Эксперимент «Собака Павлова»: цель и ход эксперимента, полученные результаты и примеры из жизни.

Описание «собаки Павлова» многие помнят из школьного курса биологии. Для начала собаке одновременно подавался световой сигнал и корм; впоследствии подачу корма отменили, и подавался только световой сигнал. Павлов увидел, что у собаки слюна выделяется даже тогда, когда она видит только этот сигнал.

Когда и с какой целью проводились эксперименты

Большую часть своих исследований Павлов посвятил изучению поведенческих реакций организма и возможности на них влиять извне. Первоначально предметом исследования была физиология пищеварения; эта работа произвела революцию в мировой науке, а её автору принесла Нобелевскую премию. В этом исследовании и были задействованы знаменитые собаки; однако значение данной, узкоспециализированной работы Павлова неожиданно оказалось более глубоким. Учёному удалось открыть такое явление, как условные и безусловные рефлексы, и изучить их работу.

Исторический экскурс

Сегодня мало кто вспоминает нюансы биографии академика Павлова, однако изначально предполагалось, что Иван Петрович станет… священнослужителем. Предки будущего академика по отцовской и материнской линии посвятили свою жизнь служению русской православной церкви, сам Павлов закончил духовное училище, а затем духовную семинарию в Рязани.

Все бы так и шло по заранее намеченному плану, однако на последнем курсе семинаристу Ивану Павлову попала в руки книга «Рефлексы головного мозга», написанная российским физиологом и естествоиспытателем Иваном Михайловичем Сеченовым (1829-1905) [И. Сеченов, 2014]. Биографы утверждают, что именно эта книга стала поворотным моментом в выборе жизненного пути Павлова.

Так это или не так, сейчас судить сложно, однако по окончании духовной семинарии Павлов отправился не на церковную службу, а в Санкт-Петербургский университет. Изначально выбор у обладателя диплома о церковном образовании был не слишком широк, и Павлову пришлось подать документы на юридический факультет.

Спустя 17 дней после поступления, преодолев все формальности и реально действовавшие ограничения, Павлов перевелся на естественнонаучное отделение физико-математического факультета. Больше никаких колебаний в выборе профессии у Павлова не было, и всю свою научную жизнь он посвятил изучению высшей нервной деятельности млекопитающих, формирования условных и безусловных рефлексов на примере пищеварительной функции.

Поэтому сегодня можно смело считать, что все проведенные Павловым исследования – это один большой эксперимент длиною в жизнь. Наиболее исчерпывающее представление обо всех его достижениях дает «Полное собрание сочинений» в 6 томах, куда вошли все труды академика Павлова, и в их числе описание эксперимента Павлова над собаками [И. Павлов, 1951].

Остается добавить, что до того, как приступить к своим экспериментам, Павлов успел поучиться в Медико-хирургической академии, которая позднее была переименована в Военно-медицинскую, и пройти стажировку в Германии. Везде его наставниками были величайшие ученые своего времени: Константин Устимович, Рудольф Гейденгайн, Сергей Боткин и другие.

С 20-х годов 20-го столетия и до конца своей жизни Павлов работал в специально созданном под его запросы институте физиологии в Колтушах, что в Ленинградской области. В частности, знаменитые эксперименты над собаками он проводил в так называемой «Башне молчания» – полностью изолированном от проникновения внешних звуков здании.

Кроме того, там была создана система помещений, позволяющая наблюдать за поведением подопытных животных так, чтобы они не видели ученых. Если требовали условия исследования, животных можно было зафиксировать в определенном положении или ограничить их свободу перемещения. Итак, что же это были за эксперименты?

Собака Павлова: описание эксперимента

Не будем превращать эту историю в нудную лекцию и расскажем кратко, в чем суть эксперимента с собакой Павлова.

Русский физиолог случайно столкнулся с механизмом, позднее ставшим известным как классическое (или павловское) обусловливание, во время своих исследований желудочной системы животных. Измеряя скорость слюноотделения собак, ученый обнаружил, что они будут выделять слюну, когда почувствуют запах пищи в ожидании кормления.

Это нормальная рефлекторная реакция, которую стоило бы ожидать, поскольку слюна играет важную роль в переваривании пищи. Каждую «собаку Павлова» помещали в изолированную среду и держали в упряжи. Перед животными стояла миска с едой, а для измерения скорости выделения слюны использовалось специальное устройство.

Затем эти измерения записывались на вращающийся барабан, чтобы Павлов мог контролировать скорость слюноотделения на протяжении всех экспериментов. В ходе исследования Иван Петрович обнаружил, что у собак начинался процесс слюноотделения уже в тот момент, когда ассистент открывал дверь, чтобы их покормить.

