Каждой обезьяне - по компьютеру

В Институте медико-биологических проблем РАН проводится уникальный эксперимент, в ходе которого обезьян учат работать на компьютере.

   На первый взгляд кажется невероятным, что обезьяна, хоть и высокоразвитое животное, может освоить столь современный и сложный агрегат, каким является компьютер. Ведь приматам не объяснить словами, что от них требуется. Но в этом тоже есть свой смысл - обезьяна сама, опытным путем, должна все понять, освоить компьютер без помощи человека. Ученые только ставят перед ними задачи, усложняя их по мере освоения.
    В столичный институт обезьянки прибывают из единственного в России питомника, расположенного в Адлере. Его возглавляет академик Борис Аркадьевич Лапин. Раньше питомник находился в Сухуми. Во время грузино-абхазского конфликта разбежавшихся обезьян пришлось отлавливать, с тем чтобы перевезти дорогостоящих животных на российскую территорию.
   Институт не только готовит космонавтов к полету. Существует отдел, который занимается модельным экспериментом, то есть моделирует условия отсутствия гравитации и все вытекающие из этого изменения, происходящие в человеческом организме. Моделирование проводится на животных.
   Рассказывает Александра Николаевна Васильева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, специалист в области высшей нервной деятельности:
   - Обезьяны - разумные существа, они только не умеют говорить. Психический уровень у них очень высокий, у человекообразных обезьян он соответствует развитию ребенка четырех лет. Мы работаем с мартышками. На это есть определенные причины. Человекообразная обезьяна очень большая. Ей требуется большое жизненное пространство, подходящий климат. Макака - маленькое животное. Его легко можно взять на руки. Мы работаем с подростками. Это не обезьянки-дети, а примерно семи-восьмиклассники. Когда обезьяны становятся переростками, с ними работать труднее.
    Далеко не каждая макака заслуживает того, чтобы ей доверили участие в эксперименте. Во-первых, в Москву привозят только молодых самцов. Самки не столь крепки здоровьем, они менее уравновешенны и более эмоциональны. Во-вторых, каждой вновь прибывшей обезьяне предстоит пройти тестирование.
   Когда обезьяны появляются в институте впервые, перед каждой кладут мягкую игрушку, которую она прежде не видела. Макака на нее смотрит и о чем-то своем думает. А вот когда игрушку к макаке приближают, то каждый из испытуемых ведет себя по-разному. Один тянется, чтобы взять игрушку и рассмотреть. А другой шарахается.
   - Второй принадлежит к слабому типу высшей нервной деятельности. Часто обезьяны пугаются, если у игрушки, куклы есть некое подобие лица и главное - глаз. Но тем не менее одна обезьяна нападет на игрушку сразу - это активно-оборонительная реакция, другая будет от нее обороняться - реакция пассивно-оборонительная. Третья захочет предмет разглядеть - это познавательная реакция. Обезьяна не боится, но хочет узнать, что перед ней. Лучший тип для исследователя - это сангвиник. Он всегда готов дать отпор. И одновременно готов подружиться, ему интересно. Холерик слишком возбуждается и быстро переходит к нападению. Меланхолик, будучи напуганным, как бы впадает в спячку. Флегматик - уравновешенный тип, но все делает не торопясь, он работает с торможением. Определить тип высшей нервной деятельности очень важно при отборе обезьяны для полета.
    Так что не только человечество делится на сангвиников, холериков, флегматиков и меланхоликов. Точно так же, как у людей, у обезьян проявляются особенности их личного характера.
   - Мы пользуемся тестовой системой, разработанной американскими учеными. Психологи с интересом исследуют и сравнивают умственные возможности - внимание, обучаемость, поведение, отношение к окружающей обстановке - у низших обезьян, макак, с высшими, человекообразными. Что такое психологическая задача, которую у нас решает макака? Компьютерная игра. То, что любят дети и взрослые. Обезьяне предлагается какой-то вариант взаимодействия с компьютером, логическая задача, решив которую она получит поощрение.
    Подопытные макаки сидят в двух помещениях. Их обычная среда - "домашняя" клетка, в которой им вольготно, они могут кувыркаться. Все макаки получают прекрасное питание: яйца, творог, фрукты... Так что работает макака не за еду. Ей это интересно. Вознаграждение обезьянки получают мизерное, например, капельки сока из трубочки. Какой сок более любимый у макак - никто не изучает. Думают прежде всего о здоровье. Поэтому не покупают сок в пакетах, а дают сироп из аптеки. Вот и не болеют волосатые подростки. Работать могут только здоровенькие, жизнерадостные обезьянки.
