TANULÁS ÉS KONDICIONÁLÁS

TANULÁS ÉS KONDICIONÁLÁS

A tanulás áthatja egész életünket. Nemcsak az iskolai tudás és az új készségek elsajátításában játszik szerepet, hanem az érzelmi fejlödésben, a társadalmi érint­kezésben és még a személyiség fejlödésében is. Megtanuljuk, mitöl féljünk, mit szeressünk, hogyan kell udvariasnak lenni, hogyan kell intim helyzetekben viselkedni, és így tovább. Mivel a tanulás ennyire nagy szerepet játszik életünkben, nem meglepö, hogy számos esetét már érintettük - például hogy miképp tanulja meg a gyermek észlelni az öt körülvevö világot, hogyan azonosul a megfelelö nemmel, és hogyan igazítja viselkedését a felnött kívánalmakhoz. Most azonban a tanulás módszeresebb elemzésébe kezdünk.

A tanulás úgy határozható meg, mint a viselkedés viszonylag állandó megváltozása a gyakorlás eredményeképp; az érésnek (és nem a gyakorlásnak) vagy az élölény idöleges állapotának (fáradtság, droghatás) tulajdonítható viselkedésváltozások nem tartoznak ide. A tanulás egyes esetei azonban nem egyformák. Négyféle tanulás különböztethetö meg: a) habituáció, b) klasszikus kondicionálás, c) operáns kondicionálás és d) az, amit komplex tanulásnak nevezhetünk. A habituáció, a tanulás legegyszerübb formája azoknak az ingereknek a figyelmen kívül hagyását magyarázza meg, amelyek ismerössé váltak, és nincs komoly következményük - például azt, hogy nem halljuk az óra ketyegését. A klasszikus és az operáns kondicionálás egyaránt asszociációk kialakítása, tehát annak megtanulása, hogy bizonyos események együtt járnak. A klasszikus kondicionálásban az élölény azt tanulja meg, hogy egy bizonyos eseményt egy másik követ - például a csecsemö megtanulja, hogy az anyamell látványát a tej íze követi. Operáns kondicionálás esetén az élölény azt tanulja meg, hogy egy általa adott válasz egy egyedi következménnyel jár - például a kisgyermek megtanulja, hogy testvére megütése szülei rosszallását eredményezi. A komplex tanulás az asszociációk kialakításán túl valami m 727c28h ást is tartalmaz: egy problémamegoldási stratégia alkalmazását vagy a környezetröl egy mentális térkép készítését. Elsösorban az utóbbi három tanulástípusra összpontosítunk, mivel az emberi tanulás legérdekesebb esetei a habi­tuá­ciótól távol esnek. A tanulás és a kondicionálás megtárgyalása elött azonban át kell tekintenünk, hogyan alkalmazták a pszichológia különbözö megközelítéseit a tanulás vizsgálatában.

A tanulás különbözö megközelítései

Idézzük fel az 1. fejezetböl, hogy a pszichológiának több nézöpontja is lehetséges, és hogy a legfontosabbak között ott szerepel a behaviorista, a kognitív és a biológiai megközelítés is. Ezekben a megközelítésekben a tanulás is fontos szerepet játszik, ahogy a pszichológia szinte minden egyéb területe is.

A tanulással és különösen a kondicionálással foglalkozó korai munkák nagy részét behaviorista nézöpontból végezték. A kutatók azt tanulmányozták, miként tanulják az alacsonyabb rendü élölények az ingerek, valamint az ingerek és a válaszok közötti asszociációkat. A hangsúly a külsö ingereken és a válaszokon volt, azzal az általános behaviorista dogmával összhangban, hogy a viselkedés jobban magyarázható a külsö, mint a belsö, mentális okok következményeként. A tanulás behavioris­ta megközelítése további alapfeltételezéseket is tartalmazott. Az egyik az volt, hogy a klasszikusan és operánsan kondicionált egyszerü asszociációk a tanulás építökövei. Tehát még az olyan komplex dolog is, mint a nyelv elsajátítása, sok egyszerü asszociáció megtanulásából áll (Staats, 1968). Egy további alapfeltevés szerint a tanulás ugyanazon alaptörvényei müködnek attól függetlenül, hogy ki és mit tanul - legyen az egy patkány, amint az útvesztövel ismerkedik, vagy egy gyerek, aki többjegyü számokat tanul meg osztani (Skinner, 1938, 1971). E nézetek következtében a behavioristák vizsgálataik középpontjába annak tanulmányozását állították, hogy hogyan befolyásolják a jutalmak és büntetések az alacsonyabb rendü élölények, különösen a patkányok és galambok viselkedését egyszerü laboratóriumi helyzetekben.

Ez a munka böséges eredményeket szolgáltatott, és ma is ez alapozza meg az asszociatív tanulásról alkotott tudásunkat. De - mint látni fogjuk - a be­haviorista elöfeltevések módosításra szorultak a ké­söbbi kutatások eredményei fényében. A kondi­cio­nálás megértése (nem is beszélve a komplex tanulásról) azt igényli, hogy figyelembe vegyük, mit tud az élölény az ingerek és a válaszok közötti kapcsolatról (még ha az élölény egy patkány vagy egy galamb is), vagyis azt, hogy kognitív nézöpontból tekintsünk ezekre a jelenségekre. A komplex tanulás eseteiben sem elégedhetünk meg az asszociációkkal; és a stratégiák, a szabályok és hasonlók figyelembevétele is kognitív megközelítést követel. Úgy látszik továbbá, hogy nincs a tanulási törvényeknek egyetlen olyan készlete sem, amely minden élölény minden helyzetben mutatott tanulását megmagyarázná. A különbözö fajokra különbözö tanulási mechanizmusok érvényesek, ez viszont a biológiai nézöpontot vezeti be.

Mindennek eredményeképp a tanulás mai kutatása a három nézöpont integrációjára épül. Ezért mind a klasszikus, mind az operáns kondicionálás tárgyalá­sánál fontolóra vesszük a viselkedéses, kognitív és biológiai tényezöket is (a komplex tanulás esetén ­föleg a kognitív tényezökkel foglalkozunk). A behaviorista megközelítésü kutatások bemutatásával kezdjük, melyek bevezetnek minket a legfontosabb jelenségek közé.

Klasszikus kondicionálás

A klasszikus kondicionálás tanulmányozása e század elsö éveiben kezdödött, amikor Ivan Pavlov orosz fiziológus, aki ekkor már Nobel-díjat kapott az emésztéssel kapcsolatos kutatásaiért, a tanulással kezdett foglalkozni. Az emésztés vizsgálata közben Pavlov észrevette, hogy az egyik kutya már az etetötányér puszta látványára nyáladzani kezd. Mivel minden kutya nyáladzik, amikor az étel a szájába kerül, ez a kutya azt tanulta meg, hogy a tál látványához az étel ízét asszociálja. Pavlov úgy döntött, megvizsgálja, hogy megtaníthatók-e a kutyák arra, hogy más dolgokhoz, például fény- vagy hangjelzéshez is élelmet asszociáljanak.

PAVLOV KÍSÉRLETEI

Pavlov alapkísérletében a kutatók elöször egy tartályt kapcsolnak a kutya nyálmirigyeihez, hogy abban ellenörizhessék a nyáladzás mértékét. Ezután a kutyát egy tányér elé helyezik, amelybe távvezérléssel húspor adagolható. A kísérletvezetö bekapcsol egy fényjelzést a kutya elötti ablakban. A kutya mozog egy kicsit, de nem nyáladzik. Néhány másodperc múlva a berendezés egy kis húsport adagol, és kikapcsolja a fényjelzést. A kutya éhes, a rögzítöberendezés böséges nyáladzást regisztrál. A nyáladzás feltétlen válasz (unconditioned response, UCR), amely nem igényel tanulást; ugyanezért a húspor feltétlen inger (unconditioned stimulus, UCS). Az eljárást számos alkalommal megismétlik. Végül, hogy meggyözödjenek, megtanulta-e a kutya összekapcsolni a fényjelzést az élelemmel, a kísérletvezetö bekapcsolja a fényjelzést, de nem adagol húsport. Ha a kutya nyáladzik, megtanulta a kapcsolatot. A nyáladzás most feltételes válasz (conditioned response, CR), míg a fényjelzés feltételes inger (conditioned stimulus, CS ). A kutyát megtanították, más szóval kondicionálták, hogy összekapcsolja a fényjelzést az étellel, és nyáladzással válaszoljon rá. Pavlov kísérletét a 7.1. ábrán mutatjuk be.

KÍSÉRLETI VÁLTOZATOK. A pszichológusok az évek folyamán Pavlov kísérletének számos változatát eszelték ki. Hogy értékelhessük ezeket a változatokat, fel kell hívjuk a figyelmet a kondicionálás néhány fontos szempontjára. A feltételes inger (CS) és a feltétlen inger (UCS) minden párosítását próbának nevezzük. Azok a próbák, amelyekben a kísérleti alany megtanulja a két inger közti kapcsolatot, a kondicionálás tanulási fázisát alkotják. Ebben a fázisban a CS (fényjelzés) és az UCS (étel) ismételt párosítása egyre szorosabbá teszi, azaz megerösíti a kettö közti kapcsolatot, amint az a 7.2. ábra bal oldali görbéjén látható. Ha a CR nem erösítödik meg (az UCS ismételten elmarad), a válasz fokozatosan csökkenni fog; ezt kioltásnak hívjuk, és a 7.2. ábra jobb oldali görbéje szemlélteti. Megszünteti-e vajon a kioltás az elözöleg megtanult asszociációkat, vagy csak a CR gátlásának megtanulását jelenti a CS megjelenésére? Nem jelenthet megszüntetést, mert ha az állatot új környezetbe helyezzük, miután keresztülment a kioltás fázisán, a feltételes válasz újra megjelenhet. Ezt a Pavlov által felfedezett jelenséget spontán felújulásnak nevezik. Ma a kutatók úgy képzelik, hogy a kioltás hatására a CS gátló és izgató jelzést egyaránt magára vesz, de a gátló jelzés a helyzethez kötödik. Ha a környezet megváltozik, a CS gátló jelzése elvész, és a válasz felújulhat (Bouton, 1994).

A tanulás és a kioltás intuitív értelmet nyer, ha a klasszikus kondicionálást úgy tekintjük, mint elörejelzések megtanulását arról, hogy mi következik. (A kondicionálás kognitív megközelítésének is - amelyet késöbb tárgyalunk - ez a lényege.) Ha az elörejelzés sikeres (megerösítik), az állat megtanulja, hogy fenntartsa az elörejelzést (tanulási fázis); amikor a világ úgy változik meg, hogy az elörejelzés már nem érvényes (nem erösítik meg), az állat megtanulja, hogy legátolja ezt az elörejelzést (kioltási fázis).

KÜLÖNBÖZŐ FAJOK KONDICIONÁLÁSA. A klasszikus kondicionálás igen elterjedt az állatvilágban, és még az olyan primitív élölényeknél is megjelenhet, mint a laposférgek. A laposférgek enyhe áramütés hatására összehúzódnak, és ha áramütést (UCS) és fényt (CS) elegendö sokszor párosítunk, végül összehúzódnak egyedül a fényre is (Jacobson, Fried és Horowitz, 1967). A spektrum másik végén számos emberi válasz kondicionálható klasszikusan, amelyek közül sok akaratlan válasz. Szemléltetésképp vegyünk egy rákos beteget, aki gyógyszeres kezelésnek veti alá magát, hogy megállítsák a daganatok növekedését. A gyógyszeres kezelés mérgek befecskendezésével jár, aminek gyakran émelygés és hányinger a következménye. Néhány kezelés után a betegek már akkor rosszul vannak, amikor belépnek a kezelöbe. A gyógyszeres kezelés (UCS) és a kezelöszoba látványának (CS) ismételt társítása összekapcsolja a betegben a szobát a kezeléssel, aminek eredményeképp a beteg már a kezelés megkezdése elött gyomorpanaszokat él át. Hasonló jelenség figyelhetö meg a rákos gyerekeknél is, akiknek fagylaltot adnak a kezelés elött. A fagylalt a gyermek félelmét szándékozik enyhíteni a közelgö kezelés elött, de sajnos az a gyógyszeres kezeléshez kondicionálódik (itt a fagylalt a CS, és a kezelés az UCS). Az eredmény az, hogy a gyerek valószínüleg kevésbé szívesen eszik fagylaltot még a kórházon kívül is (Bernstein, 1978).

JELENSÉGEK ÉS ALKALMAZÁSOK

A következökben olyan jelenségeket veszünk szemügyre, amelyek nagyon megnövelik a klasszikus kondicionálás általánosíthatóságát.

MÁSODLAGOS KONDICIONÁLÁS. Mindeddig a kondicionálásról szólva az UCS-ek mindig olyan biológiailag fontos ingerek voltak, mint az élelem, a hideg vagy az áramütés. Bármely inger megszerezheti azonban az UCS hatékonyságát, ha következetesen biológiailag fontos UCS-sel párosítjuk. Vegyük példánkat, amelyben egy kutyának fényjelzést, majd élelmet adunk, ahol végül a fényjelzés egyedül is kiváltotta a feltételes választ. Amint a kutya kondicionálódott, a fényjelzés átvette az UCS erejét. Így ha most a kutyát olyan helyzetbe tesszük, ahol minden próbában hangingert kap a fény elött (de ételt nem), a hang végül egyedül is kiváltja a feltételes választ, bár maga sosem volt élelemmel társítva. (Közben olyan próbákra is szükség van, ahol a fényjelzés újra az élelemmel együtt van; egyébként az eredetileg kondicionált kapcsolat az étel és a fényjelzés között kioltódik.)

A másodlagos kondicionálás lehetösége nagyon megnöveli a klasszikus kondicionálás hatóterületét, különösen embereknél, ahol a biológiailag fontos feltétlen ingerek viszonylag ritkán vannak jelen. Amire szükség van, az egy ingernek egy olyan másik ingerrel történö társítása, amelyet elözöleg egy biológiailag fontos eseménnyel társítottak. Vegyük megint a gyógyszeres kezelés példáját. Tegyük fel, hogy egy betegnél a kezelöszoba látványa a kezelés élményéhez (egy biológiailag fontos eseményhez) kondicionálódott. Ha a betegnek ismételten bemutatunk egy semleges ingert, mondjuk egy hangjelzést, melyet mindig a kezelöszoba képe követ, a beteg már a hangra magára is kellemetlen érzéseket kezdhet tapasztalni.

