ALLGEMEINE PSYCHOLOGIE I. Von: Josua Handerer Kontakt:

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1 ALLGEMEINE PSYCHOLOGIE I Von: Josua Handerer Kontakt: Josua.Handerer@t-online.de 1

2 1. Einführung in die Kognitionspsychologie 1.1. Gegenstand der kognitiven Psychologie Die allgemeine Psychologie befasst sich mit universellen und grundlegenden Funktionen menschlichen Denkens, Fühlens und Handelns. Die kognitive Psychologie (= Allgemeine Psychologien I) befasst sich mit kognitiven Prozessen, die ihrerseits als Reiz- bzw. Informationsverarbeitung verstanden werden. Grundlegende Kognitionen sind z.b.: Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, Sprache, Gedächtnis etc. Die traditionelle Sichtweise: Kognitionen (lat. cognoscere = erkennen) dienen der Erkenntnis (Abbildung und Interpretation der Umwelt) Hoffmanns Sichtweise: Kognitionen dienen der Steuerung und Kontrolle von Verhalten; sie ermöglichen zweckmäßiges Handeln. Zweck unserer Kognitionen ist somit nicht die Abbildung bzw. Erkenntnis der Umwelt, sondern deren Veränderung! Daraus folgt, dass Kognitionen vom Verhalten her zu untersuchen sind Die biologischen bzw. evolutionären Wurzeln menschlichen Verhaltens Menschliche Verhaltensweisen haben sich im Lauf der Evolution herausgebildet; sie bringen spezifische adaptive Vorteile mit sich und ermöglichen dementsprechend eine bessere Anpassung an die Umwelt. Man geht davon aus, dass die Spezies Mensch (homo sapiens), die zur Familie der Menschenaffen gehört, vor ca. 6 bis 7 Millionen Jahren entstanden ist. Die nächsten Verwandten des Menschen sind die Schimpansen. Gegenüber anderen Arten zeichnet sich die Spezies Mensch v.a. durch folgende Merkmale aus: 1) Aufrechter Gang Effizientere Fortbewegung in der Ebene bzw. Steppe (verbraucht weniger Energie) Befreiung der vorderen Extremitäten (Arme und Hände) zur Manipulation von Gegenständen im eigenen Blickfeld (Benutzung von Werkzeug) 2) Soziale Kompetenz Genau wie wir lebten auch unsere Vorfahren in sozialen Gefügen (Rangordnungen, familiäre Bindungen etc.); Vgl. hierzu die diversen Affenbeobachtungen von GOODALL (Schimpansen können lügen, drohen etc.) Ein erfolgreiches Zusammenleben mit Artgenossen erfordert die Fähigkeit, deren Verhalten vorherzusagen bzw. zu antizipieren; nur dadurch werden Kooperation und Konkurrenz möglich! 3) Artikuliertes Sprechen Absenkung des Kehlkopfes => größerer Kehlkopfraum => präzisere Modulation der Atemluft => sprechen und atmen gleichzeitig + differenziertere Kommunikation Die Entstehung der (Symbol-) Sprache ist eine verhältnismäßig späte Entwicklung in der Evolution (siehe: Kap. 10). 2

3 4) Zuwachs und Differenzierung des Gehirns Betrifft v.a. den Neokortex, in dem höhere kognitive Funktionen (Planen, Problemlösen etc.) angesiedelt sind. Das menschliche Gehirn ist im Verhältnis zum Körpergewicht (Cephelesationsindize) am mächtigsten; außerdem enthält es im Verglich mit anderen Arten die meisten Neuronen! Der Mensch ist das einzige Lebewesen, das sich von der biologischen Evolution emanzipiert hat: 1) Gebrauch von Werkzeugen etc. => Anpassung der Umwelt an die eigenen Bedürfnisse 2) Kulturelle Evolution: Weitergabe erworbener Verhaltensweisen durch sprachliche