Усло́вный рефле́кс (временная связь) — это индивидуальная реакция, приобретенная в течение жизни путем научения (в отличие от безусловного (врожденного) рефлекса)[1][2]. Вырабатывается при определенных условиях: совпадении во времени безусловного раздражителя и нейтрального стимула (классический пример: предъявление пищи с одновременным зажиганием лампочки), в результате чего реакция (например, слюноотделение) появляется через время на предъявление лишь нейтрального стимула[3][4][5].
Термин ввёл И.П. Павлов (1903)[6], он же описал данное явление как доказательство физиологической основы психики (высшей нервной деятельности), где условный рефлекс является приспособительным механизмом[7][8]; также изучение у.р. привело к возможности систематизировать разные типы нервной системы[4]. У человека, кроме того, посредством второй сигнальной системы условные рефлексы вырабатываются при таких условных раздражителях как слово, речь ("сигнал сигналов")[9].
В конце XIX нач. XX в. И. П. Павлов, продолжая идеи, которые были начаты в работах И. Сеченова ("Рефлексы головного мозга") и других ученых материалистов, экспериментаторов, поставил цель "свести психические процессы к физиологическим основам". Определяющим поворотом к этому послужило открытие факта так называемого "психического слюноотделения" во время изучения им работы пищеварительных желез. И.П. Павлов, его сотрудники и диссертанты (Глинский, С. Г. Вульфсон, А. Т. Снарский, И. Ф. Толочинов) провели серию экспериментов на собаках предваряющие последующие выводы о природе условных рефлексов (1901-1903).
Кто бы мог подумать в 1901–1902 году, что из «плёвой желёзки» (так называл Павлов слюнную железу) может вырасти целая теория и даже учение о высшей нервной деятельности!
- В. К. Болондинский, 2011[10].
На международном медицинском конгрессе в Мадриде 1903 года Павлов сделал первый доклад о теории условных рефлексов "Экспериментальная психология и психопатология на животных". После чего наметилась перспектива развития экспериментальной патологии высшей нервной деятельности ("экспериментальной психопатологии"). В 1904 году в Нобелевской лекции Павлов уже говорил о "Первых твердых шагах на пути нового исследования".
Дальнейшие исследования в школе Павлова по систематизации у.р. привела к новым наблюдениям и фактам: угасание и восстановление условных рефлексов; рефлекторная теория; механизм замыкания; методика "искусственных" условных рефлексов; генерализация условного рефлекса; последовательное торможение; внешнее торможение; дифференцировка; запаздывающее торможение; открыты условные следовые рефлексы; "закон силы" и др. ( Б. П. Бабкин, А. П. Зельгейм, В. Н. Болдырев, Н. Ф. Парфенов, Н. А. Кашерининова, Воскобойникова-Гранстр, Г. П. Зеленый, П. Н. Васильев, Г. В. Миштовт, А. В. Палладин, П. П. Пименов, Н. П. Тихомиров, И. Я. Перельцвейг, И. В. Завадской, М. И. Эльяссон, Л. А. Орбели, К. Н. Кржышковский, Иванов-Смоленский, П. С. Купалов, М. К. Петрова, К. М. Быков).
1908 г. Н. И. Красногорским сделаны первые исследованиях на детях ("Условные рефлексы у детей")[11].
1927 г. доклад И.П. Павлова об изучении на базе условных рефлексов типов НС и неврозов "О физиологическом учении о типах нервной системы или темпераментах"[12].
1930 доклад В. В. Строганова о методе условных рефлексов в физиологии труда[13].
Учение И. П. Павлова дало толчок для развития многим исследователям и школам ("рефлексология" В. М. Бехтерева, "дрессурметод" О. Калишера[англ.]; школа И. С. Бериташвили и др). Метод условных рефлексов (классическое обусловливание) является одним из методов бихевиоризма (Torndike, Hunter, Jerkes, Hudgins, др.).
Явление у.р. было упомянуто независимо Эдвином Твитмайером приблизительно в то же время, что и в лаборатории И. П. Павлова, но не получило своего развития[14].
