Do animals have insight, and what is insight anyway?

Do animals have insight, and what is insight anyway?

האם  לחיות יש תובנה, ומה היא בכלל תובנה? 

אנחנו לא יכולים לבדוק את הפנומנולוגיה הייחודית של תובנת בעלי חיים, את ה- “אהא” של ההתנסות, אולם אנחנו כן יכולים לחקור את התהליכים העומדים בבסיס ההתנהגות תובנתית, זו שקלר (Köhler) תיאר כפתרון פתאומי לבעיה לאחר מכשול. השאלה המרכזית במחקר התנהגות תובנתית בכל מין חי היא, האם התנהגות זו היא תוצר של תהליך קוגניטיבי מובחן, היינו תובנה. למרות שכמה ניסיונות להסביר תובנה בבעלי חיים בלבלו אותה עם תהליכי פתרון-בעיות אחרים, מחקר עכשווי על משיכה בחוטים (string puling) ובעיות פיזיות אחרות חשף, בעיקר אצל ציפורים, דוגמאות חדשות להתנהגות תובנתית והאיר את תפקיד ההתנסות ביצירתה. מחקר חדש מציע כי ניתן לתפוס התנהגות תובנתית במטלות מעבדה ובו זמנית לפקח על הפעילות המוחית, ובכך לפתוח דרכים חדשות לשילוב מחקר על בעלי חיים עם מדע נוירולוגי קוגניטיבי על תובנה אצל בני אדם.  

שימפנזה שולחת מחוות ללא תועלת אל עבר בננה הנמצאת מעבר להישג יד. פיל שולח את חדקו לעבר פתוח תלוי גבוה באוויר. כאשר בעלי חיים נעמדים אל מול פרסים בלתי ניתנים להשגה כגון אלו, האם הם משתמשים בתובנה על מנת לפתור את הבעיה כיצד להגיע אליהם? רוצה לומר, האם נדמה שפתאום הם מגיעים לפתרון? שאלה זו הייתה מרכזית עבור כמה מחקרים מוקדמים על פתרון בעיות אצל בעלי חיים (Boaks, 1984). היא גם הייתה המוטיבציה העיקרית למחקרו פורץ הדרך של Köhler (1925/1959) והופיעה בדיונו של Thorpe (1956) על למידה אצל בעלי חיים. מעבר לכך, ניתן לומר באופן כללי שהשאלה האם למינים לא אנושיים יש תובנות הוזנחה על ידי פסיכולוגיים השוואתיים לאורך רוב המאה ה-20. יוצא מן הכלל אחד היה D.O. Hebb (1949). מאמר זה נכתב לכבודו, וידון בתרומתו בשלב מאוחר יותר. 

לאחרונה, המחקר של תובנת בעלי חיים הגיח מחדש כחלק מהפריצה של שדה הקוגניציה ההשוואתית. מחקר עכשווי על נושאים רבים בשדה  כמו זיכרון, קוגניציה מרחבית ומספרית, ותיאוריה של הנפש השתלבו באופן מושלם עם תיאוריה ונתונים ממדע נוירולוגי קוגניטיבי ופסיכולוגיה התפתחותית (ראו Shettleworth, 2010a). דוגמה טובה נמצאת במחקר על קוגניציה מספרית. ניסויים מקבילים על קופים וילדים חשפו מערכות משותפות להערכה מדויקת של מספר חפצים קטן ולייצוג משוער של כמויות גדולות (Canton, Platt & Brannon, 2009). אותן המערכות נכחו גם במבדקים התנהגותיים של בני אדם מבוגרים וברישומי תא-יחיד (single cell recordings) אצל קופים (Nieder & Dehaene, 2009), ותמכו בגישת כשירות-מספרית-אנושית לפיה בני האדם מפתחים מנגנונים ייחודיים שבסיסם הפשוט נמצא במערכות משותפות עם מינים אחרים (Spelke & Lee. 2012). מנגד, רוב הדיונים הנוכחיים על תובנה אצל בעלי חיים מתעלמים כמעט לחלוטין מספרות אחרונה על פתרון בעיות אצל בני אדם. (למעט מספר יוצאים מן הכלל, כמו למשל Call, נמצא בתהליך פרסום). דיונים אלו נוטים גם להתוודות בהסברים על התנהגות תובנתית המבוססים על מנגנוני למידה בסיסיים. מטרת מאמר זה לתקן את המאזן הזה ולשאול, האם תיקון כה יכול להציע כיוונים חדשים במחקר השוואתי. 

המאמר מחולק לשלושה חלקים עיקריים. על מנת להניח בסיס ממנו נוכל להשוות את העבודה עם בעלי חיים לא אנושיים (מכאן והילך, חיות), ראשית נתבונן בסוגיות עיקריות וגישות במחקר הנוכחי על תובנה אנושית. לאחר מכן נשוב אל ציוני הדרך העיקריים של המאה ה-20 במחקר על תובנות אצל חיות, תוך כדי מתן תשומת לב מיוחדת לעבודתו של Köhler (1925/1959) ו- Epstein (1985). לבסוף, נתבונן בדגימה ממחקרי המאה ה-21  על מינים שונים ופרדיגמות עליהן נטען שגילו תובנות חדשות בתחום. 

תובנה אנושית: סקירה קצרה 

כמו הבעיה של הבננה הנמצא מחוץ להישג יד, בעיות שבני אדם עשויים לפתור בעזרת תובנות, כוללות מטרה, אליה רוב הסובייקטים תחילה, לא יכולים להגיע. בעיות מסוג זה יכולות להיות מאוד פשוטות, כמו למשל מבחן עיפרון-ונייר בו יש לחבר בין נקודות במערך של 3 X 3  על ידי ארבעה קווים ישרים (בעיית “תשע הנקודות”, ראו Weisberg, 2006). בדיוק אותו אופן שבו התמתחות לעבר הבננה לא תעבוד, כך גם מתיחת ארבעה קווים מסביב לקצוות ריבוע תשע הנקודות, או כל ארגון אחר של ארבעת הקווים בתוך הריבוע, לא תעבוד. אנשים צריכים, פשוטו כמשמעו, “לחשוב מחוץ לקופסה” בשבי לפתור את בעיית תשע הנקודות (עבור קוראים הזקוקים לעזרה, ניתן למצוא איורים של הבעיה ופתרונה באינטרנט). החל מתכנון בניינים, להבנה של בדיחה, לפתרון חידות מילים פשוטות כמו “מצאו את המילה שיכולה להשתלב עם אורן, סרטן ורוטב כדי ליצור מילה מורכבת,” פתרונות תובנתיים מחזיקים בשלוש תכונות כלליות (Bowden, Jung-Beeman, Fleck, & Kounios, 2005; פרק 6 אצל Weisberg, 2006). 

1. הם מופיעים לפתע, מלווים בהתנסות סובייקטיבית מובחנת של הפתעה ועונג, רגע ה-“אהא” (Bowden et al., 2005). 
2. הם מופיעים לאחר מכשול, רוצה לומר, פרק זמן של ניסיונות לא מוצלחים, שלא כמו במקרה של התמקדות הדרגתית על הפתרון בעזרת גישה אנליטית (Weisberg, 2006). במקרה של בעיות מילוליות או תפיסתיות, “התמקדות” היא ניסוי וטעייה (trial and error) נפשי, בלתי נראה לצופה המתבונן. סובייקטים מבחינים בקלות בין פתרונות המושגים בדרך זו (מבחן וטעייה), לתובנות שהושגו בליווי רגעי “אהא” (Bowden et al. 2005). 
3. הם כוללים בנייה מחדש של הבעיה, רוצה לומר, ניגשים אליה בדרך חדשה. 

שלושת מאפייני התיאור והפעולה האלו מציבים פתרונות תובנתיים לבעיות חדשות בנבדל מפתרונות שהושגו בדרך של ניסוי וטעייה (trial and error): פתרון בעיות תובנתי מאופיין במעבר פתאומי מכישלון להצלחה. פתרונות מידיים בדרך כלל לא מכונים תובנתיים מכיוון שפתרון מידי לבעיה לא היווה בעיה אמתית עבור הסובייקט. 

לכל אחד משלושת מאפייני המפתח לפתרון בעיות תובנתיות אצל בני אדם יש צד נגדי בפתרון בעיות אצל חיות. בחלק הבא של המאמר נראה דוגמאות להופעתה הפתאומית של התנהגות לא קשורה, על פניו, אל ניסיונית מידיים קודמים לפתרון (מאפיינים 1 ו- 2), ולגישה לבעיה בדרך חדשה. למשל, בשביל להגיע אל הבננה, השימפנזה לוקחת מקל ומשתמשת בו כמגרפה (Köhler, 1925/1959). בשבי להגיע אל התפוח, הפיל מביא ארגז אל המקום תחתיו ונעמד עליו (Foerder, Galloway, Barthel, Moore, & Reiss, 2011). מאמר זה יכנה התנהגות עם מאפיינים כאלו תובנתית. אבל, אפילו אם ניתן זהות מחלקה מובחנת של התנהגויות תובנתיות, נותרת השאלה, האם הן משקפות תהליך קוגניטיבי מובחן, היינו תובנה. בפסיכולוגיית גשטלט, תובנה—הבנייה מחדש האחראית לפתרון בעיות תובנתי—הומשגה כתהליך תפיסתי (perceptual) כמו לראות את הצורה האלטרנטיבית של דמות אמביוולנטית או הפוכה (Ludmer, Dudai, & Rubin, 2011). היא לא הביעה את הבנת הפיזיקה של המצב וגם לא הייתה תלויה בהתנסות ספציפית של אלמנטים מהבעיה. אכן, האויב של בניה מחדש הוא “מקובעות פונקציונאלית,” כלומר תלות מתמשכת בהתנסויות מהעבר או תפיסות-מקדימות (בשביל דוגמה אחרונה, ראו Hanus, Mendes, Tennie, & Call, 2011). 

