Klasické podmiňování
IVAN PAVLOV
Klasické podmiňování
APETITIVNÍ/AVERSIVNÍ PODMÍNĚNÍ
EXTINKCE
TERAPEUTICKÉ/KLINICKÉ PŘÍSTUPY
PSYCHOLOGICKÉ FENOMÉNY
Drogová závislost
OPERATIVNÍ/INSTRUMENTÁLNÍ KONDICIONOVÁNÍ
BIBLIOGRAFIE
Vytváření spojení nebo asociací mezi příbuznými vjemy, emocemi nebo myšlenkami je základem evolučně staré a důležité formy učení známé jako klasické podmiňování. Od konce devatenáctého století se ke studiu asociativního učení a nověji i jeho neurobiologických základů používá soubor standardizovaných podmiňovacích (tréninkových) postupů.
IVAN PAVLOV
Objevitelem klasického podmiňování bývá obvykle označován ruský fyziolog Ivan Pavlov (1849-1936). Ve skutečnosti myšlenku, že asociace vznikají mezi podněty, které jsou blízko sebe (sousedí) v prostoru nebo čase, poprvé vyslovil řecký filozof Aristoteles (384-322 př. n. l.). Pavlov skutečně objevil (tj. určil a rozvinul) empirický přístup ke studiu klasického podmiňování a kodifikoval postupy a terminologii, které zůstávají standardem (Pavlov 1927).
Pavlovův zájem o klasické podmiňování vyplynul z jeho výzkumu fyziologie trávení, za který mu byla v roce 1904 udělena Nobelova cena za medicínu. Pavlov a jeho technici si uvědomili, že žaludeční sekreci psa může vyvolat nejen potrava, která se dostane do žaludku, ale také pohled na potravu nebo její žvýkání, a dokonce i prostředí, v němž je potrava podávána. Bylo také zjištěno, že vylučování slin je asociativní, přičemž psi slinili na podněty, které pravidelně předcházely podání potravy, včetně nových podnětů, jako je zvonek, které nikdy předtím slinění nevyvolávaly.
Klasické podmiňování
Při klasickém nebo pavlovovském podmiňování se neutrální podmíněný podnět (CS) páruje s biologicky významným nepodmíněným podnětem (US), a to až do té doby, než CS začne vyvolávat naučenou nebo podmíněnou odpověď (CR). Vrátíme-li se k Pavlovovým psům, po opakovaném párování zvonku (CS) a jídla (US) začal dříve neutrální zvonek vyvolávat slinění. V tomto příkladu se stalo, že jak CR, tak nepodmíněná reakce (UR) byly slinnou reakcí. Nemusí tomu tak být vždy – CR může být také v protikladu k UR nebo s ní zcela nesouviset.
Dva aspekty časového vztahu CS a US ovlivňují sílu pavlovovského podmiňování: (1) doba, která uplyne mezi nástupem prvního a druhého podnětu (tj. mezistimulový interval neboli ISI), a (2) pořadí, v jakém jsou CS a US prezentovány. Při podmiňování s krátkým a dlouhým zpožděním předchází CS před US s kratším, resp. delším ISI. Přidání přestávky mezi posunem CS a nástupem US vede ke stopovému podmiňování. Simultánní podmiňování, jak napovídá jeho název, vyžaduje, aby CS a US byly prezentovány současně. A konečně při zpětném podmiňování je CS prezentován po nástupu US. Obecně platí, že rychlost učení při klasickém podmiňování se zrychluje s tím, jak CS postupně zpřesňuje předpověď US. Zpožděné podmiňování se obvykle osvojuje nejrychleji, následuje stopové podmiňování. Simultánní a zpětné podmiňování obvykle vede k malému nebo žádnému učení.
APETITIVNÍ/AVERSIVNÍ PODMÍNĚNÍ
Apetitivní podmiňování využívá pozitivní posilující podnět – například přístup k jídlu, vodě nebo sexu. Zajímavé je, že zvířata podmíněná apetitivním podnětem, například potravou, se často přiblíží a kontaktují podnět signalizující jeho dostupnost. Pokud lokalizovaný vizuální podnět (CS) opakovaně signalizuje dodání potravy (US), holubi často klovou do CS, než se přiblíží k misce s potravou, ačkoli klování není pro přístup k potravě nutné. Zajímavé je, že sledování potravního signálu se zdá být modálně specifické. Při výcviku se sluchovým CS, který je pravděpodobně méně lokalizován v prostoru, holubi neklovou do CS, ale postupují přímo k pohárku s potravou (Brown a Jenkins 1968).
