1948

研究人員：

愛德華·托爾曼

研究領域：

動物行為學

實驗結論：

老鼠具備潛在學習能力，并且可以記住細節，表現出認知行為

老鼠可以繪制認知地圖嗎？

隱藏的、潛在的或偶然的學習

著名的行為主義學家斯金納說過，思考動物在想什么或想要什么是沒有意義的，你只能去看它們對于刺激是如何反應的。加州大學伯克利分校的教授愛德華·托爾曼對此存疑。他想知道動物到底可以思考多少東西，以及它們存留在記憶里的是什么。

像斯金納一樣，托爾曼和他的學生為老鼠建造了迷宮，但他們設計的是能顯示出老鼠的思維——認知行為的特別的迷宮。其中第一個是在水平面上由T字形交叉路口連接的一系列窄通道（平面圖示見第50頁上方）。

老鼠被分成了三組。每天一次，每只饑餓的老鼠都會被放在迷宮的左下角，并且需要找到通往右上角的路。在途中，它會來到6個T形路口，并且它需要每次都做出正確的選擇，所以它有6次犯錯誤的可能。

第一組中的老鼠總是在迷宮的終點發現食物顆粒。結果是他們每天更快地通過迷宮，到第七天，根本沒有錯誤的轉彎，你可以在下一頁的圖中看到（圖表顯示每組老鼠所犯錯誤的平均值）。

延遲獎勵

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六天以來，第二組的老鼠都沒有在終點發現食物，所以，沒有激勵它們動作快一點的誘因。它們在迷宮中徘徊，每天在轉彎處做出各種各樣錯誤的選擇，但是在第七天結束時，它們發現了食物，在隨后的日子里，它們都會在終點發現食物。在第八天，它們只錯了一次。在第九天，它們直接找到了食物，沒有犯錯誤。第三組在第三天結束時找到食物，在此之后它們可以迅速地找到通往食物的路線。

這里的重點在于，第一組花了七天的時間來探索出直接通往食物的路線。然而，一旦知道了有食物在終點處等著它們，第二組和第三組的老鼠只花了兩三天的時間。因此，在它們早些時候的徘徊中，即使并不急著到達終點，它們也一定已經形成了迷宮的“心理地圖”（或“認知地圖”）。老鼠在先前形成了認知地圖的事實并不明顯，直到找到食物的那一瞬間，它們的“學習成果”才被揭示。這是隱藏起來的學習，也被稱為“潛在學習”或“偶然學習”。

二維地圖

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托爾曼指出，這種“管狀地圖”本質上是一維的，老鼠只需要在每個路口學會“向右走”或“向左走”。他試圖探究老鼠能否在兩個維度上形成“心理地圖”，于是，他建造了一個更復雜的迷宮。

當他用更復雜的迷宮取代了簡單的，大多數老鼠都選擇了可以通往食物之前所在的地方的路線。換言之，它們不只是學會了“左、右、右、左……”，而是已經弄懂了相對于它們起始位置的方向，或者是相對于它們所處空間的方向。

托爾曼略帶遺憾地描繪了另一個由他人設計的更為精巧的實驗，肯尼思·W.斯賓塞和利比特使用了一個簡單的Y形迷宮，如下圖所示，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。這些老鼠之前已經獲得過食物和水，因此它們并沒有在迷宮中吃東西或喝水。

接下來的實驗最為關鍵：動物被分成了兩組，一組餓了（但不渴），另一組渴了（但不餓）。當被放入迷宮時，饑餓組的每只老鼠都直接前往食物所在地，口渴組的老鼠直接去喝水。這表明它們一定之前在心里制作并存留了迷宮的認知地圖，即使當時它們既不餓也不渴。

所以，當你下一次制定了從自己臥室到門口，或是從超市到火車站的最佳路線時，請記住，老鼠（以及其他動物）或許也和我們一樣運用著“認知地圖”。