Kommunikation 3) Genmanipulation 1.3. Das Problem des Bewusstseins Menschen haben ein Bewusstsein von sich selbst und der Umwelt; Tiere verfügen nur zum Teil und äußerst bedingt über ein solches Bewusstsein. Für Bewusstseinszustände bei Tieren sprechen: flexible Verhaltensanpassung an neue Situationen (auch bei Primaten finden sich höhere kognitive Leistungen wie z.b. Einsichtslernen; Vgl.: KÖHLER und der Affe Sultan ) physiologische Bewusstseinskorrelate (Bewusstseinsphänomene beruhen auf neuronalen - v.a. cortikalen - Aktivierungen) Kommunikation zwischen Tieren Leib-Seele-Problematik: Bezüglich des Verhältnisses zwischen Körper und Geist (=Bewusstsein) lassen sich 3 philosophische Positionen unterscheiden: 1) Idealistischer Monismus (Solipsismus): Die Welt ist lediglich eine Erscheinung des Geistes; es gibt also keine materielle, sondern lediglich eine mentale Wirklichkeit. Problem: Die Behauptung, es gebe keine objektive Wirklichkeit, ist zwar nicht zu widerlegen, aber nur wenig plausibel! 2) Materialistischer Monismus: Es gibt nur die physikalisch determinierte Wirklichkeit; der Geist ist lediglich ein Epiphänomen physiologischer (materieller) Vorgänge. Problem: Leugnung eines freien Willens BENJAMIN LIBET (1985): Zum freien Willen Vpn sollten sich genau merken, wann sie sich dazu entscheiden, ihren rechten Zeigefinger zu krümmen. Parallel dazu wurden das motorische Bereitschaftspotenzial und die Muskelaktivität an dem betreffenden Finger (EMG) gemessen. Ergebnis: Das Bereitschaftspotenzial trat schon ca. 300 ms vor dem subjektiven Willenserlebnis auf. Interpretation: Nicht der subjektiv empfundene Wille, sondern physiologische Prozesse (neuronale Bereitschaftspotenziale) sind die Ursache für unser Handeln! 3) Dualismus (Parallelismus): Materie und Geist existieren parallel zueinander und stellen jeweils eigenständige Wirklichkeitsbereiche dar. Problem: Wie hängen Geist und Materie zusammen; wie können sie interagieren? 3

4 Die Frage, welche Funktion das Bewusstsein für das Verhalten hat, kann nicht abschließend geklärt werden. Dissoziation von Bewusstsein und Verhalten: Die bewusste Wahrnehmung eines Reizes ist nicht notwendig, um angemessen auf diesen reagieren zu können (Vgl.: Kap. 4, 6, 7 und 8). Das Bewusstsein entsteht in der Evolution erst verhältnismäßig spät => Primat des Verhaltens 4

5 2. Elementare Strukturen des Verhaltens 2.1. Verhaltenskoordinationen Schematischer Ablauf: Appetenzverhalten Schlüsselreize Bedürfnis (Appetenz) Verhaltensbereitschaft Endhandlung Effekte Sensorische Rückkopplung S-V-E-Tripel: Die evolutionäre Erfahrung umfasst Wissen darüber, in welchen Situationen (S) welche Verhaltensweisen (V) zu welchen Effekten (E) führen Bedürfnis: Bedürfnisse (z.b. nach Nahrung oder Paarung) bilden die primäre Voraussetzung für Verhalten. Schlüsselreize sind weder notwendig (s.u.: Leerlauf- und Übersprungshandlungen) noch hinreichend (bei fehlenden Bedürfnissen), um ein bestimmtes Verhalten auszulösen. Dementsprechend kann Verhalten nicht als bloße Reiz-Reaktions- Verbindung (Behaviorismus) beschrieben werden. Fazit: Tiere (und Menschen) reagieren nicht auf Reizsituationen, sondern agieren, um ihre Bedürfnisse zu befriedigen. Zu unterscheiden ist zwischen