Шнауцер, азарт и нейробиология

Я не выхожу на прогулку с Тилем без лакомства. Многие говорят, что Тиль такой послушный из-за того, что мои вкусняшки особенно вкусны. «А что ты будешь делать, когда эти конфетки закончатся?» или «А он может так же без лакомства?» – самые частые вопросы, которые мне задают.

Это немного задевает меня. Хотя я прекрасно понимаю, что не должен злиться. Вопросы возникают из-за непонимания метода обучения, а вовсе не из-за желания уязвить моё самолюбие.

И всё-таки, с чего бы Тилю делать что-то для меня, если он не получит за это кусок печёнки или мячик? Помните, я рассказывал, что лакомство или игрушка это кнопка, которая включает центр удовольствия в мозгу? Если не читали, то обязательно почитайте, чтобы разобраться с тем, о чём я расскажу ниже. Прочитали? Тогда вопрос: если нет лакомства, то нет и кнопки для управления собакой, так? Нет, не так.

В той же книге «Мозг и удовольствия», о которой я рассказывал, автор описывает эксперимент, который проводил Вольфрам Шульц и его коллеги из Кембриджского университета. Этот эксперимент отчасти объясняет любовь к азартным играм, причём, не только у людей. Обезьян приучали наблюдать за цветовыми сигналами на экране компьютера, в то время как к их губам была подведена трубочка, на которой время от времени выступала капля сахарного сиропа, а электроды, имплантированные в мозг, записывали активность центра удовольствия.

На экране загоралась и в течение двух секунд горела одна из двух лампочек. Первая, условно зелёная, сообщала, что через две секунды появится капля сиропа. Вторая, красная, показывала, что спустя две секунды никакой капли не будет.

На первом этапе лампочки не загорались, а капля появлялась. Сразу после этого регистрировали всплеск активности дофаминовых нейронов, и это правильно: обезьяна получала сладкую каплю и испытывала удовольствие.

На втором этапе стали загораться случайным образом то зелёная, то красная лампочки. После зелёной сироп появлялся, после красной – нет. Сначала нейроны реагировали на получение капли сиропа, аналогично тому, как это происходило на первом этапе. Но постепенно обезьяна стала понимать, что зелёная лампочка надёжно предсказывает сироп, и центр удовольствия стал реагировать на сигнал зелёной лампочки, ещё до того как капля появится. На красный сигнал реакции не было.

Это уже интереснее. Это – обучение. Благодаря выученной ассоциации «зелёный свет = сироп», обезьяна стала получать удовольствие от самого факта загорания лампочки. Теперь её можно поощрять, не выдавая сироп, а просто включая на две секунды зелёный свет.

Роль зелёной лампочки для Тиля выполняет маркер поощрения: щелчок языком, клик кликером, или слово «Да!». Он знает, что за маркером обязательно последует лакомство, поэтому этот звук доставляет ему удовольствие сам по себе. Слово «нет» у нас исполняет роль красной лампочки: никакого лакомства за это не светит.

Но и это ещё не самое интересное. Самое интересное началось в поздних экспериментах, когда профессор Шульц добавил третий визуальный сигнал, условно голубой. Голубая лампочка показывала, что через две секунды сироп появится случайным образом с вероятностью 50%. Или появится, или нет.

После того как обезьяна выучивала эту ассоциацию, у неё наблюдался краткий всплеск активности нейронов цепи удовольствия при зажигании голубой лампочки, но затем случилась странная вещь. После этого всплеска исследователи фиксировали постепенный рост активности центра удовольствия, наивысший уровень которого наступал к моменту, когда голубая лампочка гасла.

Иными словами, обезьяне устроили казино: ожидание вознаграждения, когда у неё ещё не было уверенности в результате, вызывало постепенное повышение активации цепи удовольствия в мозгу. Это – нейробиологический механизм азартных игр. Игрок получает удовольствие, когда наблюдает за вращением рулетки, ещё не зная, выиграет он или проиграет.

Получать удовольствие от азартных игр и рискованных предприятий, то есть от предвкушения награды без уверенности в результате, способны не только люди, но и животные. Это – механизм, который учит животное искать признаки важных для выживания событий, мотивирует хищника на поиск и преследование жертвы.

И это механизм, который позволяет научить собаку работать без мгновенного поощрения. Маркер «хорошо» у нас с Тилем как голубая лампочка: «Ок, продолжай в том же духе, и может быть в конце тебя ожидает награда». А может быть, никакой награды не будет. Маркер «хорошо» сам по себе будет активизировать центр удовольствия в мозгу Тиля.