Pavlovin koirat ja klassinen ehdollistuminen

yhden paljastavimmista tutkimuksista käyttäytymispsykologiassa suoritti venäläinen fysiologi Ivan Pavlov (1849-1936) sarjassa kokeita, joita kutsutaan nykyään nimellä ”Pavlovin koirat”. Hänen tutkimus olisi tullut tunnettu osoittaa, miten klassisen conditioning (kutsutaan myös Pavlovian conditioning) voitaisiin käyttää viljellä tietyn assosiaation esiintyminen yhden tapahtuman ennakointi toisen.

Pavlovin Koirakokeet

Pavlov kohtasi klassisen ehdollistumisen tahattomasti tutkiessaan eläinten mahajärjestelmiä. Koirien syljeneritysnopeutta mitatessaan hän havaitsi, että ne tuottavat sylkeä, kun ne kuulevat tai haistelevat ruokaa ennen ruokintaa. Tämä on normaali refleksireaktio, jonka odottaisimme tapahtuvan, koska syljellä on rooli ruoan ruoansulatuksessa.

koirat alkoivat kuitenkin myös kuolata, kun ilmeni tapahtumia, jotka eivät muuten liittyisi ruokintaan. Soittamalla koirille ääniä ennen niiden ruokkimista Pavlov osoitti, että ne voitaisiin ehdollistaa tiedostamattaan liittämään neutraalit, toisiinsa liittymättömät tapahtumat ruokittavaksi 2.

Koe

Pavlovin koirat asetettiin kukin eristettyyn ympäristöön ja sidottiin valjaisiin, niiden edessä oli ruokakulho ja laitteella mitattiin niiden sylkirauhasten erittymisnopeutta. Nämä mittaukset nauhoitettaisiin sitten pyörivälle rummulle, jotta Pavlov voisi seurata syljeneritystä koko kokeen ajan.

hän havaitsi, että koirat alkaisivat kuolata, kun tutkijalle avattaisiin ovi niiden ruokkimiseksi.

tämä vaste osoitti klassisen ehdollistumisen perusperiaatteen. Neutraali tapahtuma, kuten oven avaaminen (neutraali ärsyke, NS), voi liittyä toiseen sitä seuranneeseen tapahtumaan – tässä tapauksessa ruokintaan (ns.ehdoitta tapahtuva ärsyke, UCS). Tämä assosiaatio voisi syntyä toistamalla neutraalia ärsykettä yhdessä ehdoitta asetetun ärsykkeen kanssa, josta tulisi ehdollinen ärsyke, mikä johtaisi ehdolliseen reaktioon: syljeneritykseen.

Pavlov jatkoi tutkimuksiaan ja testasi erilaisia muita neutraaleja ärsykkeitä, jotka muuten eivät olisi sidoksissa ruoan vastaanottamiseen. Näitä olivat muun muassa Summerin tuottamat tarkat äänet, metronomin tikitys ja sähköiskut.

koirat osoittivat samankaltaista yhteyttä näiden tapahtumien ja sitä seuranneen ravinnon välillä.

vaikutukset Pavlovin löydöksiin ovat merkittäviä, koska niitä voidaan soveltaa moniin eläimiin, myös ihmisiin.

esimerkiksi, kun ensimmäisen kerran näit jonkun pitelevän ilmapalloa ja tappia sen lähellä, saatoit katsoa ennakoiden, kun he puhkaisivat ilmapallon. Sen jälkeen kun tämä oli tapahtunut useita kertoja, liittäisit nuppineulan pitämisen ilmapalloon seuranneeseen ’pamaukseen’. Kuten Pavlovin koirat, klassinen ehdollistaminen johti siihen, että yhdistit neutraalin ärsykkeen (ilmapalloa lähestyvän sokan) ilmapallon puhkeamiseen, mikä johti ehdolliseen reaktioon (säpsähtely, vinkkaaminen tai korvien tukkiminen) tähän nyt ehdollistettuun ärsykkeeseen.

vastaavasti craikin ja Lockhartin Muistiteoria ”Levels of Processing” (1972) esittää, että jonkin tiedon syväkäsittely (esim.toistuva harjoitus) voi johtaa siihen, että se siirtyy henkilön pitkäaikaiseen muistiin, ja vasteeseen, joka voidaan muistaa myöhemmin päivämääränä3.

tarkastelkaamme nyt joitakin Pavlovin havaintojen vivahteita suhteessa klassiseen ehdollistumiseen.

”ehdoitta” kokeellisen sukupuuton kautta

kun eläin on tahattomasti ehdollistunut tuottamaan vasteen ärsykkeelle, voiko tämä assosiaatio koskaan murtua?

Pavlov esitteli koirille sävyn, jonka ne tulisivat yhdistämään ruokaan. Sitten hän soitti sävelen, mutta ei noudattanut sitä palkitsemalla koiria ruoalla.

sen jälkeen, kun se oli pitänyt ääntä ilman ruokaa lukuisia kertoja, koirat ”tuottivat vähemmän sylkeä, kun ehdollistuma koki kokeellisen sukupuuton – kyseessä oli assosiaation ”oppimattomuus”.

toipuminen

kun kokeellinen sukupuutto tapahtuu, onko yhteys pysyvästi poikki?