    - Эксперимент достаточно сложный. Вначале макаку учат, как получить удовольствие. Перед клеткой располагают экран компьютера. В клетку выведен рычажок - джойстик. Обезьяна берет его рукой, потому что она хватает все, что может достать. Начинает им вертеть и вдруг замечает, что от этого происходит некое движение на экране. Макака начинает это движение изучать. Причем обезьяна остается с компьютером один на один. Она повисела на перекладине, попрыгала, порезвилась в своей клетке и опять хватается за джойстик. А между тем она получила первое задание. По периметру экрана - голубая кайма. И если она попадает в нее движущимся от ее манипуляций крестиком, слышится шипение, и в коробочку в ее клетке вываливается горошинка. Обезьяна, конечно, берет горошинку, пробует на зуб и понимает, что она сладкая, пахнет бананом и ее можно съесть. Горошинка весит грамм или чуть больше. На рацион ее принятие никак не влияет. Главный принцип работы - ничего не лишать, ничем не наказывать. Но если обезьяна делает правильные действия, то получает вознаграждение. Но у нее ничего не отнимут, если она ничего делать не будет. Обезьяна начинает оценивать ситуацию. Ей хочется получить вознаграждение. Точно так же происходит обучение детей. Все, что делает макака, делает и ребенок: плохо обучаемый, хорошо обучаемый, взрослый человек. Данные систематизируются и исследуются. Сколько раз была возможность получить вознаграждение, сколько времени соображал объект, обнаружив связь между работой и горошиной, сколько раз воспользовался возможностями.
   Что предпочитают обезьяны, в отличие от человеческого детеныша? Что-то вкусное, что можно положить на зуб. Ребенок предпочтет новую компьютерную игру:
    Когда макака научится попадать в голубую окантовку, одну из сторон убирают, потом убирают вторую сторону, третью. Когда макака научится попадать в остающиеся стороны быстро и результативно, люди начинают комбинировать голубые стенки по-разному. Внимание самца еще больше концентрируется: ему не хочется прилагать усилия безрезультатно, он же не дурак. Чем быстрее он догадается, куда следует целиться, тем он сообразительней. Ведь точно так же мы оцениваем сообразительность детей. Со временем от голубой линии остается половинка, потом - четвертушка, малюсенький квадратик. Обезьяна уже знает, что она должна его найти и коснуться. Она видит маленький квадратик в центре, берет джойстик, предвкушая, что сейчас поразит цель. А квадратик убегает, за ним надо гоняться. Квадратик бегает по принципу, который животному неведом. А между тем он передвигается по определенному алгоритму. Умная обезьяна - та, которая смогла понять этот алгоритм. Бывают такие обезьяны, которые даже не станут гоняться за квадратиком, а подстерегут его в точке, где он появится. Макака ловит момент.
    Потом макаке предлагается ходить при помощи джойстика только по лабиринту, затем предлагают две картинки, за попадание курсором в одну из них - вознаграждение выскакивает, в другую - нет. Обезьяне надо запомнить, за какую дается вознаграждение. Меняется время, удлиняется промежуток, и обезьяна должна держать все это в памяти. Из маленького треугольничка одновременно вылетают стрелы в разные стороны. Движутся очень быстро, и в них надо точно и быстро попасть. Не каждый человек может играть в такие "стрелялки". Игры, в которые играют люди, обезьяне по силам.
    Есть программа, в которой обученной пяти вариантам игр обезьяне предлагается меню из нескольких игр. Она выбирает, во что играть, дается пять попыток. Она может выбрать после игры то же самое, может более простое, более сложное. Это высокий уровень познавательной деятельности и обучения.
   В каждой вновь прибывшей из питомника компании макак встречаются одна-две особо смышленые обезьяны.
   - У меня был Профессор, который с ходу решал любые задачи. Кличку получают обезьяны, слетавшие в космос. Остальные имеют свои номера, по которым их и помнят исследователи. Мой любимый - 036. Каждая обезьяна от природы психолог. Мой "агент 036" вообще был тонким психологом. Мы с ним были друзья, он знал, что мы делаем общее дело. Ловил любую цель за секунду, оборачивался на меня с выражением: поняла, чего я стою? Когда наш сотрудник вел съемку эксперимента, самец работал на камеру, оборачиваясь после результата. Хотя чаще всего макака бывает недовольна посторонним вниманием и уж работать-то точно отказывается. Животные вообще не любят, когда им смотрят в глаза.
