6.2: Класичне кондиціонування
- Last updated
- Oct 27, 2022
- Save as PDF
Ім'я Іван Павлов дзвонить в дзвін? Навіть якщо ви новачок у вивченні психології, велика ймовірність, що ви чули про Павлова і його знаменитих собаках.
Павлов (1849—1936), російський вчений, провів великі дослідження собак і найбільш відомий своїми експериментами в класичному кондиціонуванні (рис. 6.3). Як ми коротко обговорювали в попередньому розділі, класичне кондиціонування - це процес, за допомогою якого ми вчимося асоціювати подразники і, отже, передбачати події.
Павлов прийшов до своїх висновків про те, як навчання відбувається абсолютно випадково. Павлов був фізіологом, а не психологом. Фізіологи вивчають життєві процеси організмів, від молекулярного рівня до рівня клітин, систем органів, цілих організмів. Область інтересу Павлова була травна система (Hunt, 2007). У своїх дослідженнях з собаками Павлов вимірював кількість слини, що виробляється у відповідь на різні продукти харчування. Згодом Павлов (1927) зауважив, що у собак почали слиновидітися не тільки на смак їжі, але і при вигляді їжі, при вигляді порожньої миски з їжею, і навіть при звуці стоп лаборантів. Слиновиділення до їжі в роті є рефлекторним, тому ніяке навчання не бере участь. Однак собаки природним чином не виділяють слину при вигляді порожньої миски або звуку кроків.
Ці незвичайні відгуки заінтригували Павлова, і він цікавився, на що припадає те, що він назвав «психічними виділеннями» собак (Павлов, 1927). Щоб об'єктивно дослідити це явище, Павлов розробив серію ретельно контрольованих експериментів, щоб побачити, які подразники змусять собак слиновиділення. Він зміг навчити собак слиновиділення у відповідь на подразники, які явно не мають нічого спільного з їжею, такі як звук дзвіночка, світло та дотик до ноги. За допомогою своїх експериментів Павлов зрозумів, що організм має два типи реакцій на своє середовище: (1) безумовні (невивчені) відповіді, або рефлекси, і (2) умовні (вивчені) відповіді.
В експериментах Павлова собаки слиняли кожен раз, коли їм підносили м'ясний порошок. М'ясний порошок в цій ситуації був безумовним подразником (УКС): стимулом, який викликає рефлекторну реакцію в організмі. Слиновиділення у собак було безумовною відповіддю (УЦР): природною (невивченою) реакцією на даний подразник. Перш ніж кондиціонувати, подумайте про стимул та реакцію собак таким чином:
При класичному кондиціонуванні нейтральний подразник представлений безпосередньо перед безумовним подразником. Павлов звучав би тон (як дзвін дзвіночка), а потім давав собакам м'ясний порошок (рис. 6.4). Тон був нейтральним подразником (NS), який є стимулом, який природно не викликає відповіді. До кондиціонування собаки не виділяли слину, коли вони щойно почули тон, оскільки тон не мав асоціації для собак.
Коли Павлов знову і знову поєднував тон з м'ясним порошком, раніше нейтральний подразник (тон) також почав викликати слиновиділення у собак. Таким чином, нейтральний подразник став умовним стимулом (КС), який є стимулом, який викликає відповідь після багаторазового сполучення з безумовним подразником. Врешті-решт собаки почали виділяти слину до тону поодинці, так само, як раніше у них виділялася слина під звук стоп помічників. Поведінка, викликане умовним подразником, називається умовною реакцією (CR). У випадку з собаками Павлова вони навчилися асоціювати тон (КС) з годуванням, і вони почали виділяти слину (CR) в очікуванні їжі.