Averzivního podmiňování se dosahuje pomocí mírně bolestivého nebo jinak nepříjemného US. Dvouprocesní model averzivního podmiňování předpokládá, že nejprve vznikají emocionální (tj. strachové) CR, po nichž následují specializovanější a adaptivnější motorické CR (Konorski 1967). Podmiňování strachu a motorické podmiňování se obvykle studují nezávisle na sobě – každé s využitím odlišných experimentálních postupů.
V typickém experimentu podmiňování strachu je tón nebo světlo CS spojeno s mírným elektrickým šokem nebo hlasitým hlukem US. Podmiňování strachu, které vyvolává různé autonomní a behaviorální reakce, je velmi rychlou formou učení – vyžaduje pouze jediné spárování CS a US za správných podmínek (LeDoux 2000).
Nejčastěji studovaným motorickým CR je anticipační mrknutí očima. Po spárování s fouknutím vzduchu nebo mírným šokem do oka (US) přichází tón nebo světlo CS, které vyvolá CR mrknutí. Ke správnému načasování reakce jsou často zapotřebí stovky pokusů, ale subjekty se nakonec naučí provádět CR těsně před nástupem US (Christian a Thompson 2003).
Amygdala v mediálním temporálním laloku mozku je rozhodující pro získání podmíněného strachu. Očekávané mrknutí okem je naproti tomu závislé na obvodech v mozkovém kmeni a mozečku. V obou případech opakované párování CS a US umožňuje, aby se nervové signály iniciované každým podnětem sbíhaly a vzájemně ovlivňovaly. Asociativní synaptická plasticita CS-US v amygdale a mozečku umožňuje změny vzorců nervové aktivace CS, čímž se emocionální, respektive motoricky podmíněné reakce dostávají pod kontrolu CS.
EXTINKCE
Do této chvíle se o klasickém podmiňování hovořilo z hlediska vznikajících nebo zavedených asociací mezi podněty. V reálném světě takové vztahy zřídkakdy zůstávají statické – CS může časem ztratit schopnost přesně předvídat US. Při postupu zvaném extinkce je CS po ukončení podmiňování prezentován samostatně, aby došlo k oslabení nebo vyhasnutí asociace CS-US, a tím i chování CR. Snížení podmíněné reakce však není způsobeno prostým zapomínáním, k němuž může dojít po delší nepřítomnosti CS. Vyhasnutí vyžaduje nové učení ze strany organismu – naučení se, že CS již nepředpovídá US.
Výsledky několika behaviorálních jevů jasně ukazují, že vyhasnutí není výsledkem odnaučení asociace CS-US. Za prvé, opětovné naučení asociace CS-US je výrazně rychlejší po vymizení než při původním osvojení. Za druhé, vyhaslá CR se může dočasně znovu objevit, pokud je těsně před CS prezentován vzrušující nebo senzibilizující podnět. Zatřetí, v průběhu času se může vyhaslý CR spontánně obnovit, pokud je zastoupen CS. Všechna tři zjištění podporují myšlenku, že původní asociace CS-US zůstává neporušená – i když inhibovaná – po vyhasnutí.
TERAPETICKÉ/KLINICKÉ PŘÍSTUPY
Klasické principy podmiňování jsou základem mnoha terapeutických technik. Například expoziční terapie má pomoci pacientům, kteří reagují na určité objekty nebo situace nerealistickým nebo nadměrným strachem. Například protipodmiňování vyžaduje, aby byl spouštěcí podnět spojen s pozitivní událostí nebo objektem. Pacientovi může být ukázán pavouk a poté mu bude podán plyšový medvídek, což mu asociuje pavouka s útěchou, kterou mu medvídek poskytuje. Při desenzibilizaci jsou pacientovy iracionální obavy učiněny neslučitelnými pomalým zaváděním postupně silnějších verzí spouštěcího podnětu – například obrázek pavouka, plastový pavouk a pak skutečný pavouk.
Klasické podmiňování lze také použít v klinických studiích, které se zaměřují na lidské behaviorální a kognitivní zpracování. Oblasti mozku, které se zapojují při klasickém podmiňování pomocí eyeblinku – včetně mozkového kmene, mozečku a limbického systému – jsou stejné oblasti mozku, které jsou postiženy četnými klinickými poruchami. Rozpoznání rozdílů v získávání a načasování eyeblink CR u pacientů ve srovnání s kontrolními subjekty je účinným diagnostickým nástrojem pro studium mozkových behaviorálních korelátů klinické patologie. Například autisté získávají eyeblink CRs rychleji a s dřívější dobou nástupu než věkově odpovídající kontroly (přehled viz Steinmetz et al.).
