АННОТАЦИЯ
2012 г. Для выяснения особенностей формирования структуры индивидуального опыта и организации активности мозга в кооперативном поведении проведена серия экспериментов с регистрацией поведения и суммарной электрической активности мозга на крысах, предварительно обученных инструментальному пищедобывательному поведению, а затем вынужденных учиться синхронизовать свое поведение с аналогичным поведением партнера, реализующего это поведение в соседнем отсеке экспериментальной клетки. Получены данные, которые свидетельствуют о том, что для обучения лабораторных крыс Long Evans работать сообща или синхронизировать свое поведение требуется много времени. В проведенных нами исследованиях ни одна из двенадцати участвующих в эксперименте крыс так и не научилась нажимать на педаль для получения пищи одновременно с крысой в другой половине клетки. Проведено сравнение ЭЭГ-потенциалов у крыс, реализующих поведение в присутствии и в отсутствие конспецифика, а также у опытного, но не успешного животного, от отметок поведения конспецифика (партнера). Запланированные на 2012 год исследования выполнены полностью. Вместе с тем, полученные результаты показали необходимость внесения изменений в протокол обучения для более быстрого формирования кооперативного поведения. 2013 г. Исследование кооперативного поведения у животных имеет важное значение для решения проблем, связанных с выяснением основных различий человека и животных, в том числе происхождения языка у людей. Это исследование направлено на выяснение особенностей структуры индивидуального опыта и организации активности мозга при совместном достижении результата (кооперации) двумя индивидами. Исследовали формирование и использование индивидуального опыта в совместном поведении двух партнеров. Для этого анализировались поведенческие показатели и ЭЭГ у крыс, обучающихся синхронизировать собственные действия с действиями партнера в модели инструментального пищедобывательного поведения. Проведены три серии экспериментов с разной процедурой обучения кооперировать для достижения результата. В одной из них оба предварительно обученных животных одновременно обучалсь синхронно нажимать на педали для получения пищи в кормушке, в другой – кооперировать обучались наивные животные, в третьей – лишь один из уже имеющих опыт животных «подстраивал» свое поведение под поведение партнера. Регистрации ЭЭГ проводилась хлорсеребряными электродами, расположенными эпидурально над зрительной, моторной и задней ретросплениальной областями коры мозга. Потенциалы ЭЭГ усреднялись от отметок нажатия на педаль, опускания/ вынимания головы из кормушки. Определяли амплитуды и латенции пиков колебаний ЭЭГ, усредненных от отметок поведения. Получены данные, свидетельствующие о том, что для обучения лабораторных крыс Long Evans работать сообща или синхронизировать свое поведение с поведением конспецифика требуется значительно большее время – более 15 получасовых ежедневных тренировочных сессий, чем для самостоятельного научения исследуемому инструментальному поведению, для чего требовалось в среднем 6 сессий. Ни одна из крыс, обучавшихся по первому варианту, так и не научилась нажимать на педаль для получения пищи одновременно с крысой в другой половине клетки за 15 сессий. У крыс, обучавшихся по второму варианту, удалось наблюдать синхронное поведение. В связанных с поведением потенциалах мозга при совместной реализации поведения выявляются дополнительные компоненты на значимых для эффективного завершения поведения этапах – перед нажатием на педаль и при самом нажатии, что свидетельствует об особенностях межсистемных отношений на этих этапах, связанных с формированием дополнительного элемента(ов) опыта и/или иными, нежели при индивидуальном поведении, отношениями между уже имеющимися (ранее сформированными) элементами опыта. При этом в целом сходная конфигурация связанных с поведением потенциалов, в том числе, и дополнительных компонентов, при совместной реализации поведения в разных областях мозга, свидетельствует о системной организации активности мозга в поведении и отсутствии особых структур или особых процессов, так называемого «социального мозга». Все запланированные на 2013г. исследования выполнены. 2014г. В ранее проведенных нами исследованиях кооперативного поведения крыс были установлены некоторые закономерности формирования и реализации этого поведения, а также электроэнцефалографические корреляты реализации одних и тех же актов в индивидуальном и совместном поведении. Вместе с тем, для верификации этих данных мы провели 2 дополнительные серии экспериментов, в которых крысы помещались в соседние отсеки - "менялись местами" (1), или убирали перегородку между отсеками (2). Кроме того, при реализации кооперативного поведения регистрировали ультразвуковую вокализацию (у 5 пар). Для выяснения структуры индивидуального опыта проведены две серии экспериментов с регистрацией ЭЭГ и импульсной активности нейронов в задней ретросплениальной (4 крысы) и соматосенсорной (3 крысы) областях коры мозга у крыс в кооперативном инструментальном пищедобывательном поведении. Получены следующие основные результаты: 1. подтвержден вывод о том, что крысы могут научиться синхронизовать свое поведение - нажимать на педаль - для получения пищи, однако для этого требуется значительно больше времени, чем для первоначального индивидуального научения нажимать на педаль в неизвестной клетке. 2. конфигурация связанных с поведением ЭЭГ-потенциалов мозга, в целом, сходна, как в разных областях коры мозга, так и при реализации обоих видов поведения (индивидуального и кооперативного); 3. выявлен дополнительный компонент на этапе ожидания звука кормушки при нажатии на педаль обеими крысами; 4. выявлены различия в степени ультразвуковой вокализации (УЗВ) крыс в исследованном поведении, при этом УЗВ наблюдалась преимущественно в начале тестовой сессии и в педальной части поведенческого цикла; 5. не найдено дополнительных специализаций нейронов, у крыс научившихся кооперировать. Запланированные на 2014 год исследования выполнены полностью. На основании полученных данных о динамике научения ко-оперировать, сходстве конфигурации связанных с поведением ЭЭГ-потенциалов над разными областями мозга при реализации одного и того же поведения индивидуально и совместно, сходстве паттернов поведенческой специализации нейронов в обоих видах поведения и отсутствии дополнительных специализаций в кооперативном поведении, сделан вывод о том, что кооперативное поведение реализуется как актуализация тех же самых систем нейронов (элементов опыта), которые были сформированы при индивидуальном обучении, до задачи научиться работать сообща. Найденные различия в виде дополнительного компонента при нажатии на педаль и ожидания нажатия на педаль партнером, очевидно, связаны с разной динамикой активирующихся систем нейронов (отношений между элементами опыта) при достижении промежуточного результата поведения - нажатия на педаль.
ЦИТАТА
Гаврилов, В.В. Психофизиологические основы кооперативного поведения / В.В. Гаврилов отчет по НИР № 12-06-00952 (Российский гуманитарный научный фонд)