Этот ответ продемонстрировал основной принцип классического обусловливания. Нейтральное событие, такое как открывание двери (нейтральный стимул, NS), может быть связано с другим последующим событием — в данном случае кормлением (известным как безусловный стимул, UCS). Эта ассоциация может быть создана путем повторения нейтрального стимула вместе с безусловным стимулом, который станет условным стимулом, приводящим к условной реакции: слюноотделению.

Павлов продолжил свои исследования и протестировал множество других нейтральных стимулов, которые, в противном случае, не были бы связаны с получением пищи.

Так он использовал тиканье метронома, которое собаки слышали перед кормлением и, как и в случае с приходом ассистента, при этом стимуле у них начинала выделяться слюна в предвкушении пиршества.

Что такое классическое кондиционирование

Классическая обусловленность – это бихевиористская (= изучение поведения живых существ) теория обучения, выдвинутая физиологом Павловым на основе его эксперимента.

собака и мячик

Фото автора Goochie Poochie Grooming: Pexels

Иван Петрович Павлов (1849-1936) – русский физиолог и врач, изучавший пищеварение собак и его связь с рефлекторным поведением.

Своим экспериментом с «собакой Павлова» он заложил основу для современных поведенческих исследований. Концепция описывает взаимодействие стимулов и реакций при обучении новому типу поведения.

Самый важный вывод заключается в том, что реакции, которым научилось живое существо, могут быть перенесены в различные ситуации в процессе обучения.

Эксперименты Павлова над собаками

Иван Петрович Павлов — один из самых ярких представителей экспериментального естествознания. Получил Нобелевскую премию за вклад в изучение физиологии пищеварения.

Изначально интерес русского ученого вызывала физиология пищеварения. Далее череда открытий натолкнула его на идею о том, чтобы описать обратную реакцию живого организма на раздражитель. Эти реакции он назвал рефлексами и разделил их на условные и безусловные. Это позволило положить начало изучению нервной системы человека и его психоэмоциональных реакций.

Принцип «собаки Павлова» в экспериментах с людьми

Результаты, опубликованные в 2003 году в журнале «Science», доказали, что подобные реакции свойственны не только собакам, но и людям. Более того, нарушение в механизме, обнаруженном Павловым, может быть ключом к перееданию или эмоциональному питанию.

Джей А. Готфрид и его коллеги из отделения нейробиологии независимого благотворительного фонда «Wellcome Trust» обучали людей, проходящих сканирование мозга, связывать абстрактные изображения на компьютерном экране с запахом ванили или арахиса.

После восьмиминутного периода обучения испытуемые продемонстрировали повышенный уровень активности в областях, которые являются частью схемы вознаграждения мозга, а именно в миндалевидном теле и орбитофронтальной коре (ОФК), связанный только с разглядыванием изображений. Затем исследователи попросили пациентов съесть столько ванильного мороженого или бутербродов с арахисовым маслом, сколько они пожелают, но не наедаясь до тошноты.

Когда участников повторно протестировали с помощью аппарата МРТ, ученые обнаружили, что изображение, связанное с едой, которую они только что съели, вызвало более низкую реакцию, чем до перекуса. Изображения, связанные с другой пищей, напротив, продолжали вызывать реакцию голода.

Эти результаты показывают, что мозг может затормозить наши желания в отношении определенных продуктов, как только наша тяга будет удовлетворена. Авторы предположили, что сбои в этом механизме могут быть движущей силой компульсивного питания или появления пристрастий к нездоровой пище.

Что такое безусловные рефлексы?

Существует два вида рефлексов:

  1. Условные;
  2. Безусловные.

Сосательный, хватательный, глотательный и многие другие врожденные рефлексы И.П. Павлов отнес к безусловным рефлексам.

Безусловные, или же врожденные, рефлексы классифицируются.

  • По степени сложности:
    1. Простые (например, отдергивание руки от горячей воды);
    2. Сложные (учащенное дыхание при нехватке кислорода в воздухе).
  • По виду реакции:
    1. Пищевые (выделение слюны);
    2. Половые (желание спаривания, эрекция);
    3. Защитные (например, прищуривание глаз при ярком свете);
    4. Исследовательски-ориентировочные (желание посмотреть, откуда идет громкий звук).

Академик Павлов - выступление

Павлов сам себя сделал амбидекстром

На самом деле

Да

Иван Петрович родился левшой. Однако он считал, что хирург должен оперировать правой рукой. Павлов сам развил ее до той же степени ловкости, что и доминантную от природы левую. Хотя играть в любимые городки предпочитал все-таки левой рукой.

Фото №3 - Собака Павлова: 8 мифов о первооткрывателе условного рефлекса

Профессор Павлов на операции. Фото 1930 года

Ход эксперимента и его вариации

Для изучения пищеварения необходимо было прежде всего получить фистулу – проток из желудочно-кишечного тракта, по которому наружу вытекает пищеварительный сок. На рубеже XIX и ХХ веков Павлов долгое время пытался получить фистулу, экспериментируя с разрезанием и сшиванием тканей и вставляя в полученные отверстия трубки. Когда после долгих экспериментов фистула была получена, можно было начинать главный эксперимент, точнее – серию экспериментов.