מחקר עכשווי על תובנה אנושית משתמש במגוון מטלות הכולל חידות מילוליות, מבחני עיפרון ונייר כמו בעיית תשע הנקודות, ובעיות פיזיות אמתיות (עבור סקירה ראו Bowden et al., 2005; Sternberg & Davidson, 1995; פרק 6 אצל Weisberg, 2006). כמו במחקר על מינים לא אנושיים, השאלה התיאורטית הבסיסית היא, האם קיים מודל מוכר של פתרון בעיות “נורמלי” היכול להסביר פתרון בעיות תובנתי, או האם מעורב בו מנגנון מיוחד. מכיוון שתובנה היא היבט של יצירתיות, התשובה לשאלה אצל בני אדם בעלת השלכות עבור תחום החינוך: אם נוכל להבין מהי תובנה, אולי נוכל ללמד אנשים להיות יותר יצירתיים. אולם, אין הסכמה בין חוקרים על כיצד לחקור תובנה (Weisberg, 2006). למשל, בעיות-קשות-לפתרון קלסיות כמו בעיית תשע הנקודות לעיתים מסווגות כ”בעיות תובנה”, למרות שפתרונן לא תמיד דורש תובנה. מחקרים עכשוויים משלבים דימויי מוח לעיתים תכופות בשביל לבחון האם פתרונות תבונתיים הם בעלי חתימות עצביות אופייניות (Kounios & Beeman, 2009). למרות זאת, מכיוון שלא ברור האם הממצאים כוללים את כלל מנעד הבעיות העשויות להיפתר ברגע “אהא”—תפיסתיות, מילוליות, פיזיקליות—לא ניתן ליישם את התוצאות באופן בטוח למינים אחרים. לבסוף, הוויכוח המתמשך בין תיאוריות “עסקים כרגיל” ו- “תהליך מיוחד” (Bowden et al., 2005) הופך למורכב יותר עקב עובדה שיש יותר מגישה תיאורטית אחת לפתרון בעיות אנושי. למרות בעיות אלו, נדמה וישנה הסכמה שתהליכים מבוססים היטב, כמו התנסות באלמנטים, משחקים תפקיד בכל פתרון בעיות, בין אם תובנתי או לאו. 

בהינתן סקירה זו, תהיה זו טעות של תלמידי התנהגות אצל חיות להמשיך במחקרם כאילו תובנה, כתהליך קוגניטיבי מובחן, היא תופעה כה ברורה אצל בני אדם שעליהם אך ורק לבצע ניסויים מקבילים עם המינים המועדפים עליהם בשביל להדגים זאת. בכל מקרה, לא ניתן להעריך רגעי “אהא” ובניה מילולית-תפיסתית מחדש אצל יצורים שאינם ורבליים. לכן עלינו להשתמש באסטרטגיה המוכרת לחיפוש ראיות אצל חיות המצביעות על תהליכים שאצל בני אדם ניתן להוכיח בעיקר על ידי דיווח מילולי: חפש אחר התנהגות פונקציונאלית דומה כראיה לתהליך יסודי משותף. מחקר על זיכרון לפרקים (Clayton & Dickinson, 1998) ומטא-קוגניציה (Hampton, 2009) מהווים דוגמאות מפותחות היטב. כאן ישנה התקדמות בחקירות התנהגותיות ולעיתים נוירולוגיות של תהליכים קוגניטיביים משותפים, השמות בצד סוגיות פנומנולוגיות, רוצה לומר, האם חיות מתנסות כמו בני אדם בזיכרונות לפרקים ובמטה-קוגניציה. 

בהינתן וחיות יכולות להראות התנהגות תובנתית, כלומר, פתרונות פתאומיים לבעיות קוגניטיביות חדשות, חזית הקרב היא בדרך כלל לבדוק האם תהליכים שונים מתובנה יכולים להסביר את ההתנהגות הנחקרת. החשוד המידי הוא למידה אסוציאטיבית (Heyes, 2012). בדרך כלל, למידה אסוציאטיבית אינה נלקחת בחשבון כאופציה להסבר של תהליך כאשר פתרון מוצלח לבעיה מגיע בהפתעה לבעל החיים בלי שניסה אותו קודם לכן. אבל, כפי שנראה, הנחה זו מבוססת על גישה לוקה בחסר ללמידה אסוציאטיבית והשפעותיה. התנהגות שאינה מתרחשת ישירות במצב נתון יכולה, למרות זאת, להיות התוצאה של למידה אסוציאטיבית, אולי אפילו יחד עם נטיות התנהגותיות טיפוסיות למין. ניתן למצוא ראיות לגישה זו בעבודה המוקדמת ביותר על תובנה אצל חיות, בה נדון להלן. 

תובנה אצל חיות: היסטוריה קצרה

קלר (Köhler) 

וולפגנג קלר (1925/1959) ידוע בדרך כלל כמי שהכניס לראשונה את מושג התובנה לתחום הפסיכולוגיה ההשוואתית (Boakes, 1984; Weisberg, 2006). עבודתו עם קופים נולדה בהקשר טענותיו של Thorndike (למשל, Thorndike, 1911/1970) לפיהן חיות פותרות בעיות באופן הדרגתי, ראשית מגיעים להצלחה על ידי ניסוי וטעייה, ולאט לאט הופכים להיות מיומנים יותר. ניסויי קופסת הפאזל של ת’ורנדייק התבססו בעיקר על אנקדוטות “חיות חכמות” כפי שדווחו על ידי Romanes (1892)  ותומכים נוספים של דארווין מסוף המאה ה-19 אשר ניסו להראות שחיות לומדות לפתוח שערים וכדומה בצורה דומה להיגיון האנושי. לפי הגישה של קלר ושל פסיכולוגיית גשטלט, בעלי החיים של ת’ורנדייק, תחילה יכלו אך ורק לברוח מהקופסאות במקרה, בגלל שמבנה הקופסאות לא התיר שום פתרון אחר. למשל, בקופסת פאזל בה לחיצה על עמוד באמצע הרצפה פותחת דלת בקיר אין כל יחס תפיסתי בין העמוד לבין הדלת. כאשר קלר מצא עצמו על האי טנריף עם קבוצה בת שבע שימפנזות, הוא החליט להתבונן מה החיות עושות עם בעיות המסייעות למציאת פתרונות תובנתיים או אינטליגנטיים. הבעיות שקלר בחר הפכו להיות קלאסיות (בחלקן כבר נעשה שימוש קודם לכן על ידי הפסיכולוג הבריטי Hobhouse, ראו Boakes, 1984): שימוש במקל או עמידה על ארגז להגיע לאוכל לא נגיש, משיכת חוט אחד מתוך שניים או יותר המחובר לאוכל. 

קלר הבחין בבירור בכמה מקרים של התנהגות תובנתית. לדוגמה, כאשר החיות נתקלו לראשונה בבננות תלויות מעבר להישג יד אבל עם קופסה במרחק 2.5 מטרים מהן, הן ניסו לקפוץ כדי להגיע אל האוכל. “מהר מאוד, סולטן ויתר על הניסיון, צעד חסר מנוח למעלה ולמטה, לפתע נעמד אל מול הקופסה, תפס אותה…” (עמוד 38, Köhler, 1925/1959) והזיז אותה לעמדה ממנה הוא קפץ ותלש את הבננה. התצפיות של קלר על שימפנזות משתמשות במקלות להגיע לאוכל חיזקו את האמונה של גישת הגשטלט בתובנה כבניה-תפיסתית-מחדש. במהלך מבחנים מוקדמים נעשה שימוש במקלות רק כאשר הם חלקו את אותו שדה ראייה עם האוכל, כאילו שהחיה צריכה הייתה לראות כיצד המקל ממלא את הפער בין היד והאוכל. רק לאחר התנסות, נצפו החיות לקחת את המקל ממקום אחר. 

