Идея о том, что моторное поведение не есть просто замкну-
тая S-R петля, но есть продукт препрограммированных когнитивных струк-
тур, обсуждалась в работах знаменитого психофизиолога Карла Лэшли
(Karl Lashley, 1951). В хорошо известной статье по проблеме упорядочен-
ной последовательности он утверждал, что быстрые интегрированные во
времени моторные реакции - например, те, что составляют речь, печата-
ние на машинке или игру на пианино, - основаны не на ряде дискретных
условных S-R связей, но являются (как минимум частично) следствием
работы ранее сложившихся механизмов мозга. Чтобы понять идеи Лэшли,
касающиеся моторного научения, надо иметь в виду его общие представ-
ления о памяти и организации. В статье, вышедшей незадолго перед пуб-
ликацией своей идеи об упорядоченной последовательности (1950) в пове-
дении, он писал;
"...каждое воспоминание становится частью более или менее
обширной организации. Когда я читаю научную статью,
изложенные в ней новые факты начинают ассоциироваться с
областью знаний, к которой они принадлежат. Последующий
доступ к конкретным элементам этой статьи будет определяется
всей совокупностью ассоциаций. Если о какой-либо теме не думать
некоторое время, то становится труднее вспоминать детали.
Однако при обсуждении или рассмотрении того или иного вопроса,
доступ к именам, датам и ссылкам в памяти, которые, казалось,
Язык, раздел 2: структура и абстракции
377
уже забыты, быстро восстанавливается. Я полагаю, что
воспроизведение зависит от подпороговой активации, целой
системы ассоциаций, вызывающей среди них что-то вроде
взаимного благоприятствования".
Эти основные идеи о памяти и "когнитивной структуре" позволяют лучше
понять размышления Лэшли об иерархической организации моторного
поведения.
Какие нужны когнитивные и моторные структуры, чтобы умелый скри-
пач смог исполнить сложный и трудный музыкальный пассаж? Можно
было бы предположить, что в этом процессе суммируются простые S-R
связи, так что каждая нота служит стимулом для соответствующей мотор-
ной реакции. С практикой и приобретением мастерства S-R петля может
быстро замыкаться, давая в результате исключительно мастерское и пре-
красное исполнение. Но Лэшли предполагает, что для выполнения таких
движений требуется иная активность, чем та, которая основана на про-
приоцептивной обратной связи, т.е. что нервная система работает слиш-
ком медленно, чтобы можно было замкнуть эту цепь. Новые реакции дол-
жны инициироваться do того как сможет быть обработан сигнал обрат-
ной связи, идущий от прежней реакции. Идеи Лэшли (особенно те, что
касаются ритма) развили Миллер и др. (Miller, Galanter and Pribram, 1960).
Их критиковали Бауман и Комбс (Bowman, 1968; Bowman and Combs,
1968, 1969a, 1969b), изучавшие нервно-мышечные функции макак-резу-
сов, а также Эвартс (Evarts, 1973); в ряде экспериментов эти исследовате-
ли продемонстрировали, что обратная связь о нервных процессах прохо-
дит гораздо быстрее, чем полагал Лэшли.
Другую гипотезу предложил Пью (Pew, 1974), считавший, что анализ
двигательных навыков должен вестись на нескольких уровнях. Его много-
уровневый подход к навыкам предусматривает, что на "низком" уровне
работают простые S-R паттерны активности - или элементарные серво-
механизмы типа обратной связи. Такая деятельность регулируется про-
стыми рефлекторными реакциями. На "более высоком уровне" некоторые
моторные реакции уже подвергаются определенному когнитивному конт-
ролю. На этом уровне существует своего рода преобразование признаков
(при ловле мяча, например, это будет его координата и скорость) в мотор-
ные команды, приводящие к реализации движений. На еще более высоком
уровне в дело вступают очень сложные и предположительно абстрактные
механизмы когнитивного контроля. Пью так описывает эту проблему:
"Однако умелое движение, во всем его объеме означает нечто
большее. Оно означает, что после тренировки входная информация
может внутренне формулироваться с учетом цели движения,
стимулирующих условий, существующих, в момент инициации
движения, а также динамического состояния субъекта в этот
момент... Что же именно сохраняется в результате приобретения
способности вызывать паттерны движений, необходимые для езды
на велосипеде, бросания мяча по движущейся цели или выполнения
сборочных операций на производстве?
Вот это и есть третий и наиболее сложный из предлагаемых
мной уровней анализа: выполнение целенаправленных, само-
инициирующих движений. Сформулировали эту проблему
Язык и развитие познания
378
Бернштейн (1967) и Анохин (1969); я также обращался к
некоторым, из этих. вопросов,- но нам предстоит еще долгий путь,
прежде чем мы сможем синтезировать для этого уровня такую
модель умелого поведения, которая могла бы имитировать
действия человека в сколько-нибудь реалистичном смысле. Просто
тут остается слишком много степеней свободы".