vorübergehenden (transienten) und ständigen Bedürfnissen bzw. Handlungsbereitschaften. Transiente Bedürfnisse: z.b. Hunger, Paarungsbereitschaft etc. Ständige Bereitschaften: z.b. Explorationsbedürfnis, Orientierungsreaktion (reflexartige Hinwendung zu plötzlich und unerwartet auftretenden Reizen) Bedürfnisse hängen von endogenen und exogenen Faktoren ab: Endogene Faktoren: Hormonspiegel, endogene Rhythmen (z.b. Spermavorrat oder zirkadianer Rhythmus) etc. Exogene Faktoren: Temperatur, Tageszeit, Jahreszeit etc. Bedürfnisse lösen eine entsprechende Handlungsbereitschaft aus Verhaltens- bzw. Handlungsbereitschaft: Handlungsbereitschaften können durch Bedürfnisse oder Reizung des zentralen Nervensystems ausgelöst werden. Im Gehirn gibt es spezifische Motivationszentren (z.b. Hungerzentrum), durch deren Reizung entsprechendes Verhalten ausgelöst werden kann. Gleichzeitig aktivierte Handlungsbereitschaften hemmen sich gegenseitig, wobei sich die jeweils stärkste Handlungsbereitschaft gegenüber den anderen durchsetzt. Z.B. ist die Fluchtbereitschaft bei brütenden Vögeln häufig stark vermindert. Bei Konflikten zwischen gleich starken Handlungsbereitschaften kommt es zu Übersprungshandlungen. Der Austernfischer z.b. fängt bei Gefahr scheinbar an zu schlafen. 5

6 Schlüsselreize und Appetenzverhalten: Damit eine Verhaltensweise, für die eine Bereitschaft besteht, tatsächlich ausgeführt wird, müssen entsprechende Schlüsselreize vorhanden sein. Schlüsselreize signalisieren, dass die entsprechende Verhaltenskoordination in der gegebenen Situation adäquat ist. Z.B.: Der rote Unterschnabelfleck bei Silbermöwen löst bei Jungtieren Bettelverhalten aus. Attrappenversuche zeigen, dass Schlüsselreize meist angeboren sind, durch Erfahrung aber modifiziert werden können (s.u.). Sind keine Schlüsselreize vorhanden, wird nach ihnen gesucht (Appetenzverhalten); die Suche nach Schlüsselreizen ist durch hohe Flexibilität gekennzeichnet. Sind Schlüsselreize vorhanden, wird das Verhalten in starrer und stereotyper Form ausgeführt (Angeborene Auslösemechanismen = AAM). Die Wirksamkeit der Schlüsselreize hängt von der Stärke des Bedürfnisses ab: Bei entsprechend hoher Appetenz kann das Verhalten auch durch ähnliche Reize oder sogar ohne entsprechenden Schlüsselreiz (Leerlaufhandlung) ausgelöst werden Konsumatorische Endhandlung und sensorische Rückkopplung Führt die konsumatorische Endhandlung (z.b. Fressen oder Begattung) zum gewünschten Effekt wird das ursprüngliche Bedürfnis durch sensorische Rückkopplung abgebaut. Der Schmeißfliege wird z.b. durch Dehnungsrezeptoren angezeigt, dass sie genug getrunken hat. Trennt man diese Rezeptoren vom Gehirn ab, trinkt die Fliege solange bis sie platzt. Ergo: Nicht die Endhandlung selbst, sondern deren sensorischen Effekte beenden die Verhaltenskoordination Verhaltenskoordinationen sind teils angeboren, teils erworben Angeborene Verhaltenskoordinationen (Erbkoordinationen) liegen dann vor, wenn sie ohne entsprechende Lernerfahrungen voll funktionsfähig sind (Vgl.: sog. Kaspar- Hauser-Versuche ). Z.B. können Entenküken schon bei ihrem ersten Kontakt mit Wasser schwimmen. Durch Lernerfahrungen werden vorgegebene Verhaltenskoordinationen modifiziert: 1) Differenzierung der verhaltensrelevanten Schlüsselreize durch klassisches Konditionieren: Tiere lernen, Erbkoordinationen an neuen Reizbedingungen auszurichten. 