בדיוק כמו פתרונות תובנתיים לבעיות, כך גם טעויות חשפו אף לעיתים קרובות יותר את המנגנון הנחקר. רבות מן הבעיות לא נפתרו על ידי כל החיות, למרות שבעוד ועברן וגילן המדויק לא היה ידוע במלואו, ניתן רק לנחש את הסיבות להבדלים בינן. קלר הבחין בין טעויות “טובות” ו”רעות”. טעויות “טובות” התאימו למטלה, בעוד שטעויות “רעות” דמו לתגובות האקראיות שת’ורנדייק הדגיש. נוסף לשני הסוגים סוג שלישי, טעויות “מטופשות”, היינו הרגלים שנרכשו כאשר מטלה חזרה על עצמה פעמים רבות. למשל, להניח ארגז מתחת למקום בו בדרך כלל הייתה תלויה בננה לאחר שכבר הורידו אותה. קלר לא רצה להכחיש את ההשפעות המיטיבות של ההתנסות; הוא ק רצה להראות שניסוי וטעייה לשיטתו של ת’ורנדייק לא היה התהליך היחידי המעורב בהצלחות מידיות. בין היתר, קלר זיהה את חשיבותן של הכללות. הניסיון לקרב פיתיון עם גבעול של צמח או אפילו עם נעל בהעדר מקלות לא היה פתרון מטופש אלא ראיה לשימוש באובייקטים עם אותה “תצורה ועקביות” (שם, עמוד 35) כמו של מקלות. 

מעט חוקרים אמריקאים עם האפשרות ללמוד התנהגות של שימפנזות בשבי המשיכו את תצפיותיו של קלר, בעיקר מתוך מטרה לתעד את תפקיד הנטיות הטיפוסיות למין והתנסות מקדימה בשימוש בכלים. Herbert Birch (1945) בחן שש שימפנזות שגדלו במעבדה עם כלי דמוי מעדר ואוכל מחוץ להישג יד. תחילה, שניים פתרו את הבעיה; זה ששיחק עם מקלות עשה זאת מיד והאחר לאחר שגרם במקרה למקל לנוע לעבר אוכל. לאחר מכן ניתנו לכל החיות מקלות לשחק איתם בכלוב הבית שלהן, למשך שלושה ימים, במהלכם החיות החלו בהדרגה להשתמש במקלות כהארכות לזרועותיהן. מאז כל החיות השתמשו במעדרים בהצלחה ומיד, הופעה שלפי Birch תצטייר כתובנתית, לכל מי שלא מכיר את התפקיד של התנסות עבר ביצירתה. לפי גישה זו, החיה הנפגשת לראשונה עם מקל ואוכל לא נגיש אינה תופסת גשטלט, אלא מזהה יחס פונקציונאלי בין הזרוע שלה, המקל והאוכל, וזיהוי זה תלוי בלמידה משותפת עם “מאפיינים אופייניים למין.” באופן חשוב, התנסות עבר לא מובילה אך ורק להתנהגות סטראוטיפית. 

האתולוג Paul Schiller (1957) מצא כי שימפנזות צעירות משחקות באופן ספונטני עם קופסאות, מקלות ובד באמצעות התנהגויות מניפולטיבית בסיסיות כגון אחיזה, נשיאה, וניעור שהפכו מפורטות יותר עם צבירת ניסיון. החיות יחזיקו מקלות יחד או יערימו ארגזים אחד על השני ויטפסו עליהם במשחק. למרות זאת, מכיוון שהחיות לא תמיד השתמשו באותן התנהגויות בשביל להשיג מזון שילר (1952Schiller, ) הסיק כי ניתן לייחס את פתרון הבעיות התובנתי לאירועים-מתאימים-במקרה להתנהגויות אלו.  שלא כמו Birch, שילר (1952) מצא שהשימפנזות לא משתמשות במקלות בצורה אוטומטית כדי לגרף מזון אחרי ששיחקו, אלא נזקקו לניסיון דיי ספציפי, כגון יצירת צורות באוויר עם מקל אלכסוני הממוקם ליד המזון. כמו קלר, שילר מצא שהבאת המקל ממקום אחר הופיעה רק לאחר שנרכשה היכולת להשתמש במקל שהיה ממוקם ליד המזון. לחיות צעירות לקח הרבה יותר זמן מלחיות מתבגרות ומבוגרות—בגילאי החיות של קלר—שהתקדמו יחסית במהירות עד כדי שימוש רצפי (sequential) בכלים (שימוש במקל קצר בשביל להשיג מקל אחר ארוך מספיק בשביל להגיע לאוכל). כמו Birch, שילר הסיק שפתרון בעיות הוא ארגון מחדש של ניסיון עבר, לא חזרה נוקשה על פעולות עבר.  כפי שנראה כעת, הגישה שפיתח רוברט אפסטיין (Epstein) לוכדת את הרעיון הזה ומבארת מה בדיוק הכוונה ב”ארגון מחדש.” 

הב (Hebb)

למרות שבדרך כלל לא נמנה בהיסטוריה של התובנה, הב הקדיש לה פרק בספרו The Organization of Behavior (1949). מחקר המצביע על כך שהתנסות באלמנטים של מטלה שיחקה תפקיד בפתרונות תובנתיים התאימה במידה רבה עם גישתו של הב, בה קוגניציות והתנהגויות מורכבות יסודן בפשוטות יותר. ההערה הבאה מהפרק ראויה לציטוט: 

החיה המוצאת את עצמה במצב חדש תתפוס את חלקיו כמוכרים וכקשורים באופן משמעותי… אז ההתנהגות תובנתית, כסט מאורגן של תגובות למצב חדש לחלוטין… צרוף זמני חדש של רכיבים אשר אורגנו על ידי התנסות תלוי בבירור על למידה, אבל, אינו נלמד.” (Hebb, 1949, p. 165).

ראיות לכך שפתרונות תובנתיים נפוצים יותר בקרב חיות מבוגרות מאשר אצל חיות צעירות עמדו בקנה אחד עם גישתו של הב: חיות מבוגרות יותר הן בעלות ניסיון העבר הדרוש היכול לעבור צירוף מחדש בשביל לפתור בעיות חדשות. נוכל לראות ראיות אחרונות להשפעת הגיל בשלב מאוחר יותר של המאמר. בהדגשת תפקידה של התנסות קשורה, הב עמד בקנה אחד עם מחקר אחרון בו התנסות הסובייקטים עוברת מניפולציה לפני חשיפתם לבעיות חדשות. 

ת’ורפ (Thorpe) 

W.H. Thorpe, הידוע בעיקר עבור מחקרו על למידת שירת ציפורים, תרם לדיונים עכשוויים על תובנה אצל חיות דרך הגדרה המצוטטת תכופות מספרו הקלסי, Learning and Instinct in Animals (Thorpe, 1956). ת’ורפ הבדיל שם בין תובנה כ”הכרה ביחסים” ולמידת תובנה. למידת תובנה הוגדרה כ”ייצור פתאומי של תגובה הסתגלותית שלא על דרך ניסוי וטעיה או על דרך פתרון בעיה על ידי ארגון הסתגלותי פתאומי מחדש של הניסיון.” (Thorpe, 1956, p. 100, אותיות מוטות במקור). החלק הראשון של ההגדרה באותיות מוטות מתאימה בקירוב למה שמכונה כאן התנהגות תובנתית, אבל החלק השני נראה יותר כמו פרשנות של מנגנון יסודי. גישתו של ת’ורפ לתובנה הולכת מעבר לתפקיד האפשרי של ייצור התנהגות תובנתית, אל ההצעה שתובנה מעורבת בחיקוי ובהכרה של יחסים סיבתיים וזמניים הכרחיים ללמידה אסוציאטיבית. 

יחד עם תצפיותיו של קלר, ההגדרה שצוטטה כאן מופיעה לעיתים קרובות בפרסומים עכשוויים כה-הגדרה (בה’ הידיעה) לתובנה אצל חיות. אבל, בין אם מגיעים או לא מגיעים לתגובה “על ידי התנהגות ניסויית” (כלומר, ניסוי וטעיה) היא עניין של שיקול דעת. כפי שנדון בחלק הבא, התנהגות שונה מכל מה שחיה למדה בעבר עשויה למעשה לשקף צורות של הכללה מניסיון עבר. באמצעות השוואת קבוצות של חיות עם ניסיון עבר שונה, ניתן יהיה להראות כיצד התנהגות שתחילה נדמתה כמשקפת תובנה היא למעשה לא כך. 

