Gegevensbronnen Bewerken

Experimenten met theoretische kwesties in conditionering zijn meestal gedaan op gewervelde dieren, vooral ratten en duiven. Conditionering is echter ook bestudeerd bij ongewervelde dieren, en zeer belangrijke gegevens over de neurale basis van conditionering zijn afkomstig van experimenten met de zeeslak Aplysia. De meeste relevante experimenten hebben de klassieke conditioneringsprocedure gebruikt, hoewel ook instrumentele (operante) conditioneringsexperimenten zijn gebruikt, en de sterkte van klassieke conditionering wordt vaak gemeten aan de hand van de operante effecten ervan, zoals bij geconditioneerde onderdrukking (zie de sectie Fenomenen hierboven) en autoshaping. / p>

Stimulus-substitutietheorie Bewerken

Volgens Pavlov houdt conditionering niet het verwerven van nieuw gedrag in, maar eerder de neiging om te reageren in oude manieren naar nieuwe prikkels. Daarom theoretiseerde hij dat de CS slechts de VS vervangt bij het oproepen van de reflexreactie. Deze verklaring wordt de stimulus-substitutietheorie van conditionering genoemd.:84 Een kritiek probleem met de stimulus-substitutietheorie is dat de CR en UR niet altijd hetzelfde zijn. Pavlov zelf merkte op dat het speeksel van een hond dat wordt geproduceerd als een CR in samenstelling verschilt van dat dat wordt geproduceerd als een UR. De CR is soms zelfs het tegenovergestelde van de UR. Bijvoorbeeld: de onvoorwaardelijke reactie op een elektrische schok is een verhoging van de hartslag, terwijl een CS die gepaard is gegaan met de elektrische schok een verlaging van de hartslag veroorzaakt. (er is echter voorgesteld dat alleen wanneer de UR het centrale zenuwstelsel niet omvat, de CR en de UR tegenpolen zijn.)

Rescorla-Wagner-modelEdit

Het Rescorla-Wagner-model (R-W) is een relatief eenvoudig maar krachtig model van conditionering. voorspelt een aantal belangrijke verschijnselen, maar faalt ook op belangrijke manieren, wat leidt tot een aantal modificaties en alternatieve modellen. Echter, omdat veel van het theoretische onderzoek naar conditionering in de afgelopen 40 jaar is geïnitieerd door dit model of door reacties op it, verdient het R – W-model hier een korte beschrijving. : 85

Het Rescorla-Wagner-model stelt dat er een limiet is aan de hoeveelheid conditionering die kan optreden bij het paren van twee stimuli. Een bepalende factor voor deze limiet is de aard van de VS. Bijvoorbeeld: het combineren van een bel met een sappige biefstuk geeft meer kans op speekselvloed dan het combineren van de bel met een stuk droog brood, en droog brood werkt waarschijnlijk beter dan een stuk karton. Een sleutelgedachte achter het R – W-model is dat een CS de VS signaleert of voorspelt. Je zou kunnen zeggen dat het onderwerp vóór conditionering verrast is door de VS. Na conditionering is de proefpersoon echter niet meer verrast, want de CS voorspelt de komst van de VS. (Merk op dat het model wiskundig kan worden beschreven en dat woorden als voorspellen, verrassen en verwachten alleen worden gebruikt om het model te helpen verklaren.) Hier wordt de werking van het model geïllustreerd met korte verslagen van verwerving, extinctie en blokkering. Het model voorspelt ook een aantal andere verschijnselen, zie hoofdartikel over het model.

EquationEdit

Dit is de Rescorla-Wagner-vergelijking. Het specificeert de hoeveelheid leren die zal plaatsvinden bij een enkele combinatie van een conditionerende stimulus (CS) met een ongeconditioneerde stimulus (US). De bovenstaande vergelijking wordt herhaaldelijk opgelost om het leerverloop van veel van dergelijke proeven te voorspellen.