Общая характеристика условных рефлексов
И. П. Павловым и учениками его школы было показано, что новый условный стимул может запустить рефлекторную реакцию, если он некоторое время предъявляется вместе с безусловным стимулом. Например, если собаке дать понюхать мясо, то у неё выделяется желудочный сок (это безусловный рефлекс). Если же одновременно с появлением мяса звенит звонок, то нервная система собаки ассоциирует этот звук с пищей, и желудочный сок будет выделяться в ответ на звонок, даже если мясо не предъявлено.
Условные рефлексы возникают в течение жизни и не закрепляются генетически (не передаются по наследству). Возникают при определённых условиях и исчезают при их отсутствии. Формируются на базе безусловных рефлексов при участии высших отделов мозга. Условно-рефлекторные реакции зависят от прошлого опыта, от конкретных условий, в которых формируется условный рефлекс. Условные рефлексы лежат в основе приобретенного поведения. Это наиболее простые программы. Окружающий мир постоянно меняется, поэтому в нём могут успешно жить лишь те, кто быстро и целесообразно отвечают на эти изменения. По мере приобретения жизненного опыта в коре полушарий складывается система условно-рефлекторных связей. Такую систему называют динамическим стереотипом. Он лежит в основе многих привычек и навыков. Например, научившись кататься на коньках, велосипеде, мы впоследствии уже не думаем о том, как нам двигаться, чтобы не упасть.
Основные правила для образования условных рефлексов:
совпадение во времени двух раздражителей: безусловного раздражителя и индифферентного (нейтрального) раздражителя, который затем становится условным сигналом;
условный раздражитель должен немного предшествовать безусловному
определенная сила раздражителей. Безусловный раздражитель должен быть настолько сильным, чтобы вызывать доминантное возбуждение в центральной нервной системе. Индифферентный раздражитель должен быть привычным, чтобы не вызывать ярко выраженного ориентировочного рефлекса.
постоянство окружающей среды — выработка условного рефлекса требует постоянства свойств условного сигнала.
Механизм формирования условных рефлексов
При действии индифферентного раздражителя возникает возбуждение в соответствующих рецепторах, и импульсы из них поступают в мозговой отдел анализатора. При воздействии безусловного раздражителя возникает специфическое возбуждение соответствующих рецепторов, и импульсы через подкорковые центры идут в кору головного мозга (корковое представительство центра безусловного рефлекса, которое является доминантным очагом). Таким образом, в коре головного мозга одновременно возникают два очага возбуждения: в коре головного мозга между двумя очагами возбуждения по принципу доминанты, образуется временная рефлекторная связь (замыкание новой условно-рефлекторной дуги по Павлову[1]). При возникновении временной связи изолированное действие условного раздражителя вызывает безусловную реакцию. В соответствии с теорией Павлова, закрепление временной рефлекторной связи происходит на уровне коры головного мозга, а в его основе лежит принцип доминанты.
Классификация условных рефлексов
Существует несколько классификаций условных рефлексов по различным критериям[15]:
Если в основе классификации положить безусловные рефлексы, тогда различают: пищевые, оборонительные, ориентировочные, половые и др.
Если в основе классификации лежат рецепторы, на которые действуют стимулы, различают: афферентные (зрительные, слуховые и т. п.) и эфферентные.
По соотношению по времени действия условного и безусловного возбуждения: рефлексы наличные, следовые (например, "биологические часы" как условный рефлекс на время), совпадающие, отставленные, запаздывающие
Естественные и искусственные условные рефлексы. Натуральные условные рефлексы по сравнению с искусственными отличаются большей легкостью образования и большей прочностью (например, натуральный условный пищевой рефлекс - выделение слюны на запах мяса)
Простые и сложные (комплексные) условные рефлексы в зависимости от структуры применяемого условного стимула (например, условный рефлекс на одновременный комплекс).