К сожалению, полного ответа на эти вопросы не существует, но весь-
ма вероятно, что в результате исследований управления движениями по-
явится более полная модель когнитивного контроля и структуры. Такая
модель имела бы смысл не только для объяснения проблемы движения, но
и для понимания обработки языка, памяти и музыки.
Исследования Солсо и Рэйниса (Solso and Raynis, 1979) показывают,
что у испытуемых формируется прототип на основе предшествующих ему
кинестетических реакций. В их эксперименте рукой испытуемых (глаза
которых были закрыты) водили по несложной траектории, соответство-
вавшей ребрам трехмерной геометрической фигуры. На Рис. 11.7 показан
пример такого движения. Экземпляры этих движений были выведены из
фигуры-прототипа, взятой за основу. После совершения испытуемыми ряда
движений им предъявляли некоторые старые движения, некоторые новые
движения и движение-прототип (для них оно тоже новое) и просили оце-
нить свою уверенность в том, что эти движения они уже "чувствовали".
Результаты эксперимента показывают, что испытуемые правильно опозна-
вали старые и новые элементы, но неверно (и уверенно) опознавали про-
тотип как старое движение (Рис.11.8). Эти результаты соответствуют ран-
ним идеям Бартлета, полагавшего, что информация, извлеченная из кине-
стетических ощущений, может храниться в виде схемы. Видимо, обшир-
ное количество моторных реакций, являющихся частью нашей жизни, аб-
страгируются и кодируются в памяти в виде некоторых абстракций, ана-
логичных абстракциям лингвистической информации. Солсо и др. (Solso
et al., 1986) провели аналогичный эксперимент с профессиональными танцо-
рами и выяснили, что они также склонны формировать моторные прототи-
пы. Однако, на этот раз исчерпывающую теорию "моторного синтаксиса"
все же не удалось разработать.
Рассмотрим еще одну идею, связанную с абстрагированием последова-
тельных событий. Взгляды Лэшли, особенно в том, что касается механиз-
мов продуцирования плавных упорядоченных во времени последователь-
ных действий, получили дальнейшее развитие в работах МакНейледж
(MacNeilage and MacNeilage, 1973), которые попытались таким образом
объяснить движения, а через них - генерирование звуков речи. Они про-
вели оценку и установили, что англо-говорящие люди используют ЮОтыс.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185
тая S-R петля, но есть продукт препрограммированных когнитивных струк-
тур, обсуждалась в работах знаменитого психофизиолога Карла Лэшли
(Karl Lashley, 1951). В хорошо известной статье по проблеме упорядочен-
ной последовательности он утверждал, что быстрые интегрированные во
времени моторные реакции - например, те, что составляют речь, печата-
ние на машинке или игру на пианино, - основаны не на ряде дискретных
условных S-R связей, но являются (как минимум частично) следствием
работы ранее сложившихся механизмов мозга. Чтобы понять идеи Лэшли,
касающиеся моторного научения, надо иметь в виду его общие представ-
ления о памяти и организации. В статье, вышедшей незадолго перед пуб-
ликацией своей идеи об упорядоченной последовательности (1950) в пове-
дении, он писал;
"...каждое воспоминание становится частью более или менее
обширной организации. Когда я читаю научную статью,
изложенные в ней новые факты начинают ассоциироваться с
областью знаний, к которой они принадлежат. Последующий
доступ к конкретным элементам этой статьи будет определяется
всей совокупностью ассоциаций. Если о какой-либо теме не думать
некоторое время, то становится труднее вспоминать детали.
Однако при обсуждении или рассмотрении того или иного вопроса,
доступ к именам, датам и ссылкам в памяти, которые, казалось,
Язык, раздел 2: структура и абстракции
377
уже забыты, быстро восстанавливается. Я полагаю, что
воспроизведение зависит от подпороговой активации, целой
системы ассоциаций, вызывающей среди них что-то вроде
взаимного благоприятствования".
Эти основные идеи о памяти и "когнитивной структуре" позволяют лучше
понять размышления Лэшли об иерархической организации моторного
поведения.
Какие нужны когнитивные и моторные структуры, чтобы умелый скри-
пач смог исполнить сложный и трудный музыкальный пассаж? Можно
было бы предположить, что в этом процессе суммируются простые S-R
связи, так что каждая нота служит стимулом для соответствующей мотор-
ной реакции. С практикой и приобретением мастерства S-R петля может
быстро замыкаться, давая в результате исключительно мастерское и пре-
красное исполнение. Но Лэшли предполагает, что для выполнения таких
движений требуется иная активность, чем та, которая основана на про-
приоцептивной обратной связи, т.е. что нервная система работает слиш-
ком медленно, чтобы можно было замкнуть эту цепь. Новые реакции дол-
жны инициироваться do того как сможет быть обработан сигнал обрат-
ной связи, идущий от прежней реакции. Идеи Лэшли (особенно те, что
касаются ритма) развили Миллер и др. (Miller, Galanter and Pribram, 1960).
