Pavlovs Hunde und klassische Konditionierung

Eine der aufschlussreichsten Studien der Verhaltenspsychologie wurde vom russischen Physiologen Ivan Pavlov (1849-1936) in einer Reihe von Experimenten durchgeführt, die heute als ‚Pavlovs Hunde‘ bezeichnet werden. Seine Forschung wurde bekannt für die Demonstration der Art und Weise in der klassischen Konditionierung (auch als Pawlowsche Konditionierung bezeichnet) könnte verwendet werden, um eine bestimmte Assoziation zwischen dem Auftreten eines Ereignisses in der Erwartung eines anderen zu kultivieren.

Pavlovs Hundeexperimente

Pavlov stieß bei seiner Erforschung des Magensystems von Tieren ungewollt auf klassische Konditionierung. Bei der Messung der Speichelflussraten von Hunden stellte er fest, dass sie Speichel produzieren würden, wenn sie in Erwartung der Fütterung Nahrung hörten oder rochen. Dies ist eine normale Reflexreaktion, die wir erwarten würden, da Speichel eine Rolle bei der Verdauung von Lebensmitteln spielt.

Die Hunde begannen jedoch auch zu speicheln, wenn Ereignisse auftraten, die sonst nichts mit der Fütterung zu tun hätten. Indem Pavlov den Hunden vor dem Füttern Geräusche vorspielte, zeigte er, dass sie dazu konditioniert werden konnten, neutrale, nicht verwandte Ereignisse unbewusst mit dem Füttern zu assoziieren2.

Versuchsablauf

Pavlovs Hunde wurden jeweils in eine isolierte Umgebung gebracht und in einem Geschirr mit einer Futternapf vor ihnen zurückgehalten, und ein Gerät wurde verwendet, um die Geschwindigkeit zu messen, mit der ihre Speicheldrüsen Sekrete bildeten. Diese Messungen würden dann auf einer rotierenden Trommel aufgezeichnet, so dass Pavlov die Speichelflussraten während der gesamten Experimente überwachen könnte.

Er stellte fest, dass die Hunde zu speicheln begannen, wenn eine Tür geöffnet wurde, damit der Forscher sie füttern konnte.

Diese Antwort demonstrierte das Grundprinzip der klassischen Konditionierung. Ein neutrales Ereignis wie das Öffnen einer Tür (ein neutraler Stimulus, NS) könnte mit einem anderen folgenden Ereignis in Verbindung gebracht werden – in diesem Fall dem Füttern (bekannt als der unkonditionierte Stimulus, UCS). Diese Assoziation könnte geschaffen werden, indem der neutrale Reiz zusammen mit dem unkonditionierten Reiz wiederholt wird, der zu einem konditionierten Reiz wird, der zu einer konditionierten Reaktion führt: Speichelfluss.

Pavlov setzte seine Forschung fort und testete eine Vielzahl anderer neutraler Stimuli, die sonst nicht mit dem Erhalt von Nahrung verbunden wären. Dazu gehörten präzise Töne, die von einem Summer erzeugt wurden, das Ticken eines Metronoms und Elektroschocks.

Die Hunde würden eine ähnliche Assoziation zwischen diesen Ereignissen und dem folgenden Futter zeigen.

Die Implikationen für Pavlovs Ergebnisse sind signifikant, da sie auf viele Tiere, einschließlich Menschen, angewendet werden können.

Wenn Sie zum Beispiel zum ersten Mal jemanden gesehen haben, der einen Ballon und einen Stift in der Nähe hielt, haben Sie vielleicht in Erwartung beobachtet, wie er den Ballon platzte. Nachdem dies mehrmals passiert war, würden Sie das Halten des Stifts am Ballon mit dem folgenden Knall in Verbindung bringen. Wie bei Pawlows Hunden führte die klassische Konditionierung dazu, dass Sie einen neutralen Stimulus (den Stift, der sich einem Ballon nähert) mit dem Platzen des Ballons assoziierten, was zu einer konditionierten Reaktion (Zucken, Zucken oder Verstopfen der Ohren) auf diesen jetzt konditionierten Stimulus führte.In ähnlicher Weise legen Craik und Lockharts Theorie der Verarbeitungsebenen (1972) über das Gedächtnis nahe, dass die tiefe Verarbeitung (z. B. wiederholte Wiederholung) einer Information zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit führen kann, dass sie in das Langzeitgedächtnis einer Person und die Antwort, die zu einem späteren Zeitpunkt abgerufen werden kann, eintritt3.

Schauen wir uns nun einige Nuancen von Pavlovs Erkenntnissen in Bezug auf die klassische Konditionierung an.

‚Unkonditionierung‘ durch experimentelles Aussterben

Kann diese Assoziation jemals gebrochen werden, wenn ein Tier versehentlich konditioniert wurde, um eine Reaktion auf einen Reiz zu erzeugen?

Pavlov präsentierte den Hunden einen Ton, den sie mit Essen assoziieren würden. Er spielte dann den Ton, folgte dem aber nicht, indem er die Hunde mit Futter belohnte.

Nachdem er das Geräusch mehrmals ohne Futter gemacht hatte, produzierten die Hunde weniger Speichel, da die Konditionierung experimentell ausgelöscht wurde – ein Fall von ‚Verlernen‘ der Assoziation.