GENERALIZÁCIÓ ÉS DISZKRIMINÁCIÓ. Ha egy feltételes válasz összekapcsolódott egy bizonyos ingerrel, más hasonló ingerek is kiválthatják ugyanezt a választ. Tegyük fel, hogy valakinél egy enyhe érzelmi reakciót kondicionáltunk a c hangot adó hangvilla hangjára. (Az érzelmi reakciót a galvános börreakcióval [GBR] mérjük, amely a bör elektromos aktivitásának változása stresszhelyzetben.) A személy az egy kicsit magasabb vagy mélyebb hangokra is GBR-t fog produkálni, minden további kondicionálás nélkül (lásd 7.3. ábra). Minél hasonlóbb az új inger a feltételes ingerhez, annál inkább kiváltja a feltételes választ. Ez az elv, amelyet generalizációnak nevezünk, részben megmagyarázza azt a képességünket, hogy olyan új ingerekre is reagálunk, amelyek ismertekre hasonlítanak.

A generalizációval ellentétes folyamat a diszkrimináció. A generalizáció a hasonlóságokra, a diszkrimináció a különbségekre adott válasz. A kondicionált diszkrimináció a szelektív megerösítés és kioltás terméke, ahogy az a 7.4. ábrán látható. Egy hang helyett vegyünk például kettöt. Az alacsonyabbat (CS1) mindig, a magasabbat (CS2) sosem követi áramütés. Kezdetben a kísérleti személy mindkét hangra GBR-választ ad. A kondicionálás közben azonban a CS1-re adott feltételes válasz fokozatosan növekszik, a CS2-re adott pedig fokozatosan csökken. Ily módon a differenciális megerösítés révén a személy arra kondicionálódik, hogy különbséget tegyen a két hang között. A magasabb hang (CS2) a tanult válasz gátlásának jelzésévé válik.

A generalizáció és a diszkrimináció a mindennapi életben is megjelenik. Az a kisgyerek, aki egyszer megijedt egy harapós kutyától, elöször minden kutyától fél (generalizáció). Késöbb a differenciális megerösítés következtében a gyermek számára félelmetes ingerek köre leszükül azokra a kutyákra, amelyek fenyegetö viselkedést tanúsítanak (diszkrimináció).

KONDICIONÁLT FÉLELEM. A klasszikus kondi­cionálás az olyan érzelmi reakciókban is szerepet játszik, mint a félelem. Tegyük fel, hogy egy patkányt egy zárt fülkébe helyezünk, ahol idönként áramütésben részesítjük (az elektromos padló segítségével). Minden áram­ütés elött megszólal egy hang. A hang (CS) és az áram­ütés (UCS) ismételt társításai után a hang önma­gában is olyan reakciókat eredményez, amelyek a félelem jel­zései, tehát meglapulást, összekuporodást és a vérnyomás emelkedését. A patkány arra kondicionálódott, hogy féljen, amikor egy elözöleg semleges ingerrel találkozik.

Watson és Rayner (1920) klasszikus kísérlete óta jól tudjuk, hogy az emberek félelme kondicionálható. Sok emberi félelem keletkezik ilyen módon, különösen kisgyermekkorban (Jacobs és Nadel, 1985). Talán a legjobb bizonyíték arra, hogy ezek klasszikusan kondicionálhatók, az a tény, hogy ezek közül egyesek, különösen az irracionális félelmek, eloszlathatók a klasszikus kondicionálás alapelvein nyugvó gyógyítótechnikákkal. Valaki, aki például nagyon fél a macskáktól, túlteheti magát e félelmén, ha fokozatosan és ismételten macskákkal szembesítik. Feltételezhetöen a macska egy CS volt valamilyen veszedelmes feltétlen ingerre (UCS) hosszú idövel ezelött, és most, amikor az illetö többször is tapasztalja a CS-t UCS nélkül, a kondicionált félelem kioltódik. Vegyük észre, hogy kezelés nélkül a személy egyszerüen elkerülné a macskákat, ezért a kioltás nem következne be, és a fóbia fennmaradna. (Lásd a 15. fejezetben a kondicionálás és a fóbiák kapcsolatát, valamint a 16. fejezetben a viselkedésterápiákat.)

KONDICIONÁLÁS ÉS DROGTOLERANCIA. Eddigi példáink többségében a feltételes válasz a feltétlenre hasonlított. Pavlov kutyája ugyanúgy nyáladzik a fényjelzésre (feltételes válasz), mint az ételre (ebben az esetben feltétlen válasz). A rákos betegek émelyegnek a kezelöszoba látványára (CR) és magára a kezelésre is (UCR). De a dolog nem mindig így áll. Vannak helyzetek, amelyekben a CR az UCR ellentéte, és ezek közül a helyzetek közül a legdrámaibb a kábítószer-fogyasztás. Vegyük például azt, amikor valaki rendszeresen morfiuminjekciót kap. Mivel az injekció látványát mindig morfium követi, az injekció CS-ként és a morfium UCS-ként hat, vagyis klasszikus kondicionálás történik. Az injekció látványa a morfiumbevitelhez asszociálódik. Míg azonban a morfiumra adott feltétlen válasz a fájdalomérzékenység csökkenése, az injekció látványára adott válasz a fájdalomérzékenység növekedése. A CR tehát az UCR ellentéte.

E jelenség fontos a drogtolerancia megértése szempontjából. Jól ismert, hogy ha valaki rendszeresen kábítószerrel, mondjuk morfiummal él, a szer egy adott adagja egyre kisebb hatást vált ki. A személynek folyton emelnie kell az adagot, hogy elérje a kívánt hatást. Bár a drogtolerancia ezen jelensége részben a fiziológiai adaptáció következménye, úgy tünik, klasszikus kondicionálásos vonatkozásai is vannak. A morfium folyamatos használata esetén a kondicionálás a fájdalomérzékenység növekedését eredményezi, tehát egyre növekvö mennyiségü morfium szükséges a fájdalommentesség eléréséhez. Nem a morfium fájdalommegszüntetö hatása csökken, hanem a fájdalomérzékenység háttérszintje nö. Feltételezhetöen ugyanez a hatás müködik a nem orvosi célú heroinfogyasztás esetén is. Sok injekció után a heroinista injekcióra adott feltételes válasza az öröm­érzés kívánt hatásával ellentétes, tehát egyre nagyobb és nagyobb adagot kell alkalmazzon a kívánt hatás eléréséhez ­(Siegel, 1979, 1983).

BEJÓSOLHATÓSÁG ÉS KOGNITÍV TÉNYEZŐK

A klasszikus kondicionálást mindeddig pusztán a külsö, környezeti eseményekkel írtuk le: az egyik ingert következetesen egy másik követi, és az élölény asszociá­cióba hozza azokat. Bár hosszú ideig ez a behaviorista nézet uralkodott, régóta vannak olyan kutatók, akik szerint a kondicionálás döntö tényezöje abban rejlik, amit az állat tud (Tolman, 1932). E kognitív nézet szerint a klasszikus kondicionálás az élölénynek két inger közötti viszonyról szolgáltat tudást: azt, hogy a CS esetén várja el az UCS-t. A következökben áttekintjük, milyen szerepet játszanak a kognitív tényezök a klasszikus kondicionálásban.

KONTIGUITÁS AVAGY BEJÓSOLHATÓSÁG. A ku­tatók Pavlov óta próbálják meghatározni azt a döntö tényezöt, amely a klasszikus kondicionálás létrejöttéhez szükséges. Pavlov úgy gondolta, hogy ez a döntö mozzanat a CS és UCS idöbeli érintkezése (kontiguitása) - vagyis ahhoz, hogy a kapcsolat létrejöjjön, a két inger idöben közel kell legyen egymáshoz. Az ezt a felfogást támogató adatok olyan kísérletekböl származnak, amelyekben a CS és az UCS bemutatása közötti idöt változtatták. A kondicionálás általában akkor a leghatékonyabb, ha a CS az UCS-t mintegy fél másodperccel elözi meg, és e hatékonyság annál kisebb, minél hosszabb ez az idö. A klasszikus kondicionálásban az idöbeli kontiguitásnak mint döntö tényezönek van azonban egy alternatívája: nevezetesen az, hogy a CS megbízható bejóslója legyen az UCS megjelenésének. Más szóval, a kondicionálás létrejöttéhez esetleg az szükséges, hogy az UCS magasabb valószínüséggel jelenjen meg a CS után, mint a CS nélkül. Ez a felfogás egészen kognitívnek tünik.

Rescorla (1967) egy fontos kísérletben szembeállította a kontiguitást és a bejósolhatóságot. A kísérlet egyes próbáiban a kutyáknak áramütést adott (UCS), néhányszor pedig az áramütést egy hangjelzés (CS) is megelözte. A két kísérleti csoportra alkalmazott eljárás a 7.5. ábrán látható. A hang és az áramütés idöben egybeesö párosítása mindkét csoportban azonos volt; a különbség annyi, hogy az A csoportban minden áramütést megelözött egy hangjelzés, míg a B csoportban egyenlö arányban volt, illetve elmaradt a hangjelzés az áramütések elött, így ebben a csoportban a hangnak nem volt valódi bejósló ereje. A hangjelzés bejósló ereje döntönek mutatkozott: az A csoport gyorsan kondicionálódott, a B csoport pedig egyáltalán nem. (Abban az esetben mondhatjuk, hogy a kutya kondicionálódott, ha a hangjelzésre olyan magatartással válaszol, mintha az áramütést akarná elkerülni.) A kísérlet további csoportjaiban (ezek nincsenek a 7.5. ábrán) a kondicionálás erössége közvetlenül ahhoz kapcsolódott, mennyire jelezte elöre a CS az UCS megjelenését. Más kísérletek is megerösítették, hogy a CS és az UCS közötti elörejelzési kapcsolat fontosabb, mint akár az idöbeli kontiguitás, akár a CS és az UCS párosításainak gyakorisága (Rescorla, 1972).

Amit a kutya az elözö kísérletben csinál, az ahhoz hasonló, amit a tudósok általában tesznek. Ha egy fontos és nemkívánatos eseménnyel állnak szemben, mint például a meteorológusok a viharral, megpróbálnak találni valamit, ami bejósolja azt az eseményt. Ez nem lehet valami olyasmi, ami a viharral pusztán konti­gui­tás­ban áll, mert ez sok ártatlan eseményre igaz lehet (például a felhök vagy akár a fák jelenlétére). A meteoro­lógusnak inkább olyan eseményt kell keresnie, amely azáltal jósolja meg a viharokat, hogy azok elött jelentkezik, de máskor nem. Amikor a kutya a fenti kísérletben az áram­ütés fontos és nemkívánatos eseményével néz szembe, olyan más eseményt próbál találni, amely bejósolja azt. És ahogy a meteorológus, a kutya sem olyan eseményeket választ, amelyek pusztán jelen vannak az áramütéskor (mint például a kísérleti berendezés látványa vagy a hang a kísérlet B csoportjában), hanem olyanokat keres, amelyek az áramütések elött bekövetkeznek, és máskor nem (mint a hang az A csoport esetén), tehát valódi bejóslói az áramütésnek.

A bejósolhatóság fontosságát egy másik, Kamin (1969) által felfedezett jelenség, a blokkolás is mutatja. Kamin lényegében azt mutatta ki, hogy ha a CS redundáns, azaz olyan információval szolgál, amely már az élölény rendelkezésére áll, akkor nem kondicionálódik az UCS-hez. Kamin háromszakaszos kísérletét a 7.1. táblázatban vázoltuk fel. Az elsö szakaszban a kísérleti csoport ismételt fényjelzéseket (CS) kap, amelyeket mindig áramütés (UCS) követ. A kísérleti állatok könnyedén megtanulják a fény-áramütés kapcsolatot. A kontrollcsoportban az elsö szakasz kimarad. A második szakaszban mind a kísérleti, mind a kontrollcsoport egy összetett CS-t kap, a fényt és egy hangjelzést, amelyet mindig az áramütés (UCS) követ. A kísérleti állatok számára, akik már megtanulták a fény-áramütés kapcsolatot, a hang redundáns. Az elözetes tanításban nem részesülö kontrollállatok számára viszont az összetett CS hordozza az információt. A kísérlet harmadik (utolsó) szakaszában csak a hangot adják, hogy megnézzék, kiváltja-e a feltételes választ. A kontrollcsoportba tartozó állatoknál kiváltotta, de a kísérleti csoportba tartozóknál nem. A kísérleti csoportban tehát az elözöleg megtanult fény-áramütés asszociá­ció megakadályozta (blokkolta) az új, hang-áramütés asszociáció kialakulását. Miért? Feltehetöen azért, mert a korábbi tanulás az áramütést bejósolhatóvá tette, és amint az UCS bejósolható, kevés lehetöség marad az ahhoz való kondicionálásra.

BEJÓSOLHATÓSÁG ÉS ÉRZELMEK. A bejósolhatóság ugyanilyen fontos az érzelmi reakciókban is: ha egy bizonyos inger megbízhatóan jelzi elöre a fájdalom közeledtét, a CS hiánya azt jelenti, hogy nem lesz fájdalom, a szervezet pihenhet. A CS ezért "veszély"-jelzés, hiánya pedig "biztonság"-jelzés. Ha ezek a jelzések következetlenek, az érzelmi igénybevétel a szervezet számára végzetes lehet. Ha a patkányok megbízhatóan elöre látják az áramütést, csak akkor mutatnak félelmet, ha a veszélyjelzés jelen van; ha viszont nincs megbízható bejóslásra lehetöségük, folyamatosan szoronganak, és fekélybetegségek is kifejlödhetnek (Seli­gman, 1975).

Mindebben világos párhuzamok mutatkoznak az ember érzelmi életével. Ha az orvos a gyereknek veszélyjelzést ad, megmondva, hogy beavatkozása fájni fog, a gyerek félni fog, amíg a beavatkozás tart. Ellenben, ha az orvos mindig azt mondja a gyereknek, hogy "nem fog fájni", pedig néha ténylegesen fáj, a gyereknek nincs se veszély-, se biztonságjelzése, és mindig szörnyen szorongani kezd, ha orvoshoz kerül. Nekünk felnötteknek is sok olyan tapasztalatunk van, hogy szorongunk olyan helyzetekben, amikor valami kellemetlen történhet, de nincs veszélyjelzésünk arra, hogy bejósoljuk azt. A kellemetlen események mindig kellemetlenek, de az elöre nem látható kellemetlen események sokkal kevésbé tolerálhatóak.