2) Erhöhung der Effektivität des Appetenzverhaltens durch operantes Konditionieren: Tiere lernen neue Verhaltensweisen, um Bedingungen zu finden bzw. herzustellen, die die Ausführung effektiver Endhandlungen ermöglichen. Artspezifische Lerndispositionen: Die Lernfähigkeit einer Art ist das Ergebnis evolutionärer Anpassung. Tiere lernen nur das gut, was sie in ihrer Lebenswelt brauchen (erhöhte Sensibilität gegenüber ökologisch bedeutsamen Infos). D.h., sie sind genetisch zu bestimmten Lernleistungen disponiert (prepared), zu anderen nicht! Ratten und Mäuse, die in Gangsystemen leben, sind z.b. dazu disponiert, Labyrinthe zu lernen. 6

7 3. Tierisches Lernen 3.0. Einleitung Im Folgenden wird unter Lernen die Anpassung nicht-sprachbezogenen Verhaltens an Umweltgegebenheiten in Folge individueller Informationsverarbeitung verstanden (KLIX). Es geht also um assoziatives Lernen im Sinne der klassischen und operanten Konditionierung. Weitere Lernformen, die in späteren Kapiteln behandelt werden, sind das Modelllernen, das Einsichtslernen und der Wissenserwerb. Insofern Lernprozesse per definitionem auf Erfahrung beruhen, fallen Veränderungen, die auf Reifung oder vorübergehende organismische Zustände (Ermüdung, Drogen, Verletzung etc.) zurückzuführen sind, nicht unter den Lernbegriff. Lernen = Erwerb von Erfahrungen; Gedächtnis = Bewahrung von Erfahrungen Insofern jedes Verhalten (V) in einer bestimmten Situation (S) stattfindet und der Herbeiführung bestimmter Effekte (E) bzw. der Befriedigung bestimmter Bedürfnisse dient, können die verhaltenssteuernden Strukturen als S-V-E-Tripel beschrieben werden: Sie enthalten Wissen darüber, was (V) zur Befriedigung welcher Bedürfnisse (E) unter welchen Bedingungen (S) zu tun ist. Im Rahmen eines solchen Modells (S-V-E-Tripel) sind 2 Arten von Veränderungen bzw. Lernprozessen möglich (s.o.): 1) Einbeziehung neuer Reizbedingungen in die Verhaltenssteuerung (bedingte Reflexe durch klassisches Konditionieren) 2) Effektivierung des Appetenzverhaltens zur Suche bzw. Herstellung von Situationsbedingungen, die eine Bedürfnisbefriedigung erlauben (durch instrumentelles Bedingen bzw. operante Konditionierung) Anforderungen an eine Lerntheorie: 1) Angaben über die Strukturen zur Auswahl, Initiierung und Ausführung des Verhaltens 2) Angaben über mögliche Veränderungen in diesen Strukturen 3) Angaben darüber, durch welche Umweltinformationen (Erfahrungen/ Erlebnisse) das Verhalten bzw. die zugrunde liegenden Strukturen wie verändert werden. 4) Bereitstellung von Bewertungskriterien für die Verhaltensänderungen (Richtung des Lernens) 3.1. Der behavioristische Ansatz Der klassische Behaviorismus betrachtet den Organismus als Black-Box. Aus methodischen Gründen wird menschliches Verhalten und Lernen bewusst auf die beobachtbaren Variablen Reiz und Reaktion reduziert; auf introspektive Daten bzw. Spekulationen über innere Prozesse wird vollständig verzichtet. Daher die These: Jedes Verhalten ist durch die gegebenen Reizbedingungen determiniert (S-R- Psychologie) Bekannte Vertreter sind: Pawlow, Watson, Thorndike, Skinner 7