אפסטיין (Epstein)

הודות לממצאים כמו אלו של Birch ו- Schiller ולצמיחה העצומה במחקר על התניה אינסטרומנטלית וקלסית, הדיון על תובנה כמנגנון מיוחד לפתרון בעיות נעלם ברובו מהספרות המקצועית על למידה אצל חיות, למשך 50 השנים שעקבו. כך שאין זה מפתיע ואחת התרומות היחידות למחקר האמפירי בתחום עשתה שימוש בתיאוריית התניה להסביר את האופן בו תובנה אצל יונים פותרת לחלוטין את בעיית “בננה וקופסה” (Epstein, Kirshnit, Lanza, & Rubin, 1984). המאמר הסרקסטי הזה בכתב העת Nature תיאר מה יונים עשו כאשר הונחו בכלוב עגול קטן עם בננת צעצוע תליה מחוץ להישג יד וקופסה קטנה גבוהה מספיק לאפשר להן להגיע אל הבננה. כל הציפורים תוגמלו בעבר במזון לאחר שניקרו את הבננה, אבל רק שלוש ציפורים הצליחו לדחוף את הקופסה מתחת לבננה וטיפסו עליה בשביל להגיע אל היעד. שתיים אומנו לטפס על הקופסה ולנקר את הבננה כאשר הקופסה הייתה במקום, ובוטלו כאשר קפצו ועפו לעבר הבננה בזמן שלא הייתה שם. בנוסף, בניסיונות שזורים ללא הבננה היונים אומנו לדחוף את הקופסה לעבר נקודה במיקום אקראי על הקיר. כאשר היונים המאומנות פגשו שוב בבננה מעבר להישג יד, עם הקופסה נוכחת אבל לא מתחת לבננה, וללא נקודה על הקיר, הן תחילה הסתכלו קדימה ואחורה בין הבננה והקופסה, ונראו “מבולבלות” למתבוננים אנושיים. לאחר מכן, תוך פחות משתי דקות, הן התחילו פתאום לדחוף את הקופסה לכיוון הבננה, עצרו כאר היא הייתה מתחת, טיפסו וניקרו. ציפורי בקרה מאומנות לנקר אבל לא לטפס או לדחוף, או מאומנות לטפס ולנקר אבל לדחוף רק ללא מטרה, לא הצליחו. מסתמן אם כך שגם דחיפה מוכוונת מטרה וגם טיפוס לנקר מוכרחות להיות חלק מהרפרטואר של הציפורים. אולם בעבר דחיפה הייתה מכוונת לעבר הנקודה הירוקה, אם כך כיצד בדיוק מגיבות ביניהן ההתנהגויות הנלמדות על מנת להביא לתוצאה מוצלחת? 

כאן, בנקודה זו, העבודה שהציג המחקר הזה, למרות מראית העין המפוזרת, עשתה את תרומתה העיקרית לתחום. במאמר ה”תובנה” בין היתר, אפסטיין (למשל, 1985) תיאר לפרטים את העקרונות ההתנהגותיים הידועים המסבירים את הופעתם של פתרונות חדשים לבעיית הבננה והקופסה וכמשתמע מכך עבור התנהגות תובנתית באופן כללי. מהות התביעה היא שניתן להסביר התנהגות תובנתית במצבים חדשים על ידי תגובות לאותות מידיים יחד עם ניסיון עבר (לרבות היסטוריה אבולוציונית במובן של התנהגויות טיפוסיות למין). אין צורך בתהליך קוגניטיבי מיוחד כגון תובנה על מנת להסביר את ההופעה הפתאומית של פתרונות מוצלחים לבעיות חדשות. כפי שאפסטיין (1985) מתאר, ויחד עם תמיכה נוספת מספרות אחרונה, תהליכים אלו כוללים את הבאים. 

ריבוי גירויי בקרה

זוהי אתולוגיה בסיסית. בכל מצב יש אותות מגוונים והתנהגויות לא מתאימות. פעולותיה של החיה בכל זמן תלויות בחוזקן היחסי של אותן נטיות התנהגותיות, העשויות להשתנות באופן דינמי כפי שיתואר למטה. לפיכך, כאשר היונים עמדו לראשונה אל מול הבננה הנמצא מעבר להישג יד והקופסה המותקת, נוצרו שתי התנהגויות שנלמדו בעבר. העובדה שאף אחת מהן לא יכלה להגיע להשלמה, בגלל שהנקודה לא הייתה שם, הבננה לא הייתה בהישג יד, ולא היה ניתן לנקר אותה מהקופסה, הובילה לכך שהיונה הסתכלה קדימה ואחורה, הלוך ושוב.    

דינמיקות משתנות

התנהגות נתונה יכולה לשנות את המצב כך שהתנהגות שונה הופכת להיות סבירה יותר. כאן, מכיוון שהיונים בוטלו באופן גלוי על כך שעפו וקפצו לעבר הבננה כאשר היא הייתה מחוץ להישג יד, הסתכלותן לעבר הבננה הופחתה יחסית במהירות, מה שהשאיר כדומיננטית את ההתקדמות לעבר הקופסה. אכן, הציפור היחידה שאומנה כמו הציפורים שהצליחו מיד, למעט העובדה שלא בוטלה כאשר קפצה ועפה אל הבננה, העבירה את ארבעת הדקות הראשונות של המבחן בקפיצה ומעוף לפני שניגשה אל הקופסה. מרגע שניגשו אל הקופסה, הציפורים נכנסו לפעילות דחיפה שקודם לכן תוגברה, אבל מדוע הן דחפו לעבר הבננה? ההסבר נמצא בעיקרון הבא. 

הכללה פונקציונאלית

אלו מכונות גם הכללות מתווכות (Urcuioli, 2006), ומתייחסות לעובדה ששניים או יותר אירועים הקשורים ביניהם על ידי אותה תגובה, גירוי, או תוצאה נחשבים במידה מסוימת כשווים. הכללה פונקציונאלית או מתווכת לפיכך עומדת בניגוד לתופעה הנמצאת בכל מקום, הכללת גירוי (Ghirlanda & Enquist, 2003), בה נרשמות תגובות זהות לאותות במידה והן דומות תפיסתית. כפי שניתן לראות מתיאוריות ונתונים מהותיים (Delius, Jitsumori, & Siemmann, 2000; Urcuioli, 2006), הכללות פונקציונאליות או מתווכות הן מנגנון למיון יחד של דברים שונים מבחינה תפיסתית. כאן הבננה הפכה להיות המטרה של הדחיפה כאשר הנקודה לא הייתה על הקיר בגלל ששתיהן נקשרו אסוציאטיבית למזון. 

שרשור אוטומטי

שרשור אוטומטי הוא היבט נוסף של דינמיקות משתנות, ומתייחס לכך שרצף צפוי של התנהגויות מגיח כאשר התנהגות אחת משנה, פחות או יותר, מצב כך שהתנהגות שנייה הופכת להיות סבירה יותר. על ידי דחיפת הקופסה לעבר הבננה, היונים ה”תובנתיות” יצרו את המצב (קופסה תחת בננה) בו טיפוס תוגבר משמעותית יותר מאשר בכל התנהגות אחרת. הסבר זה נתמך על ידי תצפיות בציפור בקרה שאומנה לטפס ולנקר אבל לדחוף את הקופסה רק בכיוונים אקראיים. קרה וציפור זו דחפה את הקופסה מתחת לבננה לאחר 14 דקות, וכשראתה את הבננה מעל ראשה, טיפסה וניקרה. באופן חשוב, שרשור אוטומטי הוא מנגנון לפיו רצפי התנהגות הנדמים כתכליתיים נובעים בהעדר תכנית מראש. 

עלייה-מחודשת (Resurgence)

עלייה מחודשת היא היבט נוסף של דינמיקות משתנות. היא מתייחסת לכך שכאשר שתי תגובות אומנו במצב מסוים בסדר עוקב (קודם האחת ואז השנייה) התגובה הראשונה מופיעה שוב כאשר השנייה מבוטלת. באופן כללי יותר, התנהגות ישנה מופיעה מחדש כאשר התנהגות שאומנה לאחרונה אינה אפקטיבית יותר. עלייה-מחודשת מתועדת היטב במחקרים על חולדות (Reed & Morgan, 2007) ויונים (Lieving & Lattal, 2003) שאומנו בתגובות הפעלה יותר קונבנציונאליות. 

אפסטיין (1985) תבע את המונח חיבור בין התנהגויות (interconnection) עבור התהליך הדינמי בכללותו ולפיו “התנהגויות ישנות מתערבבות או הופכות למחוברות עם אחרות (interconnected) בדרכים חדשות.” התהליך אותו אפסטיין מבקש להסביר עומד ביסוד היצירתיות גם אצל בני אדם וגם אצל חיות. חיבור בין התנהגויות הודגם במחקרים אחרים נוספים הדומים לניסוי “הבננה והקופסה.” בניסוי הקרוב ביותר (Epstein, 1987), ארבע התנהגויות חוברו על ידי אימון של יונה לנקר בננה, לטפס על קופסה, לדחוף את הקופסה לעבר נקודה, ולפתוח דלת. כאשר הקופסה הייתה מאחורי הדלת והבננה מחות להישג, הציפור פתחה את הדלת, השיגה את הקופסה, דחפה אותה מתחת לבננה, טיפסה, וניקרה. במה שנראה כמו הדגמה של שימוש בכלי (Epstein & Medalie, 1983), יונה למדה לנקר פאנל שהורחק באיטיות מהישג יד מאחורי פתח בתחתית של קיר. אז ניתן לציפור קופסה קטנה ושטוחה, אותה היא דחפה מבעד לפתח כדי להפעיל את הפאנל. למרות שלא היו ציפורי בקרה בניסוי הזה, ההופעה החדשנית הזו התאפשרה לכאורה בגלל שהציפור אומנה באופן עצמאי בדחיפה מכוונת של הקופסה. במסגרת דומה, Nakajima and Sato (1993) אימנו יונים לנקר מפתח מאחורי פתח בקיר. כאשר בלוק לבן הונח ממול הפתח, רק ציפורים שלמדו באופן עצמאי לדחוף בלוק הסירו אותו וניקרו את המפתח. הצלחה הייתה מהירה יותר כאשר אימון דחיפת-בלוק היה על בלוק לבן ולא על שחור, מה שמדגים את תפקיד הגירוי אצל הכללות בחיבור בין התנהגויות. 

