经典以及工具条件反射

巴甫洛夫不是第一个进行研究的科学家吗学习但他是第一个用一系列标准的技术和标准的术语来描述他的实验和结果的人。在研究狗的消化系统的过程中,巴甫洛夫发现唾液分泌不仅是通过把食物放进狗嘴里,还通过看到和闻到食物,甚至通过通常提供食物的技术人员的看到和听到食物。任何为他的宠物狗准备食物的人都不会对巴甫洛夫的发现感到惊讶:狗以十几种不同的方式,包括兴奋的喘气和跳跃,以及大量的唾液,表明它能识别熟悉的东西前体每天的膳食。对巴甫洛夫来说,起初,这些“精神分泌物”只是干扰了消化系统的计划研究。但随后,他发现自己有了一个工具,可以客观地研究更有趣的东西:动物是如何学习的。从1898年到1930年,巴甫洛夫一直致力于这一课题的研究。

巴甫洛夫的条件反射实验采用了一个标准而简单的程序。一只饥饿的狗被限制在一个架子上,每隔几分钟就给它一些干肉粉,这是一个由任意刺激发出的信号,比如节拍器的滴答声。食物本身就诱人丰富的唾液分泌,但是,经过几次试验后,节拍器的滴答声也引起了唾液分泌,节拍器有规律地在食物递送之前发出滴答声。在巴甫洛夫的术语中,食物是无条件刺激因为它总是(无条件地)引起唾液分泌,这被称为唾液分泌无条件反应.节拍器的滴答声是条件刺激因为它引发唾液的能力(现在是一种条件反应,当它仅对条件刺激产生反应时)取决于一组特定的体验。的启发条件反射由条件刺激被称为条件反射,其发生是钢筋通过无条件刺激(食物)的呈现。在没有食物的情况下,重复的条件刺激本身会导致其条件反应的逐渐消失或消失。在俄语的翻译中,术语“有条件的”和“无条件的”变成了“有条件的”和“无条件的”,动词“条件”很快被引入来描述实验活动。

美国心理学家爱德华·l·桑代克必须归功于发起的研究吗工具性条件作用.桑代克作为一名年轻的研究学生开始了他的研究,大约在巴甫洛夫——已经50岁了,在他的身后有一个著名的研究机构——开始他的工作的时候经典条件作用.桑代克的典型实验包括放置一个在一个“谜盒”,一个装置从中动物只能通过按下面板,打开一个钩子,或拉一圈绳子来逃脱并获得食物。桑代克测量了猫在连续几次试验中从盒子里挣脱出来的速度。他观察到,在早期的试验中,动物会漫无目的地行动,甚至疯狂地行动,完全是偶然发现正确的反应;然而,经过反复试验,猫最终会在被放入盒子的几秒钟内有效地做出这种反应。

桑代克的程序被另一位美国心理学家,斯金纳.斯金纳通过某种自动输送装置将食物输送到盒子里的动物身上,这样就可以记录动物在很长一段时间内做出指定反应的概率或速率,而不必处理动物。他还采用了巴甫洛夫的一些术语,将他的过程称为工具性或操作性条件反射;把食物奖励作为条件反射的强化物;以及当奖励不再作为灭绝时反应的下降。在斯金纳最初的实验中,一个实验室老鼠为了获得一粒食物,他必须按一下从盒子一侧突出来的小杠杆。随后,“斯金纳箱”它适用于鸽子,鸽子被要求啄食一个小的,照亮盘上的一个壁的盒子,以获得一些谷物。

在经典条件反射和工具条件反射的实验中,实验者安排了两个事件之间的时间关系。在巴甫洛夫的实验中,食物总是先有条件刺激;在斯金纳最初的实验中,食物总是在大鼠按下控制杆之前送到。条件反射,或联想学习时,则推断动物的行为某些方面的变化,以及这种变化是否可以归因于这些事件之间的时间关系。如果狗狗听到节拍器的滴答声就开始流口水,只是因为它最近收到了食物,而不是因为节拍器发出了食物的传递信号,这应该被视为敏感化的一个例子,而不是联想学习。最简单的方法之一是确定行为的变化是由条件之间的时间关系造成的刺激经典实验中的无条件刺激,或者仪器实验中响应和强化物之间的无条件刺激,就是在两者之间施加一个延迟。在老鼠按下控制杆和送出食物之间哪怕只有几秒钟的间隙,也会严重干扰动物学习这种联系的能力。尽管在一些经典实验中,条件作用的证据可以被发现,尽管条件刺激和无条件刺激之间的间隔相对较长,但这一间隔超过某一点总是会导致条件作用的下降。

联想学习法则

条件刺激和无条件刺激之间的时间关系,或者反应和强化物之间的时间关系,在很长一段时间内被认为是主要的行列式调节。条件作用当然是将时间上相关的事件联系起来,但时间上的相邻性只是影响条件作用的几个因素之一,而且可能不是最重要的。各种实验表明,只有当条件刺激是无条件刺激发生的最佳预测因子时,经典条件作用才会发生。换句话说,正是两个事件之间的相关性,就像它们在时间上的连续性一样,建立了它们之间的联系。一个鸽子例如,如果在斯金纳箱中,只要圆盘被照亮,食物就会送到,那么它就会通过经典条件反射学会啄圆盘。这时间光和食物之间的关系可以完好无损地保存下来,但如果实验者现在安排食物在其他时间(灯不亮时)同样可用,鸽子就不会啄被照亮的圆盘。在其他时间提供食物破坏了光和食物之间的相关性(尽管没有改变时间关系),并废除了条件作用。

