1948
研究人员:
爱德华·托尔曼
研究领域:
动物行为学
实验结论:
老鼠具备潜在学习能力,并且可以记住细节,表现出认知行为
老鼠可以绘制认知地图吗?
隐藏的、潜在的或偶然的学习
著名的行为主义学家斯金纳说过,思考动物在想什么或想要什么是没有意义的,你只能去看它们对于刺激是如何反应的。加州大学伯克利分校的教授爱德华·托尔曼对此存疑。他想知道动物到底可以思考多少东西,以及它们存留在记忆里的是什么。
像斯金纳一样,托尔曼和他的学生为老鼠建造了迷宫,但他们设计的是能显示出老鼠的思维——认知行为的特别的迷宫。其中第一个是在水平面上由T字形交叉路口连接的一系列窄通道(平面图示见第50页上方)。
老鼠被分成了三组。每天一次,每只饥饿的老鼠都会被放在迷宫的左下角,并且需要找到通往右上角的路。在途中,它会来到6个T形路口,并且它需要每次都做出正确的选择,所以它有6次犯错误的可能。
第一组中的老鼠总是在迷宫的终点发现食物颗粒。结果是他们每天更快地通过迷宫,到第七天,根本没有错误的转弯,你可以在下一页的图中看到(图表显示每组老鼠所犯错误的平均值)。
延迟奖励
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六天以来,第二组的老鼠都没有在终点发现食物,所以,没有激励它们动作快一点的诱因。它们在迷宫中徘徊,每天在转弯处做出各种各样错误的选择,但是在第七天结束时,它们发现了食物,在随后的日子里,它们都会在终点发现食物。在第八天,它们只错了一次。在第九天,它们直接找到了食物,没有犯错误。第三组在第三天结束时找到食物,在此之后它们可以迅速地找到通往食物的路线。
这里的重点在于,第一组花了七天的时间来探索出直接通往食物的路线。然而,一旦知道了有食物在终点处等着它们,第二组和第三组的老鼠只花了两三天的时间。因此,在它们早些时候的徘徊中,即使并不急着到达终点,它们也一定已经形成了迷宫的“心理地图”(或“认知地图”)。老鼠在先前形成了认知地图的事实并不明显,直到找到食物的那一瞬间,它们的“学习成果”才被揭示。这是隐藏起来的学习,也被称为“潜在学习”或“偶然学习”。
二维地图
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托尔曼指出,这种“管状地图”本质上是一维的,老鼠只需要在每个路口学会“向右走”或“向左走”。他试图探究老鼠能否在两个维度上形成“心理地图”,于是,他建造了一个更复杂的迷宫。
当他用更复杂的迷宫取代了简单的,大多数老鼠都选择了可以通往食物之前所在的地方的路线。换言之,它们不只是学会了“左、右、右、左……”,而是已经弄懂了相对于它们起始位置的方向,或者是相对于它们所处空间的方向。
有6个T形交叉路口的迷宫
托尔曼略带遗憾地描绘了另一个由他人设计的更为精巧的实验,肯尼思·W.斯宾塞和利比特使用了一个简单的Y形迷宫,如下图所示,食物在左分支的末端,水在右分支的末端,老鼠被放置在Y字形的底部。这些老鼠之前已经获得过食物和水,因此它们并没有在迷宫中吃东西或喝水。
Y字形迷宫
接下来的实验最为关键:动物被分成了两组,一组饿了(但不渴),另一组渴了(但不饿)。当被放入迷宫时,饥饿组的每只老鼠都直接前往食物所在地,口渴组的老鼠直接去喝水。这表明它们一定之前在心里制作并存留了迷宫的认知地图,即使当时它们既不饿也不渴。
所以,当你下一次制定了从自己卧室到门口,或是从超市到火车站的最佳路线时,请记住,老鼠(以及其他动物)或许也和我们一样运用着“认知地图”。