PSYCHOLOGICKÉ FENOMÉNY
Klasické podmiňování hraje roli v mnoha psychologických jevech. Emoce, jak již bylo uvedeno, se podmiňují rychle a snadno, zejména pokud je emoce intenzivně prožívána. Traumatický zážitek může vyvolat silné emoce, které se spojí s dalšími aspekty situace, včetně místa, dalších zúčastněných osob a dokonce i denní doby. Postoje a preference jsou stejně náchylné k modifikaci na základě asociací. Postoje k lidem jiných ras, národností nebo náboženství mohou být ovlivněny tím, jak jsou zobrazováni ve zprávách nebo zábavních médiích. Podobně si inzerenti již dlouho uvědomují výhody spojení spotřebního výrobku, ať už se jedná o pivo, džíny nebo auto, s pozitivním posilovačem, například atraktivním modelem.
ZÁVISLOST NA DROGÁCH
Užívání drog je obvykle spojeno s určitým prostředím a specifickým rituálem podání (např. injekce). Tyto signály lze podmínit tak, aby předpovídaly nástup účinku drogy a následně vytvářely kompenzační reakce proti těmto účinkům – pomáhají organismu udržovat homeostázu. Droga, která snižuje srdeční tep uživatele, by nakonec, pokud by byla užita na stejném místě a stejným způsobem, byla kompenzována kompenzačním zvýšením srdeční frekvence. Aktivace kompenzačních CR se také shoduje a přispívá k toleranci na drogu, což vyžaduje, aby bylo pro stejný účinek užito více drogy. Stejně tak se zvyšuje pravděpodobnost předávkování – v důsledku omezeného kompenzačního CR – pokud je droga užívána v novém prostředí nebo podávána novým způsobem (Siegel 1999).
OPERANTNÍ/INSTRUMENTÁLNÍ PODMÍNĚNÍ
Další forma asociativního učení, označovaná jako operantní nebo instrumentální podmiňování, závisí na vytváření asociací mezi podnětem a odpovědí (S-R učení), na rozdíl od klasického podmiňování, které se opírá o S-S učení. Edward Thorndike (1874-1949) byl průkopníkem většiny prvních výzkumů operantního podmiňování. Známé je jeho pozorování, že kočka umístěná v zavřené kleci se pokusem a omylem naučí klec odemknout, pokud je odměněna kouskem ryby zvenčí. Na základě těchto a dalších pozorování Thorndike formuloval zákon účinku, který říká: asociace S-R se posiluje nebo oslabuje v závislosti na tom, zda je následný účinek (US) posilující nebo trestající.
V polovině dvacátého století byl premiantem výzkumu operantního podmiňování B. F. Skinner (1904-1990). Skinner zjistil, že chování zvířete lze formovat postupným zužováním rozsahu posilovaného chování, což je proces nazývaný postupné přibližování. Vyvinul také volně operativní postupy pro studium učení S-R. Typický Skinnerův box obsahoval jedno nebo více stimulačních světel, jednu nebo více pák, které mohlo zvíře stisknout, a jedno nebo více míst, kam mohly být dodávány posilovače, například potrava. Vzhledem ke stovkám až tisícům potenciálních reakcí na stisknutí páky během jednoho sezení se Skinner při svých analýzách zaměřil na to, jak rychle zvíře reakci opakuje.
PŘEHLÉDNĚTE SI TAKÉ Operant Conditioning; Pavlov, Ivan; Reinforcement Theories
BIBLIOGRAFIE
Brown, Paul L., and Herbert M. Jenkins. 1968. Auto-shaping of the Pigeon’s Key Peck (Automatické tvarování holubího klíčku). Journal of Experimental Analysis of Behavior 11: 1-8.
Christian, Kimberly M., and Richard F. Thompson. 2003. Neural Substrates of Eyeblink Conditioning [Neurální substráty podmiňování oční vazby]: Acquisition and Retention. Learning and Memory 10: 427-455.
Konorski, Jerzy. 1967. Integrační činnost mozku: Interdisciplinární přístup. Chicago: University of Chicago Press.
LeDoux, Joseph E. 2000. Emotion Circuits in the Brain (Emocionální obvody v mozku). Annual Review of Neuroscience 23: 155-184.
Pavlov, Ivan P. 1927. Conditioned Reflexes [Podmíněné reflexy]: An Investigation of the Physiological Activity of the Cerebral Cortex [Zkoumání fyziologické aktivity mozkové kůry]. Trans. G. V. Anrep. London: Oxford University Press.
Siegel, Shephard. 1999. Anticipace drog a drogová závislost: H. David Archibald Lecture 1998. Addiction 94 (8): 1113-1124.
Steinmetz, Joseph E., Jo-Anne Tracy a John T. Green. 2001. Classical Eyeblink Conditioning (Klasické podmiňování očního spojení): Clinical Models and Applications (Klinické modely a aplikace). Integrative Physiological and Behavioral Science 36 (3): 220-238.
Derick H. Lindquist
Joseph E. Steinmetz
.