"Человек и дельфин" - читать интересную книгу автора (Лилли Джон)

ГЛАВА IV Новые методы исследования

Во время экспедиции 1955 года мы многое узнали о дельфинах. М-р Вуд составил целую коллекцию звуков, которые эти животные издают в неволе. Мы прослушали магнитофонные записи и прочли его статью о различных дельфиньих звуках [60]. Пользуясь его гидрофоном, мы смогли услышать эти звуки непосредственно в тот момент, когда дельфины их издавали.

Мы наблюдали дрессированных животных, знакомились с программой дрессировки и просмотрели представления для публики; «режиссером» их был Андре Коуэн. Мы поняли, что все дрессировщики и все сотрудники Морской студии относятся к дельфинам с глубокой симпатией. Им претила наша работа — ведь мы убивали этих дружелюбных животных, и мы чувствовали, что они осуждают наши методы, тем не менее их чрезвычайно интересовали наши исследования. Придя к заключению, что никакие опыты на мозге живых дельфинов невозможны без разработки совершенно новых методов, мы временно занялись общими наблюдениями за поведением этих животных.

Летом 1956 года на острове Нонамессет близ ВудсХола я снова встретился с Уильямом Шевиллом и Барбарой Лоуренс. Они получили дельфина в Морской студии и переправили его самолетом на остров. Там его поместили в маленький бассейн и изучали его голосовые реакции и его чувствительность к высоким звукам под водой.

Все были крайне удивлены, когда выяснилось, что дельфин воспринимает звуки с частотой более 140 килогерц, — для человека такие звуковые колебания, безусловно, лежат в диапазоне ультразвука. Шевилл и Лоу ренс установили также, что звук, подобный "скрипу двери", который нередко отмечали в Маринлэнде, представляет собой нечто сходное с сигналом сонара: дельфины посылают звуковые колебания, затем «принимают» отраженное эхо и таким образом обнаруживают различные предметы, и особенно рыбу, в мутной воде или ночью. Эти опыты убедили меня, что у дельфинов имеется весьма действенная акустическая система, которая позволяет им опознавать различные предметы. Прора ботав со своим дельфином около двух месяцев, Шевилл и Лоуренс выпустили его на свободу.

Поездка на остров Нонамессет побудила меня провести опыты на мозге дельфинов, причем я решил не прибегать к наркозу. Я вернулся в Маринлэнд с кое-какими мыслями о том, каким образом следует осуществить эти опыты. Проверяя методику на обезьянах, я обнаружил, что она очень проста и дает желаемые результаты.

Обезьяну привязывали и вбивали ей в череп кусочек иглы для подкожных инъекций ("направляющий канал"), причем игла входила в полость черепа, но не проникала в мозг.

Изолированный и экранированный ме таллический электрод с зачищенным кончиком вводили через маленькое отверстие в коже по направляющему каналу в мозг. Глубину погружения электрода регулировали маленьким манипулятором, расположенным на внешнем конце направляющего канала. Таким методом можно было в самых различных условиях регистрировать электрические потенциалы в участках мозга, расположенных на разной глубине, и возбуждать активность клеток мозга, пропуская через эти маленькие электроды электрический ток; он позволяет также вводить химические вещества в малых количествах через тонкие иглы в любую область мозга.

Я использовал этот метод, пытаясь обучить обезьяну голосовым сигналам, выражающим ожидание и просьбу. Ограниченное в своих движениях животное, после того как в определенные участки мозга ввели электроды, начинало лаять. Эти звуки через микрофон включали электрическую цепь, и в конечном счете на систему поощрения в мозге обезьяны с небольшой задержкой наносилась серия электрических раздражений. Другими словами, если обезьяна лаяла, то через определенный промежуток времени у нее возникало кратковременное ощущение удовольствия. Ранее мы обнаружили, что обезьяну можно легко обучить нажимать на ключ, чтобы вызвать раздражение мозга в определенном месте. Ей приходилось по вкусу это раздражение, и она нажимала на ключ трижды в секунду на протяжении 16 часов в день. Однако, когда мы перешли к звуковым реакциям. я убедился, что обезьяна, хотя и стремилась издавать звуки, так и не смогла взять в толк, что за этим последует вознаграждение; даже сотни ежедневных проб на протяжении шести месяцев не вызвали у нее такого рода понимания. Мы сделали вывод, что у обезьяны с большим трудом можно вызвать произвольные звуковые реакции; вообще звуковая реакция у обезьян — это лишь одно из выражений эмоциональной реакции (воркование — при требовании пищи, лай — в случае, если животное разгневано, крик — если ему причиняют боль и т. д.).

