Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИГРЫ ДЛЯ ОБЕЗЬЯН

Е. ЛОЗОВСКАЯ.

Среди всех обитателей нашей планеты только обезьяна и дельфин сравнимы с человеком по уровню развития мозга. А потому с этими животными активно работают ученые, занимающиеся исследованием высшей нервной деятельности. В Институте медико-биологических проблем Российской академии наук, в Приматологическом центре, который возглавляет доктор медицинских наук Вячеслав Иванович Корольков, изучают возможности обезьян адаптироваться к стрессовым ситуациям, возникающим в условиях космических полетов.

Оказалось, что очень важные результаты можно получить, если посадить обезьяну за компьютер. Группа исследователей под руководством кандидата биологических наук Оксаны Николаевны Васильевой учит обезьян играть на компьютере и оценивает, насколько успешно животные справляются с задачами разной сложности в той или иной ситуации. Причем в экспериментах участвуют не человекообразные обезьяны, а макаки-резус, которые относятся к более далекой от человека ветви приматов, а потому считаются менее умными.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Обезьяна - животное любопытное, особенно юного возраста, так сказать, подросток. И если перед ней поставить монитор (защищенный прозрачным пластиковым кожухом) и дать возможность дотянуться рукой до джойстика, она непременно начнет этим джойстиком двигать, поначалу без всякой цели. При этом на экране появляется картинка, и рано или поздно обезьяна случайно попадает курсором в определенное место. Тут вдруг раздается свистящий звук, и в лоток, расположенный рядом с джойстиком, падает драже. Естественно, обезьяна пробует его на зуб, и оказывается, что оно вкусное, сладкое и пахнет бананом. Пытаясь связать последовательность произошедших событий, обезьяна уже не просто эмоционально двигает джойстик, а манипулирует им, чтобы выяснить, какие условия дали приятное подкрепление и куда же надо передвинуть курсор (пятнышко на экране), чтобы снова получить драже.

Такой процесс есть не что иное, как выработка условного рефлекса, то есть установление временной связи между стимулом и подкреплением. Эта связь существует до тех пор, пока обеспечивается некий положительный эффект, приносящий радость или избавление от боли. Условный рефлекс необходим для приспособления к условиям существования и изменениям внешней среды. "В данном случае речь идет не о классическом условном рефлексе, открытом нашим гениальным ученым Иваном Петровичем Павловым, когда, например, происходит "психическое слюноотделение" при виде пищи, а об инструментальной реакции, - говорит О. Н. Васильева. - Пример такой реакции - цирковые номера. Как, например, учат собачку: она танцует, и ей за это дают сахар (вспомните Каштанку!). Все, что проделывает собачка или другое дрессированное животное, - инструмент для получения вознаграждения".

Для обезьян обучение игре на компьютере - это выработка инструментального условного рефлекса. После первого случайного успеха обезьяна уже знает, что картинка на экране (видеостимул) как-то связана с получением бананового драже, поэтому она берет джойстик и начинает им манипулировать. Вначале добиться положительного эффекта легко, потому что картинка на экране неподвижна, и достаточно попасть курсором на голубое поле, расположенное в виде прямоугольной рамки по периметру экрана. Затем задача постепенно усложняет ся. У прямоугольной рамки убирают одну сторону, причем то сверху, то снизу, то сбоку. Потом убирают две стороны, а потом остается только одна полоска. Эта полоска делится пополам, затем на четыре части, затем на восемь, и остается прямоугольник размером 1,5 на 2 см. И вот, наконец, обезьяне предлагают совсем другую, гораздо более сложную задачу: поймать фигурку, которая не стоит на месте. После некоторой тренировки обезьяне это удается, причем некоторые особи очень быстро улавливают алгоритм, согласно которому фигурка перемещается по экрану и отражается от краев. Она манипулирует джойстиком, смещая курсор не вдогонку, а навстречу фигурке, "просчитывая", куда та будет двигаться после отражения от края.

Есть и другие варианты компьютерных игровых программ для обезьян, например движение по лабиринту или выбор из двух предъявленных целей нужной, той, что сопровождается пищевым подкреплением. Выработав у обезьяны инструментальный рефлекс, можно сделать на основе таких программ разные тесты, в частности тест на память, на ловкость манипулирования, на активность тормозных процессов мозга. А затем посмотреть, насколько успешно выполняют обезьяны тесты в стрессовых ситуациях, прежде всего в тех, что возникают в условиях космического полета. Разумеется, все исследования с участием обезьян проходят с разрешения комиссии по биоэтике.

Космический полет всегда связан с ослаблением двигательной активности. По этой причине возникает не только мышечная и костная дистрофия, но и изменения на биохимическом и психическом уровне. Чтобы изучить эти процессы, проводят эксперименты с обезьянками, находящимися в условиях ограниченной подвижности (на них надевают специальные костюмчики, фиксирующие животное на кровати в положении лежа на животе с наклоном вперед под углом -5о). В нормальных условиях все 10 обезьян, участвовавшие в опыте, добивались успеха в компьютерных играх с вероятностью более 90%, а вот в условиях стресса они вели себя по-разному. Одни быстро привыкали к ограниченной подвижности и активно играли. Другим требовалось больше времени на адаптацию, им пришлось как бы учиться заново, начиная с простых вариантов игры и постепенно переходя к сложным. Третьи демонстрировали только агрессивную реакцию, беспорядочно крутили джойстик и, случайно добившись успеха, не съедали полученное драже.

Другой фактор космического полета - воздействие невесомости. На земле ее имитируют погружением в воду. Во время модельных экспериментов обезьяны в водонепроницаемых костюмах сидят в теплой ванне. Первые три дня - самые тяжелые, поскольку идет адаптация организма, происходит перемещение его водных фракций, поэтому играть на компьютере обезьяны начинают только с пятого дня, и не всем из них удается успешно справляться с задачами. В той ситуации, когда животное чувствует себя некомфортно, мозговая деятельность заторможена, работоспособность мозга снижена, и процесс адаптации у разных особей протекает неодинаково.

Компьютерная методика для исследования высшей нервной деятельности у обезьян была впервые разработана американскими приматологами и вскоре получила широкое распространение. Важно то, что обезьяна работает, когда сама хочет, а не тогда, когда этого хочет экспериментатор. По успешности игры экспериментатор может посмотреть, насколько высока мотивация у обезьян с разными типами нервной системы.

По мнению О. Н. Васильевой, методика имеет большое будущее. Например, с ее помощью было бы интересно сравнить способности к обучению в ряду: человек, человекообразная обезьяна и макака. В модифицированном виде методику можно использовать для тестирования интеллектуальных способностей детей с ограниченными возможностями и даже для развития их способностей.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Человек и компьютер»