In dit model wordt de mate van leren gemeten door hoe goed de CS de VS voorspelt, wat wordt gegeven door de ‘associatieve kracht “van de CS. In de vergelijking staat V voor de huidige associatieve sterkte van de CS, en ΔV is de verandering in deze sterkte die optreedt bij een bepaalde proef. ΣV is de som van de sterke punten van alle stimuli die in de situatie aanwezig zijn. λ is de maximale associatieve kracht die een bepaalde VS zal ondersteunen; de waarde is gewoonlijk ingesteld op 1 voor proeven wanneer de VS aanwezig is, en 0 wanneer de VS afwezig is. α en β zijn constanten die verband houden met de saillantie van de CS en de snelheid van leren voor een bepaalde US. Hoe de vergelijking verschillende experimentele resultaten voorspelt, wordt in de volgende secties uitgelegd. Zie voor meer details het hoofdartikel over het model.:85–89

R – W-model: acquisitieEdit

Het R – W-model meet conditionering door een “associatieve kracht” toe te kennen naar de CS en andere lokale stimuli. Voordat een CS wordt geconditioneerd, heeft deze een associatieve sterkte van nul. Het koppelen van de CS en de VS veroorzaakt een geleidelijke toename van de associatieve kracht van de CS. Deze stijging wordt bepaald door de aard van de VS (bv. De intensiteit).: 85–89 De hoeveelheid leren die plaatsvindt tijdens een enkele CS-US-koppeling hangt af van het verschil tussen de totale associatieve sterke punten van CS en andere stimuli die in de situatie aanwezig zijn (ΣV in de vergelijking), en een maximum dat is vastgesteld door de VS ( λ in de vergelijking). Bij de eerste koppeling van de CS en US is dit verschil groot en neemt de associatieve kracht van de CS een grote stap vooruit. Naarmate CS-US-paren zich opstapelen, wordt de VS voorspelbaarder en wordt de toename in associatieve kracht bij elke proef steeds kleiner. Ten slotte bereikt het verschil tussen de associatieve kracht van de CS (plus eventuele andere stimuli) en de maximale sterkte nul. Dat wil zeggen, de VS is volledig voorspeld, de associatieve kracht van de CS stopt met groeien en de conditionering is voltooid.

R-W-model: extinctionEdit

Het associatieve proces beschreven door het R-W-model ook verantwoordelijk voor uitsterven (zie “procedures” hierboven). De uitstervingsprocedure begint met een positieve associatieve kracht van de CS, wat betekent dat de CS voorspelt dat de VS zullen optreden. Bij een uitstervingsproef komt de VS niet voor na de CS. Als resultaat van deze “verrassende” uitkomst neemt de associatieve kracht van de CS een stap terug. Het uitsterven is voltooid wanneer de sterkte van de CS nul bereikt; er wordt geen US voorspeld en er treedt geen US op. gepresenteerd zonder de VS maar vergezeld van een gevestigde geconditioneerde remmer (CI), d.w.z. een stimulus die de afwezigheid van een VS voorspelt (in RW-termen een stimulus met een negatieve geassocieerde sterkte), dan voorspelt RW dat de CS niet uitsterven ondergaan (de V wordt niet kleiner).

R – W-model: blockingEdit

De belangrijkste en meest nieuwe bijdrage van het R-W-model is de aanname dat de conditionering van een CS niet alleen afhangt van die CS alleen en zijn relatie tot de VS, maar ook van alle andere stimuli die aanwezig zijn in de conditioneringssituatie. In het bijzonder stelt het model dat de US wordt voorspeld door de som van de associatieve sterke punten van alle stimuli die aanwezig zijn in de conditioneringssituatie ion. Leren wordt beheerst door het verschil tussen deze totale associatieve kracht en de kracht die door de VS wordt ondersteund. Wanneer deze som van sterke punten een door de VS bepaald maximum bereikt, eindigt de conditionering zoals zojuist beschreven.:85–89

De R – W-uitleg van het blokkeerfenomeen illustreert een gevolg van de zojuist genoemde aanname. Bij het blokkeren (zie “verschijnselen” hierboven), wordt CS1 gepaard met een US totdat de conditionering is voltooid. Vervolgens verschijnt bij aanvullende conditioneringsproeven een tweede stimulus (CS2) samen met CS1, en beide worden gevolgd door de VS. Ten slotte wordt CS2 getest en wordt aangetoond dat het geen respons oplevert omdat leren over CS2 werd “geblokkeerd” door het aanvankelijke leren over CS1. Het R-W-model verklaart dit door te zeggen dat CS1 na de initiële conditionering de VS volledig voorspelt. Aangezien er geen verschil tussen wat wordt voorspeld en wat er gebeurt, er gebeurt geen nieuw leren in de aanvullende proeven met CS1 + CS2, dus CS2 levert later geen antwoord op.