A KLASSZIKUS KONDICIONÁLÁS MODELLJEI. A bejósolhatósággal kapcsolatos eredmények számos klasszikus kondicionálásra vonatkozó modell kidolgozásához vezettek. Ezek közül a legismertebbet Rescorla és Wagner (1972) terjesztette elö. Bár kevésbé kognitív hangsúlyú, mint a többi modell, azokhoz hasonlóan a bejósolhatóság és a meglepödés fogalmaira épít. A Rescorla-Wagner-modell szerint az, hogy mekkora kon­dicionálás jön létre az egyes próbákban, attól függ, hogy mennyire meglepö az UCS, amely viszont azon múlik, mennyire kapcsolódott össze az UCS a lehetséges CS-ekkel. Minél meglepöbb az UCS, annál nagyobb az adott próbában a kondicionálás hatása. A tanulás elején az UCS nagyon meglepö (még egy CS sem jósolja be), tehát minden próbában nagy adag tanulás jön létre. A tanulás késöbbi részében van legalább egy CS, amely bejósolja az UCS bekövetkeztét, tehát az UCS nem nagyon meglepö, és kevés tanulás történik az egyes próbákban. Ez a tanulási mintázat - elöbb nagyobb tanulás, mint késöbb - valóban jellemzö a klasszikus kondicionálás tanulási fázisára (7.2. ábra).

A Rescorla-Wagner-modell másik feltételezése, hogy az UCS bejósolhatóságát az adott próbában jelen lévö összes CS meghatározza. Ha például két CS van jelen (mondjuk egy fény és egy hang), az egyikhez (mondjuk a hanghoz) történö kondicionálás lehetösége annál kisebb, minél nagyobb kondicionálás történt elö­zöleg a másikhoz (a fényhez). Ez megmagyarázza a fent leírt blokkolási jelenséget. Az együtt megjelenö CS-ek lényegében versengenek egymással a kapcsolat erösségéért úgy, hogy a versenyen nyerhetö mennyiség az UCS még bejósolatlan részével arányos.

Egy másik kognitív modell a klasszikus kondicionálást úgy értelmezi, hogy az élölény arról szóló szabályokat alkot és ellenöriz, hogy melyik esemény milyen valószínüséggel követ más eseményeket (Holyoak, Koh és Nisbett, 1989). A modell szerint az állat akkor alkot szabályt, amikor két váratlan esemény egymáshoz közel következik be, vagy akkor, ha a régi szabályok nem válnak be. A klasszikus kondicionálást elszenvedö patkány egy váratlan fényjelzés, majd egy hamarosan bekövetkezö áramütés esetén a következö szabályt alkothatja: "ha fény, akkor áramütés". Ha a szabályt felállította, az erösödik mindannyiszor, amikor helyes elörejelzésre vezet, és gyengül mindig, ha helytelenre. A "ha fény, akkor áramütés" szabály például erösödik, ha a fényt valóban áramütés követi, és gyengül, ha nem. E modell szerint tehát a bejósolhatóság a kondicionálás szükséges feltétele, mert csak a helyes jóslatok erösítik a szabályt. A modell a blokkolás jelenségét is megmagyarázza: amíg az UCS-t egy ismert szabály jól jelzi elöre, nem alkot az állat erre az UCS-re új szabályt.

BIOLÓGIAI KORLÁTOK

Említettük korábban, hogy a különbözö fajok néha különbözö mechanizmusok által tanulják meg ugyanazt a dolgot. Ezeket a jelenségeket az etológusok fedezték fel, azok a biológusok és pszichológusok, akik az állati viselkedést természetes környezetében tanulmányoz­zák. Ezek a jelenségek arra utalnak, hogy azt, hogy mit képes egy élölény kondicionálással megtanulni, behatárolják biológiai adottságai.

ETOLÓGIAI MEGKÖZELÍTÉS. Az etológusok a behavioristákhoz hasonlóan az állatok viselkedésével foglalkoznak, de nagyobb hangsúlyt helyeznek az evolúció és a genetika szempontjaira, mint a tanulásra. Ezért az etológusok elsösorban a nem tanult, veleszületett viselkedéseket tanulmányozzák. Ugyanakkor a tanulást is más megközelítéssel vizsgálják, mert azt feltételezik, hogy a tanulást szigorúan behatárolja az állat genetikai öröksége, és kimutatják, hogy a különbözö fajok a különbözö dolgokat különbözö módon tanulják meg. (A korai behavioristák szerint a tanulás törvényei ugyanazok a különbözö fajok esetén.) Az etológusok szerint az állat tanulásának bele kell illeszkednie a genetikailag meghatározott "viselkedési tervrajzba"; és éppen úgy, ahogy egy épület tervrajza behatárolja azokat a funkciókat, amelyekre az épület alkalmas, a viselkedési tervrajz keretet szab azoknak az asszociációknak, amelyeket egy állat megtanulhat.

A KLASSZIKUS KONDICIONÁLÁS KORLÁTAI. A kondicionálás korlátainak legjobb bizonyítékai az ízelkerülés kutatásából származnak. A tipikus kísérletben a patkány egy - mondjuk vaníliával - ízesített oldatból ihat. Az italtól a patkány enyhén megmérgezödik, és beteg lesz. Amikor meggyógyul, újra vaníliás oldatot adnak neki. A patkány aggályosan kerüli az oldatot, mert megtanulta, hogy a vanília íze a mérgezéshez kapcsolódik. Világos, hogy ez az elkerülés a klasszikus kondicio­nálás példája: az oldat eredeti íze a CS, a rosszullét érzése az UCS, és a kondicionálás után ez az íz a rosszullét jelzésévé válik.

A behavioristák nézöpontja szerint egy fény- vagy hangjelzésnek ugyanazt a szerepet kellene betöltenie, mint az íznek. A fény és a rosszullét közti asszociáció nem jöhet létre nehezebben, mint az íz és a rosszullét közötti. A tények azonban mást mutatnak, amint az a következö kísérletböl látható (7.2. táblázat). A patkányok egy ízesített oldatot tartalmazó tömlöt nyalogathatnak, és mindannyiszor, amikor a patkány megnyalja a tömlöt, egy kattanást és egy fényvillanást adnak. Tehát a patkány egyszerre három ingert tapasztal: az oldat ízét, a villanást és a kattanást. Ezután a patkány enyhén megbetegszik. A kérdés az, hogy melyik inger (az íz vagy a villanás + kattanás) kapcsolódik a rosszullét érzéséhez. Hogy erre választ kapjanak, a kísérlet utolsó fázisában a patkányt ugyanazzal a tömlövel szembesítik; és vagy a tömlöben lévö oldat íze egyezik meg az elözövel, de nincs villanás és kattanás, vagy pedig az oldat íztelen, de van villanás és kattanás. Az állat elkerüli az oldatot, ha azt az ízt érzi, amely után beteg lett, de nem kerüli el a villanás + kattanás esetén; tehát a patkány a rosszullétet csak az ízzel kapcsolta össze. Az eredmények nem tulajdoníthatók annak, hogy az íz eröteljesebb CS, mint a villanás + kattanás, mert egy más kísérleti feltételben, ahol a patkányt mérgezés helyett áramütés érte, a kísérlet befejezö részében az állat csak a villanás + kattanás esetén kerülte el az oldatot, az ízre nem (Garcia és Koelling, 1966).

Az íz tehát jelezheti a rosszullétet, de az áramütést nem, míg a villanás + kattanás jelezheti az áramütést, de a rosszullétet nem. Mi okozza az asszociációk ilyen szelektivitását? Ez a jelenség nem illeszkedik a behaviorista nézethez: mivel az íz és a villanás + kattanás is hatékony CS, és a rosszullét és az áramütés is hatékony UCS, bármelyik CS-nek bármelyik UCS-sel összekapcsolhatónak kellene lennie. Ezzel szemben az asszociáció szelektivitása pontosan illeszkedik az etológusok nézetéhez. Természetes közegükben a patkányok (mint ahogy a többi emlös is) az élelemválasztásban ízlelésükre hagyatkoznak. Vagyis genetikailag meghatározott, azaz "beépített" lehet a kapcsolat az ízlelés és az emésztési reakciók között, amely viszont behatárolja, hogy milyen asszociáció­kat képes megtanulni a patkány. Esetünkben tehát egy beépített kapcsolat támogatja az asszociációt az íz és a rosszullét között, de semmi sem támogatja a villanás és a rosszullét között. Továbbá a patkány természetes környezetében a külsö faktorok által eredményezett fájdalmak, mint a hideg vagy a sebesülés, következetesen külsö ingerekhez kötödnek. Következésképp beépített kapcsolat lehet a külsö ingerek és a "külsö fájdalom" között, amely elösegítheti a villanás és áramütés közötti asszociációt, de nem segíti elö az íz és az áram­ütés közöttit.

Ha a patkány azért kapcsolja össze a rosszullétet az ízzel, mert ez megfelel a természetes élelemválasztás eszközeinek, akkor más fajoknak, amelyek eltérö eszközöket használnak az élelemválasztásban, az íz és a rosszullét asszociációjának megtanulásában nehézségei kell legyenek. Pontosan így is van. Természetes közegükben a madarak inkább a látvány, mint az íz alapján választják élelmüket, és könnyen megtanulják összekapcsolni a villanást a rosszulléttel, de az ízt a rosszulléttel nem. Röviden, ha meg akarjuk tudni, hogy mi kondicio­nálható mihez, akkor nem vizsgálhatjuk a CS-t és az UCS-t egymástól elválasztva; a kettö kombinációjára kell koncentrálnunk, és azt kell megfontolnunk, milyen jól tükrözi ez a kombináció a beépített kapcsolatokat. Ez a végkövetkeztetés lényegesen különbözik attól a be­ha­viorista alapállástól, hogy a tanulás törvényei a különbözö fajoknál és a különbözö helyzetekben azonosak.

Amellett, hogy a kondicionálás természetéröl árulkodnak, ezeknek az eredményeknek fontos gyakorlati alkalmazásaik is vannak. Ahogy a patkányok, a prérifarkasok is gyorsan megtanulják az ízeket az azokat követö rosszulléttel társítani. Ez a felismerés egy olyan eszközt ad az amerikai farmerek kezébe, amellyel megakadályozhatják, hogy a prérifarkasok megdézsmálhassák birkáikat. A farmer olyan birkahúst kínál fel a prérifarkasoknak, amely kis mennyiségü mérget (például lí­ti­um­sókat) tartalmaz. A prérifarkas eszik ebböl, rosszul lesz töle, és a birkahús ízét ezáltal a rosszulléttel társítja. Ettöl kezdve a périfarkas elkerüli a birkákat. Így a birkákat anélkül menthetik meg, hogy megölnék az egyébként is veszélyeztetett fajhoz tartozó prérifarkasokat (Garcia, 1990).

A tanulás neurobiológiai alapjai

A tanulás biológiai tényezöinek tárgyalásában mindeddig az evolúcióelméletre összpontosítottunk. De az idegsejtek és összeköttetéseik biológiája, amely az érzékelés és az észlelés elemzésekor oly fontosnak bizonyult, a tanulásról is mondhat valamit. Egyre nagyobb érdeklödés mutatkozik a klasszikus kondicionálás és a tanulás egyszerübb formái, mint például a habituáció idegrendszeri alapja iránt. A következökben röviden áttekintjük ennek a gyorsan fejlödö kutatási területnek a legfontosabb elképzeléseit.

SZERKEZETI VÁLTOZÁSOK. Talán hasznos, ha azzal kezdjük, hogy a tanulás idegi alapjainak milyen típusú megközelítései nem müködöképesek. Az egyik lehetöség, hogy olyan területeket keressünk az agykéregben, amelyek pusztán önmagukban felelösek a tanulásért (ahogyan például egy specifikus agykérgi terület felelös a színek feldolgozásáért). A kutatók ma azt gondolják, hogy nem létezik egy ilyen "tanulási központ". Az adatok inkább arra utalnak, hogy a hosszú távú tanulás eredménye az agykéreg egészében oszlik el, talán úgy, hogy a tanult információ vizuális vonatkozásai a látókéregben, mozgási vonatkozásai a mozgatókéregben stb. tárolódnak (Squire, 1982).

Az az elképzelés sem müködöképes, hogy a tanulás következtében az agyban valami aktív marad, legyen szó akármelyik agyi területröl vagy idegsejtröl. Noha ez az elgondolás igaznak tünik a rövid távú tanulás és emlékezet esetében (lásd a következö fejezetben), a kutatók szerint nem tartható fenn a hosszú távú tanulással kapcsolatban (Carlson, 1989). Ha minden, amit megtanulunk, véglegesen növelné az idegi aktivitást, agyunk fokozatosan egyre aktívabbá válna - de tudjuk, hogy ez nem így van.

Milyen megközelítés volna tehát megfelelö? A kutatók szerint a tanulás idegi alapja az idegrendszer szer­­ke­zeti változásaiban keresendö, és ezeket a változásokat egyre inkább az idegsejtek kapcsolatainak szintjén keresik.

Idézzük fel a 2. fejezetböl, hogy miképp kapcsolódnak egymáshoz az idegsejtek, és hogyan továbbítanak idegimpulzusokat. Az egyik idegsejtröl a másikra az im­pulzus a küldö sejt axonján keresztül továbbítódik. Minthogy az axonokat szinaptikus rés választja el, a küldö sejt axonja neurotranszmittereket választ ki, amelyek a résen keresztül terjedve ingerlik a fogadó idegsejtet. Pontosabban, amikor az idegimpulzus végigfut a küldö sejt axon­ján, az az axonvégzödéseket neuro­transz­mitterek kiválasztására serkenti, amelyeket aztán a fogadó idegsejt receptorai vesznek fel. Ezt az egész szerkezetet nevezzük szinapszisnak. A tanulásra vonatkozó elképzelés abból áll, hogy 1. a szinapszis valamilyen szerkezeti változása alkotja a tanulás idegi alapját, és 2. ennek a szerkezeti változásnak a hatására a szinapszis hatékonyabbá válik.

Mi támaszthatná alá ezt az elképzelést? Egyrészt ki lehetne mutatni, hogy a tanulási epizód után a szinapszis valóban hatékonyabbá válik, azaz újabb ingerléskor többet tüzel. Jelenleg ezt igencsak nehéz lenne kimutatni még a legegyszerübb élölényeken is. Hogyan találhatnánk olyan feladatot, amely pont arra az idegsejtre van hatással, amelynek aktivitását éppen rögzítjük? A kutatók ezért azt a stratégiát választották, hogy elöször elektromosan ingerlik az idegsejtek egy kiválasztott csoportját (ez feltehetöen a tanulást szimulálja), majd megvizsgálják, nö-e ugyanezeknek az idegsejteknek az aktivitása újbóli ingerlésre. Ilyen aktivitásnövekedést a nyúl agyának számos területén találtak, és az hónapokig fenn is maradt. Ezt a jelenséget nevezték el hosszú távú áthangolásnak (long-term potentiation, LTP). A hosszú távú áthangolás jelensége a tanulást szerkezeti változással ma­gyarázó elképzelés közvetett bizonyítékát nyújtja (Ber­ger, 1984; Bliss és Lomo, 1973).