Застосування класичного кондиціонування в реальному світі
Як працює класичне кондиціонування в реальному світі? Розглянемо випадок Мойші, у якого діагностували рак. Коли вона отримала своє перше лікування хіміотерапією, її вирвало незабаром після введення хімічних речовин. Насправді, кожен похід до лікаря для лікування хіміотерапією незабаром після введення ліків, її блювало. Лікування Мойші пройшло успішно, і її рак перейшов в ремісію. Тепер, коли вона відвідує кабінет свого онколога кожні 6 місяців для огляду, її нудить. У цьому випадку хіміотерапевтичними препаратами є безумовний подразник (УКС), блювота - безумовна реакція (УЦР), кабінет лікаря - це умовний подразник (КС) після спарювання з УКС, а нудота - умовна реакція (CR). Припустимо, що хіміотерапевтичні препарати, які приймає Мойша, вводяться через шприц-ін'єкцію. Зайшовши в кабінет лікаря, Мойша бачить шприц, а потім отримує їй ліки. Крім кабінету лікаря, Мойша навчиться зв'язувати шприц з медикаментом і буде реагувати на шприци нудотою. Це приклад кондиціонування вищого порядку (або другого порядку), коли умовний подразник (кабінет лікаря) служить для кондиціонування іншого подразника (шприца). Важко досягти чогось вище кондиціонування другого порядку. Наприклад, якщо хтось дзвонив у дзвіночок кожен раз, коли Мойша отримував шприц-ін'єкцію хіміотерапевтичних препаратів в кабінеті лікаря, Мойша, швидше за все, ніколи не захворіє у відповідь на дзвіночок.
Розглянемо ще один приклад класичного кондиціонування. Припустимо, у вас є кіт на ім'я Тигр, який досить розпещений. Ви зберігаєте її їжу в окремій шафі, а також у вас є спеціальний електричний консервний ніж, який ви використовуєте тільки для відкриття банок котячого корму. За кожну трапезу Тигр чує характерний звук електричного консервного відкривача («зжжз»), а потім отримує їй їжу. Тигр швидко дізнається, що коли чує «зжжз», її ось-ось нагодують. Як ви думаєте, що робить Тигр, коли чує електричний консервний ніж? Вона, швидше за все, буде збуджуватися і бігти туди, де ви готуєте її їжу. Це приклад класичного кондиціонування. В даному випадку що таке ПСК, КС, УЦР і ЧР?
Що робити, якщо шафа, що тримає їжу Тигра, стає скрипучим? У такому випадку Тигр чує «писк» (шафа), «зжжз» (електричний консервний ніж), а потім дістає їй їжу. Тигр навчиться хвилюватися, коли почує «писк» кабінету. Спарювання нового нейтрального подразника («писку») з умовним подразником («зжжз») називається кондиціонуванням вищого порядку, або кондиціонуванням другого порядку. Це означає, що ви використовуєте умовний подразник консервного відкривача для кондиціонування іншого стимулу: скрипучого шафи (рис. 6.5). Важко досягти чогось вище кондиціонування другого порядку. Наприклад, якщо зателефонувати в дзвіночок, відкрити шафа («писк»), використовувати консервний ніж («зжжз»), а потім нагодувати Тигра, Тигр, швидше за все, ніколи не буде збуджуватися, почувши дзвіночок поодинці.
Кейт і її дружина нещодавно відпочивали на Кайманових островах і забронювали екскурсію на човні в місто Стингрей, де могли годувати і плавати з південними скатами. Капітан човна пояснив, як нормально поодинокі скати звикли взаємодіяти з людьми. Близько 40 років тому рибалки почали чистити рибу та раковину (безумовний стимул) на певній піщаній смузі поблизу бар'єрного рифу, і велика кількість скатів плавали б, щоб поїсти (безумовна реакція) те, що рибалки кинули у воду; це тривало роками. До кінця 1980-х років слово про велику групу скатів поширилося серед аквалангістів, які потім почали годувати їх вручну. Згодом південні скати в цьому районі були класично обумовлені дуже схожими на собак Павлова. Коли вони чують звук човнового двигуна (нейтральний стимул, який стає умовним стимулом), вони знають, що вони будуть їсти (обумовлена реакція).
Як тільки вони досягли міста Стингрей, більше двох десятків скатів оточили свій екскурсійний човен. Подружжя зісковзнуло у воду з мішечками кальмарів, улюбленим ласощами скатів. Рій скатів наштовхнувся і тервся об ноги, як голодні кішки (рис. 6.6). Кейт змогла годувати, погладити і навіть цілувати (на удачу) цих дивовижних створінь. Потім все кальмари пропали, і так були скати.
