Войти
Поведенческая пластичность относится к изменению поведения организма в результате воздействия раздражителей, например, изменения условий окружающей среды. Поведение может меняться быстрее в ответ на изменения внутренних или внешних раздражителей, чем в случае большинства морфологических признаков и многих физиологических признаков. В результате, когда организмы сталкиваются с новыми условиями, изменения в поведении часто происходят раньше физиологических или морфологических изменений. Например, личинки земноводных изменили свое поведение в отношении хищников в течение часа после изменения сигналов от хищников, но морфологические изменения формы тела и хвоста в ответ на те же сигналы требовали недели.
В течение многих лет этологи изучали способы изменения поведения в ответ на изменения внешних раздражителей или изменения внутреннего состояния организма. В параллельной литературе психологи, изучающие обучение и познание, потратили годы, документируя множество способов, которыми опыт прошлого может повлиять на поведение, которое человек выражает в настоящее время. Интерес к поведенческой пластичности приобрел известность в последнее время как пример типа фенотипической пластичности с серьезными последствиями для эволюционной биологии.
Поведенческую пластичность можно в целом разделить на два типа: экзогенный и эндогенный. Под экзогенной пластичностью понимаются изменения поведенческого фенотипа (то есть наблюдаемое поведение), вызванные внешним стимулом, опытом или окружающей средой. Эндогенная пластичность включает в себя пластические реакции, возникающие в результате изменений внутренних сигналов, таких как генотип, циркадные ритмы и менструация.
Эти две широкие категории могут быть далее разбиты на две другие важные классификации. Когда внешний стимул вызывает или «активирует» немедленную реакцию (немедленное воздействие на поведение), тогда организм демонстрирует контекстуальную пластичность. Эта форма пластичности подчеркивает концепцию, согласно которой внешние стимулы в данном контексте активируют нервные и гормональные механизмы или пути, которые уже существуют внутри организма. Напротив, если текущее поведение организма изменено прошлым опытом, считается, что животное демонстрирует развивающуюся или «врожденную» поведенческую пластичность. Обычно считается, что эта форма пластичности требует формирования новых нейронных путей.
Поведенческая пластичность развития соответствует обычно используемому определению пластичности: один генотип может выражать более одного поведенческого фенотипа в результате разных путей развития, вызванных различиями в прошлом опыте. Таким образом, пластичность развития включает в себя то, что именуется «обучение ». Однако пластичность развития также включает изменения в морфологии и физиологии, относящиеся к конкретному поведению, такие как изменения в мышцах, конечностях или костях, которые влияют на поиск пищи или передвижение на протяжении всей жизни организма.
Основное различие между пластичностью развития и контекстуальной пластичностью заключается во внутреннем компромиссе между временем интерпретации стимула и демонстрацией поведения. Контекстная пластичность - это почти немедленная реакция на окружающую среду. Основные гормональные сети / нейрональные пути уже присутствуют, так что вопрос только в их активации. Напротив, пластичность развития требует внутренних изменений в гормональных сетях и нейрональных путях. В результате пластичность развития часто, хотя и не всегда, является более медленным процессом, чем контекстная пластичность. Например, привыкание - это тип обучения (пластичности развития), который может происходить в течение короткого периода времени. Одно из преимуществ эволюционной поведенческой пластичности, которая проявляется в течение продолжительных периодов времени, заключается в том, что такие изменения могут происходить вместе с изменениями морфологических и физиологических характеристик. В таких случаях один и тот же набор внешних или внутренних стимулов может привести к согласованным изменениям в наборах поведенческих, морфологических и физиологических признаков.
Контекстная пластичность обычно изучается, предъявляя одному и тому же человеку разные внешние стимулы, а затем записывая их ответы на каждый стимул. Например, муравьи могут быстро изменять скорость своего бега в ответ на изменения внешней температуры. Другой пример контекстной пластичности возникает, когда птицы меняют свою вокализацию в ответ на изменение высоты тона или интенсивности фонового шума. Контекстная пластичность играет важную роль в исследованиях предпочтений партнера, в которых каждый субъект получает сигналы от разных партнеров, и его реакция на каждый сигнал оценивается количественно. В этом случае предполагается, что более сильная привлекательная реакция на конкретную реплику отражает предпочтение партнеров с этой репликой.