TANULÁS EGYSZERŰ ÉLŐLÉNYEKBEN. Nem határoztuk meg nagyon pontosan, miféle szerkezeti változás okozza a szinapszis hatékonyságának a növekedését. Több lehetöség is van. Az egyik az, hogy a tanulás megemeli a küldö idegsejt által kiválasztott neu­ro­transz­mitter mennyiségét, talán úgy, hogy megnöveli a neu­rotranszmittert kibocsátó axonvégzödések számát. Az is lehetséges, hogy nem növekszik a küldött neuro­transz­mitter mennyisége, de növekszik a fogadó idegsejt által felvett mennyiség, például annak következtében, hogy több receptor keletkezik. További lehetöség, hogy a szinapszis mérete változik, vagy hogy egészen új szinapszisok jönnek létre (Carlson, 1986). E lehetöségek közül több is valóság lehet, és a különféle tanulásformákat különféle szerkezeti változások alapozhatják meg.

A tanulást megalapozó idegrendszeri folyamatok ilyen finom részleteinek tanulmányozását a kutatók a tanulás legelemibb formáin és a legegyszerübb idegrendszerrel rendelkezö élölényeken végzik. Az elemi tanulás egyik formája, amint a fejezet elején már említettük, a habituáció. Ennek folyamán az élölény megtanul nem reagálni olyan gyenge ingerekre (például egy óra hangos ketyegésére), amelyeknek nincsenek komoly következményeik. A tanulás egy ehhez kapcsolódó másik formája a szenzitizáció, amelynek során az élölény egy olyan gyenge ingerre adott válaszát erösíti fel, amelyet egy fenyegetö vagy fájdalmas inger követ. Megtanuljuk például, hogy hevesebben reagáljunk egy készülék által adott zajra, ha azt gyakran annak elromlása követi. A ha­bi­tuáció és a szenzitizáció az állatvilág szinte minden szintjén megtalálható, itt azonban csak a csigákkal foglalkozunk. A csigák egyszerü és könnyen hozzáférhetö idegrendszerrel rendelkeznek, amely alkalmas alannyá teszi öket az elemi tanulással járó szinaptikus változások kutatására.

Ha egy csigát újra meg újra gyengén megérintünk, kezdetben reagál, de tíz próbán belül habituálódik az érintéshez. A kutatók kimutatták, hogy ez a habituációs tanulás a küldö idegsejt által kiválasztott neuro­transz­mitter mennyiségének csökkenésével jár. A csiga szen­zitizációt is mutat. A test gyenge érintése most a farokra adott erös ingerrel jár együtt, és ebben az eljárásban néhány próba után a csiga érintésre adott reakciója felerösödik. A szenzitizációs tanulásról kimutatták, hogy a küldö idegsejt által kiválasztott neurotranszmitter mennyiségének növekedéséhez kapcsolódik (Kandel, Schwartz és Jessel, 1991). Ezek az eredmények viszonylag közvetlenül igazolják, hogy az elemi tanulást az idegi szinten szerkezeti változások közvetítik. (A szinap­tikus folyamatok részleteit a Vitatott kérdések között tárgyaljuk.)

Mi a helyzet az asszociációs tanulással? Vajon a fentiekhez hasonló szerkezeti változások alapozzák meg a klasszikus kondicionálást is? Az, hogy a klasszikus kondicionálás a szenzitizációhoz hasonló (mindkettö egy gyenge ingerre adott reakció megváltozása egy erösebb ingerrel való társulás következtében), azt sejteti, hogy ennek a kétfajta tanulásnak hasonló idegi alapja lehet. Ismeretes is a klasszikus kondicionálás olyan idegi magyarázata, amely rendkívül hasonló a szenzitizációéhoz (Hawkins és Kandel, 1984).

Operáns kondicionálás

A klasszikus kondicionálásban a feltételes válasz jellegzetesen emlékeztet a feltétlen ingerre adott normális válaszra: a nyáladzás például a kutya normális válasza az élelemre. Amikor azonban egy élölényt valami újra akarunk megtanítani - mondjuk egy kutyát egy új mutatványra -, nem használhatunk klasszikus kondicionálást. Milyen feltétlen inger venné rá a kutyát, hogy leüljön vagy megforduljon? Az idomításhoz elöször arra kell rávennünk a kutyát, hogy csinálja a mutatványt, aztán utólag megjutalmazhatjuk dicsérettel vagy étellel. Ha így járunk el, a kutya végül meg fogja tanulni a mutatványt.

A valódi élet viselkedéseinek többsége ilyen. Megtanulunk egy választ, mert befolyásolja a környezetünket (operál rajta), vagyis hat rá. Ez a fajta tanulás, amelyet operáns kondicionálásnak nevezünk, ugyanúgy megvan az alacsonyabb rendü fajoknál, mint az embernél. Egyedül hagyva a gyerekágyban, a csecsemö spontán módon rugdalózik, kapálózik és gügyög. Ha a kutyát magára hagyjuk a szobában, le-fel szaladgál, szimatol, esetleg felkap egy labdát, leejti, játszik vele. Egyik élölény sem valamely külsö inger kezdetére vagy végére válaszol, sokkal inkább a környezetét befolyásolja. Mihelyt azonban a szervezet végrehajtott egy bizonyos viselkedést, az akció megismétlésének valószínüsége annak következményeitöl függ. A csecsemö gyakrabban gügyög, ha a szülök minden gügyögését odafigyeléssel jutalmazzák, a kutya pedig gyakrabban veszi fel a labdát, ha ezt a cselekedetét simogatással vagy étellel jutalmazzák. Ha úgy fogjuk fel, hogy a babának az a célja, hogy szülei figyelmét magára vonja, a kutyának pedig az, hogy élelemhez jusson, akkor az operáns kondicionálás annak megtanulását jelenti, hogy egy bizonyos viselkedés egy bizonyos cél eléréséhez vezet.

AZ EFFEKTUS TÖRVÉNYE

Az operáns kondicionálás tanulmányozása a századfordulón E. L. Thorndyke (1898) kísérletsorozatával kezdödött. Egy tipikus kísérlet a következöképpen zajlik. Egy éhes macskát betesznek egy ketrecbe, amelynek ajtaját egy egyszerü retesz zárja, és egy darab halat helyeznek el a ketrecen kívül. Kezdetben a macska úgy próbálja meg elérni az ételt, hogy mancsait kidugja a rácsok között. Amikor ezzel kudarcot vall, körbejárja a ketrecet, és számos különféle viselkedéssel próbálkozik. Egyszer csak véletlenül megüti a reteszt, kiszabadul, és megeszi a halat. Ezután a kutatók visszateszik a macskát a ketrecébe, és újabb haldarabot helyeznek el kívül. A macska nagyjából ugyanazt a viselkedéssort hajtja végre, míg ismét véletlenül ráüt a reteszre. Ezt az eljárást újra és újra megismétlik. A próbák sorozata folyamán a macska fokozatosan elhagyja irreleváns viselkedéseinek többségét, és végül amint beteszik a ketrecbe, sikeresen kinyitja a reteszt, és kiszabadul. A macska tehát megtanulja kinyitni a reteszt, hogy megkaparinthassa az élelmet.

Úgy tünhet, hogy a macska értelmesen cselekszik, Thorndyke azonban hangsúlyozta, nagyon kevés "értelem" müködik itt. Nincs egy olyan pillanat, amikor úgy látszana, hogy a macskának van egy sugallata a probléma megoldására. Ehelyett a macska teljesítménye fokozatosan alakul ki a próbák folyamán. Még ha egy ponton a kísérletvezetö a macska mancsát a reteszre helyezi, és lenyomja azt, megmutatva ezzel a megoldást, a tanulás akkor is ugyanolyan lassan folytatódik. A macska magatartása leginkább próba-szerencse viselkedésnek tünik, és ha a jutalom közvetlenül követi az ilyen viselkedést, az adott akció tanulása megerösödik. Ezt a megerösödést nevezte Thorndyke az effektus törvényének. Úgy érvelt, hogy az effektus törvénye a véletlenszerü cselekvések közül csak azokat válogatja ki, amelyeket pozitív következmény követ. Az egész folyamat az evolúcióhoz hasonló, ahol a legalkalmasabb fennmaradásának törvénye a fajokon belüli véletlen változatokból azokat választja ki, amelyek támogatják a faj túlélését. Az effektus törvénye tehát a legalkalmasabb válasz fennmaradását hirdeti (Schwartz, 1989).

SKINNER KÍSÉRLETEI

Az operáns kondicionálás mai tanulmányozása és értelmezése nagyrészt B. F. Skinnernek köszönhetö. Operáns kondicionálásra kidolgozott módszere egyszerübb, mint a Thorndyke-é, és széles körben elfogadottá vált.

KÍSÉRLETI VÁLTOZATOK. A skinneri kísérletben egy éhes állatot (általában patkányt vagy galambot) helyeznek egy dobozba, amelyet népszerü nevén "Skinner-boxnak", Skinner-doboznak neveznek (7.6. ábra). A doboz belseje teljesen csupasz, kivéve egy kiálló pedált, amely alatt egy etetötál van. A pedál felett egy kis fényt kapcsolhat be a kísérletvezetö. Egyedül hagyva a dobozban, a patkány körbejár, vizsgálódik. Esetleg megnézi a pedált, és megnyomja. A pedálnyomás gyakoriságának alapszintje a kezdeti pedálnyomási gyakoriság. Miután megállapította az alapszintet, a kísérletvezetö bekapcsolja a dobozon kívül elhelyezkedö ételadagolót. Ettöl kezdve ahányszor csak a patkány megnyomja a pedált, egy kis ételgalacsin hullik a tálba. A patkány megeszi az ételt, majd hamarosan ismét megnyomja a pedált; az étel megerösíti a pedálnyomást, és a nyomkodás gyakorisága drámaian megnö. Ha az ételtartályt lekapcsoljuk a dobozról, tehát a továbbiakban a pedálnyomás nem eredményez ételt, a pedálnyomás gyakorisága csökken. Az operánsan kondicionált választ a megerösítés hiánya éppen úgy kioltja, mint a klasszikus kondicionálásnál. Diszkriminációs kísérlet is végezhetö, csak olyankor adagolva az ételt, ha a patkány azalatt nyomja meg a pedált, amíg a lámpa ég, tehát szelektív megerösítéssel. E példában a lámpa fénye, a diszkriminációs inger szabályozza a választ.

Az operáns kondicionálás tehát azoknak a válaszoknak a valószínüségét növeli meg, amelyeket megerösítés (általában valamely alapvetö szükséglet kielégítése) követ. Mivel a pedál mindig ott van a dobozban, a patkány nyomogathatja, amilyen gyakran vagy ritkán csak akarja. A válaszgyakoriság tehát jól használható mértéke a válasz erösségének: minél gyakoribb a válasz, annál nagyobb a válasz erössége.

OPERÁNS KONDICIONÁLÁS ÉS GYERMEKNEVELÉS. Bár a patkányok és a galambok a kedvenc kísérleti állatok, az operáns kondicionálás sok egyéb fajra, köztük saját fajunkra is alkalmazható. Söt az operáns kondicionálásnak még a gyermekneveléshez is van köze. A következö eset az operáns kondicionálás emberi viselkedésben játszott szerepére világít rá. Egy kisfiú hisztériás rohamokat produkált, ha a szüleitöl nem kapott elég figyelmet, különösen lefekvéskor. Mivel a szülökre ez végül is mindig hatással volt, az így kiprovokált figyelem valószínüleg megerösítette ezeket a rohamokat. Hogy leszoktassák erröl, a szülöknek azt tanácsolták, hogy a normális lefektetési szertartások után ne reagáljanak a gyerek tiltakozásaira, bármilyen fájdalmas is az. A megerösítés (az odafigyelés) visszavonása a hisztériás viselkedést ki kell oltsa - és pontosan ez is történt. A lefektetés utáni sírás 45 percröl nullára csökkent mindössze hét nap alatt (Williams, 1959).

Az operáns kondicionálás egy másik nevelési alkalmazása a válasz és a megerösítés idöbeli kapcsolatát hangsúlyozza. Laboratóriumi kísérletek kimutatták, hogy az azonnali megerösítés hatékonyabb, mint a késleltetett. Minél hosszabb idö telik el a válasz és a megerösítés között, annál gyengébb a válasz ereje. Sok fejlödéspszichológus is felhívta már arra a figyelmet, hogy a megerösítés késleltetettsége fontos tényezö a gyereknevelésben. Ha a gyerek kedves egy háziállathoz, e viselkedését legcélszerübb azonnali dicsérettel (jutalommal) megerösíteni, mintsem várni, amíg késö lesz. Hasonlóképp, ha a gyerek ok nélkül megüt valakit, ez az agresszív viselkedés hatékonyabban kiküszöbölhetö, ha a gyereket azonnal megdorgáljuk vagy megbüntetjük, mint ha megvárjuk, hogy este mindkét szülö otthon legyen.

FORMÁLÁS. Tegyük fel, hogy kutyánkat operáns kondicionálással meg akarjuk tanítani egy mutatványra - például arra, hogy nyomjon meg az orrával egy csengöt. Nem várhatunk arra, hogy ezt a kutya magától csinálja (hogy aztán megerösíthessük), mert akkor akár örökké várhatnánk. Ha a kívánt viselkedés valóban új, úgy kell eljárnunk, hogy kihasználjuk az állat mozgásai­nak természetes változatosságát. Ahhoz, hogy megnyomja a csengöt, adjunk az állatnak megerösítésként valami ételt mindannyiszor, amikor megközelíti a csengöt, megkövetelve, hogy egyre közelebb és közelebb kerüljön a kívánt helyhez, míg végül az orra érinti a csengöt. Azt a technikát, amely csak azokat a válaszokat erösíti meg, amelyek találkoznak a kutató elvárásával, és minden egyebet kiolt, formálásnak nevezik.