Их критиковали Бауман и Комбс (Bowman, 1968; Bowman and Combs,
1968, 1969a, 1969b), изучавшие нервно-мышечные функции макак-резу-
сов, а также Эвартс (Evarts, 1973); в ряде экспериментов эти исследовате-
ли продемонстрировали, что обратная связь о нервных процессах прохо-
дит гораздо быстрее, чем полагал Лэшли.
Другую гипотезу предложил Пью (Pew, 1974), считавший, что анализ
двигательных навыков должен вестись на нескольких уровнях. Его много-
уровневый подход к навыкам предусматривает, что на "низком" уровне
работают простые S-R паттерны активности - или элементарные серво-
механизмы типа обратной связи. Такая деятельность регулируется про-
стыми рефлекторными реакциями. На "более высоком уровне" некоторые
моторные реакции уже подвергаются определенному когнитивному конт-
ролю. На этом уровне существует своего рода преобразование признаков
(при ловле мяча, например, это будет его координата и скорость) в мотор-
ные команды, приводящие к реализации движений. На еще более высоком
уровне в дело вступают очень сложные и предположительно абстрактные
механизмы когнитивного контроля. Пью так описывает эту проблему:
"Однако умелое движение, во всем его объеме означает нечто
большее. Оно означает, что после тренировки входная информация
может внутренне формулироваться с учетом цели движения,
стимулирующих условий, существующих, в момент инициации
движения, а также динамического состояния субъекта в этот
момент... Что же именно сохраняется в результате приобретения
способности вызывать паттерны движений, необходимые для езды
на велосипеде, бросания мяча по движущейся цели или выполнения
сборочных операций на производстве?
Вот это и есть третий и наиболее сложный из предлагаемых
мной уровней анализа: выполнение целенаправленных, само-
инициирующих движений. Сформулировали эту проблему
Язык и развитие познания
378
Бернштейн (1967) и Анохин (1969); я также обращался к
некоторым, из этих. вопросов,- но нам предстоит еще долгий путь,
прежде чем мы сможем синтезировать для этого уровня такую
модель умелого поведения, которая могла бы имитировать
действия человека в сколько-нибудь реалистичном смысле. Просто
тут остается слишком много степеней свободы".
К сожалению, полного ответа на эти вопросы не существует, но весь-
ма вероятно, что в результате исследований управления движениями по-
явится более полная модель когнитивного контроля и структуры. Такая
модель имела бы смысл не только для объяснения проблемы движения, но
и для понимания обработки языка, памяти и музыки.
Исследования Солсо и Рэйниса (Solso and Raynis, 1979) показывают,
что у испытуемых формируется прототип на основе предшествующих ему
кинестетических реакций. В их эксперименте рукой испытуемых (глаза
которых были закрыты) водили по несложной траектории, соответство-
вавшей ребрам трехмерной геометрической фигуры. На Рис. 11.7 показан
пример такого движения. Экземпляры этих движений были выведены из
фигуры-прототипа, взятой за основу. После совершения испытуемыми ряда
движений им предъявляли некоторые старые движения, некоторые новые
движения и движение-прототип (для них оно тоже новое) и просили оце-
нить свою уверенность в том, что эти движения они уже "чувствовали".
Результаты эксперимента показывают, что испытуемые правильно опозна-
вали старые и новые элементы, но неверно (и уверенно) опознавали про-
тотип как старое движение (Рис.11.8). Эти результаты соответствуют ран-
ним идеям Бартлета, полагавшего, что информация, извлеченная из кине-
стетических ощущений, может храниться в виде схемы. Видимо, обшир-
ное количество моторных реакций, являющихся частью нашей жизни, аб-
страгируются и кодируются в памяти в виде некоторых абстракций, ана-
логичных абстракциям лингвистической информации. Солсо и др. (Solso
et al., 1986) провели аналогичный эксперимент с профессиональными танцо-
рами и выяснили, что они также склонны формировать моторные прототи-
пы. Однако, на этот раз исчерпывающую теорию "моторного синтаксиса"
все же не удалось разработать.
Рассмотрим еще одну идею, связанную с абстрагированием последова-
тельных событий. Взгляды Лэшли, особенно в том, что касается механиз-
мов продуцирования плавных упорядоченных во времени последователь-
ных действий, получили дальнейшее развитие в работах МакНейледж
(MacNeilage and MacNeilage, 1973), которые попытались таким образом
объяснить движения, а через них - генерирование звуков речи. Они про-
вели оценку и установили, что англо-говорящие люди используют ЮОтыс.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185