Класичне кондиціонування стосується і людини, навіть немовлят. Наприклад, Сара купує формулу в синіх каністрах для своєї шестимісячної дочки Анджеліни. Всякий раз, коли Сара виймає контейнер з формулою, Анджеліна збуджується, намагається дістатися до їжі і, швидше за все, слини. Чому Анджеліна збуджується, коли бачить каністру з формулою? Які тут ПСК, КС, УЦР і ЧР?
Поки що всі приклади стосувалися їжі, але класичне кондиціонування виходить за рамки основної потреби годувати. Розглянемо наш більш ранній приклад собаки, власники якої встановлюють невидимий електричний паркан для собак. Невеликий удар електричним струмом (безумовний подразник) викликає дискомфорт (безумовна реакція). Коли безумовний подразник (шок) поєднується з нейтральним подразником (край двору), собака пов'язує дискомфорт (безумовну реакцію) з краєм двору (умовний подразник) і залишається в заданих межах. У цьому прикладі край двору викликає у собаки страх і тривогу. Страх і тривога - це обумовлена реакція.
Загальні процеси в класичному кондиціонуванні
Тепер, коли ви знаєте, як працює класичне кондиціонування, і бачили кілька прикладів, давайте розглянемо деякі загальні процеси, що беруть участь. У класичному кондиціонуванні початковий період навчання відомий як придбання, коли організм вчиться підключати нейтральний подразник і безумовний подразник. Під час придбання нейтральний подразник починає викликати умовну реакцію, і в кінцевому підсумку нейтральний подразник стає умовним стимулом, здатним викликати умовну відповідь сам по собі. Терміни важливі для кондиціонування. Як правило, між поданням умовного подразника і безумовним подразником повинен бути лише короткий інтервал. Залежно від того, що обумовлюється, іноді цей інтервал становить всього п'ять секунд (Chance, 2009). Однак при інших видах кондиціонування інтервал може становити до декількох годин.
Відраза до смаку - це тип кондиціонування, при якому між умовним подразником (чимось вживається) та безумовним подразником (нудотою або хворобою) може пройти інтервал у кілька годин. Ось як це працює. Між заняттями ви з другом захоплюєте швидкий обід з продовольчого візка на території кампусу. Ви ділитеся стравою курячого каррі і відправляєтеся до наступного класу. Через кілька годин ви відчуваєте нудоту і захворієте. Хоча ваш друг в порядку, і ви визначаєте, що у вас кишковий грип (їжа не є винуватцем), у вас розвинулася відраза до смаку; наступного разу, коли ви знаходитесь в ресторані, а хтось замовляє каррі, ви відразу відчуваєте себе погано. Хоча куряче блюдо - це не те, що змусило вас захворіти, ви відчуваєте відраза до смаку: ви були обумовлені, щоб бути неприйнятними до їжі після одного поганого досвіду.
Як це відбувається - кондиціонування на основі одного екземпляра та передбачає тривалий проміжок часу між подією та негативним стимулом? Дослідження відрази до смаку припускають, що ця реакція може бути еволюційною адаптацією, розробленою, щоб допомогти організмам швидко навчитися уникати шкідливих продуктів (Garcia & Rusiniak, 1980; Garcia & Koelling, 1966). Це не тільки може сприяти виживанню видів за допомогою природного відбору, але також може допомогти нам розробити стратегії вирішення таких проблем, як допомога хворим на рак через нудоту, викликану певними методами лікування (Holmes, 1993; Jacobsen et al., 1993; Hutton, Baracos, & Wismer, 2007; Skolin et al., 2006). Гарсія та Келінг (1966) показали не тільки, що смакові відрази можуть бути обумовлені, але й що існують біологічні обмеження для навчання. У своєму дослідженні окремі групи щурів були обумовлені, щоб асоціювати або аромат з хворобою, або світло і звуки з хворобою. Результати показали, що всі щури, які зазнали пари смакових захворювань, навчилися уникати аромату, але жоден із щурів, що піддаються впливу вогнів та звуків із хворобою, не навчився уникати світла чи звуків. Це додало доказів ідеї про те, що класичне кондиціонування може сприяти виживанню видів, допомагаючи організмам навчитися уникати подразників, які представляють реальну небезпеку для здоров'я та добробуту.
