах подростки Лада и Нева, воспользовавшись ошибкой лаборантки, достали забытую на столе связку ключей и очутились на свободе. Экспериментаторы тщательно проанализировали тот случай, а затем при намеренном воссоздании исходной ситуации обезьяны сами охотно воспроизвели ход решения этой задачи.

Последовательность действий обезьян была следующей:

1) отбили край столешницы у стола, который стоял внутри их вольеры уже три года;

2) с помощью образовавшейся палки подтянули оконную штору и захватили ее;

3) набросили штору на стол с ключами, который находился на достаточном расстоянии от решетки, и с ее помощью подтянули ключи к вольере;

4) открыли висячий замок и вышли на свободу – эта операция была им ранее знакома.

Особо следует обратить внимание на тот факт, что столешница была разрушена именно тогда, когда понадобилось достать связку ключей, – в течение всех предыдущих лет они стол не трогали. Существенно также, что обезьяны по-разному использовали штору. Сначала ее бросали как лассо, а когда она накрывала связку, подтягивали ее очень осторожно, чтобы ключи не выскользнули. Таким образом, они продемонстрировали здесь способность не только к тонкому и разнообразному использованию предметов в качестве орудий, но также к элементарному планированию своих действий и предвидению их результата.

Л. А. Фирсов так комментирует данный эпизод: «Надо быть слишком предубежденным к психическим возможностям антропоидов, чтобы во всем описанном увидеть только простое совпадение. Общим для поведения обезьян в этом и подобных случаях является отсутствие „поведенческой дилеммы“ с ее дихотомией и простым перебором вариантов. Эти акты точно развертывающейся поведенческой цепи, вероятно, отражают реализацию уже принятого решения, которое может осуществляться на основе как текущей деятельности, так и имеющегося у обезьян жизненного опыта. Все подобные факты приводят к заключению, что в основе употребления орудий у обезьян лежит способность к активному оперированию следовыми образами и к планированию действий» (Фирсов 1987, с. 660).

Таким образом, по мнению ряда исследователей, «мысленный план» решения задачи, о котором говорилось выше, может включать выполнение целой серии «промежуточных» действий (Л. А. Фирсов, А. Н. Леонтьев, Г. Г. Филиппова). Это проявляется в способности обезьян удаляться на десятки метров от того места, где будет применено орудие (Тарас, идущий в лес за палкой на расстояние около 17 м). В опыте с тушением огня на плотах посреди озера Рафаэлю приходилось возвращаться на берег за шестом нужной длины, по которому он затем переходил на второй плот, где находился бак с водой.[34 - В нашу задачу не входило подробно описывать известные «опыты с тушением огня», в которых шимпанзе Рафаэль должен был залить пламя спиртовки, мешавшее ему взять приманку. Когда в баке не оказывалось воды, он находил другие ее источники – мочился в кружку или брал бутылку, приготовленную для полива цветов. Однако когда установку с приманкой поместили на одном плоту, а бак с водой – на другом, Рафаэль предпочел принести с берега шест, по нему перебраться на другой плот и набрать воды из бака, а не зачерпывать ее из озера. В трактовке этих экспериментов И. П. Павлов расходился со своими сотрудниками. Он относил это поведение к проявлениям того «… конкретного мышления, которым мы орудуем» (Павлов 1949, с. 17, заседание 13.11.1935), тогда как его ученики сводили поведение Рафаэля к сложным системам кинестетических условных рефлексов.] В опытах Г. Г. Филипповой (1990; 2004) орангутаны проявили способность выполнять действия, которые не приближают, а сначала удаляют приманку.

Вернемся к вопросу о том, насколько «осмысленны» действия шимпанзе (и других животных) при использовании орудий. Он всегда вызывал и продолжает вызывать большие сомнения. Так, есть много наблюдений, что наряду с использованием палок по назначению шимпанзе совершают с ними много случайных и бессмысленных манипуляций. Особенно это касается конструктивных действий: если в одних случаях шимпанзе успешно удлиняли короткие палки, то в других они соединяли их под углом, получая совершенно бесполезные сооружения. В связи с важностью этого вопроса особую ценность представляет его анализ в специальном лабораторном эксперименте.

Такой эксперимент, позволивший отчасти разрешить эти сомнения, выполнила итальянская исследовательница Элизабетта Визальберги (Visalberghi et al. 1995). Ее методика изучения орудийной деятельности позволяла достаточно строго проанализировать, могут ли обезьяны планировать свои действия и предвидеть их последствия. Она предлагала обезьянам несколько вариантов задач, где им приходилось доставать приманку из довольно длинной прозрачной трубки (рис. 4). Наиболее важная серия опытов отличалась тем, что в средней части трубки имелось отверстие, через которое приманка могла упасть в приделанный снизу, тоже прозрачный стакан – автор назвала его «ловушкой». Чтобы получить приманку, обезьяна должна была не только правильно подобрать орудие – палку соответствующего диаметра, но и вставить ее с соответствующей стороны, так, чтобы приманка попала не в эту ловушку, а к противоположному отверстию трубки.

Применение этой методики позволило продемонстрировать, что шимпанзе осознанно применяют орудия в соответствии с определенным планом, предвидя результат совершаемых ими манипуляций. В отличие от них капуцины оперируют палкой, не прогнозируя результата собственных действий и не понимая причинно-следственных отношений, составляющих суть задачи. Подобные различия между высшими и низшими приматами были обнаружены Визальберги и в других экспериментальных ситуациях (см., например, Visalberghi 1997), что совпадает с данными ряда авторов о том, что для низших приматов использование орудий по собственной воле не характерно. Тем самым эти опыты не только доказали способность шимпанзе к планированию своих действий, но выявили четкое различие когнитивных способностей антропоидов и низших обезьян по данному параметру.

Рис. 4. Схема экспериментальной установки и применение палки для добывания приманки из прозрачной трубки с «ловушкой» (пояснения в тексте). Фото самки капуцина, которая решает задачу неправильно, не прогнозируя результат своих действий (с любезного разрешения Э. Визальберги)