Theoretische kwesties en alternatieven voor het Rescorla-Wagner-model Bewerken

Een van de belangrijkste redenen voor het belang van het R – W-model is dat het relatief eenvoudig is en duidelijke voorspellingen doet. Tests van deze voorspellingen hebben geleid tot een aantal belangrijke nieuwe bevindingen en een aanzienlijk beter begrip van conditionering. nieuwe informatie heeft de theorie ondersteund, maar veel niet, en men is het er algemeen over eens dat de theorie op zijn best te simpel is. Geen enkel model lijkt echter alle verschijnselen te verklaren die experimenten hebben voortgebracht. Hieronder volgt een korte samenvatting een aantal gerelateerde theoretische kwesties.

Inhoud van leren Bewerken

Het R-W-model reduceert conditionering tot de associatie van een CS en een VS, en meet dit met een enkel getal, het associatieve sterkte van de CS. Een aantal experimentele bevindingen geeft aan dat er meer wordt geleerd dan dit. Hiertoe behoren twee verschijnselen die eerder in dit artikel zijn beschreven.

• Latente remming: als een proefpersoon herhaaldelijk wordt blootgesteld aan de CS voordat de conditionering begint, duurt de conditionering langer. Het R-W-model kan dit niet verklaren omdat voorbelichting de sterkte van de CS onveranderd op nul laat.
• Herstel van respons na extinctie: het lijkt erop dat iets overblijft na extinctie de associatieve kracht tot nul heeft gereduceerd omdat verschillende procedures reageren om opnieuw te verschijnen zonder verdere conditionering.

Rol van aandacht bij leren Bewerken

Latente remming kan optreden omdat een onderwerp stopt met focussen op een CS die vaak wordt gezien voordat deze wordt gekoppeld aan een US.In feite vormen veranderingen in de aandacht voor de CS de kern van twee prominente theorieën die proberen om te gaan met experimentele resultaten die het R – W-model moeilijk maken. In een van deze, voorgesteld door Nicholas Mackintosh, hangt de snelheid van conditionering af van de hoeveelheid aandacht die aan de CS wordt besteed, en deze hoeveelheid aandacht hangt weer af van hoe goed de CS de VS voorspelt. Pearce en Hall stelden een gerelateerd model voor op basis van een ander aandachtsprincipe. Beide modellen zijn uitgebreid getest en geen van beide verklaart alle experimentele resultaten. Daarom hebben verschillende auteurs hybride modellen geprobeerd die de twee aandachtsprocessen combineren. Pearce en Hall integreerden in 2010 hun aandachtsideeën en suggereerden zelfs de mogelijkheid om de Rescorla-Wagner-vergelijking op te nemen in een geïntegreerd model.

ContextEdit

Zoals eerder vermeld, een sleutelidee in conditionering is dat de CS de VS signaleert of voorspelt (zie “nul contingency procedure” hierboven). De kamer waarin conditionering plaatsvindt ‘voorspelt’ bijvoorbeeld ook dat de VS kunnen optreden. Toch voorspelt de kamer met veel minder zekerheid dan de experimentele CS zelf, omdat de ruimte er ook is tussen experimentele proeven, wanneer de VS afwezig is. De rol van een dergelijke context wordt geïllustreerd door het feit dat de honden in het experiment van Pavlov soms begonnen te kwijlen als ze het experimentele apparaat naderden, voordat ze enige CS zagen of hoorden. Dergelijke zogenaamde ‘context’-stimuli zijn altijd aanwezig, en hun invloed helpt bij het verklaren van enkele anders raadselachtige experimentele bevindingen. De associatieve kracht van contextstimuli kan worden ingevoerd in de Rescorla-Wagner-vergelijking, en ze spelen een belangrijke rol in de vergelijkende en computationele theorieën die hieronder worden beschreven.