Роберт Рескорла продемонстрував, наскільки потужно організм може навчитися прогнозувати ПСК від КС. Візьмемо, наприклад, наступні дві ситуації. Тато Арі завжди вечеряє на столі щодня о 6:00. Мама Сорайї перемикає його так, що деякі дні вони їдять вечерю о 6:00, деякі дні їдять о 5:00, а інші дні їдять о 7:00. Для Арі 6:00 надійно і послідовно прогнозує вечерю, тому Арі, швидше за все, почне відчувати голод кожен день прямо до 6:00, навіть якщо він пізно перекусив. З іншого боку, Сорая буде рідше асоціювати 6:00 з вечерею, оскільки 6:00 не завжди передбачає, що вечеря настане. Рескорла разом зі своїм колегою з Єльського університету Аланом Вагнером розробили математичну формулу, яку можна було б використовувати для обчислення ймовірності того, що асоціація буде вивчена, враховуючи здатність умовного стимулу передбачати виникнення безумовного стимулу та інших факторів; сьогодні це відомий як модель Рескорла-Вагнера (Rescorla & Wagner, 1972)
Після того, як ми встановили зв'язок між безумовним стимулом та умовним стимулом, як ми розірвати цей зв'язок і змусити собаку, кішку чи дитину перестати реагувати? У випадку Тигра уявіть, що буде, якщо ви перестали використовувати електричний консервний ніж для її їжі і стали вживати її тільки в їжу людини. Тепер Тигр почув би консервний ніж, але вона не отримає їжу. У класичних умовах кондиціонування ви б давали умовний стимул, але не безумовний стимул. Павлов досліджував цей сценарій в своїх експериментах з собаками: звучання тону, не даючи собакам м'ясного порошку. Незабаром собаки перестали реагувати на тон. Вимирання - це зменшення умовної реакції, коли безумовний подразник більше не представлений умовним подразником. Коли він представлений лише з умовним подразником, собака, кішка чи інший організм виявлять слабшу та слабшу реакцію і, нарешті, жодної реакції. У класичних умовах кондиціонування відбувається поступове ослаблення і зникнення умовної реакції.
Що відбувається, коли навчання не використовується деякий час - коли те, що було вивчено, лежить у стані спокою? Як ми тільки що обговорювали, Павлов виявив, що коли він неодноразово підносив дзвіночок (умовний подразник) без м'ясного порошку (безумовного подразника), сталося вимирання; собаки перестали виділяти слину до дзвіночка. Однак після пари годин відпочинку від цієї дресирування вимирання собаки знову почали слиновидіти, коли Павлов дзвонив у дзвін. Як ви думаєте, що сталося б з поведінкою Тигра, якби ваш електричний консервний ніж зламався, і ви не користувалися ним кілька місяців? Коли ви, нарешті, його виправили і почали використовувати його, щоб знову відкрити їжу Тигра, Тигр згадав про асоціацію між консервним ножем та її їжею - вона збуджувалася і бігла на кухню, коли почула звук. Поведінка собак Павлова і Тигра ілюструє концепцію Павлова під назвою спонтанне одужання: повернення раніше погашеної умовної реакції після періоду спокою (рис. 6.7).
Звичайно, ці процеси застосовуються і у людини. Наприклад, припустимо, що кожен день, коли ви йдете в кампус, вантажівка з морозивом проходить ваш маршрут. День за днем ви чуєте музику вантажівки (нейтральний стимул), тому нарешті зупиняєтеся і придбаєте шоколадний батончик морозива. Ви приймаєте укус (безумовний подразник), а потім рот води (безумовна реакція). Цей початковий період навчання відомий як придбання, коли ви починаєте підключати нейтральний подразник (звук вантажівки) та безумовний подразник (смак шоколадного морозива в роті). Під час придбання умовна реакція стає все сильнішою і сильнішою через повторні спарювання умовного подразника і безумовного подразника. Через кілька днів (і батончики з морозивом) ви помічаєте, що ваш рот починає поливати (обумовлена реакція), як тільки ви почуєте музичний дзвін вантажівки - ще до того, як ви вкусите в бар з морозивом. Потім одного разу ви прямуєте вниз по вулиці. Ви чуєте музику вантажівки (обумовлений стимул), а рот води (обумовлена реакція). Однак, коли ви доберетеся до вантажівки, ви виявите, що всі вони вийшли з морозива. Ти йдеш розчарованим. Наступні кілька днів ви проходите повз вантажівки і чуєте музику, але не зупиняйтеся, щоб отримати бар морозива, тому що ви запізнюєтеся на клас. Ви починаєте слинити все менше і менше, коли чуєте музику, поки до кінця тижня рот більше не поливається, коли ви чуєте мелодію. Це ілюструє вимирання. Умовна реакція слабшає, коли подається лише умовний подразник (звук вантажівки), не слідуючи за безумовним подразником (шоколадне морозиво в роті). Потім настають вихідні. Вам не потрібно їхати в клас, так що ви не проїжджаєте вантажівку. Понеділок вранці приходить, і ви берете свій звичайний маршрут до кампусу. Ви за рогом і знову чуєте вантажівку. Як ви думаєте, що відбувається? Ваш рот знову починає поливати. Чому? Після перерви від кондиціонування знову з'являється умовна реакція, що свідчить про мимовільне одужання.