A formálási technikával az állatoknak bonyolult mutatványok és készségek is megtaníthatók. Két pszichológus és csoportjuk a legkülönbözöbb fajtájú állatok ezreit képezték ki televíziós müsorok számára és kereskedelmi célokra (Breland és Breland, 1966). Az egyik híres show a "Priscilla, a finnyás malac" volt. Priscilla bekapcsolta a tévét, asztalnál reggelizett, összeszedte a piszkos ruhát, és betette a kosárba, porszívózott, kiválasztotta kedvenc eledelét gazdája ételei közül, vetélkedökön vett részt, villogó lámpák segítségével "igen"-nel vagy "nem"-mel válaszolt a közönségnek. Priscilla nem volt szokatlanul okos malac; valójában, mivel a malacok gyorsan nönek, minden harmadik vagy ötödik hónapban egy új "Priscilla" volt látható. Nem a malacok, hanem a kísérletezök voltak zseniálisak, akik operáns kondicio­nálással, formálással olyanná alakították a malacok viselkedését, hogy a kívánt eredményt mutassák. Galambokat arra tanítottak meg, hogy hajótörötteket keressenek meg a tengeren (7.7. ábra), delfineket pedig arra, hogy felszínre hozzanak víz alatti berendezéseket.

JELENSÉGEK ÉS ALKALMAZÁSOK

A következö jelenségek az operáns kondicionálás általánosságát jelzik, és bemutatják annak néhány alkalmazását az emberi viselkedésre.

KONDICIONÁLT MEGERŐSÍTŐK. A legtöbb eddig említett megerösítöt elsödlegesnek nevezzük, mert - mint az étel - alapvetö szükségleteket elégítenek ki. Ha az operáns kondicionálás csak elsödleges megerösítökkel müködne, nem lehetne annyira gyakori az életünkben, mivel az elsödleges megerösítök sem gyakoriak. Viszont jóformán minden inger válhat másodlagos, azaz kondicionált megerösítövé elsödleges megerösítökkel való következetes társítás révén. A kondicionált megerösítök jelentösen megnövelik az operáns kondicionálás hatókörét (úgy, ahogy a klasszikus kondicionálás is kiterjeszthetö a másodlagos megerösítéssel).

A tipikus operáns kondicionálási kísérletben egy kisebb módosítás jól ábrázolja, hogyan müködik a másodlagos megerösítés. Amikor a patkány megnyomja a pedált, megszólal egy hang, amelyet rövid idö múlva étel követ (az étel az elsödleges megerösítö, a hang pedig másodlagos megerösítövé válik). Miután az állat kondicionálódott, a kísérletvezetö megkezdi a kioltást, vagyis amikor az állat megnyomja a pedált, a hang is és az étel is elmarad. Idövel az állat abbahagyja a pedál nyomkodását. Ezután a hangjelzést ismét rákapcsolják a pedálra, de az ételadagolót nem. Amikor az állat felfedezi, hogy a pedálnyomás megszólaltatja a hangot, a nyomkodás gyakorisága a kioltást legyözve jelentösen megnö, bár a patkány ételt sosem kap. A hang tehát saját megerösítö hatékonyságot szerzett klasszikus kondicionálással: mivel a hang (CS) következetesen étellel (UCS) együtt jelentkezett, az étel jelzésévé vált.

Életünk bövelkedik kondicionált megerösítökben. A két leggyakoribb a pénz és a dicséret. A pénz nagyon eröteljes megerösítö, mivel gyakran kapcsolódik elsödleges megerösítökhöz - ételt, italt és kényelmet vehetünk rajta, hogy csak a legkézenfekvöbbeket említsük. A puszta dicséret pedig az elsödleges megerösítés minden reménye nélkül is képes egy viselkedést fenntartani.

GENERALIZÁCIÓ ÉS DISZKRIMINÁCIÓ. Ami igaz a klasszikus kondicionálásra, ugyanúgy igaz ope­ráns kondicionálásra is: az élölények generalizálják, amit tanultak, és a generalizáció diszkriminációs tréninggel korlátok közé szorítható. Ha egy kisgyermeket megerösítenek a szülei, amikor a család kutyáját simogatja, a simogatást hamarosan más kutyákra is generalizálja. Mivel ez veszélyes lehet (mondjuk a szomszéd kutyája egy harapós házörzö), a szülök diszk­riminációs tréninget alkalmazhatnak úgy, hogy csak a család kutyájának simogatását erösítik meg, a szomszédét nem.

A diszkriminációs tréning olyan mértékben hatékony, amennyire van olyan diszkriminatív inger (vagy ingerhalmaz), amelyik világosan megkülönbözteti azokat az eseteket, ahol válaszra van szükség, azoktól, ahol azt gátolni kell. A kisgyermek könnyebben megtanulja, melyik kutyát simogathatja meg, ha szülei megmutatják, mi jelzi a kutya barátságosságát (például a farok csóválása). Általánosabban, a diszkriminációs inger olyan mértékben hasznos, amennyire jelenléte elöre jelzi, hogy a választ megerösítés követi, és amennyire hiánya a megerösítés elmaradását jósolja be (vagy fordítva). Ahogy a klasszikus kondicionálásnál is láttuk, egy inger bejósló ereje a kondicionálás döntö tényezöje.

MEGERŐSÍTÉSI TERVEK. Az életben ritka, hogy egy viselkedés minden egyes esete megerösítést kapjon - a szorgalmas munkát néha dicséret követi, gyakran azonban elmarad az elismerés. Ha az operáns kondicionálás csak folyamatos megerösítéssel müködne, kevés szerepet játszhatna életünkben. Kiderült azonban, hogy egy viselkedés kondicionálható és fenntartható akkor is, ha eseteinek csak töredékét erösítik meg. E jelenség a részleges megerösítés, és a laboratóriumi galamb példájával szemléltethetö, amely megtanul egy gombot csipkedni ételért. Amint e válasz kialakult, a galamb nagy gyakorisággal folytatja a csipkedést még akkor is, ha csak ritkán kap megerösítést. Ilyen esetben az a galamb, amely átlagosan csak minden 5. percben (óránként 12-szer) kap ételjutalmat, óránként 6000-szer csípi meg a gombot! A részleges megerösítéssel tanult válasz kioltása sokkal lassabb, mint a folyamatos megerösítéssel tanult válaszé. E jelenség a részleges megerösítési hatás. A hatás oka világos, hiszen kisebb a különbség a tanulási és kioltási szakasz között, amikor a tanulás megerösítése részleges.

Amikor a megerösítés nem folytonos, azt is tudnunk kell, hogy hogyan adagolják - minden harmadik válasz után? öt másodpercenként? stb. A megerösítési terv a megerösítések adagolása, amely befolyásolja a válaszok mintázatát. A megerösítési tervek egyik csoportjába az aránytervek tartoznak, amelyeknél a megerösítés attól függ, mennyi választ ad az élölény. Ez olyan, mintha darabbérben fizetnék az állatot. Az arány rögzített vagy változó lehet. Rögzített arány (RA) esetén a megerösítésért elvárt válaszok számát egy elözetesen megállapított értéken rögzítik. Ha ez az érték 5 (RA 5), 5 válasz kell egy megerösítéshez, ha 50 (RA 50), akkor pedig 50. Általában minél nagyobb az arány, annál nagyobb gyakorisággal válaszol az állat, különösen akkor, ha kezdetben alacsony értékkel (mondjuk RA 5) tanítják, majd az arányt fokozatosan egyre magasabbra (mondjuk RA 100-ra) emelik. Ez olyan, mintha a munkás elöször 5 dollárt kapna minden munkadarabért, de az idö elteltével a normát felemelnék úgy, hogy 100 darabot kell elkészítenie 5 dollárért. Az RA megerösítési terv alkalmazásával létrehozott viselkedést az jellemzi, hogy válaszszünetet tapasztalhatunk közvetlenül minden meg­erösítés után (lásd a 7.8. ábra bal szélén).

Változó arányú (VA) megerösítési terv esetén is egy bizonyos számú válasz után jár megerösítés, de ez a szám bejósolhatatlanul változik. A VA 5-terv használata esetén például a megerösítéshez szükséges válaszok száma néha 1, néha 10, átlagban 5. Az RA-tervvel szemben a VA-terv szerint megerösített állat nem tart szüneteket (7.8. ábra), feltehetöen azért, mert nem képes megállapítani, hogy milyen messze van a megerösítés. A VA-terv jó mindennapi példái a nyeröautomaták. A megerösítéshez (nyeréshez) szükséges válaszok (játszmák) száma állandóan változik, és a játékosnak nincs módja kitalálni, mikor kap megerösítést. A VA-terv nagyon magas válaszgyakoriságot eredményez (ahogy ezt már a kaszinótulajdonosok is felismerték).

A megerösítési tervek másik csoportját idöbeli terveknek nevezik, mert esetükben a megerösítés csak egy bizonyos idö elteltével jár. A terv itt is lehet rögzített vagy változó. A rögzített idöt (RI) használó tervek az állatnak az elözö megerösítés után meghatározott idö elteltével bekövetkezö válaszát erösítik meg. Az RI 2-terv esetén például csak akkor van megerösítés, ha 2 perc eltelt az elözö megerösített válasz óta; a közbülsö két percbe esö válaszoknak nincs következménye. Az RI-terv alatti viselkedést a megerösítés utáni szünet jellemzi, és a válaszgyakoriság nö az idö lejártának közeledtével (7.8. ábra). Az RI-terv jó példája a levélkézbesítés, amelyik csak naponta egyszer (RI 24 óra) vagy kétszer (RI 12 óra) történik. Miután megkapjuk a postát, nem nézzük meg újra a postaládát (szünetet tartunk), de az idö lejártának közeledtével egyre többször kukkantunk bele.

A megerösítés a változó idöt (VI) használó terveknél is egy bizonyos idö elteléséhez kötött, de ez az idötartam bejósolhatatlanul változik. A VI 10 perces terv esetén a kritikus idötartam néha 2 perc, néha 20, átlagosan 10. A viselkedés RI-tervnél látott változatosságával szemben a VI-terv alkalmazása egyenletesen magas válaszgyakoriságot eredményez (lásd a 7.8. ábra jobb szélén). A VI-terv mindennapi példája egy gyakran foglalt telefonszám felhívása. A megerösítés (sikeres hívás) érdekében minden válasz (tárcsázás) után várnunk kell egy ideig, de ennek az idönek a hossza bejósolhatatlan.

AVERZÍV KONDICIONÁLÁS

A megerösítésröl eddig úgy beszéltünk, mintha az mindig pozitív (például élelem) lenne. De negatív, aver­zív eseményeket (áramütést, fájdalmas hangot) is gyakran használnak kondicionáláshoz. Az averzív kondicio­nálásnak több fajtája van attól függöen, hogy az aver­zív eseménnyel egy létezö választ gyengítenek, vagy egy új válasz tanulását serkentik.

BÜNTETÉS. Büntetés használatakor a választ egy averzív inger vagy esemény követi, amely gyengíti vagy elnyomja a válasz következö megjelenését. Tegyük fel, hogy egy kisgyerek krétával tanul rajzolni. Ha mindannyiszor a kezére ütnek (büntetés), amikor összefirkálja a falat (nemkívánatos válasz), megtanulja, hogy ezt ne tegye. Hasonlóképp, ha egy útvesztöt tanuló patkányt áramütés ér, valahányszor a rossz utat választja, tanulni fog hibáiból. A büntetést mindkét esetben arra használjuk, hogy csökkentsük a nem kívánt viselkedés valószínüségét.*

Bár a büntetés egy nem kívánt választ elnyomhat, számos hátránya is van. Elöször is, hatása nem olyan jól bejósolható, mint a jutalmazásé. A jutalom lényegében azt mondja: "Ismételd meg, amit csináltál"; a büntetés viszont azt mondja: "Állj!", de nem kínál semmilyen alternatívát. Ezért lehetséges, hogy az alany a büntetett választ egy még kevésbé kívánatossal helyettesíti. Másodszor, a büntetésnek szerencsétlen mellékhatásai is lehetnek. A büntetés gyakran a büntetö személytöl (szülö, tanár, munkaadó) vagy a szituációtól (otthon, iskola, munkahely) való félelemhez vagy az ezekkel szembeni ellenérzéshez vezet. Végül a szélsöségesen erös vagy nagyon fájdalmas büntetés agresszív viselkedést válthat ki, ami súlyosabb lehet, mint a büntetett viselkedés.

Ez nem azt jelenti, hogy büntetést soha nem kellene alkalmazni. A büntetés hatásosan megszüntethet nemkívánatos válaszokat, ha az elérhetö alternatív válaszokat jutalmazzák. A patkányok, amelyek megtanulták az útvesztöben az ételhez vezetö rövidebb utat, gyorsan átkapcsolnak a hosszabbra, ha a rövidebb úton áramütés éri öket. A büntetéssel létrehozott idöleges gátlás alkalmat szolgáltat a patkánynak arra, hogy megtanulja a hosszabb utat. Ebben az esetben a büntetés hatékony eszköz a viselkedés megváltoztatására, mivel informatív, és úgy tünik, a büntetés hatékony emberi alkalmazásainak is ez kell legyen a kulcsa. Az a gyermek, akit megráz egy elektromos készülék, megtanulja, mely vezetékek veszélyesek, és melyek nem.

MENEKÜLÉS ÉS ELKERÜLÉS. Az averzív események új válaszok megtanításában is használhatók. Az élölény megtanulhat egy választ, hogy leállítson egy folyamatban lévö averzív eseményt, mint amikor a gyermek megtanulja elfordítani a vízcsapot, hogy elzárja a kádba folyó forró vizet. Ez a menekülö tanulás. Azt is megtanulhatjuk, hogy megelözzük egy negatív esemény bekövetkezését, például amikor megtanuljuk, hogy meg­álljunk a piros lámpánál, hogy megelözzük a baleseteket (és persze a bírságolást). Ez az elkerülö tanulás.

A menekülö tanulás gyakran megelözi az elkerülö tanulást. Ezt a következö laboratóriumi kísérlet szemlélteti. A patkányt egy fallal két részre osztott dobozba helyezik. A kísérleti próbák kezdetén az állatot a doboz egyik felébe teszik. Megszólal a veszélyt jelzö hang, öt másodperccel késöbb pedig e rész padlójába áramot vezetnek; az állatnak át kell ugrania a falon, hogy elkerülje az áramütést. Kezdetben az állat csak akkor ugrik, amikor az áramot bekapcsolják - ez a menekülö tanulás. Gyakorlás révén azonban megtanulja, hogy már akkor ugorjon, amikor a hang megszólal, és ezáltal teljesen elkerülje az áramütést - ez az elkerülö tanulás.