    Отношения между людьми и макаками очень интересные. Обезьяны привыкают к определенному сотруднику, начинают с ним дружить. Постороннему не дадут себя потрогать, погладить.
    - Наше исследование направлено на понимание ситуации "человек - космос". Это главная задача. Летали крысы, собаки. А потом полетели две обезьяны. Последний раз обезьяны летали в космос осенью 1998 года. И это при том, что человек давно сам летает в космос. Но от обезьяны можно много узнать того, чего от человека не добьешься. Обезьянам можно вживить в мозг электроды и наблюдать происходящие в нем процессы. Человеку электроды не вошьешь.
    В космосе обезьяна находится в специальном кресле. В ходе одного эксперимента обезьяна выскочила из кресла во время полета. Пришлось полет прервать. В кресле у обезьяны свободны руки, которыми она может выполнять определенные манипуляции. Она летит уже обученной, несколько месяцев тренировалась, как космонавт.
   Один из наших экспериментов заключался в моделировании невесомости в бассейне. Обезьяну в специальном костюме сажали в кресло, закрепляли так, чтобы она могла находиться на плаву. Оказывается, обезьяна, находящаяся в парении, не хочет работать на компьютере. Ну протянет лениво руку, и все. На третий день испытания обезьяна привыкает к стрессовому состоянию, не более. В организме в таких условиях наблюдаются сложные отношения между внутри- и межклеточной жидкостями. Происходят изменения и перемещение жидкостных сред. Потом наступает адаптация. И обезьяна начинает работать на компьютере. Но не так охотно, как в обычных условиях. Некоторые обезьяны вообще отказываются работать. Обезьяна уменьшает число попыток, уменьшается количество удачных попыток. Реакция замедляется. Мы смотрим на время выполнения теста. У некоторых обезьян способность к работе падает до нуля, но потом постепенно нарастает: Важно узнать период, за который обезьяна адаптируется и восстановит свои результаты. Невесомость - серьезное испытание для живого организма. Изменения в мышцах и костях наблюдаются даже за девять дней пребывания в неполной невесомости.
    Другой эксперимент - гипокинезия. Обезьяна фиксируется так, что пошевелить ничем, кроме как руками от локтя до кисти и ногами от колена до стопы, не может. Мы обнаружили, что поведение у всех отличается. Одна обезьяна, блистательно работавшая в своей клетке, совершенно перестала работать. Просто легла на сутки, склонив голову. Она была чистая, кормили ее с ложечки. Ее лишили только активного образа жизни. Ее уговаривали, но она не хотела брать в руки джойстик. Эта обезьяна - флегматик. Ее лишили привычного образа жизни, и она в отместку от всего отказалась, у нее пропал весь интерес. Другая обезьяна работала в знак протеста, не интересуясь ни питьем сока, ни горошинками. Раз может только двигать этими частями тела - ими и будет двигать с ожесточением. Но если сможет дотянуться до тележки с компьютером, то ее оттолкнет. У нас была обезьяна, которая в этих условиях продолжала хорошо работать. Был вариант, когда обезьяна сначала отказывалась работать, а потом подумала и заработала. Отбирать для полетов в космос следует обезьян-сангвиников, а не даже очень успешно работающих в обычных условиях обезьян другого типа. Сангвиник приспособится к любым условиям и будет работать. Интересно, что шестой день для всех испытуемых был самым тяжелым. А потом они из состояния стресса вышли. Что было бы дальше - не знаем, эксперимент длился 9 дней. Мы не покушаемся на то, чтобы давать рекомендации по подбору кадров для полетов людей. Но можем узнать и сравнить способности макаки в разных условиях. Все обезьяны, побывавшие в условиях гипокинезии, после получения свободы движения моментально начали хорошо работать. Даже та, которая спала весь период.
    Повзрослевшие макаки уезжают в Адлер. С возрастом обезьяны не глупеют. Половозрелые самцы больше весят и очень агрессивны, поэтому с ними предпочитают не связываться. Любопытно, что с наступлением полового созревания самцы начинают поглядывать, за неимением макак-девочек, на: лаборанток, безошибочно выбирая самых симпатичных. Могут даже предложить свои "мужские услуги" понравившейся лаборантке. Делают неприличные жесты, как только в помещении появляется приглянувшаяся дама.
    Интересно, о чем расскажут макаки своим собратьям из питомника? Как предполагают специалисты, макаки возвращаются в Адлер страшно гордые приобретенным в столице опытом. Особенно задирают нос, конечно, космонавты.

Автор: Светлана Пшеничнова