Виды условных рефлексов
Условные рефлексы на комплексные раздражители
Условные рефлексы на цепи раздражителей («Дай лапу»)
Условно-рефлекторная настройка (условно вызванное состояние готовности к деятельности)
Условно-рефлекторные переключения
Условные рефлексы n-го порядка. Различают условные рефлексы первого, второго, третьего и т. д. порядка. Когда условный стимул подкрепляется безусловным, то образуется условный рефлекс первого порядка. Условный рефлекс второго порядка образуется в том случае, если условный стимул подкрепляется условным раздражителем, на который ранее был выработан условный рефлекс. Длина цепи двигательных условных рефлексов, которую можно образовать у животного в известной мере отражает уровень совершенства функций центральной нервной системы. У обезьян можно получить условный рефлекс двадцатого порядка, у рыб — только второго порядка[16]
Подражательные условные рефлексы (имитационные у.р., опыт «актёр – зритель» по Л.А. Орбели)
Ассоциации (при сочетании индифферентных раздражителей без подкрепления)
Условные рефлексы на отношение (на признак предмета: форму, размер и пр.; с переносом выработанного у.р. в сходную ситуацию «с места», сразу). Могут лежать в основе таких явлений как «перенос опыта», «предвидение», «озарение» (экстраполяционные рефлексы[17][18])
Цепной условный рефлекс
Классические и инструментальные условные рефлексы[15]
Интересные факты. Искусственный интеллект и Условный рефлекс
В способах машинного обучения существуют такие варианты как "обучение с подкреплением", "обучение с учителем", "обучение без учителя" (во взаимодействии со средой), которые во многом повторяют принципы и механизмы условных рефлексов человека. Ученые в области технических наук рекомендуют для построения «сильного Искусственного интеллекта» моделировать разные нейронные сети, создавая систему, работающую автономно "на принципах иерархической ассоциации условных и безусловных рефлексов".[19]
Литература
История учения об условных рефлексах / Ф. П. Майоров; Изд-во Акад. наук СССР, 2-е изд., испр. и доп. - Москва; Ленинград. - 1954. - 368 с. - (Опыт работы павловской школы по изучению высшего отдела головного мозга / Акад. наук СССР. Ин-т физиологии им. И. П. Павлова).
Подкопаев Н.А. Методика изучения условных рефлексов. - Москва : Изд-во Акад. мед. наук СССР, 1952. - 180 с.: ил.; - (Методики физиологических исследований академика И. П. Павлова и его школы / Акад. мед. наук СССР; Вып. 2).
Условный рефлекс: избранные работы / И. П. Павлов. - Санкт-Петербург: Лениздат, 2014. - 221 с.
Асратян Э.А. Условный рефлекс, его универсальность и могущество: Доклад: Первое павлов. чтение, 9 окт. 1979 г. - Москва: б. и., 1979. - 36 с.
Библиография по условным рефлексам / Сост. Н. К. Клещова; Под ред. Э. Ш. Айрапетьянца; Акад. наук СССР. Ин-т физиологии им. И. П. Павлова. - Москва; Ленинград: Изд-во Акад. наук СССР, 1955-1962. - 2 т.
Сеченов И.М. Рефлексы головного мозга / Иван Михайлович Сеченов. - Москва: АСТ, 2014. - 350 с.
Во имя человека (1954), Ленфильм
И. П. Павлов: pro et contra: Личность и творчество И. П. Павлова в оценке современников и историков науки (к 150-летию со дня рождения): Антология / Сост.: Ю.П. Голиков, К.А. Ланге. - СПб.: Изд-во Рус. христиан. гуманитар. ин-та, 1999. - 800 с.
Социальная психология или "условные рефлексы"? / Г. Челпанов. - Москва; Ленинград: изд. авт., 1926. - 38 с.
Методика исследования условных рефлексов у человека: (Ребенка и взрослого, здорового и больного) / Проф. А. Г. Иванов-Смоленский. - 2-е изд., значительно доп. - Москва: Медгиз, 1933. - 104 с.
Физиология условных рефлексов: учебно-методическое пособие / К. А. Бельская, С. А. Лытаев. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский гос. педиатрический мед. ун-т, 2024. - 36 с.