Az elkerülö tanulás részben azért is vonzott nagy érdeklödést, mert valami zavar van körülötte. Mi az pontosan, ami megerösíti az elkerülö választ? A fenti kísérletben mi erösíti meg az állatot, hogy átugorjon a falon? Intuitíven azt mondhatnánk, hogy az áramütés hiánya, de hát ez egy nem-esemény. Hogyan lehet egy nem-esemény megerösítö? E probléma legismertebb megoldása szerint a tanulásnak két szakasza van. Az elsö szakasz klasszikus kondicionálás: a vészjel (CS) és az áramütés (UCS) ismételt társításain keresztül az állat félelmi választ tanul a vészjelzésre. A második szakasz operáns kondicionálás: az állat megtanulja, hogy egy bizonyos válasz (átugrás) megszünteti az averzív eseményt, nevezetesen a félelmet. Röviden, ami elöször nem-eseménynek látszott, az itt a félelem, és úgy képzelhetjük el az elkerülést, mint a félelemtöl való menekülést (Mowrer, 1947; Rescorla és Solomon, 1967).

E kétszakaszos elmélettel szemben egy másik elmélet a kognitív tényezöket hangsúlyozza (Seligman és Johnston, 1973). Eszerint az elkerülés gyakorlása során bizonyos elvárásokat alakít ki az állat, nevezetesen azt, hogy a) ha válaszol (mondjuk átugorja a falat), nem kap áramütést, és b) ha nem válaszol, megrázza az áram. Ezek az elvárások minden beigazolódásukkor megerösödnek. Az elözö példában a patkány azért ugrik, amikor hallja a figyelmeztetö hangot, mert az elöhívja a "válasz - nincs áramütés" elvárást, és minden ugrás megerösíti ezt az elvárást (tényleg nincs áramütés). Ez a kognitív elmélet az elkerülö válaszok egy másik fontos jellegzetességét is megmagyarázza: azt, hogy azokat nehéz kioltani. Ugyanis a fenti kísérletben a patkány akkor is ugrik, ha az áramgenerátort egyszerüen lekapcsolják. Miért? Azért, mert a generátor lekapcsolása nem változtatja meg a "válasz - nincs áramütés" elvárást, tehát a viselkedést továbbra is ez vezérli. Hasonlóképp, ha egyszer megtanultunk elkerülni egy veszélyes helyzetet (például egy rossz liftet), továbbra is elkerüljük azt még akkor is, ha már nincs veszély (megjavították), mert semmi sem cáfolja (hamis) elvárásunkat.

BEFOLYÁSOLÁS ÉS KOGNITÍV TÉNYEZŐK

Az operáns kondicionálás elemzésében eddig a környezeti tényezök szerepét hangsúlyoztuk, azt, hogy a választ következetesen követi a megerösítö esemény, és hogy az élölény megtanulja a választ és a megerösítést összekapcsolni. Az elkerülö tanulás imént tárgyalt kognitív elmélete azonban azt sejteti, hogy az operáns kondicionálásban a kognitív tényezök ugyanolyan fontos szerepet játszhatnak, mint a klasszikus kondicionálásban. Amint látni fogjuk, gyakran hasznosabb úgy tekinteni, hogy az élölény az operáns kondicionálásban egy tudást sajátít el a válaszmegerösítö kapcsolatról.

KONTIGUITÁS AVAGY BEFOLYÁSOLÁS. Ahogy a klasszikus kondicionálás esetén, itt is szeretnénk tudni, mi az a döntö tényezö, amelynek jelenléte az operáns kondicionálás létrejöttéhez szükséges. Az egyik lehetöség ismét az idöbeli érintkezés: egy válasz akkor kondicionálódik, ha a megerösítés közvetlenül követi a viselkedést (Skinner, 1948). A másik lehetöség, szorosan kapcsolódva a bejósolhatósághoz, a befolyásolhatóság: egy válasz csak akkor kondicionálódik, ha az élölény úgy értelmezi, hogy a megerösítés az ö válaszától függ. Maier és Seligman (1976) kísérletei a befolyásolás elvét inkább alátámasztják, mint a kontiguitás elvét. (A befolyásolás és a stressz kapcsolatáról lásd még a 14. fejezetet.)

Kísérletük két szakaszból állt. Az elsö szakaszban a kutyák egyik csoportja megtanulta, hogy az, hogy kapnak-e áramütést, a viselkedésüktöl függ, a másik csoport pedig azt tanulta meg, hogy nincs befolyásuk a büntetésekre. Az egyszerüség kedvéért tekintsük úgy, hogy a kutyákat párosával tanították. A pár mindkét tagjának mozgását hevederekkel korlátozták, és idönként áram­ütésben részesítették öket. Egyikük ki tudta kapcsolni az áramot, ha megnyomott egy táblát az orrával, a másik viszont nem tehetett semmit. Mikor a befolyásolásra képes kutya áramütést kapott, akkor a másik is, de valahányszor az elsö kutya kikapcsolta az áramot, a másik kutya sem kapta tovább. A két kutya tehát pontosan ugyanannyi áramütésben részesült.

A kísérlet második szakaszában mindkét kutyát egy új berendezésbe tették, egy olyan dobozba, amelyet egy fal két részre osztott. Minden próbában egy hang jelezte, hogy az a terület, ahol éppen a kutya tartózkodik, áram alá kerül. A kutyáknak azt kellett megtanulniuk, hogy a hangjelzésre átugorjanak a falon keresztül a másik részbe; így elkerülhetik az áramütést. Az a kutya, amelyik elözöleg befolyásolhatta az áramütést, gyorsan megtanulta ezt a választ, de a másikkal egészen más történt. Az elején nem ugrotta át a falat, és ahogy a próbák következtek egymás után, viselkedése egyre passzívabbá, végül pedig teljesen tehetetlenné vált. Miért? Mert az elsö szakaszban megtanulta, hogy nincs befolyása az áram­ütésre, és ez a "hiedelem" lehetetlenné tette a kondicionálást a második szakaszban. Ha az a hit, hogy nincs befolyásolási lehetöség, lehetetlenné teszi az operáns kondicionálást, akkor a befolyásolásba vetett hit kell legyen az, ami azt lehetövé teszi. További kísérletek is alátámasztják azt az elképzelést, hogy operáns kondicionálás csak akkor lehetséges, ha az élölény úgy észleli, a megerösítés az ö ellenörzése alatt áll (Seligman, 1975). A tanult tehetetlenséggel részletesebben a 14. fejezetben foglalkozunk.

KONTINGENCIATANULÁS. Az elözö eredményeket leírhatjuk kontingenciákkal (egybeesésekkel) is. Azt mondhatjuk, hogy operáns kondicionálás akkor történik, amikor az élölény egybeeséseket tapasztal válaszai és a megerösítések között. Az elözö kísérlet elsö szakaszában a tábla megnyomása és az áramütés vége közti kon­tin­genciáról volt szó. Ennek az észlelése annak meghatározását jelenti, hogy az áramütés befejezödésének valószínüsége nagyobb a tábla megnyomásakor, mint anélkül. Az ezt a kontingenciát a kísérlet elsö szakaszában nem tapasztaló kutyák - úgy látszik - nem is keresnek semmilyen kontingenciát a második szakaszban. Ez a megközelítés világossá teszi, hogy az operáns kondicionálás eredményei jól illeszkednek azokhoz az adatokhoz, amelyek a klasszikus kondicionálásban mutatták ki a bejósolhatóság tényezöjének fontosságát. Annak ismerete, hogy a CS bejósolja az UCS megjelenését, úgy értelmezhetö, hogy az állat felfedezett egy kontingenciát a két inger között. Tehát mind a klasszikus, mind az ope­ráns kondicionálásban az állat két esemény közötti kon­tingenciát tanul meg.

A kontingenciák tanulásának képessége nagyon korán kifejlödik, amint a következö kísérlet is mutatja. A csecsemök saját ágyukban feküdtek, fejük alatt egy párnával, amely alatt viszont egy kapcsoló jelzett, ha a gyerek elfordította a fejét. A kontrollcsoportba tartozó csecsemöknél a fejfordítás mozgásba hozott egy mobilt az ágy ellenkezö oldalán. Ezeknél a gyerekeknél a fejfordítás és a mobil mozgása között tehát kontingencia volt: a mobil nagyobb valószínüséggel mozgott a fej fordítása után, mint anélkül. A csecsemök gyorsan megtanulták a fejfordítást, és az öröm jeleivel (mosollyal, gügyögéssel) reagáltak a mobil mozgására. A helyzet egészen máshogy alakult a kísérleti csoportban. A mobil nekik körülbelül ugyanolyan gyakran mozgott, mint a kontrollcsoport esetén, de hogy mozgott-e, vagy sem, arra nem volt befolyásuk. Vagyis a kísérleti csoportban nem volt a fejfordítás és a mobil mozgása között kontingencia. Ezek a gyerekek nem tanulták meg a fejüket gyakrabban fordítani, és egy idö után nem mutatták az öröm jeleit sem. Úgy tünik, a mobil a felette gyakorolt befolyás hiányában elvesztette megerösítö jellegét.*

BIOLÓGIAI KORLÁTOK

Ahhoz hasonlóan, ahogy a klasszikus kondicionálásnál láttuk, a biológiai tényezök az operáns kondicionálás által tanulható viselkedéseket is behatárolják. A korlátok magukban foglalják a válaszok és megerösítések közötti lehetséges kapcsolatokat. Galambok kétféle tanulási helyzetében mutathatjuk be ezt: a jutalmazásos tanulásban, ahol az állat egy élelemmel megerösített választ tanul meg; és a menekülö tanulásban, ahol az állat egy olyan választ tanul meg, amelynek megerösítése az áram­ütés kikapcsolása. Jutalmazás esetén a galambok gyorsabban tanulnak, ha a válasz egy gomb csipegetése, mint ha szárnycsapkodás. Menekülés esetén pont fordítva: gyorsabban tanulnak, ha a válasz szárnycsapkodás, mint ha csipegetés (Bolles, 1970).

Ismételten azt látjuk, hogy az eredmények nem illeszkednek ahhoz a behaviorista nézethez, hogy a tanulásnak ugyanazon törvényei alkalmazhatók minden helyzetben, ugyanakkor jól értelmezhetök etológiai nézöpontból. A galambok jutalmazása esetünkben evés volt, és a csipegetés (szemben a szárnycsapkodással) a madarak természetes táplálkozási aktivitásának része. Ésszerü tehát a táplálkozás és a csipegetés közti, genetikailag meghatározott kapcsolat feltételezése. Hasonlóan, a menekülési választ veszélyhelyzetben kívántuk meg, és a galambok természetes reakciója a veszélyre a szárnycsapkodás (és nem a csipegetés). Közismert, hogy a madaraknak kevés védekezöreakciójuk van, és csak akkor képesek gyorsan megtanulni a menekülést, hogyha a releváns válasz a természetes védekezöreakcióik egyike. Összegezve, az operáns kondicionálás is inkább a viselkedési tervrajzba illeszkedö, mintsem önkényes asszociációk tanulásának eszköze.

Komplex tanulás

Kognitív nézöpontból a tanulás - és általában az intelligencia - kulcsa az élölény azon képességében rejlik, hogy a világ egyes vonatkozásait mentálisan reprezentálja (leképezi), és azután ezeken a mentális reprezentációkon hajt végre müveleteket, és nem a valóságos világban. Ami mentálisan leképezödik, az sok esetben események és ingerek közötti asszociáció; ezek a klasszikus és operáns kondicionálás esetei. Más esetekben a reprezentációk a világ komplexebb vonatkozásait képezhetik le. Lehetnek például a környezetröl alkotott térképek vagy olyan absztrakt fogalmak, mint az ok. Olyan esetek is vannak, ahol a mentális reprezentációkon elvégzett müveletek bonyolultabbak, mint az asszociatív folyamatok. E müveletek a mentális próba-szerencse alakját ölthetik: az élölény fejben próbálja ki a lehetöségeket. A müveletek egy többlépéses stratégiát is alkothatnak, amelyben bizonyos lépéseket csak azért teszünk meg, hogy megtehessük a következöt. A stratégiák feltételezése különösen furcsának tünik, ha fenntartjuk azt a feltevést, hogy a tanulás egyszerü asszociációkból épül fel. A következökben szemügyre vesszük a tanulás azon jelenségeit, amelyek közvetlenül rámutatnak a nem asszociatív reprezentációk és müveletek szükségességére. Ezek közül néhány jelenség állatokra vonatkozik, mások a kondicionáláshoz hasonló feladatokat végrehajtó embereken tapasztalhatók.

KOGNITÍV TÉRKÉPEK ÉS ABSZTRAKT FOGALMAK

A tanulás kognitív megközelítésének egyik korai védelmezöje Edward C. Tolman volt, akinek a kutatásai azzal foglalkoztak, hogy hogyan találja meg bonyolult útvesztökben az utat a patkány (Tolman, 1932). Szerinte a bonyolult útvesztökben futó patkány nem jobbra és balra fordulások sorozatát tanulja meg, hanem egy kognitív térképet alakít ki - amely az útvesztö alaprajzának mentális reprezentációja.

A kognitív térképek létezését újabb kutatások is igazolják. Figyeljük meg a 7.9. ábra útvesztöjét. Az útvesztö egy középsö területböl és nyolc azonos, sugárirányú folyosóból áll. A kutatók az egyes próbákban minden folyosó végébe élelmet helyeznek; a patkánynak azt kell megtanulnia, hogy eljusson minden folyosóba (és megszerezze az ott lévö ételt) anélkül, hogy visszatérne azokba, amelyekben már volt. A patkányok figyelemreméltóan gyorsan tanulják ezt meg; 20 próba után gyakorlatilag sosem térnek vissza a már meglátogatott folyosókba. (A patkányok akkor is jól teljesítettek, ha az útvesztöt borotválkozás utáni arcszesszel szagosították, hogy elkerüljék a szaglási jelzöingerek szerepét a még ételt tartalmazó folyosók megtalálásában.) A legfontosabb eredmény, hogy a patkány nem állít fel olyan stratégiát, mint az ember - például hogy mindig ugyanabban a sorrendben menjen végig a folyosókon, mondjuk az óramutató járásával megegyezöen. Ehelyett a patkány véletlenszerüen látogatja a folyosókat, jelezve ezzel, hogy nem valamiféle merev válaszsort tanult meg. Akkor viszont mit tanult meg? Valószínüleg kialakította az útvesztö belsö reprezentációját, amely a folyosók közti térbeli kapcsolatokat tartalmazza, és az egyes próbákban "mentálisan kipipálja" azokat a folyosókat, amelyekben már járt (Olton, 1978, 1979).