Пластичность развития включает в себя множество способов, которыми прошлый опыт организма может повлиять на его текущее поведение. Таким образом, пластичность развития включает в себя обучение, акклиматизацию и любую ситуацию, в которой условия окружающей среды в раннем возрасте влияют на поведение, выраженное в более позднем возрасте (также называемое онтогенетической пластичностью. Поскольку данный человек может вырасти только при одном наборе условий, онтогенетическая пластичность изучается с помощью разделение подходящих особей на две или более группы, а затем выращивание каждой группы в различных условиях.Например, этот экспериментальный план был использован для демонстрации того, что плотность выращивания личинок моли влияет на сигналы ухаживания, которые они производят во взрослом возрасте. Эндогенная пластичность включает циркадные ритмы, суточные ритмы и возрастные изменения в поведении. Хорошим примером эндогенной пластичности является рыбок данио (Danio rerio). Личинки рыбок данио демонстрируют циркадные ритмы в своих чувствительность к свету. Даже когда они находятся в непрерывной темноте, рыбы гораздо более чувствительны к изменениям света. t (т.е. более высокая контекстная пластичность) в течение субъективного дня, чем в течение субъективной ночи. Другой пример включает изменения в поведении и гормональном профиле человека примерно во время половой зрелости ; такие изменения затрагивают изменения в физиологии, которые произошли на месяцы или годы раньше в жизни.
При рассмотрении поведенческой пластичности полезно различать потенциальную и реализованную пластичность. Под потенциальной пластичностью понимается способность данного фенотипического признака изменяться в ответ на изменение стимулов, опыта или условий окружающей среды. Таким образом, потенциальная пластичность - это теоретический диапазон поведенческой пластичности, который может быть выражен. Это значение никогда не известно по-настоящему, но служит скорее базой для моделей пластичности. Реализованная пластичность, с другой стороны, относится к степени, в которой данный фенотип фактически изменяется в ответ на изменения определенного стимула, опыта или условий окружающей среды.
Недавние исследования на животных документально подтвердили индивидуальные различия практически во всех различных типах поведенческой пластичности, описанных выше. Кроме того, поведенческая пластичность сама может быть пластичной с точки зрения развития: индивидуальные различия в типе пластичности, которая выражается в данном возрасте, могут зависеть от условий, которым испытуемые подвергались в более раннем возрасте. Например, у множества видов социальные сигналы во время ювенильного периода влияют на контекстную пластичность ответов на сигналы от потенциальных партнеров во взрослом возрасте. Как и в случае со многими другими типами пластичности, исследователи, изучающие развитие индивидуальных различий в поведенческой пластичности, обнаружили, что гены, предыдущий опыт и взаимодействие между этими факторами вносят вклад в индивидуальные различия в поведенческой пластичности, которые проявляются в данном возрасте или на определенном этапе жизни.. Другой вопрос, который в настоящее время вызывает интерес у студентов, изучающих поведение животных и людей, заключается в том, коррелируются ли разные типы поведенческой пластичности между собой у разных людей: то есть, являются ли одни люди в целом более пластичными, чем другие. Хотя есть некоторые свидетельства того, что определенные типы когнитивных черт имеют тенденцию положительно коррелировать друг с другом у разных людей (см. фактор g у людей), в настоящее время мало свидетельств того, что другие типы пластичности (например, контекстная пластичность и онтогенетическая пластичность) коррелируют между собой у людей или генотипов людей или животных.
Поведенческая пластичность может иметь большое влияние на эволюционную приспособленность человека. Как эволюционная, так и контекстная пластичность влияют на приспособленность животного в новой среде, увеличивая вероятность того, что животное выживет в этой среде. Пластичность развития особенно важна с точки зрения выживания в новой среде, потому что процессы проб и ошибок, такие как обучение (которое включает в себя как выборку фенотипа, так и обратную связь с окружающей средой), могут немедленно приблизить всю популяцию к новой адаптивной норме. Таким образом, способность выражать некоторый уровень поведенческой пластичности может быть очень полезной. В изменчивой среде животные, которые могут изменять свою реакцию на различия в стимулах, будут иметь преимущество перед животными, у которых установлен жесткий фенотип. Однако это было бы так только в том случае, если бы затраты на поддержание способности изменять фенотип были ниже, чем выгода, предоставляемая индивиду.