Comparator theoryEdit

Om erachter te komen wat er is geleerd, moeten we op de een of andere manier gedrag (“prestatie”) meten in een testsituatie. Maar zoals studenten maar al te goed weten, is prestatie in een testsituatie niet altijd een een goede maatstaf voor wat er is geleerd. Wat betreft conditionering, zijn er aanwijzingen dat proefpersonen in een blokkeringsexperiment wel iets leren over de ‘geblokkeerde’ CS, maar dit leren niet laten zien vanwege de manier waarop ze gewoonlijk d.

“Comparator” -theorieën over conditionering zijn “gebaseerd op prestaties”, dat wil zeggen, ze benadrukken wat er gaande is op het moment van de test. Ze kijken in het bijzonder naar alle stimuli die tijdens het testen aanwezig zijn en hoe de associaties die door deze stimuli worden verworven, kunnen interageren. Om enigszins te versimpelen: vergelijkende theorieën gaan ervan uit dat tijdens het conditioneren de proefpersoon zowel CS-US als context-US associaties verwerft. Op het moment van de test worden deze associaties vergeleken, en een reactie op de CS vindt alleen plaats als de CS-US-associatie sterker is dan de context-US-associatie. Nadat een CS en US herhaaldelijk gepaard zijn met eenvoudige acquisitie, is de CS-US-associatie sterk en de context-US-associatie relatief zwak. Dit betekent dat de CS een sterke CR opwekt. In “nul contingentie” (zie hierboven) is de geconditioneerde respons zwak of afwezig omdat de associatie tussen context en VS ongeveer even sterk is als de associatie tussen CS en US. Blokkering en andere subtielere verschijnselen kunnen echter ook worden verklaard door vergelijkende theorieën, nogmaals, ze kunnen niet alles verklaren.

Computational theoryEdit

De behoefte van een organisme om toekomstige gebeurtenissen te voorspellen staat centraal in moderne theorieën over conditionering. De meeste theorieën gebruiken associaties tussen stimuli om voor deze voorspellingen te zorgen. Bijvoorbeeld: in het R – W-model vertelt de associatieve kracht van een CS ons hoe sterk die CS een US voorspelt. Een andere benadering van voorspelling wordt voorgesteld door modellen zoals die voorgesteld door Gallistel & Gibbon (2000, 2002). Hier wordt de respons niet bepaald door associatieve sterke punten. In plaats daarvan registreert het organisme de tijden van aanvang en offset van CS’s en US’s en gebruikt deze om de waarschijnlijkheid te berekenen dat de VS de CS zullen volgen. Een aantal experimenten heeft aangetoond dat mensen en dieren gebeurtenissen kunnen leren timen (zie Dierlijke cognitie), en het Gallistel & Gibbon-model levert zeer goede kwantitatieve aanpassingen op voor een verscheidenheid aan experimentele gegevens. Recente studies hebben echter gesuggereerd dat op duur gebaseerde modellen sommige empirische bevindingen en associatieve modellen niet kunnen verklaren.

Elementgebaseerde modellen Bewerken

Het Rescorla-Wagner-model behandelt een stimulus als een enkele entiteit, en het vertegenwoordigt de associatieve kracht van een stimulus met één nummer, zonder vermelding van hoe dat aantal werd bereikt. Zoals hierboven opgemerkt, maakt dit het voor het model moeilijk om rekening te houden met een aantal experimentele resultaten. Meer flexibiliteit wordt geboden door aan te nemen dat een stimulus intern wordt vertegenwoordigd door een verzameling elementen, die elk van de ene associatieve toestand naar de andere kunnen veranderen.De gelijkenis van de ene stimulus met de andere kan bijvoorbeeld worden weergegeven door te zeggen dat de twee stimuli elementen gemeen hebben. Deze gedeelde elementen helpen bij het verklaren van stimulusgeneralisatie en andere verschijnselen die afhankelijk kunnen zijn van generalisatie. Ook kunnen verschillende elementen binnen dezelfde set verschillende associaties hebben, en hun activeringen en associaties kunnen op verschillende tijdstippen en met verschillende snelheden veranderen. Hierdoor kunnen op elementen gebaseerde modellen enkele anders onverklaarbare resultaten verwerken.