Patkányok helyett föemlösökkel végzett vizsgálatok még erösebb bizonyítékot szolgáltattak a komplex mentális reprezentációk létezése mellett. Különösen meglepöek azok a kutatások, amelyek kimutatják, hogy a csimpánzok olyan absztrakt fogalmakat is képesek megtanulni, amelyeket régebben egyedül az embernek tulajdonítottak. A tipikus kísérletben a csimpánzok különbözö alakú, színü és méretü müanyag zsetonokat mint szavakat tanultak meg használni. Megtanulták például, hogy az egyik zseton az "alma", a másik a "papír", ahol is a zseton fizikailag semmiben sem emlékeztetett az adott tárgyra. Az a tény, hogy ezt a csimpánzok meg tudták tanulni, azt jelenti, hogy megértenek olyan konkrét fogalmakat, mint a "papír" vagy az "alma". Még meglepöbb, hogy olyan absztrakt fogalmaik is vannak, mint az azonos, a különbözö és az ok. Vagyis a csimpánzok meg tudják tanulni, hogy az "azonos" zsetont használják, ha két "alma" vagy két "narancs" zsetont látnak, és a "különbözö" zsetont használják, ha egy "alma" és egy "narancs" zsetont látnak. A csimpánzok - úgy tünik - megértik az oksági kapcsolatot is: használják az "ok" zsetont, amikor papírdarabokat és ollót mutatunk, de nem használják, ha egész papírlapot és ollót mutatunk (Pre­mack, 1985a; Premack és Premack, 1983).

BELÁTÁSOS TANULÁS

Míg a komplex tanulást sok korai kutató alacsonyabb rendü fajok segítségével próbálta tanulmányozni, mások úgy gondolták, hogy a kognitív megközelítés számára a legjobb bizonyítékokat a magasabb rendü fajok, különösen az emberszabásúak szolgáltathatják. E kutatók közül Wolfgang Köhlernek az 1920-as években csimpánzokkal végzett kutatásai voltak különösen fontosak. Köhler olyan problémákat adott csimpánzainak, melyek teret engedtek a belátásnak, mivel a probléma egyik részlete sem volt rejtve (szemben a Skinner-doboz ételadagolójával, amely az állat számára nem látható). Tipikus kísérleteiben Köhler a csimpánzot egy zárt területre helyezte el valamilyen kívánatos gyümölccsel (általában banánnal) együtt, amelyet azonban nem ért el. Hogy elérje a gyümölcsöt, az állatnak a közelében lévö tárgyakat eszközként kellett használnia. A csimpánzok általában megoldották a problémát, mégpedig olyan módon, ami valamilyen belátásra utal. Jellegzetes a következö, Köhlertöl származó leírás:

Szultán [Köhler legintelligensebb csimpánza] a rács mellett guggol, de nem éri el a kívül fekvö gyümölcsöt a nála lévö rövid bot segítségével. Egy hosszabb bot van a rácson kívül, kb. kétméternyire, a ráccsal párhuzamosan. Ezt nem tudja kézzel megfogni, de behúzhatná a kis bottal. [Egy hasonló, több-botos problémát a 7.10. ábra szemléltet.] Szultán megpróbálja elérni a gyümölcsöt a rövidebb bottal. Nem sikerül, leszakít egy darabot a ketrece hálójából kilógó drótból, de hiába. Aztán bámészkodik (mindig vannak a próbálkozások között hosszú szünetek, amikor az állatok alaposan átvizsgálják az egész általuk belátható területet). Hirtelen megint felkapja a kis botot, odamegy a rácshoz, éppen a hosszú bottal szemben, kapargat felé a kicsivel, megkaparintja, és átmegy vele a tárgy (gyümölcs) felé esö oldalra, és megszerzi a gyümölcsöt. Attól a pillanattól kezdve, hogy ránéz a hosszú botra, eljárása egy összefüggö, törés nélküli egész, és bár a nagyobb bot bepiszkálása a kisebbel egy teljes, magában is érthetö cselekvés, a megfigyelés mégis azt mutatja, hogy mindez teljesen hirtelen következik egy habozási, bizonytalansági - bámészkodási - intervallumra, amelynek kétségkívül kapcsolata van a céltárggyal, és azonnal beolvad a végcél megszerzésének akciójába. (Köhler, 1925, 174-175. o.)

E csimpánzok teljesítménye számos szempontból eltér Thorndyke macskáinak vagy Skinner patkányainak és galambjainak viselkedésétöl. Egyrészt a megoldás hirtelen jelenik meg, nem pedig egy fokozatos próba-szerencse folyamat eredménye. Másrészt miután a csimpánzok egyszer megoldottak egy problémát, a késöbbiekben ugyanezt már csak nagyon kevés irreleváns mozgással oldják meg. Ez a legnagyobb különbség a patkányhoz képest, amely a Skinner-dobozban nagyon sok próbán keresztül folytatja irreleváns válaszait. Köhler csimpánzai az általuk megtanultakat könnyedén átviszik új szituációkra is. Például az egyik feladatban Szultán nem ketrecben volt, de néhány banán túl magasan volt elhelyezve ahhoz, hogy elérje öket (7.11. ábra). Hogy megoldja a problémát, Szultán egymásra rakott néhányat a körülötte heverö ládákból, felmászott az "emelvényre", és megszerezte a banánt. A további feladatokban, ha a banán túl magasan volt, Szultán más tárgyakat keresett az emelvény építéséhez; néha asztalt vagy egy kis létrát használt, az egyik esetben pedig magát Köhlert húzta oda, hogy emelvényként használja.

Van tehát három döntö jellegzetessége a csimpánzok problémamegoldásának: a hirtelenség, az egyszer felfedezett megoldás késöbbi hozzáférhetösége és átvihetösége hasonló szituációkra. Ezek nem illeszthetök bele a Thorndyke, Skinner és tanítványaik által megfigyelt próba-szerencse viselkedés alapján kialakított behaviorista elképzelésekbe. A csimpánzok megoldásai inkább egy mentális próba-szerencse folyamatot tükrözhetnek. Vagy­is az állat kialakítja a problémának egy mentális reprezentációját, addig manipulálja annak komponenseit, amíg eljut a megoldáshoz, és azután a valóságos világban kivitelezi a megoldást. A megoldás tehát azért tünik hirtelennek, mert a kutatók nem férnek hozzá a csimpánz mentális folyamataihoz. A megoldás késöbb is hozzáférhetö, mert a mentális reprezentáció idöben fennmarad, és átvihetö, mert a reprezentáció vagy elég absztrakt ahhoz, hogy az eredeti szituációnál többet fedjen le, vagy elég rugalmas, hogy kiterjeszthetö legyen új helyzetekre.

Köhler eredménye arra utal, hogy a komplex tanulásnak gyakran két fázisa van. A kezdö fázisban problémamegoldást használunk, hogy levezessük a megoldást; a második fázisban a megoldást az emlékezetben tároljuk, és elöhívjuk, amikor hasonló problémával szembesülünk. A komplex tanulás tehát szorosan kötödik az emlékezéshez és a gondolkodáshoz (a következö két fejezet témáihoz). E kétfázisos szerkezet továbbá nemcsak a csimpánzok tanulását jellemzi, de sok esetben az emberek komplex tanulását is. Söt legutóbb olyan mesterségesintelligencia-programokba is beépítették, amelyek az emberi tanulást próbálják meg szimulálni (Rosenbloom, Laird és Newell, 1991).

ELŐZETES HIEDELMEK

Az állati tanulás kutatása hajlamos volt a tökéletesen bejósolható kapcsolatok tanulását hangsúlyozni. A klasszikus kondicionálás legtöbb kísérletében például a CS-t 100 százalékban UCS követte. A való életben viszont az ingerek és az események közötti kapcsolatok nem tökéletesen bejósolhatóak. A tökéletlen kapcsolatok asszociatív tanulásának kutatásait elsösorban emberekkel végezték. Ezek közül a kutatások közül sokban egészen újszerü feladatokat alkalmaztak, amelyeknek nem volt sok köze a kísérleti személyek elözetes ismereteihez, hiedelmeihez. Ilyen esetekben az emberek elég érzékenyek az ingerek közötti objektív viszonyok erösségére (Shanks, 1987; Wasserman, 1990). Most viszont éppen azokat a kutatásokat vesszük szemügyre, amelyekben a feladat szempontjából az emberek elözetes hiedelmei relevánsak lehetnek. Ezek a kutatások azt mutatják, hogy elözetes hiedelmeink meghatározhatják, hogy mit tanulunk meg, ami viszont arra utal, hogy a bemenö információk közötti asszociációk képzésén túl a tanulásban más folyamatok is részt vesznek.

A szóban forgó kísérletekben különbözö inger­páro­kat mutatnak be (mondjuk egy ember képét és leírását), és a kísérleti személy feladata, hogy megtanulja a párok tagjai közötti kapcsolatot (mondjuk hogy egy magas férfi képe egy bizonyos leíráshoz kötödik). Az elözetes hiedelmek szerepét néhány olyan eset bizonyítja, amelyekben valójában nincs semmilyen kapcsolat az ingerek között, a kísérleti személyek mégis "tanulnak" ilyen kapcsolatokat. Az egyik kísérletben a személyek elmebetegek által készített rajzok és a betegek által mutatott tünetek lehetséges kapcsolataival foglalkoztak. Minden próbában egy beteg által készített emberrajzot és hat tünet egyikét mutatták be; olyanokat, hogy "gyanakszik másokra" és "gondoskodást igényel". A személyek feladata az volt, hogy meghatározzák, kapcsolódnak-e az egyes tünetek a rajzok valamilyen jellegzetességeihez (például a szem vagy a száj alakjához). A valóságban a hat tünetet véletlenszerüen párosították a rajzokkal úgy, hogy nem volt semmilyen kapcsolat a rajzok és a tünetek között. Ennek ellenére a személyek következetesen ilyen kapcsolatokról számoltak be, és ezek a kapcsolatok valószínüleg olyanok voltak, amelyeket már a kísérletben való részvétel elött hittek: például hogy a nagy szemek gyanakvással, a nagy száj pedig a gondoskodás utáni vággyal társul. Ezeket a nem létezö, de kézenfekvö kapcsolatokat álasszociációknak nevezzük (Chap­man és Chapman, 1967).

Az elözö kísérletben az elözetes hiedelmek határozták meg, hogy mit "tanultak meg" a személyek. Minthogy az elözetes hiedelmek az ember ismereteinek a részét képezik, ezek az eredmények az effajta tanulás kognitív jellegét tanúsítják. Ez a kísérlet azonban semmit sem mond arról, hogyan folyik a tanulás akkor, amikor ténylegesen létezik egy megtanulható objektív kapcsolat. A következö kutatás ezt a kérdést elemzi.

A kísérleti személyek a vizsgálat minden egyes próbájában egy egyén becsületességének két mutatójáról kaptak információt, amelyek azonban két teljesen különbözö helyzetböl származtak. Az egyik például az volt, hogy milyen gyakran másolja le egy fiú egy osztálytársa házi feladatát, míg a másik arra vonatkozott, hogy milyen gyakran füllent otthon. Jól ismert tény, hogy a legtöbb ember (tévesen) úgy véli, hogy ugyanannak a jellemvonásnak (mint például a becsületesség) a két mutatója mindig erösen korrelál. Ez volt itt az elözetes hiedelem. Valójában azonban a becsületesség két mutatója közötti kapcsolat a kísérleti feltételektöl függöen változott, és néha nagyon gyenge volt. A személyek feladata az volt, hogy becsüljék meg ennek a viszonynak az erösségét egy 0 (nincs kapcsolat) és 100 (tökéletes kapcsolat) közötti skálán. Az eredmények azt mutatták, hogy a kísérleti személyek következetesen felülbecsülték a kapcsolat erösségét. Elözetes hiedelmük, miszerint a becsületes személy minden helyzetben becsületes, több kapcsolatot láttatott velük annál, mint amennyi valójában az eléjük tárt információkban benne volt (Jennings, Amabile és Ross, 1980).

A fenti kísérletben a tanuló elözetes hiedelmei nem egyeztek meg a megtanulandó, objektív kapcsolatokkal. Ezekben az esetekben a hiedelmek és az adatok egymásnak ellentmondanak. Az ilyen helyzetekben az emberek általában ragaszkodnak elözetes hiedelmeikhez. Ha úgy vélik, hogy egy személy két különbözö helyzetbeli becsületessége szoros kapcsolatban kell legyen, "felfedezhetnek" ilyen kapcsolatot még akkor is, ha nincs valódi együttjárás. Amint azonban az adatok egyre nyilvánvalóbbá válnak, végül is az elözetes hiedelmek megadják magukat, és azt tanuljuk meg, ami a tényleges valóság (Alloy és Tabachnik, 1984).

Ezeknek a kísérleteknek az eredményei arra emlékeztetnek, amit az 5. fejezetben felülröl lefelé irányuló folyamatoknak neveztünk. Ezek olyan helyzetek voltak, amelyekben az észlelö egyén a tényleges bemenetet az elvárásaival ötvözve hozza létre a végsö észleletet. A felülröl lefelé irányuló tanulás esetén a tanuló egyén a kapcsolatra vonatkozó tényleges adatokat ötvözi a kapcsolatra vonatkozó elözetes hiedelmeivel, és ennek alapján becsüli meg a kapcsolat erösségét.

Az elözetes hiedelmek hatása fontos tanulságokat hordoz az oktatás számára. Valamilyen téma, mondjuk az emésztés élettana tanításakor nem lehet a tárgyra vonatkozó elözetes hiedelmeket figyelmen kívül hagyni. A diák sokszor a korábbi hiedelmei közé kísérli meg beilleszteni az új információkat. Oktatási szempontból ezért a legjobb ezeket az elözetes hiedelmeket a felszínre hozni, hogy a tanár szembesülhessen velük, ha azok netán tévesek (Genter és Collins, 1983).

Ezek a kísérletek az elözetes hiedelmek szerepének fontosságát demonstrálják az emberi tanulásban, így a tanulás kognitív nézöpontját erösítik. Bizonyos fokig azonban ezek a kutatások a tanulás etológiai megközelítéséhez is kötödnek. Ahogy a patkányok és a galambok csak olyan asszociációkat tanulnak meg, amelyekre a törzsfejlödés felkészítette öket, az emberek tanulását is behatárolják elözetes hiedelmeik. Valamilyenfajta korlátok nélkül talán túl sok lehetséges asszociációt kellene figyelembe vennünk, és így az asszociációs tanulás kao­tikussá, ha nem egyenesen lehetetlenné válna.

Biológiai és pszichológiai megközelítések

A biológiai korlátok leírása a viselkedés biológiai megközelítésének része. Az ebben a fejezetben látott etológiai kutatások tehát a biológiai és pszichológiai megközelítések kölcsönhatásának egy új változatát mutatják. Láttuk például, hogyan adnak értelmet az etológiai fogalmak a korábbi pszichológiai eredményeknek (mondjuk annak, hogy a galambok gyorsabbak a jutalmazásos tanulásban, ha a válasz csipkedés, de gyorsabbak a meneküléses tanulásban, ha a válasz szárnycsapkodás). Az etológia hozzájárulásán kívül arról is szóltunk, hogy az idegi folyamatok figyelembevétele itt is sikeresen ötvözhetö a pszichológiai kutatásokkal. Megtárgyaltuk az olyan elemi tanulásfajták, mint a habituáció és a szenzi­tizáció idegi alapjait, rámutatva a tanulás lehetséges neurokémiai közvetítöire.

