С этой целью в организме формируются иерархически организованные функциональные системы, каждая из которых обеспечивает достижение своего конкретного приспособительного результата, то есть поддержание и реализацию вполне определённой функции организма (акта глотания, дыхания, двигательного акта, уровней артериального давления крови, метаболических компонентов, питательных веществ и др.), а также формирование и реализацию врождённых и приобретённых форм поведения. Таким образом, наравне с другими существующими функциональными системами организма, в тесной с ними взаимосвязи существуют системы, обеспечивающие деятельность организма на поведенческом, более высоком уровне организации. Поведение, с позиций теории функциональных систем, рассматривается как активное воздействие на среду. Результатом поведения обычно является удовлетворение биологической или социальной потребности организма (например, потребление пищи, воды, достижение лидерства в группе).

Помимо естественных биологических и социальных потребностей организма, формирующих соответствующие мотивации, в организме существует особого рода биологическая потребность в положительных ощущениях. Существование этой потребности было продемонстрировано с помощью методики самостимуляции в экспериментах на различных видах животных. Суть методики заключается в том, что животному представлялась возможность, нажимая на специальную педаль, раздражать определённые структуры собственного мозга. Если кончик электрода, вживлённого перед экспериментом, попадал в особые области мозга (впоследствии названные позитивно-подкрепляющими зонами), то животное, первоначально случайно нажав на педаль, в дальнейшем не отходило от неё, продолжая вновь и вновь давить на неё, получая при этом видимое удовольствие. Такое поведение могло длиться очень долго. Нажимая на педаль по многу сотен раз, животное отказывалось от воды и еды — вплоть до полного изнеможения.

Эти эксперименты доказали возможность на основе самостимуляции определённых структур мозга формирования у животных целенаправленного поведения, приводящего их в конечном итоге в положительно окрашенное эмоциональное состояние. В этом случае конечным приспособительным результатом поведения было не удовлетворение какой-либо из известных потребностей организма, а получение моционально-позитивного подкрепляющего результата.

Эксперименты впервые показали физиологическую сущность положительного подкрепления (в широком смысле этого терминала) как фактора, имеющего ведущее значение в процессах обучения.

С позиций биологической теории эмоций П.К. Анохина, эмоции и их качество предопределяется совпадением или рассогласованием между ожидаемым и получаемым результатом в процессе целенаправленного поведения. При совпадении программируемого результата с реальным (достигнутым) возникает положительная эмоция, при несовпадении — отрицательная.

В процессах обучения механизмы позитивного и негативного подкрепления занимают главенствующее место.

Исходя из концепции академика К.В. Судакова, целостное поведение животных можно подразделить на отдельные структурные поведенческие единицы — «кванты». Каждый «квант» формируется в конечном итого доминирующей потребностью организма (биологической или социальной) и завершается при большем или меньшем её удовлетворении (рис 1.). В основе организации «кванта» поведения лежат те же принципы: что и определяющие деятельность функциональной системы, обеспечивающей врождённое и приобретённое поведение.

Принципиальная схема деятельности функциональной систему целенаправленного поведенческого акта представлена на рис. 2.

Любая поведенческая деятельность собаки также состоит из отдельных поведенческих «квантов», каждый их которых в отдельности в процессе дрессировки, по-видимому, будет соответствовать формируемому навыку.

Давайте попытаемся проанализировать основные закономерности, определяющие поведение собаки во время дрессировки, на примере обучения её навыкам по преодолению препятствий. Эти навыки заключаются в том, что по команде дрессировщика («Вперёд» или «Барьер») собака должна научиться преодолевать любые из указанных ей препятствий различной формы, высоты и конфигурации.

Как же происходит формирование и реализация этих навыков? Что движет собакой и направляет её на преодоление препятствий?

Для того чтобы собака преодолела препятствие, ей необходимо испытывать в этом определённую потребность. Навык преодоления собакой препятствия может быть выработан на базе различных потребностей: в пище, игре, самосохранении и т.д.