8 Die klassische Konditionierung: Erweiterung der Auslösebedingungen Das klassische Konditionieren geht auf PAWLOW zurück. Berühmtestes Beispiel: der Pawlowsche Hund Dadurch, dass die Futtervergabe wiederholt mit dem Erklingen eines bestimmten Tons einherging, lernte der Hund, bereits beim Hören des Tons Speichel abzusondern. Beim klassischen Konditionieren wird also ein neuer bzw. bedingter Reiz (CS), der ursprünglich lediglich zu einer Orientierungsreaktion (Aufmerksamkeit) führt, als Auslöser für eine biologisch vorgegebene Verhaltensweise (UCV =unbedingter Reflex) gelernt! Man spricht deshalb auch von Reiz-Reaktions- bzw. S-R-Lernen. Ein unbedingter Reiz (UCS; z.b. Nahrung) führt zu einer unbedingten Reaktion (UCV; z.b. Speichelsekretion). Im Rahmen der Konditionierung wird der unbedingte Reiz an einen neutralen Reiz (z.b. Licht oder Ton) gekoppelt. Wichtig ist dabei a) die zeitliche- und räumliche Nähe des bedingten und unbedingten Reizes (Kontiguität) sowie b) die Wiederholung dieser Reizkombination. Ist beides gegeben, wird nach der behavioristischen Theorie der neutrale Reiz mit dem unbedingten Verhalten (UCV) assoziiert (deshalb auch: assoziatives Lernen)! Dadurch entsteht eine neue Reiz-Reaktions-Beziehung: Der ursprünglich neutrale Reiz (z.b. Licht, Ton) wird zu einem bedingten Reiz (CS), der allein ausreicht, um die jew. Reaktion (nun eine bedingte Reaktion) hervorzurufen. Extinktion: Konditionierte Reaktionen können gelöscht werden, indem der bedingte Reiz mehrfach ohne den unbedingten dargeboten wird (Aufhebung der Kontiguität). Das Prinzip des Extinktion wird z.b. zur Angsttherapie eingesetzt. Beispiele: unbedingte Reflexe können autonom (z.b. Speicheln) oder willkürlich sein (z.b. Picken); verwendet werden meistens appetititive Reflexe (z.b.: Futter => Fressverhalten; Flüssigkeit => Trinkverhalten) oder aversive Reflexe (z.b.: Elektroschock oder Luftstrom => Blinkreflex / Fluchtverhalten etc.); die zu konditionierenden Reize sind Reize, die eine Orientierungsreaktion hervorrufen (meist Licht- oder Tonreize). Alternativerklärung (s.u.): Es wird nicht der bedingte Reiz mit der unbedingten Reaktion assoziiert (CS-UCV), sondern der bedingte Reiz mit dem unbedingten Reiz (CS-UCS); ersterer dient als Signal für letzteren, der bedingte Reiz führt also zur Erwartung des unbedingten Reizes; demnach ist nicht die Kontiguität (raum-zeitliche Nähe der Reize), sondern die Kontingenz entscheidend Die operante Konditionierung: Erweiterung des Verhaltensrepertoires Beim operanten bzw. instrumentellen Konditionieren wird ein neues Verhalten als Instrument zur Befriedigung von Bedürfnissen erworben. Das Grundprinzip operanten Verhaltens formuliert THORNDIKE in seinem Gesetz der Auswirkung ( Law of effect ): Das Gesetz besagt, dass Verhaltensweisen, die angenehme Konsequenzen haben, mit hoher Wahrscheinlichkeit wiederholt werden, während Verhaltensweisen mit negativen Folgen eher nicht wiederholt werden. Trotzdem geht der klassische Behaviorismus davon aus, dass Verhalten ausschließlich durch Reize ausgelöst wird. Nach traditioneller Auffassung ist der Effekt des Verhaltens auch beim operanten Konditionieren sekundär. Durch ihn wird nach THORNDIKE lediglich die Assoziation zwischen Situation bzw. Stimulus und Reaktion verstärkt. 8