Erholung

Wenn experimentelle Extinktion auftritt, ist die Assoziation dauerhaft gebrochen?Pavlovs Forschung würde darauf hindeuten, dass es bleibt, aber nach dem Aussterben inaktiv ist und reaktiviert werden kann, indem zum Beispiel die Nahrungsbelohnung wiederhergestellt wird, wie sie während der ursprünglichen Konditionierung gegeben wurde. Dieses Phänomen wird als spontane Erholung bezeichnet.

Vorwärts-Konditionierung vs. Rückwärts-Konditionierung

Während der Konditionierung ist es wichtig, dass der neutrale Stimulus (NS) vor dem unkonditionierten Stimulus (UCS) präsentiert wird, damit das Lernen stattfinden kann. Diese Vorwärtskonditionierung führt eher zu einer konditionierten Reaktion als wenn der neutrale Stimulus präsentiert wird, nachdem der konditionierte Stimulus bereitgestellt wurde (Rückwärtskonditionierung).

Bei Pawlowschen Hunden muss der Ton vor der Bereitstellung des Futters dem Probanden vorgespielt werden. Ein Geräusch zu machen, nachdem die Hunde gefüttert wurden, kann nicht dazu führen, dass eine konditionierte Assoziation zwischen den Ereignissen hergestellt wird.Carr und Freeman (1919) versuchten sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtskonditionierung bei Ratten, zwischen einem Summerton und geschlossenen Türen in einem Labyrinth. Sie fanden, dass die Rückwärtskonditionierung im Vergleich zur Vorwärtskonditionierung unwirksam ist.4

Delay Conditioning vs Trace Conditioning

Wir können Forward Conditioning in einer von zwei Formen verwenden:

1. Delay Conditioning – wenn der unkonditionierte Stimulus vor und während des unkonditionierten Stimulus bereitgestellt wird – es gibt eine Überlappungsperiode, in der der neutrale und der unkonditionierte Stimulus gleichzeitig gegeben werden, z. B. beginnt ein Summerton, und nach 10 Sekunden wird Nahrung gegeben, während der Summer anhält.

2. Trace-Konditionierung – Wenn es eine Verzögerung gibt, nachdem der unkonditionierte Stimulus bereitgestellt wurde, bevor der unkonditionierte Stimulus dem Subjekt präsentiert wird, z. B. ertönt der Summer für 10 Sekunden, stoppt und nach 10 Sekunden Stille (das Trace-Intervall) wird Nahrung präsentiert.

In Bezug auf die Verzögerungskonditionierung behauptete Pavlov (1927), je länger die Verzögerung zwischen den Reizen sei, desto verzögerter sei die Antwort5.

Zeitliche Konditionierung

Bisher haben wir uns eine Konditionierung angesehen, bei der ein neutraler Stimulus der Schlüssel ist, um eine gewünschte Reaktion auszulösen. Wenn jedoch ein unbedingter Stimulus in regelmäßigen Abständen bereitgestellt wird, auch ohne einen vorhergehenden neutralen Stimulus, ermöglicht das Timing der Tiere die Konditionierung, und eine Reaktion kann zeitlich mit den Intervallen erfolgen.In einer Studie, in der Ratten entweder in zufälligen oder regelmäßigen Abständen gefüttert wurden, stellten Kirkpatrick und Church (2003) beispielsweise fest, dass die Probanden eine zeitliche Konditionierung in der Erwartung von Nahrung durchliefen, wenn sie in festgelegten Intervallen gefüttert wurden.6

Verallgemeinerung

Pavlov bemerkte, dass, sobald ein neutraler Stimulus mit einem unkonditionierten Stimulus assoziiert worden war, der konditionierte Stimulus variieren konnte und die Hunde immer noch eine ähnliche Reaktion erzeugen würden. Zum Beispiel, sobald ein bestimmter Ton des Summersounds mit Nahrung assoziiert wurde, würden unterschiedlich getönte Summersounds eine konditionierte Reaktion hervorrufen.

Je näher der Stimulus jedoch dem ursprünglichen Stimulus war, der bei der Konditionierung verwendet wurde, desto klarer wäre die Reaktion. Diese Korrelation zwischen Reizgenauigkeit und Reaktion wird als Generalisierungsgradient bezeichnet und wurde in Studien wie Meulders et al. (2013) nachgewiesen.7

Moderne klassische Konditionierung

Pavlovs Hundeexperimente werden noch heute diskutiert und haben viele spätere Ideen in der Psychologie beeinflusst. Der amerikanische Psychologe John B. Watson war beeindruckt von Pavlovs Erkenntnissen und reproduzierte die klassische Konditionierung im Little Albert Experiment (Watson, 1920), bei dem ein Subjekt unethisch konditioniert wurde, pelzige Reize wie Kaninchen mit einem lauten Geräusch zu assoziieren, und anschließend Angst vor Ratten entwickelte.8

Klassische Konditionierung bildet die Grundlage des behavioristischen Ansatzes, den er in der Psychologie artikulierte, wie der Behaviorist ihn sieht (Watson, 1913).9

Die zahlreichen Studien im Anschluss an die Experimente, die die klassische Konditionierung mit einer Vielzahl von Methoden demonstriert haben, zeigen auch die Replizierbarkeit von Pavlovs Forschung und tragen dazu bei, dass sie als wichtiger unbewusster Einfluss des menschlichen Verhaltens erkannt wird. Dies hat dazu beigetragen, dass die Theorie in vielen realen Situationen anerkannt und angewendet wurde, vom Training von Hunden bis zur Schaffung von Assoziationen in der heutigen Produktwerbung.