Для начала собаке одновременно подавался световой сигнал и корм; впоследствии подачу корма отменили, и подавался только световой сигнал. Павлов увидел, что у собаки слюна выделяется даже тогда, когда она видит только этот сигнал. Через фистулу в её желудке пищеварительный сок вытекал наружу в специальный сосуд. Так были открыты условные рефлексы.

Павлов заметил аналогичную реакцию своих собак и на другие раздражители, предваряющие раздачу пищи. Например – на звук его шагов. Это позволило утверждать, что между психическими и физиологическими процессами в организме животных и человека существует неразрывная связь. Та «сила», что руководит нашим сознанием, управляет и работой внутренних органов, хотя организм может этого и не осознавать.

В одном из последующих экспериментов было реализовано «мнимое кормление» собаки. В нижней челюсти животного было проделано отверстие, и поглощаемая пища не отправлялась в желудок, а выпадала через это отверстие наружу. Из фистулы в момент кормления вытекал пищеварительный сок.

Ход

Ученый ставил жестокие опыты на беспризорных детях

На самом деле

Нет

Истории, будто Павлов экспериментировал на сиротах, резал им щеки и желудки и ставил фистулы, как собакам, — старые легенды. Павлов не изучал физиологию на детях. Заблуждение связано с тем, что еще до Первой мировой войны в лаборатории ученого работал Николай Красногорский, тогда молодой аспирант, исследовавший на собаках функционирование головного мозга. Красногорский перешел в Николаевскую детскую больницу и в дальнейшем работал независимо от Павлова, и это он изучал высшую нервную деятельность детей, в том числе на примере выделения слюны. Однако никаких фистул на слюнные железы ученик Павлова детям не накладывал.

Фото №4 - Собака Павлова: 8 мифов о первооткрывателе условного рефлекса

Беспризорники. Москва. 1920-е годы

Как классическое обусловливание проявляется в нашей жизни

Павловское обусловливание — очень полезный механизм для выживания, поскольку, один раз отравившись какой-то едой, мы начинаем ассоциировать ее с болезнью и испытывать рвотный рефлекс, уберегающий нас от повторного употребления в пищу опасного продукта.

А еще эксперимент с собакой Павлова с нами постоянно повторяют… рекламщики! Вспомни видеоролики или фотографии, на которых модели с идеально гладкой и чистой кожей с улыбкой наносят себе на лицо какой-то крем. При взгляде на эту картинку в нашем мозгу появляется невольная ассоциация: «это средство дарит коже здоровый вид», и, следовательно, мы с большей вероятностью приобретем продукт именно этого бренда.

Другой яркий пример: представим, что ты в течение нескольких лет работала в компании, в которой зарплату всегда выдавали первого числа каждого месяца. И даже когда ты уволишься, и день выплаты в новом месте изменится, первое время ты будешь продолжать испытывать необъяснимую радость в предвкушении начала нового месяца.

Условные рефлексы

Условные рефлексы называют также приобретенными, ведь это реакция организма на внешний раздражитель, которая возникает в течение жизни и служит для приспособления существа к окружающей среде.

В отличие от врожденных рефлексов, условные не появляются при рождении, а вырабатываются многократным повторением одних те же действий под одновременным воздействием условных и безусловных раздражителей.

Условные рефлексы можно разделить на несколько групп:

  • Естественные — они не нуждаются в постоянном повторении, например, однажды попробовав лимон, человек от одного вида или запаха будет морщиться, вспоминая кислый вкус этого фрукта;
  • Искусственные – они формируются непригодно. К искусственным рефлексам можно отнести выполнение различных команд дрессированными животными по щелчку, звонку или по команде.

Собака вырабатывает условные рефлексы

Полученные результаты и открытия

Проведённые эксперименты показали, что поведение животных обусловлено реакциями на определённые раздражители. Эти реакции были названы рефлексами. Они бывают условными и безусловными.

Безусловный рефлекс – реакция, заложенная в организме генетически. Это простейшее действие, связанное с непосредственным раздражителем и имеющее физиологический смысл. К примеру, у собаки выделяется пищеварительный сок, когда она получает пищу; это безусловный рефлекс. Пищеварительный сок предназначен для того, чтобы эту пищу переваривать и усваивать. А вот звук колокольчика или включение лампочки не вызывает выделения пищеварительного сока, поскольку колокольчик и лампочка – не пища.

