Куда летит время. Увлекательное исследование о природе времени

Мек вырос на ферме в восточной части Пенсильвании; при случае он не преминет заметить, что по-прежнему остается фермером, так как посвятил большую часть своей научной карьеры вопросам разведения и содержания лабораторных крыс и мышей, на которых впоследствии проводил эксперименты. Первые два года в колледже прошли в местном филиале Университета штата Пенсильвания, который находился прямо напротив школы, где он учился; стоило только перейти дорогу. Позже Мек перешел в Университет Сан-Диего и получил штатную должность технического специалиста с полной занятостью в лаборатории, изучавшей обучение и выработку условных рефлексов у животных. Тогда, в семидесятых, тон американской психологии задавал бихевиоризм – научная школа, активно пропагандируемая Б. Ф. Скиннером, изучавшим обучение животных в лаборатории путем тщательного контроля за действиями. Проблемы познавательной деятельности и восприятия мало интересовали последователей бихевиористской школы, нипочем не желавших видеть в подопытных животных нечто большее, чем ходячие механизмы. Опыты Павлова продемонстрировали, что способность запоминать длительность разных промежутков времени играет главную роль в выработке условных рефлексов у животных, но в представлении бихевиористов определение длительности временных промежутков выступает лишь средством достижения цели, которое само по себе не представляет интереса и не рассматривается в качестве предмета изучения.

По воспоминаниям Мека, лаборатория в Сан-Диего была похожа на телефонный узел, опутанный радиорелейными линиями, разбегавшимися в разных направлениях. Большинство таких лабораторий оснащалось довольно примитивным оборудованием, так что приходилось управлять всеми боксами синхронно. Выработка условных рефлексов сводилась главным образом к дрессировке голубей, которых обучали различать длительность промежутков при использовании отсроченного подкрепления. Птица получала гранулу корма, если после прослушивания звукового сигнала выжидала, к примеру, двадцать секунд перед тем, как толкнуть рычаг кормушки. «Экспериментируя с фиксированными и переменными интервалами, мы воображали, будто животные ведут себя, как часы в миниатюре», – рассказывает Мек. Пока его коллеги выясняли, чему можно обучить животных, его самого заботило другое: «Какие структуры мозга отвечают за обучение – вопрос, который едва ли озадачит последователя Скиннера».

Мек перевелся в Университет Брауна и работал в сотрудничестве с Расселом Черчем, известным специалистом по экспериментальной психологии, который исследовал поведенческие реакции на время у крыс, и Джоном Гиббоном, автором теории линейных ожиданий. К тому времени Гиббон полностью сосредоточился на изучении контроля времени, озаботившись поиском когнитивных процессов, при помощи которых животные могут отличать один короткий промежуток времени от другого. В 1984 году трое исследователей-соавторов опубликовали оригинальную статью «Линейное таймирование в памяти», которая расширила и углубила основные тезисы теории Гиббона, изложенные в публикации 1977 года, и предложила рабочую модель учета поведенческих реакций животных на время.

Установка, разработанная учеными, представляла собой примитивные часы, подобные песочным или водяным. На устройство возлагались две задачи: во-первых, установка генерирует импульсы с постоянной частотой, выступая в роли своеобразного тактового генератора; во-вторых, она аккумулирует импульсы или такты в ходе определения длительности того или иного события с целью последующего рассмотрения. Устройство генерирует и считает такты, это часы с функцией памяти. У некоторых версий часов есть и третья опция – переключатель, или схема принятия решений, который определяет, аккумулировать импульсы или нет. Когда начинается интервал, длительность которого следует запомнить, переключатель замыкает цепь, позволяя импульсам накапливаться; с размыканием цепи импульсы перестают накапливаться. Исследователи называли свою разработку моделью линейного таймирования, но чаще используется другое название – модель тактового генератора-аккумулятора; иногда применяется термин «модель обработки информации». Десятилетием раньше что-то похожее предлагал оксфордский психолог по имени Майкл Трейсмен, реализовавший свою идею в исследованиях поведения человека, но на его работы ссылались редко; обновленная версия тактового генератора-аккумулятора была впервые применена в дрессировке животных и с первого раза прижилась в научном сообществе.