Рис. 1. «Квант поведенческой деятельности: ?, А, Б, В, Г, ? — события внешнего мира; Р — Р — промежуточные положительные (+) и отрицательные (-) результаты поведения

Рис. 2. Общая архитектура функциональной системы, представляющая собой основу «концептуального моста» между уровнями системных и аналитических процессов

Предположим, что мы решили обучать собаку, используя потребность в пище. Для этого целенаправленно создаются условия, при которых пищевая потребность становится доминирующей (собаку перед дрессировкой не кормят или ограничивают в пище некоторое время).

Тогда определённые биохимические сигналы в специфических центрах мозга преобразуют деятельность этих центров и особое интегрированное состояние, характеризуемое появлением мотивационного возбуждения, при котором формируется доминирующая мотивация, в нашем случае пищевая. Доминирующая мотивация является мощным организующим и направляющим фактором любого целенаправленного поведения; она формирует функциональную систему, объединяя в неё формирует функциональную систему, объединяя в неё определённые структуры мозга и обеспечивая тем самым реализацию целенаправленного поведенческого акта, ведущего к достижению приспособительного результата. В нашем случае, преодолев препятствие, собака должна полностью или частично насытится. Доминирующая мотивация также активизирует процессы генетической и приобретённой памяти животного, отражающие предыдущий опыт собаки, всю необходимую информацию о тех ситуациях, событиях, которые были связаны с процессом обучения преодолению препятствий и удовлетворения в связи с этим пищевой потребности ранее.

Предположим, что собака имеет некоторый опыт преодоления препятствий — преодолевает полутораметровый «глухой» барьер и штакетник высотой один метр (в условиях той дрессировочной площадки, на которой она занимается). Навык по преодолению препятствий собака воспроизводит с большим желанием (мотивацией), однако не всегда умело, так как страдает техника выполнения прыжков.

В качестве примера рассмотрим несколько прыжков собаки через штакетник в условиях незнакомой обстановки, что позволит достаточно полно отразить основные закономерности, лежащие в основе целенаправленного поведенческого акта (навыка по преодолению препятствий).

Оказавшись на незнакомой дрессировочной площадке, собака прежде всего оценивает окружающую обстановку (то есть характер обстановочных стимулов): высоту снарядов, их форму, месторасположение, наличие пищи (лакомства) в кармане дрессировщика, качественный и количественный состав находящихся поблизости собак и людей и многое, многое другое.

Следует подчеркнуть, что порядок перечисленных нами обстановочных стимулов вряд ли отражает порядок их значимости для собаки. Знание обстановки собакой необходимо ей для того, чтобы с опережением во время «планировать» свою деятельность, в том случае и пищевое поведение. Например, в тех случаях, если дрессировщик забыл взять с собой на занятия лакомство или на дрессировочной площадке находятся «враги» дрессируемой собаки, отработка навыка по преодолению препятствий на базе пищевой мотивации вряд ли будет возможна. Находясь в зоне того или иного снаряда, собака постоянно оценивает ситуацию также в плане наличия пускового стимула (команда «Барьер» — разрешающая прыжок), так как именно пусковой стимул санкционирует начало поведенческого акта (навыка преодоления препятствий). Наконец собака закончила обследование площадки и готова к работе. Дрессировщик подзывает её к себе и по команде «Барьер» направляет в сторону «штакетника». И вот собака бежит к снаряду… Однако прежде чем она прыгнет, в её мозгу произойдёт ряд очень быстрых процессов: во-первых, будет более точно оценена обстановка (касающаяся непосредственно выполнения самого навыка), и прежде всего сам барьер, его высота, расстояние до него и т.д.; во-вторых, будет осуществлён просчёт программ поведения, которые можно реализовать в данной ситуации, и принято единственное решение из нескольких возможных. Это объясняется тем, что собака может достичь результата (кусочка пищи), осуществляя различные программы поведения: может преодолеть «Штакетник» без разбега и с разбегом, не задевая его («ласточкой»), или совершить опорный прыжок, причём характер опорного прыжка может быть также различен. На стадии принятия решения и выработки определённой линии поведения существуют два уровня деятельности мозга, качественно отличающиеся друг от друга.