В данном случае лампочка и колокольчик будут для собаки нейтральными предметами. Однако если подавать звуковой или световой сигнал непосредственно перед подачей еды, в сознании животного эти два события будут связаны. И тогда пищеварительный сок начнёт выделяться в тот момент, когда животное видит или слышит сигнал, даже если оно после этого не получает пищи. Сигнал становится условием, или стимулом, запускающим психофизиологическую реакцию. Поэтому такой тип рефлекса называют условным.

Открытие рефлексов предоставило человечеству множество новых возможностей. К примеру, с помощью условных рефлексов можно дрессировать животных, вырабатывать у них необходимые навыки и умения. Так, с помощью эффекта «собаки Павлова» однажды удалось отучить койотов нападать на овец. Там, где обитали койоты, несколько раз разбрасывали баранину, начинённую некоторым количеством яда – не способным убить животное, но достаточным, чтобы оно почувствовало недомогание. После нескольких попыток такого «кормления» койоты почувствовали отвращение к овечьему мясу и перестали нападать на овец.

Благодаря умению формировать условные рефлексы стало возможным получать «специальных» животных – например, служебных собак для нужд полиции. Оказалось, что животных можно обучить достаточно сложному поведению.

Однако объектами дальнейших исследований стали не только животные. Выяснилось, что человеческая психика по своей сути ничем не отличается от психики животных. И процесс человеческого обучения основан на тех же механизмах. С помощью несложных экспериментов исследователи могли формировать условные рефлексы у маленьких детей, которые потом сохранялись на всю жизнь, при этом сам участник эксперимента, став взрослым, даже не догадывался о своём участии в исследовании. Именно таким был знаменитый эксперимент «Маленький Альберт», проведённый американскими пионерами бихевиоризма ещё при жизни Павлова. Младенец по имени Альберт в нём играл роль «собаки Павлова»; с помощью подаваемого звукового сигнала учёные вызвали у него реакцию страха перед белой ручной крысой, которая ему поначалу нравилась. Этот эксперимент вызвал бурную полемику как по поводу его этичности, так и по поводу опасений за будущее человечества, ведь оказалось, что человека можно точно так же дрессировать, как обычную собаку.

Открытия Павлова используются в наше время в различных «практических приложениях» бихевиоризма, особенно в маркетологии. Яркие вывески, заманчивые ценники и масса тонких приёмов являются для посетителей магазина стимулами, которые вызывают определённые физиологические реакции, побуждающие купить товар. Зачастую приёмы маркетинга действуют на подсознательном уровне, и противостоять им обычному человеку не так просто.

Знаменитый физиолог был сторонником советской власти

На самом деле

Нет

Павлов не занимался политикой и никогда ни к какой партии не принадлежал. Он не был в активной оппозиции, но критиковал советское руководство по разным поводам. В 1920 году ученый писал в Совнарком: «Я… глубоко убежден, что проделываемый над Россией социальный опыт обречен на непременную неудачу и ничего в результате кроме политической и культурной гибели моей Родины не даст. Меня безотступно гнетет эта мысль и мешает мне сосредоточиться на моей научной работе». В беседе с Максимом Горьким Павлов отметил: «Когда так много говорят о новых фабриках и заводах, о пятилетках, то забывают основное: люди, обслуживающие эти фабрики и пятилетки, остаются на втором плане, человек в этих условиях превращается в машину. Между тем государству может быть полезным только гражданин с чувством собственного достоинства, твердыми принципами и взглядами».

Фото №5 - Собака Павлова: 8 мифов о первооткрывателе условного рефлекса

Академик Павлов во время XV Международного конгресса физиологов. 1935 год

Суть выработки условного рефлекса по методике Павлова

Для проведения знаменитого эксперимента Павлова требовалось:

  • Подопытные (собаки);
  • Безусловный раздражитель, который стимулировал выработку слюны у собаки(пища);
  • Нейтральный раздражитель(звуковой или световой);

Для того, чтобы добиться нужного результата, подопытные не раз подвергались воздействию нейтральных раздражителей, таких как свет лампочки или звук метронома во время кормежки. По истечению некоторого времени, у собак вырабатывался условный рефлекс в виде выделения слюны на безусловные раздражители, такие как свет или звук.

Павлова избрали почетным шахтером

На самом деле

Да

Интерес к жизни и трудам Павлова был велик уже при его жизни, с лекциями о знаменитом физиологе выступали и ученые, и пропагандисты. Ученик Павлова Петр Анохин вспоминал, как в феврале 1936 года после его лекции на шахте Бурое слушатели устроили стихийный митинг и постановили присвоить Павлову звание почетного горняка. По словам Анохина, шахтеры поручили ему передать Ивану Петровичу подарок — горняцкую лампочку, что он и сделал. Старый ученый был очень растроган.

Фото №8 - Собака Павлова: 8 мифов о первооткрывателе условного рефлекса

Шахтерские лампы

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...