Придбання та вимирання передбачають посилення та ослаблення, відповідно, вивченої асоціації. Два інших навчальних процесу - дискримінація стимулів та узагальнення стимулів - беруть участь у визначенні того, які стимули викличуть вивчені відповіді. Тварини (включаючи людей) повинні розрізняти стимули - наприклад, між звуками, які передбачають загрозливу подію, і звуками, які цього не роблять, щоб вони могли відповідним чином реагувати (наприклад, втекти, якщо звук загрозливий). Коли організм вчиться по-різному реагувати на різні схожі подразники, це називається дискримінацією подразників. У класичних умовах кондиціонування організм демонструє умовну реакцію тільки на умовний подразник. Собаки Павлова розрізняли основний тон, який звучав перед годуванням, і іншими тонами (наприклад, дверний дзвінок), оскільки інші звуки не передбачали надходження їжі. Точно так само Тигр, кіт, розрізнював звук консервного відкривача і звук електричного мікшера. Коли збирається електричний змішувач, Тигра не збирається годувати, тому вона не прибіжить на кухню в пошуках їжі. У нашому іншому прикладі Мойша, хворий на рак, дискримінував онкологів та інших типів лікарів. Вона навчилася не відчувати себе погано, відвідуючи лікарів для інших типів призначень, таких як її щорічна фізична.
З іншого боку, коли організм демонструє умовну реакцію на подразники, схожі на стимул стану, це називається генералізацією стимулів, протилежністю дискримінації стимулів. Чим більше схожий подразник з умовою подразник, тим більша ймовірність того, що організм дасть умовну відповідь. Наприклад, якщо електричний змішувач звучить дуже схоже на електричний консервний ніж, Тигр може бігти, почувши його звук. Але якщо ви не годуєте її слідом за звуком електричного мікшера, і ви продовжуєте постійно годувати її після звуку електричного консервного відкривача, вона швидко навчиться розрізняти два звуки (за умови, що вони досить несхожі, що вона може їх розрізнити). У нашому іншому прикладі Мойша продовжувала відчувати себе погано, коли відвідувала інших онкологів або інших лікарів в тій же будівлі, що і її онколог.
Біхевіоризм
Джон Уотсон, показаний на малюнку 6.8, вважається основоположником біхевіоризму. Біхевіоризм - це школа думки, що виникла в першій половині 20 століття, яка включає в себе елементи класичного кондиціонування Павлова (Hunt, 2007). На відміну від Фрейда, який вважав причини поведінки прихованими в несвідомому, Уотсон відстоював ідею, що всю поведінку можна вивчати як просту реакцію стимулу-відповідь, без урахування внутрішніх процесів. Уотсон стверджував, що для того, щоб психологія стала законною наукою, вона повинна змістити свою турботу від внутрішніх психічних процесів, оскільки психічні процеси неможливо побачити або виміряти. Натомість він стверджував, що психологія повинна зосереджуватися на зовнішньому спостережуваному поведінці, яку можна виміряти.
На ідеї Ватсона вплинула робота Павлова. За словами Уотсона, поведінка людини, як і поведінка тварин, є насамперед результатом умовних реакцій. У той час як робота Павлова з собаками передбачала кондиціонування рефлексів, Ватсон вважав, що ті ж принципи можуть бути поширені на обумовлення людських емоцій (Watson, 1919). Так почалася робота Уотсона зі своєю аспіранткою Розалі Рейнер і дитиною на ім'я Маленький Альберт. Своїми експериментами з Маленьким Альбертом Уотсон і Рейнер (1920) продемонстрували, як можуть бути обумовлені страхи.