↑ 12Физиология и психофизиология. Учебник для клинических психологов / под ред. М.А. Медведева, В.М. Смирнова / Н. А. Агаджанян, Ф. Л. Зефиров, В. Г. Зилов и др. — ООО Медицинское информационное агентство Москва, 2013. — 616 с. С. 447 [1]Архивная копия от 28 июня 2020 на Wayback Machine
↑Жмуров, В. А. Большая энциклопедия по психиатрии / В. А. Жмуров. – 2-е изд. – М.: Джангар, 2012. – 864 с. [3]Архивная копия от 6 августа 2019 на Wayback Machine
↑ 12Большая медицинская энциклопедия: (в 30 т.) / гл. ред. акад. Б. В. Петровский; (Акад. мед. наук СССР). - 3-е изд. - Москва: Сов. энциклопедия, 1974-1989. - Т. 26: Углекислые воды - Хлор. - 1985. - 560 с. [4]Архивная копия от 20 октября 2020 на Wayback Machine
↑Неврология: полный толковый словарь: терапия, психиатрия и психология, офтальмология, педиатрия, ортопедия и травматология, дерматология, нейрохирургия, инфекционные болезни / А. С. Никифоров. - Москва: Эксмо, 2010. - 460 с. [5]Архивная копия от 6 августа 2019 на Wayback Machine
↑ 12История учения об условных рефлексах / Ф. П. Майоров; Изд-во Акад. наук СССР, 2-е изд., испр. и доп. - Москва; Ленинград. - 1954. - 368 с. - (Опыт работы павловской школы по изучению высшего отдела головного мозга / Акад. наук СССР. Ин-т физиологии им. И. П. Павлова). [6]Архивная копия от 26 ноября 2019 на Wayback Machine
↑Полное собрание сочинений: (т. 1-6) / И. П. Павлов; Акад. наук СССР. - Изд. 2-е, доп. - Москва; Ленинград: Изд-во Акад. наук СССР, 1951-1952. - Т. 3, кн. 2: Т. 3. - 1951. - 438 с.[7]Архивная копия от 26 ноября 2019 на Wayback Machine
↑Вторая Нобелевская попытка: за «работы о высшей нервной деятельности» // Российские нобелевские лауреаты: Иван Петрович ПАВЛОВ [8]Архивная копия от 18 мая 2020 на Wayback Machine
↑Советский энциклопедический словарь / гл. ред. А. М. Прохоров. - 4-е изд., испр. и доп. - Москва: Советская энциклопедия, 1989. - 1633 с.
↑Болондинский В. К. Личность И. П. Павлова — учёного, человека, гражданина. СПб.: Изд-во ≪Нестор-История≫, 2011. — 60 с. ISBN 978-5-98187-677-6
↑Красногорский Н. И. Развитие учения о физиологической деятельности головного мозга у детей. Изд. Ленингр. ин-та ОЗД и П, 1939
↑И. П. Павлов. Физиологическое учение о типах нервной системы, темпераментах тож. Сообщение на торжественном заседании Русского хирургического общества им. Пирогова, посвященном памяти Н. И. Пирогова, 6 декабря 1927 г. Двадцатилетний опыт, изд. 1932 г.
↑В. В. Строганов. Метод условных рефлексов в физиологии труда. Архив биологических наук, 1930, т. XXX, вып. 2, стр. 125.
↑История современной психологии / Дуан П. Шульц, Сидни Э. Шульц; (Пер с англ. Говорунов А.В. и др.). - 2. изд. на рус. яз., перераб. и испр. - Санкт-Петербург: Евразия, 2002. - 532 с. [9]Архивная копия от 26 ноября 2019 на Wayback Machine
↑ 12Физиология высшей нервной деятельности: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению "Биология" / В. В. Шульговский. - 3-е изд., перераб. - Москва: Академия, 2014. - 382 с.
↑Сергеев Б.Ф. Ступени эволюции интеллекта. — М.: Наука, 1986. — 192 с.
↑Большой психологический словарь. — М.: Прайм-ЕВРОЗНАК. Под ред. Б.Г. Мещерякова, акад. В.П. Зинченко. 2003
↑Крушинский Л. В. Избранные труды. Проблемы поведения животных. М. Наука, 1993. - 320 с.
↑Рогаткин Д. Будет ли терять сознание искусственный интеллект? Проблема терминологии в определении искусственного интеллекта. Две точки зрения специалистов. Моделирование поведения робота на основе мышления человека // Наука и жизнь. 2018. № 10. С. 62-66