Pavlovin tutkimus viittaisi siihen, että se pysyy, mutta on sammumisen jälkeen toimimaton, ja se voidaan aktivoida uudelleen palauttamalla esimerkiksi ruokapalkkio, kuten se annettiin alkuperäisen ehdollistumisen aikana. Tätä ilmiötä kutsutaan spontaaniksi palautumiseksi.

Forward Conditioning vs Backward Conditioning

ehdollistamisen aikana on tärkeää, että neutraali ärsyke (NS) esitetään ennen ehdoitta ehdollistettua ärsykettä (UCS), jotta oppiminen tapahtuu. Tämä eteenpäin ehdollistaminen johtaa todennäköisemmin ehdollistuneeseen vasteeseen kuin neutraalin ärsykkeen esittäminen ehdollistuneen ärsykkeen antamisen jälkeen (taaksepäin ehdollistaminen).

Pavlovin koirien tapauksessa äänensävy on soitettava kohteeseen ennen ruoan tarjoamista. Ääntely koirien ruokinnan jälkeen ei välttämättä johda ehdolliseen assosiaatioon tapahtumien välillä.

Carr ja Freeman (1919) yrittivät sekä eteen-että taaksepäin ehdollistumista rotissa Summerin äänen ja suljettujen ovien välissä sokkelossa. He havaitsivat taaksepäin tapahtuvan ehdollistamisen olevan tehotonta verrattuna eteenpäin tapahtuvaan ehdollistamiseen.4

Delay Conditioning vs. Trace Conditioning

Voimme käyttää forward conditioningia jommassakummassa muodossa:

1. Delay Conditioning – kun ehdoitta annettu ärsyke annetaan ennen ehdoitta annettua ärsykettä ja sen aikana – on olemassa päällekkäisyyksiä, joissa neutraali ja ehdoitta annettu ärsyke annetaan samanaikaisesti, esim.Summerin ääni alkaa, ja 10 sekunnin kuluttua annetaan ruokaa Summerin jatkuessa.

2. Trace Conditioning – kun ehdollisen ärsykkeen antamisen jälkeen on viive ennen ehdollisen ärsykkeen esittämistä kohteelle, esim.summeri soi 10 sekunnin ajan, pysähtyy ja 10 sekunnin hiljaisuuden jälkeen (jäljitysväli) ruoka esitetään.

keskustellessaan viiveen ehdollistamisesta Pavlov (1927) väitti, että mitä pidempi viive ärsykkeiden välillä, sitä viivästyneempi vaste olisi 5.

ajallinen ehdollistuminen

tähän mennessä olemme tarkastelleet ehdollistumista, jossa neutraali ärsyke on avain halutun vasteen aikaansaamiseen. Jos kuitenkin ehdoitta annettu ärsyke annetaan säännöllisin väliajoin, jopa ilman edeltävää neutraalia ärsykettä, eläinten ajoitustaju mahdollistaa ehdollistumisen, ja vaste voi tapahtua ajoissa intervallien kanssa.

esimerkiksi Kirkpatrick and Church (2003) havaitsi tutkimuksessa, jossa rottia ruokittiin joko satunnaisesti tai säännöllisin väliajoin, että koehenkilöille tehtiin ajallinen ehdollistuminen ennakoiden ruokaa, kun niitä ruokittiin tietyin väliajoin.6

yleistys

Pavlov huomasi, että kun neutraaliin ärsykkeeseen oli liittynyt ehdollistunut ärsyke, ehdollistunut ärsyke saattoi vaihdella ja koirat saivat silti samanlaisen vasteen. Esimerkiksi kun tietty summeriääni yhdistettiin ruokaan, erilaiset soinnilliset summeriäänet pyysivät ehdollista vastausta.

kuitenkin, mitä lähempänä ärsyke oli alkuperäistä ehdollistamisessa käytettyä ärsykettä, sitä selkeämpi vaste olisi. Tätä ärsyketarkkuuden ja vasteen välistä korrelaatiota kutsutaan yleistysgradientiksi, ja se on osoitettu tutkimuksissa, kuten Meulders et al (2013).7

moderni klassinen Ehdollistuma

Pavlovin koirakokeita käsitellään vielä nykyäänkin, ja ne ovat vaikuttaneet moniin myöhempiin ajatuksiin psykologiassa. Yhdysvaltalainen psykologi John B. Pavlovin havainnot tekivät Watsoniin vaikutuksen, ja hän toisti klassisen ehdollistumisen pikku-Albertin kokeessa (Watson, 1920), jossa koehenkilö ehdollistettiin epäeettisesti yhdistämään karvaiset ärsykkeet, kuten kanit, kovaan ääneen, ja myöhemmin hänelle kehittyi rottien pelko.8

Klassinen ehdollistuminen muodostaa perustan behavioristiselle lähestymistavalle, jonka hän esitti psykologiassa Behavioristien näkemyksenä (Watson, 1913).9

kokeiden jälkeiset lukuisat tutkimukset, joissa on osoitettu klassista ehdollistumista eri menetelmillä, osoittavat myös Pavlovin tutkimuksen toistettavuuden, mikä auttaa sitä tunnustamaan ihmisen käyttäytymisen tärkeäksi tiedostamattomaksi vaikutukseksi. Tämä on auttanut teorian tunnustamista ja soveltamista monissa tosielämän tilanteissa, koirien kouluttamisesta assosiaatioiden luomiseen nykypäivän tuotemainoksissa.