Была составлена подробная карта расположения в мозге обезьян точек, при раздражении которых возникают различные эффекты, например движение мышц и изменение мотиваций.

Системы поощрения и наказания были также изучены и нанесены на карту [27].

Прежде на кошках и крысах, а теперь на обезьянах мы показали, что животное можно приучить к простой операции — тянуть за рычаг, чтобы вызвать раздражение током определенных участков своего же собственного мозга. Если такому животному с вживленными в соответствующее место мозга электродами дать выключатель, то в конце концов оно само станет замыкать контакт, чтобы вызвать серию электрических раздражений мозга. Если расположить электроды в других участках мозга, то животное делает все возможное, чтобы избежать раздражения этих областей или уклониться от него; например, оно нажимает на выключатель, чтобы прекратить раздражение. Ставя опыты с обезьянами, мы разработали методы, которые позволили нащупать порог эффекта «автостопа» и изучить эффект реакции «автостарта». Результаты, имеющие значение для работы с дельфинами, изложены ниже [27].

Обезьяна раздражала определенную систему в своем мозге трижды в секунду в течение примерно 16 часов в день. Эффект совершенно не зависел от каких-либо условий окружающей среды, и животное можно было лишь ненадолго отвлечь от этого занятия. У обезьяны менялся характер, и из подозрительной и агрессивной она становилась довольно ласковой и внимательной, проявляя большой интерес к окружающим людям; таким образом удавалось быстро «приручить» даже свирепое животное.

При раздражении системы противоположного типа (системы наказания) обезьяна приучалась выключать серию раздражений постепенно нарастающей интенсивности и бодрствовала по 48 часов, стремясь избавиться от неприятных раздражений. Обезьяна становилась крайне агрессивной и иногда начинала кусать любой предмет. оказавшийся у ее рта (в том числе и пальцы экспериментатора).

Хотя воздействие поощрения в системе самораздражения было весьма эффективным и дрессировка велась в течение полугода, ни одна из трех обезьян так и не научилась издавать те звуки, которые гарантировали ей вознаграждение. Каждая из них без труда привыкла нажимать на выключатель рукой, ногой или языком; но даже при голосовом ключе (выключателе, включающем электрическую цепь при звуках голоса) они не смогли научиться издавать звуки, чтобы вызвать раздражение системы поощрения [27].

Обезьяна обучалась выполнять крайне сложные задачи, чтобы вызвать такое раздражение посредством нажатия на выключатель. Она обучалась тому, что мы называем «псевдосчетом», т. е. ее учили многократно нажимать на выключатель, чтобы получить раздражение, скажем, при шестом включении. Эта операция и была названа «псевдосчетом», после того как было обнаружено, что животное не считает, а нажимает на контакт ритмически, пока не вызовет раздражения. Но если внезапно изменить требуемое число включений, то животное страшно огорчается; оно пытается вырваться из специальных креплений, которые ограничивают свободу его движений, и не сразу входит в тот ритм, который требуется для решения новой задачи.

"Приручение" при раздражении положительной системы (системы "автостарта") являет собой удивительное зрелище. Очень свирепая обезьяна с длинными клыками при раздражении этой системы становится послушным животным. Она быстро прибавляет в весе и кажется совершенно счастливой, хотя свобода ее ограничена: ведь животное сиднем сидит в кресле денно и нощно на протяжении многих недель.

Наоборот, при раздражении системы противоположного типа животное становится совсем несчастным: оно теряет аппетит и крайне агрессивно относится к тем, кто за ним ухаживает.

Не исключено, что длительное раздражение (на протяжении, например, нескольких часов) может вызвать смерть животного.

Такие отрицательные эффекты можно полностью исключить, раздражая хотя бы в течение нескольких минут систему поощрения.

Таким образом, эти активные системы мотивации в мозге, положительная и отрицательная, необычайно действенны и позволяют обучить животное за короткое время всему, чему оно способно обучиться. Такой метод гораздо действеннее любого другого известного нам приема, основанного на реакциях непосредственного поощрения или наказания. Он имеет еще и то преимущество, что позволяет экспериментатору непосредственно и точно регулировать силу и длительность раздражения.

Я решил, что результаты работы, проведенной с обезьянами макаками, можно использовать для составления карты мозга дельфинов [29]. Если мы смогли бы применить это могучее средство исследования, то мы научились бы управлять поведением дельфинов и ускорили бы темп их обучения. Нам предстояло определить, поддаются ли эти животные с крупным мозгом такому обучению и чувствительны ли они к "промывке мозгов" током, как обезьяны, у которых мозг гораздо меньше.