אפסטיין (למשל, 1985) יישם את אותה הגישה לפתרון בעיות אנושי, בעזרת מודל מתמטי של חיבור בין התנהגויות על מנת לתאר התקדמות בפתרון את מבחן התובנה הקלסי, “שני חוטים.” בניסוי זה, אדם צריך לחבר שני חוטים משוחררים הנמצאים רחוק מדי אחד מן השני בשביל שיוכל להגיע אליהם בו זמנית. בדיוק כמו עם היונים והבננה, אנשים צריכים קודם כל לבטל את התגובה הראשונית בה הם מנסים להגיע מחוט אחד אל השני, והמאפיינים של האובייקט כמו גם אימון מקדים רלוונטי או זיכרונות (לדוגמה, על מטוטלות)  משפיעים על מהירות הפתרון. רוצה לומר, אצל כל המינים, חיבור בין התנהגויות באמצעות עלייה-מחודשת, שרשור אוטומטי, הכללות פונקציונאליות או גירוי וכדומה, מושפע בדרכים צפויות על ידי ניסיון עבר וארגון אותות בהווה. כפי שנראה בחלק הבא, מסגרת זו מייצרת אלטרנטיבות ניתנות לבדיקה לתביעות על כך שהתנהגויות חדשות של חיות העושות שימוש בכלים או פותרות בעיות אחרות משקפות תובנה או תהליך מיוחד אחר. 

תובנה אצל חיות: מחקר עכשווי

משיכה בחוטים

כאשר עומדת מול אוכל הקשור לחוט, האם חיה תמשוך את החוט ותגרור את הפיתיון הבלתי נגיש? השאלה מתארת מבחן קדום לאינטליגנציה של חיות (ראו Taylor, Medina et al., 2010). Piaget השתמש בגרסת צעצוע המונח על בד לבדוק את ההבנה הפיזית של ילדים. הניסוי הזה הותאם לקופים (Hauser, 1997; Povinelli, 2000). בגרסאות מפותחות יותר, סובייקטים בוחרים אחד מתוך שניים או יותר חוטים מוצלבים הקשור לפרס. נדמה שההגדרות האלו בודקות את הגורמים התפיסתיים במקום את ההבנה הפיזית, כפי שקלר ציין (1925, עמוד 29; אותיות מוטות במקור) בהתייחס לשימפנזה בוחרת בין חוטים המובילים, אך לא כולם מחוברים, לפיתיון. “הוא תמיד ימשוך את החוט אם הוא נוגע ויזואלית בפיתיון. ספק אם הקונספציה של ‘חיבור’ במובן המעשי האנושי משמעותי יותר עבור השימפנזה מאשר מגע ויזואלי בדרגה גבוהה או נמוכה יותר.” Povinelli (2000) מחזק את המסקנה עם מבחנים נרחבים יותר. אפילו בני אדם מבוגרים, אשר כביכול מבינים חיבור, מושפעים ממגע תפיסתי במטלות מן הסוג הזה (Silva, Silva, Cover, Leslie, & Rubalcaba, 2008), מה שמציע שהבנה פיזית סיבתית היא לא המפתח לפתרונם. 

מחקרים מסוימים על יונקים השתמשו גם בלא-פרימטים כמו כלבים ואפילו חולדות (ראו Tayor, Medina et al., 2010). אנו מתמקדים כאן על סדרת מחקרים מאירת עיניים עם ציפורים, ומתחילים עם אלו של Margaret Vince, הקולגה של ת’ורפ (פרק 14 מתוך Thorpe, 1956; Vince, 1961), בהם משיכת חוטים מצטיירת כמבחן לתובנה. הפיתיון כאן תלוי מחוט ארוך הקשור לענף. כאשר ציפור ניגשת לעבר הפיתיון ומושכת חלק מהחוט, על הציפור להחזיק את החוט עם רגל בזמן שהיא מושכת למעלה את החלק הבא, וכך הלאה עד שהפיתיון נמצא בהישג יד. הצלחה דורשת דיכוי המעוף כאשר ליד המזון, כמו גם גישות ישירות אחרות, ובמקומם מנוחה על הענף. חשיבות הקואורדינציה בין המקור והרגליים במטלה הזו צופה באופן נכון שהצלחה תשתנה בהתאם למין. במחקרים של Vince על ציפורי שיר קטנות, מינים כמו ירגזי המשתמשים ברגליהם בשביל לאכול הצליחו במהרה בעוד שחוחיות או קנריות, אשר בדרך כלל אינן אוכלות עם הרגליים, דרשו אימון האכלה על הענף והצגת המזון על חוט. באופן לא מפתיע, קיאס, מין של תוכי, הצליח מיד (Werdenich & Huber, 2006), כמו גם עורבים (Heinrich, 1995). גם תוכים וקורווידים (משפחת העורבים) אמורים להצטיין מכיוון שהמוח שלהם גדול יחסית לציפורים, תחת ההנחה שמשיכת חוט היא סימן לאינטליגנציה (Emery, 2006; Taylor, Elliffe, Hunt, & Gray, 2010). אפילו כאשר הדפוסים המוטורים הדרושים הם חלק טבעי מהאכלה, ניסיון רלוונטי עם האלמנטים עשוי להיות חשוב. למשל, הציפורים של וינס נזקקו לניסיון בשימוש ברגליים בשביל לאחוז בחפצים גמישים כמו תולעים או חוטים (Thorpe, 1956), ועורבי בר נזקקו להתניה לשם ניעור חוטים או בשר הקשור לחוט. (Heinrich, 1995). 

פתרון תובנתי למטלת המשיכה בחוט יהיה שינוי פתאומי מגישות ישירות לעמידה על הענף ומשיכת החוט כלפי מעלה. בהגדרה של וינס (1961) הפיתיון נתלה במבחנת זכוכית שהוחזקה על ידי מלחציים. גישה ישירה נפוצה הייתה לנוח על המלחציים ולנקר את הפיתיון דרך הזכוכית. כמה חוחיות ירוקות וכנריות מעולם לא זנחו את ההתנהגות הלא-מוצלחת הזו, אבל אצל אלו שכן, ניתוח המבחנים של וינס (1961) לא גילה ראיות לתובנה. השיפור היה הדרגתי, והצלחה לא הייתה קבועה. כפי שוינס הסיק (1961, עמוד 125), “הטיעון עבור תובנה הוא טיעון חלש.” 

בעוד שמסקנה זו עשויה להיות נכונה עבור ציפורי שיר קטנות, Heinrich (1995, 2000) הגיע למסקנה שונה ממחקרים עם עורבים. בדיוק כמו במחקרים של וינס, לא היו ראיות לשינוי פתאומי מגישה ישירה (כאן, קפיצה ומעוף לעבר בשר תלוי בחופשיות) לעמידה על הענף ומשיכת החוט. מתוך העורבים שלא פחדו לבצע את המטלה, חלק מעולם לא נטשו את הגישה הישירה, בעוד שאחרים ישבו על הענף, משכו את החוט, והצליחו להשיג את הבשר כבר מהניסיון הראשון. Heinrich (1995) מייחס את ההצלחה המידית לתובנה המפורשת כהבנת (כלומר, “להיות בעל תובנה על”) החיבור בין החוט והבשר (ו/או בין משיכה ופסיעה על החוט והשגת הבשר) והרכבה מידית של האלמנטים ההתנהגותיים הדרושים אל תוך הדפוס הדרוש לפתרון המטלה החדשה. Werdenich and Huber (2006) הגיעו לאותה מסקנה עבור קיאס; רובם גם כן הצליחו מיד. 

על מנת לבחון הלאה את ההבנה של יחסים סיבתיים אצל עורבים בין משיכת החוט כלפי מעלה והשגת הבשר, Heinrich and Bugnyar (2005) השתמשו בהסדר בו משיכה מטה של חוט גרמה להתקרבות של בשר תלוי. הם הציעו שבמידה ומשיכת חוט היא התוצאה הבלעדית של למידה אינסטרומנטלית, מטלת המשיכה מטה לא אמורה להיות קשה יותר מהמטלה הסטנדרטית מכיוון שתיאום משיכה ופסיעה עדיין יתוגברו על ידי ראיית הבשר המתקרב. מנגד, במידה ומעורבת הבנה סיבתית פיזית (“תובנה”), מערכת היחסים הקאונטר-אינטואיטיבית בין משיכה ותנועת הפיתיון אמורה לעשות את מטלת המשיכה מטה לקשה יותר. באופן עקבי עם הגישה הקודמת, אף לא אחד מתוך שישה עורבים נאיביים הצליח לפתור את מטלת המשיכה מטה. בניגוד לכך, חמישה עורבים עם ניסיון במטלת המשיכה מעלה הצליחו מיד. הסיבה לכך היא, לפי Heinrich and Bugnyar (2005), שהם העבירו הבנה פיזית מועצמת ממטלת המשיכה מעלה. 