Het SOP-modelEdit

Een prominent voorbeeld van de elementbenadering is het “SOP” -model van Wagner. Het model is op verschillende manieren uitgewerkt sinds de introductie ervan, en het kan nu in principe een zeer grote verscheidenheid aan experimentele bevindingen verklaren. Het model vertegenwoordigt een bepaalde stimulus met een grote verzameling elementen. Het tijdstip van presentatie van verschillende stimuli, de toestand van hun elementen , en de interacties tussen de elementen, bepalen allemaal het verloop van associatieve processen en het gedrag dat wordt waargenomen tijdens conditioneringsexperimenten.

Het SOP-verslag van eenvoudige conditionering is een voorbeeld van enkele essentiële punten van het SOP-model. Om te beginnen, het model gaat ervan uit dat de CS en US elk worden vertegenwoordigd door een grote groep elementen. Elk van deze stimuluselementen kan zich in een van de volgende drie toestanden bevinden:

• primaire activiteit (A1) – grofweg gezegd, de stimulus is “verzorgd”. (Verwijzingen naar “aandacht” zijn alleen bedoeld om het begrip te helpen en maken geen deel uit van het model.)
• secundaire activiteit (A2) – De stimulus wordt “perifeer verzorgd”.
• inactief (I) – De stimulus is ‘niet verzorgd’.

Van de elementen die op een bepaald moment een enkele stimulus vertegenwoordigen, bevinden sommige zich mogelijk in toestand A1, andere in toestand A2, en sommige in toestand I.

Wanneer een stimulus voor het eerst verschijnt, springen sommige van zijn elementen van inactiviteit I naar primaire activiteit A1. Van de A1-toestand vervallen ze geleidelijk naar A2, en uiteindelijk terug naar I. Elementactiviteit kunnen alleen op deze manier veranderen; met name elementen in A2 kunnen niet direct teruggaan naar A1. Als de elementen van zowel de CS als de VS zich tegelijkertijd in de A1-toestand bevinden, wordt een verband geleerd tussen de twee stimuli. betekent dat als, op een later tijdstip, de CS vóór de VS wordt gepresenteerd en sommige CS-elementen A1 invoeren, deze elementen enkele Amerikaanse elementen activeren. Amerikaanse elementen worden echter indirect op deze manier geactiveerd krijg alleen een boost naar de A2-staat. (Dit kan worden gedacht aan de CS die een herinnering aan de VS oproept, die niet zo sterk zal zijn als het echte werk.) Met herhaalde CS-US-proeven worden steeds meer elementen geassocieerd, en gaan steeds meer Amerikaanse elementen naar A2 wanneer de CS aangaat. Hierdoor blijven er geleidelijk steeds minder Amerikaanse elementen over die A1 kunnen invoeren wanneer de VS zelf verschijnt. Als gevolg daarvan vertraagt het leren en nadert het een limiet. Je zou kunnen zeggen dat de VS “volledig voorspeld” of “niet verrassend” is, omdat bijna alle elementen alleen A2 kunnen invoeren als de CS aan gaat, waardoor er maar weinig overblijven om nieuwe associaties te vormen.

Het model kan verklaren de bevindingen die worden verklaard door het Rescorla-Wagner-model en ook een aantal aanvullende bevindingen. In tegenstelling tot de meeste andere modellen houdt SOP bijvoorbeeld rekening met tijd. De opkomst en het verval van elementactivering stelt het model in staat om tijdsafhankelijke effecten te verklaren, zoals het feit dat conditionering het sterkst is wanneer de CS net voor de VS komt, en dat wanneer de CS na de VS komt (‘achterwaartse conditionering’), het resultaat is vaak een remmende CS. Veel andere, meer subtiele verschijnselen worden ook uitgelegd.

In de afgelopen jaren zijn een aantal andere krachtige modellen verschenen die elementrepresentaties bevatten. Deze omvatten vaak de aanname dat associaties een netwerk van verbindingen tussen “knooppunten” die stimuli, reacties en misschien een of meer “verborgen” lagen van tussenliggende verbindingen vertegenwoordigen. Dergelijke modellen maken contact met een huidige explosie van onderzoek naar neurale netwerken, kunstmatige intelligentie en machine learning.