尽管当条件刺激与食物的提供不是完全相关时(也许是因为在一部分试验中,条件刺激是单独出现的,而没有食物)或当时间关系不太完美时(条件刺激与食物的提供之间存在差距),这种条件作用会发生,但如果实验者确保总有更好的预测器可用,这种条件作用就会被取消。如果狗已经习惯了节拍器的滴答声和食物的递送,即使食物出现在不超过50%的试验中,狗也会对节拍器的滴答声产生唾液。然而,如果在这些试验中,节拍器和食物一起被照亮,而不是在剩下的50%的试验中,狗会习惯光,而不是节拍器。类似地,鸽子会学会啄一个被红灯照亮的圆盘,即使这个反应与食物的传递之间有几秒钟的间隔。但是,如果在这段时间里,红灯关了,食物送来之前,绿灯亮了,鸽子就永远学不会啄红灯了。这就好像鸽子把食物的出现归因于最近的潜在原因(现在是绿灯而不是红灯),而狗把食物归因于与其传递最相关的刺激(光而不是节拍器)。换句话说,条件作用选择性地发生在更好的强化预测因素上,以牺牲更差的预测因素为代价。这同样的原理解释了早期对一般关联作用的观察。如果灯开着和灯关着时食物的可能性相等,鸽子就不会把圆盘上的照明与食物联系起来;从鸽子的角度来看,只要动物被放在斯金纳箱里,食物就会出现。 The illumination of the light signals no increase in the probability of food, and the best predictor of food is the mere fact of being in the Skinner box.

因此,时间上的连续性并不一定是条件反射成功的最重要因素。此外,还有一个因素应该强调。它很难逃过读者的眼睛注意巴甫洛夫或斯金纳进行的典型条件反射实验中存在着惊人的人为因素。动物被放置在一个光秃秃的密闭空间;灯光忽明忽暗;动物被允许操作一些机械装置;送来一些肉粉或食物颗粒。人们怎么可能认为动物在现实世界中学习任何重要事物的方式会被这种人为的、限制性的实验所照亮呢?这个问题引发了很多问题,其中一些问题将在本文后面的章节中再次出现。但有一点应该立即得到承认:实验操作的范围越有限,研究者完全错过重要原理的可能性就越大。用灯光和节拍器进行的实验未能揭示以下重要的条件反射原理:动物似乎天生就有将某些刺激与某些后果联系起来的倾向。这一原则最引人注目的例子是条件食品厌恶.如果老鼠吃了一些新口味的物质,不久之后就会轻微生病(例如,注射了阿普吗啡或氯化锂等药物),之后他们会表现出明显的症状厌恶对新奇的食物。因为他们会表现出厌恶,即使间隔几分钟,有时甚至几个小时,在吃食物和疾病发作之间,有一些问题,这是否应该被视为一个条件反射的实例。但是,厌恶食物和其他形式的条件作用之间的相似之处是如此广泛,以至于很难相信一些常见的过程没有涉及其中。毫无疑问,间隔的长度很重要;在其他条件相同的情况下,老鼠对最近吃过的食物会比对几小时前吃过的食物产生更强烈的厌恶。

这种厌恶最有趣的特点是,总的来说,的食物。如果老鼠经历了生病的不愉快经历,除了最近摄入的味道新奇的食物或饮料外,它们不太可能对任何东西表现出厌恶。与其他条件作用形式一样,潜在条件刺激的新颖性很重要。大鼠不会对完全熟悉的饮食表现出明显的厌恶,除非在吃完每日定量的食物后不久反复诱发生病的体验,就像巴甫洛夫的实验中,如果狗之前反复听到节拍器的滴答声,条件反射只会缓慢地进行到节拍器的滴答声。然而,更引人注目的限制是,与疾病有关的是食物或饮料的味道。如果老鼠在生病前喝了普通的自来水,它们就不会对自来水有什么反感(因为这并不是什么新鲜事)。但是,即使他们在喝酒时听到一种新奇的蜂鸣器,他们也不会把蜂鸣器与疾病联系起来。这当然不是因为老鼠无法将蜂鸣器与厌恶的后果联系起来。如果在蜂鸣器响起时喝水会产生轻微的电击当老鼠听到蜂鸣器时,它们很快就会学会停止喝水。在这种情况下,老鼠很难将水的味道与电击联系起来;只要老鼠喝了含糖的水,就用轻微的电击来惩罚它们,对它们喝含糖的水的倾向几乎没有影响。食物或饮料的味道很容易让人联想到后续疾病,但与其他痛苦的后果关系不大。相反,蜂鸣器或闪光灯等外部刺激,虽然很容易被认为是休克的信号,但却很难与疾病联系起来。表中总结了这些关系。

对这一发现的完整解释仍然不确定。众所周知,即使很小的老鼠也表现出这种选择性,因此它不能仅仅依赖于以往的经验。很容易看出,这种行为在生物学上是有道理的。内部不适例如心理学家实验中注射锂引起的疼痛,在现实世界中通常是吃了变质或有毒的食物或喝了受污染的水的后果。这种食物或饮料最可靠的标志是它的味道,动物倾向于将它们摄入的食物的味道与随后的疾病联系起来,这可能会使它们在未来更好地避免潜在的有害食物。另一方面,在实验室中通过短暂的电击来模拟疼痛的损伤,几乎不可能是吃了某种特定味道的食物的结果;它通常是由外部环境引起的,例如与尖锐或非常热的物体接触或从火灾中死里逃生捕食者.自然的说法是,条件作用的作用是使动物找出某些具有生物学意义的事件的原因。如果是这样,一个内置的偏见将特定类别的事件联系在一起具有适应意义。条件作用不仅仅是将两个事件联系起来,因为一个事件恰好发生在另一个事件之后;更有益的观点是,它是动物发现对自己有影响的事件的最可能原因的过程。