מחקר חדש של Tayor ועמיתיו (Taylor, Medina et al., 2010), בזמן שלא שולל לגמרי תפקיד אפשרי להבנה סיבתית, מבסס באופן ברור את חשיבות התגבורת האינסטרומנטלית מראיית הפרס המתקרב כאשר חוט נמשך כלפי מעלה ומוחזק. הם חקרו עורבים מניו-קלדוניה, מין קורווידי עם שימוש אינטליגנטי יוצא מן הכלל בכלים. הפידבק הוויזואלי הוגבל על ידי השהיית הפיתיון מפלטפורמה עם חור בקוטר 3 ס”מ. ציפורים יכלו להגיע אל החוט דרך החור אבל לא יכלו לראות את התנועה של הבשר כאשר הן משכו מעלה וצעדו על החוט. בהגדרה זו, כולם חוץ מעורב נאיבי אחד נכשלו לחלוטין בהשגת הבשר תוך 10 ניסיונות, והעורב שהצליח עשה זאת תוך חמישה ניסיונות. כאשר נוצר פידבק ויזואלי חלקי באמצעות מראה בה ניתן היה לראות את הפרס המתקרב בזמן משיכה, שניים מתוך ארבעה הצליחו בתוך שלושה עד חמישה ניסיונות. מנגד, ארבעה עורבים נאיביים הצליחו כולם במשיכת חוט סטנדרטית תוך ניסיון אחד או שניים. ציפורים אלו העבירו את משיכת החוט אל הגרסה הוויזואלית המוגבלת של האפרטוס (apparatus), למרות שהם לא השיגו את הבשר באופן מידי או עקבי. 

Taylor and colleagues (2010) הסיקו כי הצלחה במשיכת חוט משקפת למידת תפיסה-מוטורית, רוצה לומר, קישור בין פידבק וויזואלי מהמשיכה והצעידה על החוט לבין התקרבות הפרס. בדיוק כמו אצל מינים אחרים, התיאום בין משיכה ופסיעה על החוט השתפר עם אימון, מה שעקבי עם תפקיד הלמידה. לפי גישה זו, העליונות של הקורווידים והתוכים (בעלי מוח גדול יותר) על ציפורי השיר הקטנות, כמו שוינס בדק, אינה משקפת הבנה סיבתית טובה יותר, אלא למידה מהירה מאוד הנתמכת על ידי אזורי אסוציאציה גדולים יותר. אם נסתכל אחורה אל מבחן המשיכה מטה של Ηeinrich and Bugnyar (2005) ההצעה של Taylor et al.  הייתה שציפורים מנוסות הצליחו במקום בו ציפורים נאיביות נכשלו, ומכיוון שהבשר לא נמצא בקו הראייה הישיר של הציפורים כשהן מושכות וצועדות, המטלה דורשת חלוקת תשומת לב בין פעולות משיכה-וצעידה ותנועת הבשר. ציפורים שהספיקו לצחצח את התיאום בין משיכה וצעידה יכלו להקדיש יותר תשומת לב להשפעות שהיו לפעולות שלהן על הבשר. העברת הפעולה המתוגמלת של המשיכה מאפרטוס המשיכה-כלפי-מעלה גם היא עשויה הייתה להיות גורם בהצלחה. לבסוף, טענה נוספת נגד התפקיד שמשחקת הבנה פיזית במשיכת חוט היא שגם לא קורווידים (Heinrich & Bugnyar, 2005; Taylor, Medina et al., 2010) וגם לא קיאס (Werdenich & Huber, 2006) בחרו באופן עקבי את החוט עם הפיתיון מתוך שניים או יותר חוטים מוצלבים. 

לסיכום, חצי מאה של מחקרים עם ציפורים שביצעו מטלות משיכה בחוטים אינה מספקת דוגמאות לפתרון בעיות תובנתי, כפי הובן או היסטורית או ספרות עכשווית על בני אדם, היינו, הצלחה פתאומית לאחר מכשול. אין גם ראיות להגדרה מוטעית של תובנה כתהליך המערב הבנה של יחסים סיבתיים (Heinrich, 2000) או מבחן וטעייה נפשיים (Bird & Emery, 2009c; Emery, in press; Emery & Clayton, 2004). המטלה קשה הרבה יותר עבור מינים מסוימים, עובדה המוסברת, למרות זאת, על ידי שילוב של מינים שונים בלמידה אסוציאטיבית ודפוסים מוטוריים טיפוסיים-למין. זה לא אומר שלמחקר על משיכות חוטים אין מה ללמד אותנו על תהליכים בפתרון בעיות אצל חיות, רק שנצטרך לפנות למקום אחר בשביל ראיות לתובנה אצל חיות. 

איזופוס והחיות החכמות

באחד מהמשלים של איזופוס עורב צמא משיג מים מקנקן על ידי מילויו באבנים הגורמות לעליית רמת המים. אין אינדיקציה לכך שהעורב הספרותי הזה הראה סימנים להתנהגות תובנתית בכך שזנח לפתע גישות לא מוצלחות כגון להגיע אל הקנקן ולהתחיל לאסוף אבנים. ולמרות זאת, חיות מסוימות במאה ה21 התנהגו באופן תובנתי במטלות דומות. באופן מעניין, חיות אחרות לא הציגו התנהגות תובנתית במקרים אלו. 

במקרה המודרני הראשון של מבחן “איזופוס” (Mendes, Hanus, & Call, 2007), ניתן לחמישה אורנג-אוטנג בשבי בוטן הצף על כמות קטנה של מים בתחתית מבחנה צרה מדי בשביל היד של החיה. ראשית החיות ניסו להגיע אל הבוטן עם הידיים והפה, אבל לאחר 5-10 דקות כבר בניסיון הראשון כולם התחילו למלא את הפה במים מברזיה קרובה ולשפוך אותם אל המבחנה עד שהבוטן היה בהישג יד. בניסיונות עוקבים, הם החלו לירוק את המים כמעט מידית, ולעיתים רחוקות ניסו גישות ישירות. 

מחקר זה היווה דוגמה ברורה ומשכנעת של התנהגות תובנתית. על מנת לבדוק את כלליות הממצא, אותו מבחן בוטן ניתן לאורנג-אוטנג נוספים, גורילה, ושתי אוכלוסיות של שימפנזה (Hanus et al., 2011). אף לא אחד מ 10 האורנג-אוטנג ו 5 הגורילה פתרו את המטלה. מבין השימפנזה, אף אחד מתוך אוכלוסיית ה 19 הצליח, אבל 5 מתוך אוכלוסיית ה24 הצליחו בסופו של דבר לירוק מים אל המבחנה ולהשיג את הבוטן. תצפיות אחרות הציעו כי גורם אחד לכך שכל החיות האלו נכשלו במשימה היה מקובעות פונקציונאלית: קידוד ברז המים המוכר כמקור הכלי להשגת הבוטן. הנחה זו נתמכה חלקית על ידי עליית קצב היריקה אצל שימפנזה מסוימים בהינתן ברז מים חדש. 

Hanus and colleagues (2011) בדקו ילדים אנושיים בגילאים 4-8 עם אותה מטלה, כאשר המים הנוספים היו בקנקן. בשביל לוודא שהידים ידעו על שפיכת מים מקנקן, הם השתמשו בו לפני המבחן להשקות עציצים. בשביל להבליט את המים כמשהו שיכול להציף את הבוטן, חצי מהילדים תחילה לא ראו את המים במבחנה. שיעורי ההצלחה במבחן 8-דקות אחד גברו עם הגיל ועם נוכחות המים במבחנה. נדמה שהילדים הצעירים ביותר לא הצליחו להפנות את תשומת ליבם מהמבחנה לעבר משהו אחר בחדר שיכול היה לעזור להם, בעוד שהמבוגרים יותר עזבו גישות ישירות בזריזות. אולם המחברים לא אמרו האם זה התרחש באופן של הכול-או-כלום, או האם אפילו אחד מהתמלולים (verbalizations) של הילדים הצביע על רגעי “אהא.” 

ברור כי ניתן לעשות יותר עם מטלת איזופוס כמבחן אפשרי לפתרון בעיות תובנתי אצל ילדים. בינתיים, חוקרים שמו את דוח איזיפוס המקורי במבחן בכך שחקרו קורווידים המפילים אבנים אל תוך מבחנה בשביל להציף תולעת. בראשון מבין המחקרים האלו (Bird & Emery, 2009b), הציפורים התנהגו בדיוק כמו העורב החכם של איזופוס. למרות זאת, מכיוון שבעבר הם תוגמלו עבור זריקת האבנים אל תוך מבחנה דומה, לעובדה שהם הצליחו מיד יש מעט מאוד לומר על תובנה. באופן דומה, בזמן שמחקר מעקב  עם עורבנים ווריאציות על מבחנות מלאות מים (Cheke, Bird, & Clayton, 2011) ניגש באופן מחוכם אל התהליכים הקוגניטיביים המעורבים בהתנהגות, הוא לא פנה אל השאלה האם ההתנהגות הייתה תובנתית מלכתחילה. על ידי שימוש במטלה בה אבן הנופלת אל תוך מבחנה גורמת למזון בתחתית ליפול החוצה, מחקרים אחרים (Bird & Emery, 2009b; von Bayren, Heathcote, Rutz, & Kacelnik, 2009) פנו אל סוגיות הכוללות את תפקיד ניסיון העבר בהצלחה מידית של קורווידים וביכולת הציפורים לבחור אובייקטים בגודל וצורה מתאימים בשביל המטלה. כמו במבחן של הילדים, ניתן לעשות עוד הרבה עם הפרדיגמות האלו אבל, נכון לעכשיו, יש להן מעט מאוד לספר לנו על התנהגות תובנתית (ראו גם Emery, בתהליכי פרסום). 