Érdemes azonban megjegyezni, hogy keveset mondhatunk a tanulás biológiai alapjairól, ha a komplex tanulásról van szó. Itt szinte minden kutatás pszichológiai szinten folyik, és ott is elsösorban kognitív nézöpontból. Ez a helyzet azonban hamarosan megváltozhat, minthogy a kutatók a komplex tanulást egyre inkább az egyik úttörö kutatási területnek tekintik.

Összefoglalás

 A tanulás úgy határozható meg, mint a viselkedés viszonylag állandó megváltozása gyakorlás eredményeképpen. Négyféle tanulás különböztethetö meg: a) a habituáció, amelyben az élölény megtanulja figyelmen kívül hagyni az ismerös és következmények nélküli ingereket, b) a klasszikus kondicionálás, amelyben azt tanulja meg, hogy egy bizonyos ingert egy másik követ, c) az operáns kondicionálás, amelyben az élölény megtanulja, hogy egy válasz egy bizonyos következményhez vezet, és d) a komplex tanulás, amely több, mint asszociációk kialakítása.

 A tanulás korai kutatásait behaviorista megközelítéssel végezték. Ez a legtöbbször azt feltételezte, hogy a) a viselkedés jobban megérthetö külsö, mint belsö okokból, b) a tanulás építökövei az egyszerü asszociációk, és c) különbözö fajok és különbözö helyzetek esetén is azonosak. Ezek az elöfeltevések a késöbbi kutatások nyomán módosultak. A tanulás mai elemzésében a viselkedéses elvek mellett a kognitív tényezöket és a biológiai korlátokat is figyelembe veszik.

 Pavlov kísérletei kimutatták, hogy ha egy feltételes inger (CS) következetesen megelöz egy feltétlen ingert (UCS), a CS az UCS jelzésévé válik, és feltételes választ (CR) vált ki, amely gyakran emlékeztet a feltétlen válaszra (UCR). A CR-t bizonyos mértékig a CS-hez hasonló ingerek is kiváltják, bár az ilyen generalizáció diszkriminációs tanulással korlátok közé szorítható. E jelenségek annyira különbözö élölényekben is megjelenhetnek, mint a laposférgek és az ember. Söt a klasszikus kondicionálás az olyan emberi jelenségek elemzésében is alkalmazható, mint a kondicionált félelem és a kondicionált drogtolerancia. Ez utóbbi esetben a kábítószerhez asszociált feltételes válasz ellentéte a kábítószer hatásának.

 A kondicionálásban kognitív tényezök is szerepet játszanak. A klasszikus kondicionálás létrejöttéhez a CS az UCS megbízható bejósolója kell legyen, azaz az UCS magasabb valószínüséggel kell megjelenjen akkor, amikor a CS jelen volt, mint ha nem. A bejósolhatóság fontosságát a blokkolás jelensége is mutatja: ha egy CS megbízhatóan elöre jelez egy UCS-t, és egy másik CS-t vezetünk be, az új CS és az UCS közötti kapcsolatra nem történik tanulás. A klasszikus kondicionálás modelljei a bejósolhatóság és a meglepödés tényezöire alapoznak.

 A behaviorizmus etológiai kihívása vitatja, hogy a tanulás törvényei ugyanazok a különbözö fajoknál és az egyes fajokon belül különbözö helyzetekben. Az etológusok szerint amit az állat megtanulhat, azt genetikailag meghatározott "viselkedési tervrajza" határolja be. A tanulás ilyen korlátaira bizonyítékok az íz­el­ke­rülés tanulmányozásából származnak. Amíg a patkányok könnyen megtanulják a rosszullét érzését egy oldat ízével összekapcsolni, nem képesek a rosszullétet a fényjelzéshez asszociálni. A madarak éppen ellenkezöleg, megtanulják a fény és a rosszullét, de nem tanulják meg az íz és a rosszullét összekapcsolását. Ezek az eltérések a patkányok és galambok élelemkeresö viselkedésének veleszületett különbségeiben gyökereznek.

 Az operáns kondicionálás olyan helyzetekkel foglalkozik, amelyekben a válasz egy a környezeten végrehajtott spontán cselekvés, nem pedig egy feltétlen inger következménye. Legkorábbi rendszeres tanulmányozása Thorndyke nevéhez füzödik, aki kimutatta, hogy az állatok próba-szerencse viselkedést végeznek, és hogy a megerösítéssel követett viselkedés valószínübbé válik (az effektus törvénye).

 Skinner kísérleteiben patkányok és galambok olyan egyszerü válaszokat tanulnak, mint például a pedálnyomás, hogy megerösítést kapjanak. A válasz gyakorisága hasznos mértékegysége a válasz erösségének. A formálás az új válaszok kialakításának eljárása, amelyben csak azokat a válaszváltozatokat erösítik meg, amelyek a kísérletvezetö által kívánt irányba térnek el. Az operáns kondicionálás elvei a gyereknevelésben is hasznosíthatók.

 Számos jelenség tanúsítja az operáns kondicionálás általánosságát. Az egyik a kondicionált megerösítés, amelyben a megerösítéssel összekapcsolódó inger saját megerösítö hatékonyságot nyer. Fontos jelenségek még a generalizáció és a diszkrimináció. Az élölények generalizálják válaszaikat a hasonló helyzetekre, bár a gene­ralizációt egy diszkriminatív inger kontrollálhatja. Ha egy viselkedés megszilárdult, az részleges megerösítéssel is fenntartható. Azt, hogy mikor adagolnak megerösítést, a megerösítési terv határozza meg, amely lehet rögzített arányú, változó arányú, rögzített idejü és változó idejü.

 Az operáns kondicionálás megerösítöje averzív esemény, például áramütés is lehet. Háromféle averzív kondicionálás van. Büntetés esetén a választ egy averzív esemény követi, amely a válasz gátlását eredményezi. A menekülö tanulásban az élölény megtanulja, hogy leállítson egy averzív eseményt. Az elkerülö tanulással az élölény megtanul egy averzív eseményt megakadályozni még annak bekövetkezése elött.

 Az operáns kondicionálásban kognitív tényezök is szerepet játszanak. Az operáns kondicionálás létrejöttéhez az élölénynek úgy kell vélnie, hogy a megerösítés legalább részben az ö befolyása alatt áll, azaz észlelnie kell válaszai és a megerösítések közötti kontingenciákat. Az operáns kondicionálást biológiai korlátok is befolyásolják, például abban, hogy mely megerösítö mely válaszhoz kapcsolódhat. Galamboknál élelem megerösítö esetén gyorsabb a tanulás, ha a válasz csipkedés, mint ha szárnycsapkodás; amikor a megerösítö egy áram­ütés vége, gyorsabb a tanulás, ha a válasz szárnycsapkodás, mint ha csipkedés.

 Kognitív nézöpontból a tanulás kulcsa az élö­lény azon képességében rejlik, hogy a világ egyes vonatkozásait mentálisan reprezentálja, és aztán ezeken a mentális reprezentációkon hajt végre müveleteket, nem a valóságos világban. Komplex tanulás esetén a mentális reprezentációk nemcsak asszociációkat tartalmaznak, és a mentális müveletek egy stratégiává állhatnak össze. Az állatok komplex tanulásának kutatása azt jelzi, hogy a patkányok kialakíthatják környezetük kognitív térképét.  További kutatások demonstrálják, hogy csimpánzok belátással képesek problémákat megoldani, és e megoldásokat általánosítják is a hasonló problémákra.

A nem tökéletesen elörejelezhetö kapcsolatok tanulásában az emberek gyakran elözetes hiedelmeiket hívják segítségül. Emiatt olyan kapcsolatokat is észlelnek, amelyek a valóságban nincsenek jelen (álasszociációk). Amikor a kapcsolat valódi, az elözetes hiedelmek a bejósló erö túlbecsülésére vezethetnek. Amikor a tényleges kapcsolat egy elözetes hiedelemnek ellentmond, a tanuló sokszor a hiedelmét részesíti elönyben. Ezek a hatások a felülröl lefelé irányuló folyamatok szerepét mutatják a tanulásban.

További olvasmányok

Ádám, 1976

Barkóczi és Putnoky, 1984

Buzsáki, 1984

Csányi, 1977, 1994, 1999

Hebb, 1974

Kardos, 1988

Skinner, 1973

7.1. TÁBLÁZAT

Blokkolási kísérlet. Egy olyan kísérlet terve, amely kimutatja, hogy az elözöleg tanult kapcsolat megakadályozhatja egy új asszociáció kialakulását (Kamin, 1969 nyomán)

1. 2. 3.

Kísérleti csoport fény ŕ áramütés fény + hang ŕ áramütés hang ŕ nincs feltételes válasz

Kontrollcsoport fény + hang ŕ áramütés hang ŕ feltételes válasz

7.2. TÁBLÁZAT

Ízelkerülés és a kondicionálás korlátai. Egy olyan kísérlet terve, amely kimutatja, hogy az íz jobban jelzi a rosszullétet, mint az áramütést, a fény + hang viszont jobban jelzi az áramütést, mint a rosszullétet (Garcia és Koelling, 1966 nyomán)

1. 2. 3.

Kísérleti csoport íz és fény + hang rosszullét íz ŕ elkerülés

fény + hang ŕ nincs elkerülés

Kontrollcsoport íz és fény + hang áramütés íz ŕ nincs elkerülés

fény + hang ŕ elkerülés

Vitatott kérdések

A habituáció és a szenzitizáció idegi alapja

A szövegben ismertettük a legfontosabb információkat arról a szerkezeti változásról, amely a habituációt és a szenziti­zációt megalapozza a szinapszisokban. Ott azonban csak a felszínét érintettük ennek a nagy jelentöségü kutatásnak.

Lássuk tehát Eric Kandel és munkatársai kutatását részleteiben. Ezek a kutatók csigákkal dolgoznak, mert a csiga idegsejtjei szerkezetükben és müködésükben az emberéhez hasonlóak, idegrendszerük azonban elég egyszerü ahhoz, hogy a kutatók az egyedi sejteket is tanulmányozhassák. A csigában ugyanis az idegsejtek száma csak néhány ezer (szemben az ember milliárdjaival). Továbbá a csiga idegsejtjei 500-1500 neuront tartalmazó elkülönülö csoportokba (ganglionokba) szervezödnek, és egyetlen ganglion vezérelheti például a habituációt vagy a szen­zi­ti­zációt. Mindez lehetövé teszi az elemi tanulás "sejtröl sejtre" történö feltérképezését.

Az Aplysiára, erre a nagy tengeri csigára esett a kutatók választása, amelynek különösen érdekes viselkedése az úgynevezett visszahúzási válasza. Amint az 1. ábrán látható, az Aplysia kopoltyúja egy üregben helyezkedik el, amelyet egy köpenynek nevezett védölepel borít, ez a lepel pedig egy húsos tölcsérben, az úgynevezett szifonban végzödik. Ha a szifont érintéssel ingereljük, mind a szifon, mind a kopoltyú visszahúzódik az üregbe. A visszahúzást egyetlen ganglion szabályozza, amelyen a habituáció, illetve a szen­zi­ti­záció vizsgálható.

A habituáció vizsgálatakor a kísérlet minden próbájában a kutatók gyengén megérintik a csiga szifonját. Kezdetben a kopoltyú-visszahúzó reflex erös, de 10 vagy 15 próba után fokozatosan gyengül. Milyen sejtszintü események közvetítik ezt a habituációs viselkedést? A szifon ingerlése 24 szenzoros neuront aktivál, melyek mindegyike 6, a kopoltyú izmait beidegzö motoros neuront ingerel. A rendszer átlátható, ha megvizsgáljuk egy szenzoros és egy motoros neuron kapcsolatát (lásd a 2. ábra felsö részén). Az ábrán kis háromszögek mutatják a neuronok közti szinaptikus kapcsolatokat, ahol a szinapszisba beleértendö az a rés is, amelyet kémiai neuro­transzmitterek hidalnak át. Az Aply­siá­ban a szenzoros neuron által a motoros neuron felé kibocsátott neuro­transzmitter okozza a kopoltyú visszahúzását, és a neuro­transzmitter mennyiségének csökkenése közvetíti a visszahúzási válasz habituációját. Így a tanulás ezen elemi formája a sejtek közti szinaptikus kapcsolatokban kémiailag elöidézett változásnak köszönhetö (Kandel, 1979).

A szenzitizáció is hasonlóan, de némiképp bonyolultabban müködik. A kopoltyú visszahúzásának szenzitizálása érdekében a kutatók enyhén megérintik a szifont, de ezzel egy idöben erös ingert alkalmaznak az állat farkán. Néhány ilyen próba után a kopoltyú-visszahúzás kifejezettebbé válik. A közvetítö idegi kapcsolatokat a 2. ábra alsó részén ábrázoltuk. Mivel most két ingert kell összekötni - a szifon megérintését és a farok ingerlését -, egy hidat kell képezni a két idegpálya között. A híd a szifon neurális köréhez a farokból származó kapcsolatokat tartalmaz. Az egyik új kapcsolat egy szinapszis a farok szenzoros neuron­ja és egy fa­ci­li­tá­ló inter­neuron (olyan serkentö neuron, amely más neuronokat kapcsol össze) között, a másik az a szinapszis, amelyik a facilitáló interneuront köti össze azzal a körrel, amely a kopoltyú visszahúzását végzi. Lényegében tehát a farokra adott erös ingerböl származó idegi aktivitás módosítja a kopoltyú-visszahúzást megalapozó neurális kör müködését. A tanulást ismét abban a neuro­transzmitterben beálló változások közvetítik, amely a szifon szenzoros neuronja és a kopoltyú motoros neuron­ja közti rést hidalja át, de ebben az esetben a változást a szenzoros neuron által kibocsátott neurotranszmitter meny­nyiségének növekedése jelenti (Bailey, Chen, Keller és Kandel, 1992; Castel­luci és Kandel, 1976).

Ezek az eredmények azt jelzik, hogy - legalábbis egyszerübb élölények esetén - a tanulás biológiai alapja az egyes idegsejtekre lokalizálható. További kérdés, hogy vajon ugyanilyen szerkezeti változások jellemzik-e a tanulás fejlettebb formáit magasabb rendü élölényekben.