У 1920 році Уотсон був завідувачем кафедри психології Університету Джона Хопкінса. Через свою посаду в університеті він прийшов зустріти матір маленького Альберта Арвілла Мерріте, яка працювала в лікарні кампусу (DeAngelis, 2010). Уотсон запропонував їй долар, щоб дозволити синові бути предметом його експериментів в класичному кондиціонуванні. Завдяки цим експериментам Маленький Альберт піддавався і зумовлений побоюватися певних речей. Спочатку йому підносили різні нейтральні подразники, включаючи кролика, собаку, мавпу, маски, вату, білу щур. Він не боявся жодної з цих речей. Тоді Уотсон за допомогою Рейнера зумовив Маленького Альберта пов'язувати ці подразники з емоцією—страхом. Наприклад, Ватсон передав маленькому Альберту білу щура, а Маленький Альберт із задоволенням грав з нею. Тоді Ватсон видав гучний звук, вдаривши молотком об металеву планку, що висить за головою Маленького Альберта, кожен раз, коли Маленький Альберт торкався щура. Маленький Альберт був зляканий звуком - демонструючи рефлексивний страх перед раптовими гучними шумами - і почав плакати. Уотсон неодноразово спарював гучний звук з білим щуром. Незабаром Маленький Альберт злякався однієї білої щури. В даному випадку що таке ПСК, КС, УЦР і ЧР? Через кілька днів Маленький Альберт продемонстрував узагальнення стимулів — він злякався інших пухнастих речей: кролика, пухнастого пальто і навіть маски Діда Мороза (рис. 6.9). Уотсону вдалося обумовити реакцію страху у Маленького Альберта, тим самим продемонструвавши, що емоції можуть стати обумовленими відповідями. Уотсон мав намір створити фобію - стійкий, надмірний страх перед конкретним об'єктом чи ситуацією - лише через кондиціонування, тим самим протидіючи думці Фрейда про те, що фобії викликані глибокими, прихованими конфліктами в розумі. Однак немає ніяких доказів того, що Маленький Альберт відчував фобії в наступні роки. Мати маленького Альберта відійшла, закінчивши експеримент. Хоча дослідження Уотсона надали нове розуміння кондиціонування, це буде вважатися неетичним за сьогоднішніми стандартами.
Перегляньте сцени з цього відео про експеримент Джона Уотсона, в якому Маленький Альберт був зумовлений реагувати в страху на пухнасті предмети, щоб дізнатися більше.
Переглядаючи відео, уважно подивіться на реакції Маленького Альберта та те, як Уотсон та Рейнер представляють подразники до та після кондиціонування. Виходячи з того, що ви бачите, ви прийшли б до тих самих висновків, що і дослідники?
Реклама та асоціативне навчання
Рекламні керівники є професіоналами при застосуванні принципів асоціативного навчання. Подумайте про рекламні ролики автомобілів, які ви бачили по телебаченню. Багато з них відрізняються привабливою моделлю. Пов'язуючи модель з рекламованим автомобілем, ви приходите побачити автомобіль як бажаний (Cialdini, 2008). Можливо, ви запитуєте себе, чи справді працює ця рекламна техніка? За словами Cialdini (2008), чоловіки, які розглядали автомобільну комерційну, яка включала привабливу модель пізніше оцінили автомобіль як швидший, привабливіший і краще розроблений, ніж чоловіки, які переглядали рекламу того ж автомобіля мінус модель.
Ви коли-небудь помічали, як швидко рекламодавці скасовують контракти з відомим спортсменом після скандалу? Що стосується рекламодавця, то цей спортсмен більше не пов'язаний з позитивними почуттями; отже, спортсмен не може використовуватися як безумовний стимул для того, щоб змусити громадськість асоціювати позитивні почуття (безумовну відповідь) зі своїм продуктом (умовним стимулом).
Тепер, коли ви знаєте, як працює асоціативне навчання, подивіться, чи можете ви знайти приклади таких типів реклами на телебаченні, в журналах чи в Інтернеті.