ייצור כלים: ציפורים מעקמות כבלים

הפלת אבנים להשגת מזון היא צורה של שימוש בכלים. מכיוון ששימוש בכלים נחשב מסורתית להיות מאפיין אנושי ייחודי, הדיון ביסודות הקוגניטיביים של שימוש חיות בכלים (לדוגמה, Call, בפרסום; Seed & Byrne, 2010) כולל לעיתים קרובות שיקולים של תובנה והשוואות בין אינטליגנציה כללית וגודל מוח לשימוש בכלים לבין אותם מינים שאינם משתמשי בכלים. במידה ושימוש בכלים אמור להצביע על אינטליגנציה, קל וחומר במקרה של ייצור כלים. מכאן שהדיווח על מקרה (Weir, Chappell,& Kacelnik, 2002) בו עורב ניו-קלדוני, בטי שמה, ייצרה באופן ספונטני כלי-כבל (wire) לפתור בעיה חדשה במעבדה, משך הרבה תשומת לב. בטי היא עורב ניו-קלדוני, מין שידוע בייצור ושימוש בכלים בטבע (Hunt, 1996). היא נבדקה עבור היכולת לבחור כבל בצורת וו במקום כבל ישר בשביל למשוך דלי קטן של בשר מתוך באר כאשר עורב אחר גנב את הוו. לבטי כבר היה ניסיון מוצלח עם כבל ווי במטלה זו; בתגובה היא ניסתה לדקור את הבשר בעזרת הכבל הישר. לאחר סדרת כישלונות בגישה הישירה, היא משכה בחזרה את הכבל, והתחילה להכווין אותו גם בבסיס, בו הוא היה מחובר בבסיסו עם נייר דבק. מהר מאוד הכבל נתקע ובאותו רגע בטי משכה אותו מהצד, עיקמה אותו ושחררה את המקום התקוע. היא לאחר מכן החדירה את הלולאה שנוצרה אל תוך הבאר ומשכה החוצה את הבשר. בכל 10 הניסיונות עם כבל ישר מלבד פעם אחת בטי הכינה והשתמשה בוו באותו אופן, אבל לא לפני שניסתה קודם לכן את הכבל הישר. 

בעוד שהדיווח המקורי על התנהגות זו (Weir et al., 2002) מתאר אותה בפשטות כפתרון ספונטני המעיד על הבנה פיזית יוצאת דופן, העובדה שהיא כללה מעבר פתאומי מגישה ישירה לא מוצלחת לגישה חדשה מוצלחת מאפיינת אותה כתובנתית. אולם לא היה עליה להבין את הנדרש או לראות כיצד לעשות זאת. הגישה של אפסטיין מציעה בפשטות שדחיקת הכבל הישר באופן ישיר אל הבשר בוטלה באופן חלקי, מה שאפשר את ביטוי האלטרנטיבה לגישה הישירה של דקירת הכבל בדלי ממחוץ למבחנה. פעולה זו הביאה לכך שהכבל נתקע בנייר הדבק והמשיכה—אולי בניסיון להוציא אותו—הובילה ליצירת וו, בו מיד לאחר מכן בטי השתמשה, מכיוון שהיא תוחזקה בעבר עבור שימוש בווים דומים. 

ניתן לשים זאת אל מול זאת גישות שונות להסבר ההתנהגות יוצרת-הווים של בטי על ידי השוואת אינדיבידואלים עם ובלי ניסיון עבר בשימוש של ווים ועם אותה מטלה. אולי בגלל המחסור של עורבים ניו-קלדוניים במעבדות, מחקר כזה לא יצא אל הפועל, בעוד שאחד על ילדים כן נעשה. אחת מחוקרות העורבות לשעבר ועמיתיה (Beck, Apperly, Chapell, Guthrie, & Cutting, 2011) נתנו לילדים בגילאי 3-11 ולמבוגרים את בעיית הדלי והבאר, למרות שהפעם בדלי היה סטיקר, במקום בשר נא. רוב גדול מכל הסובייקטים בחר חוטר ווי ולא ישר בשביל למשוך מעלה את הדלי. למרות זאת, כאשר הוצג בפני הסובייקטים השונים חוטר ישר יחד עם מסיחי דעת שאינם מתאימים ככלים, רק כ- 5% מתוך הגילאים 3-5 ו50% מהגילאים 7-8 הכינו וו בשביל למשוך החוצה את הדלי—בהשוואה ל100% מהמבוגרים. בניגוד לכך, רוב הילדים שראו בעבר הדגמה של הכנת ווים הכינו וו בעצמם. ככל הנראה, ממצאים אלו לא אומרים שבטי לכמה יותר ממחצית המשתתפים בני ה7 במחקר זה. היה לה ניסיון בשימוש של וו. ובכל מקרה, בני אדם מבוגרים וילדים בוגרים יש לכאורה יתרון על עורבים בהבנת העובדה מדוע ווים עובדים. עם זאת, זוהי דוגמה מעולה (Beck et al., 2011) לפסיכולוגיה השוואתית הפוכה, או אם נהפוך את דרווין על הראש (Shettleworth, 2010b), על ידי לקיחת מבחן שתוכנן לחיות והחלתו על סובייקטים אנושיים בשביל לחפש מנגנונים משותפים. מה שלמרות זאת לא נמצא כאן, זה דיווח על הצלחת הילדים כמאפיין תובנתי. 

בעוד שאין עוד מחקרים על עורבים ניו-קלדוניים במטלת הדלי והבאר, ישנם כמה על עורבי המזרע (rooks) בשבי (Bird & Emery, 2009b). מכיוון שעורבי המזרע הם מין קורווידי שאינו ידוע על שימושו בכלים בטבע, מחקר זה בוחן גם את ההנחה לפיה משתמשי כלים הם בעלי אינטליגנציה פיזית מיוחדת (ראו Emery & Clayton, 2009). לפני המבחן עם הכבלים, העורבים השתמשו בווי עץ בשביל להשיב את הדלי מהבאר. כאשר ניתן להם כבל ישר, הם החדירו אותו אל הבאר ועיקמו אותו. שלא כמו בטי, העורבים עיקמו את הכבל על ידי משיכה הצידה, עם קצה אחד בתחתית הבאר, וסיבוב בשבי לכוון את הקצה הווי לעבר הדלי. תמונות של ההגדרה (Emery, in press) מציעות כי הגובה הרב של הבאר ביחס לעורב עודדה את ההתנהגות הזו, הסבר שניתן לבחון על ידי, לדוגמה, הורדת הבאר ביחס לפני שטח הכלוב. Bird & Emery (2009b; 2009c) טוענים כי הם סיפקו ראיות להתנהגות תובנתית, לא בגלל שהעורבים פתרו פתאום את הבעה לאחר מכשול כפי שנראה במקרה של בטי, אלא בגלל שמחברים אלו הגדירו (באופן מוטעה) תובנה בצורה מכנית כהבנה פיזית ודמיון. מחברים אלה טוענים גם כי ניסיון העבר של ציפוריהם עם ווי עץ משולשים לא תרם ליצירה ולשימוש בווי הכבל, טענה הדורשת בדיקה, במיוחד לאור הראיות (לדוגמה, Hauser, 1997) שמינים מסוימים מתעלמים משינויים בחומר וצבע ובוחרים כלים חדשים המבוססים על פונקציונאליות. לסיכום, למרות שניסויי הדלי והבאר תרמו להבנה ההשוואתית של השאלה כיצד חיות פותרות בעיות חדשות, עד כה הם תרמו אך ורק ראיות סוגסטיביות להתנהגות תובנתית. כמו במטלת “איזופוס,” ניתן לעשות עוד הרבה במחקר מינים כמו עורבי המזרע, וגם ילדים, שזמינותם במעבדות גבוהה הרבה יותר מזו של עורבים ניו-קלדוניים.  

חולדות עם תובנה?

במידה והתנהגות תובנתית היא הצלחה פתאומית לאחר מכשול, רוצה לומר, לאחר פרק זמן של התנהגות לא מוצלחת ולא קשורה בנבדל מקירוב באמצעות ניסוי וטעיה, אז ניתוחים אחרונים של התניה קלסית ולמידה כלית מפלה (Durstewitz, Vittoz, Floresco, & Seamans, 2010; Gallistel, Fairhurst, & Balsam, 2004) לא רק מספקות דוגמאות לתובנה, אלא גם מרמזות על שכיחותה. בדוגמה המיוחסת ביותר לתובנה,   Durstewitz and colleagues (2010) אימנו חולדות במטלת הסטת סט (set shifting task), היינו למידה כלית מפלה בה אות רלוונטי השתנה פתאום מוויזואלי למרחבי. תחילה החולדות תוגמלו עבור לחיצה על כל אחד משני המנופים שהדליקה אור. לאחר מכן, ללא אות במקרה החדש, עבור לחיצה על מנוף במקום קבוע (לדומה, שמאל) בלי להתחשב במיקום האור. באותו זמן, החוקרים תיעדו פעילות אצל אוכלוסיות נוירונים בקליפת המוח הקדם-מצחית, אזור מבחן בהסטת סט במינים אחרים. כאשר המאפיין הרלוונטי הוסט, התנהגות החולדות נטתה להשתנות בפתאומיות כאשר עקבה אחר האות הנכון בשביל לעקוב אחר האות הנכון העכשווי. הפעילות הנוירולוגית של חולדות אינדיבידואליות השתנתה במקביל להתנהגותן. מחברים אלו מציעים באופן גלוי שמעברים נוירולוגיים פתאומיים אלו מתאימים לרגעי תובנה פתאומית. 

העובדה שמעברים פתאומיים מההתנהגות לא מתוגמלת למתוגמלת עלולים להיות הכלל במקום היוצא מן הכלל היא התמה העולה מניתוחי העקומות של Gallistel and colleagues (2004). בכך שלוקחים דוגמאות מחולדות, עכברים, ויונים, הם טוענים שעקומות למידה הדרגתית מסורתיות נובעות ממוצע של סובייקטים רבים. עקומות למידה של חיות אינדיבידואליות מציגות מעבר פתאומי מרמה התחלתית נמוכה של תגובה מתוגמלת לרמה הסופית של הסובייקט. דפוס זה תומך במסקנה השנויה במחלוקת (Shettleworth, 2010a) לפיה התנהגות-כלית-מותנית קלסית, במקום לשקף התגברות הדרגתית בעוצה אסוציאטיבית, היא תוצאה של תהליך החלטה על בסיס ראיות: כאשר הסובייקט אסף מספיק ראיות הוא מחליט להתחיל לבצע את התגובה המתוגמלת ועושה זאת בשיעור אסימפטוטי. 

הנתונים שנותחו על ידי Gallistel et al. (2004) כוללים חלק שנאסף ממחקרים דומים לאלו של Durstewitz et al. (2010) אבל, האם נתונים אלו הלקוחים מפרדיגמות למידה מסורתיות מתאימות לאפיין התנהגות תובנתית? בהתניה קלסית, ממנה רוב הדוגמאות שלהם מגיעות, החיה נחשפת באופן פסיבי למקרי גירוי-תוצאה, למשל, אור ואחריו מזון. אין כאן בעיה לפתור מכיוון שהתוצאה מושגת בלי להתחשב בהתנהגות החיה. התניה אינסטרומנטלית היא סיפור אחר. כאן, התוצאה תלויה במה החיה עושה, בדיוק כמו במטלות פתרון-בעיות בהן יכולה להתרחש תובנה. אבל האם התגברות פתאומית בשיעור התגובה במטלת למידה כלית רגילה יכולה באמת להיות אופיינת כתבונתית? במטלות פתרון הבעיות הנחשבות באופן מסורתי להכיל התנהגות תובנתית, נדמה וההתנהגות המתוגמלת מופיעה משום מקום. היא לעולם לא התרחשה במצב קודם לכן, למרות שהיא יכולה לשקף הכללות של למידת עבר ו/ או התנהגות טיפוסית למין. מנגד, בדוגמאות שנותחו על ידי Gallistel et al. ועל ידי Durstewitz and colleagues, התגובה המתוגמלת מבוצעת תחילה בשיעור נמוך, פחות או יותר במקרה. אחרת, היא לא תתוגמל לעולם ולכן שיעורה יגבר. למשל, בהחלפת סט, כאשר האות מתחלף מוויזואלי למרחבי, חולדה שלמדה לעקוב אחר האור הלא רלוונטי מתוגמלת עבור 50% מבחירותיה בצד הנכון (כלומר כאשר האור נמצא בצד הזה). מה שGallistel et al.  טוענים כפתאומי הוא המעבר משיעור ראשוני נמוך זה לשיעור הסופי הגבוה המאפיין חיות מאומנות היטב בעוד שהשאלה במחקרים של תובנה היא, כיצד מלכתחילה מופיעה התגובה הנכונה. 

על כל פנים, ההצעה של Gallistel et al. (2004) חזקה מכמה בחינות ויכולה לתת דין וחשבון תיאורטי לאופן בו התנסות מייצרת התנהגות תובנתית. למשל, היא מסבירה את התצפית הנפוצה בה תגובה תובנתית, לאחר שהתרחשה, מופיעה לאחר חביון קצר לאחר כמה מפגשים עוקבים עם הבעיה. היא גם מציעה שעל ידי אימון חולדות וקופים במטלות מעבדה משותפות, ניתן לקשר בין מחקרים נוירו-ביולוגיים של התנהגויות תבונתיות אצל חיות לבין מחקרי דימויי מוח בתובנה אנושית (Bowden et al., 2005; Kounios & Beeman, 2009), כמו שהיה במחקרו של Durstewitz et al. (2010). אולם ייתכן והדמיון בין המצבים בהם Gallistel et al. (2004) מצאו מעברים התנהגותיים פתאומיים ואלו בהם מחקרים על התנהגות תובנתית עשו שימוש באופן מסורתי, אינו גדול כל כך כפי שנדמה תחילה.  

סיכום ומסקנות

מחקר השוואתי אחרון על התנהגות תובנתית לא שולב כהלכה עם מחקר עכשווי על תובנה אנושית, בעיקר כתוצאה מבלבולי הגדרה. התצפיות הקלסיות של קלר (1925/1959) על שימפנזה הגדירו התנהגות תובנתית כהצלחה פתאומית לאחר מכשול. מחקרים עכשוויים על תובנה אנושית פונים אל המנגנונים הקוגניטיביים והעצביים העומדים ביסוד התנהגות פתרון-בעיות בהתאם להגדרה זו. השאלה התיאורטית הנמצאת תחת ויכוח היא, האם התנהגות תובנתית היא תוצר של מנגנון מיוחד או תהלי, היינו תובנה, בניגוד לתהליכים שגרתיים בפתרון-בעיות. עבור בני אדם, בשבילם המבחן מורכב יותר מאשר בשביל יצורים לא-ורבליים, בדיקת החומצה לפתרון-בעיה תובנתי הוא הפנומנולוגיה המובחנת שלו, חוויית ה-“אהא”. חוקרים השוואתיים עכשוויים (ראו גם דיון ב Call, בפרסום) נוטים לערבב את שלושת מישורי הניתוח—תוצר, תהליך, ופנומנולוגיה—בהצעתם שבגלל ואיננו יכולים לשאול חיות על חוויות ה-“אהא” שלהן, עלינו להגדיר התנהגות תובנתית במונחים של תהליכים כגון ניסוי וטעייה נפשי (ההפך הגמור מתובנה) או היגיון סיבתי (שאינו מוכרח להשתמע בפתרונות תובנתיים אצל אנשים, לדוגמה עם בעיות מילוליות או תפיסתיות). 

חלק הציעו (Topolinski & Reber, 2010) שחוויית ה-“אהא” היא תגובה רגשית להתגברות פתאומית ברהיטות המשותפת לבעיות עם יסודות מכניסטיים שונים. הפתעה ועונג במציאת פתרון הם לא, בפני עצמם, אינדיקציה לתהליך ייחודי ואינדיבידואלי לפתרון-בעיות. בהתחשב בטווח הבעיות הנחקרות תחת הכותרת “תובנה,” זה נשמע הגיוני. בכל מקרה, הקושי הכמעט בלתי ניתן להתגברות בניסיונות לגרום לחיות לומר “אהא” לא אמור לעמוד בדרכו של מחקר השוואתי על תובנה. בשני העשורים האחרונים חוקרים השוואתיים יצרו שיטות להתקיל תהליכים קוגניטיביים עם פנומנולוגיה מובחנת אצל בני אדם. זיכרון לפרקים (Clayton & Dickinson, 1998) ומטה-קוגניציה (Hampton, 2009) הן דוגמאות בולטות. דמיון פונקציונאלי בין יחסי קלט-פלט, היינו של תוצר היפותטי לתהליך משותף, מנחה חקירות מכניסטיות הן ברמה ההתנהגותית והן ברמה העצבית. כפי שראינו, ישנן כבר הדגמות רבות לכך שטווח רחב של מינים, במקום להשתפר בהדרגה דרך ניסוי וטעייה, עשוי פתאום להצליח בבעיה קשה לאחר מכשול. כמו אצל סובייקטים אנושיים, ניסיון עבר עם אלמנטים של בעיה יכול להשפיע על החביון או על הסתברות ההצלחה. ישנו הרבה מקום לחקירות נוספות בשאלה כיצד השפעה זו עובדת. מחקר אחרון עם חולדות ועכברים מציע שחקר תובנה אצל חיות  אינו דורש מינים אקזוטיים או בעיות מאתגרות אינטלקטואלית. עבודה עם מינים אלו יכולה להתחבר ישירות עם עבודה עכשווית על הנוירולוגיה של תובנה אנושית. אם ההקבלות בין עבודה זו ומחקרים יותר מסורתיים על תובנה אצל חיות מחזיקה מים, הן עשויות לפתוח דרך עבור מחקר השוואתי חדש על תובנה הן ברמה ההתנהגותית והן ברמה הנוירולוגית.          

Key words: insight, comparative cognition, problem solving, animals, learning