9 SKINNER unterscheidet zwischen respondentem- und operantem Verhalten. Wie und warum operantes Verhalten ausgelöst wird, lässt Skinner offen; er beschränkt sich auf die Feststellung, dass die Auftretenswahrscheinlichkeit von Verhalten von dessen Konsequenzen abhängt. B.F. SKINNER: Die Skinner-Box Mit Hilfe dieses Prinzips konditionierte SKINNER z.b. Ratten und Tauben darauf, einen Mechanismus (Hebel, Knopf etc.) zu betätigen, um die Futterzufuhr (positive Verstärkung) zu regulieren- oder Stromschläge zu vermeiden (negative Verstärkung). THORNDIKE: Die Vexier-Box Hungrige Katzen lernen durch Versuch und Irrtum, aus einem Käfig zu entkommen, um an Futter zu gelangen. Verstärkung: Verstärker sind nach SKINNER alle Konsequenzen, die die Auftretenswahrscheinlichkeit eines Verhaltens erhöhen. Zu unterscheiden ist dabei zwischen positiver und negativer Verstärkung. Positive Verstärkung: Darbietung eines angenehmen Reizes, Negative Verstärkung: Beseitigung eines unangenehmen (aversiven) Reizes Negative Verstärkung ist demnach nicht mit Bestrafung gleichzusetzen! Bestrafung: Bestrafung umfasst alle Konsequenzen, die zur Unterdrückung eines Verhaltens führen. Auch hier sind 2 Formen zu unterscheiden. Bestrafung I: Hinzufügung eines aversiven Reizes (negativer Verstärker) Bestrafung II: Beseitigung eines angenehmen Reizes (positiver Verstärker) Verstärkungspläne: Zu unterscheiden ist zwischen kontinuierlichen und intermittierenden, sowie fixen und variablen Verstärkungsplänen. 1. Bei kontinuierlicher Verstärkung wird ein Verhalten immer verstärkt. Beschleunigt den Verhaltensaufbau, daher zu Beginn einer Lernphase zu empfehlen. 2. Bei der intermittierenden bzw. gelegentlichen Verstärkung wird ein Verhalten nicht immer, sondern nur in bestimmten Abständen verstärkt. Führt zu hoher Löschungsresistenz; zu empfehlen, wenn das gewünschte Verhalten bereits aufgebaut ist ( Fading-out ) Quotenverstärkung: Verstärkung erfolgt nach Quoten, z.b. jede 10.Reaktion (fix) oder 20% der Reaktionen (variabel) Intervallverstärkung: Verstärkung erfolgt in zeitlichen Abständen, z.b. alle 5 Minuten (fix) oder im Mittel alle 5 Minuten (variabel). Variable Verstärkungspläne => gleichmäßiges Verhalten Fixierte Verstärkungspläne => stark wechselnde Verhaltenshäufigkeiten Diskriminationslernen: Situationsabhängige Verhaltensdifferenzierung Beim Diskriminationslernen wird ein bestimmtes Verhalten in Abhängigkeit von Merkmalen der Situation verstärkt bzw. nicht verstärkt (Kontrastmethode). Es handelt sich also um eine Form der operanten Konditionierung; bei der nicht nur die Verstärkungs-, sondern auch die Situationsbedingungen systematisch variiert werden. 9

10 Vier wichtige Befunde zum Diskriminationslernen bei Tieren: 1) Tiere sind zur Unterscheidung einfacher Merkmale in der Lage und zeigen situationsabhängiges Verhalten. HANSON (1959): Rotes vs. grünes Licht Leuchtet eine Reaktionstaste grün auf, werden Tauben für deren Betätigung mit Körnern belohnt; leuchtet sie dagegen rot auf, führt das Picken auf die Taste zu keiner Futterzufuhr. Ergebnis: Die Pickrate passt sich der Beleuchtung der Taste (Wellenlänge des Lichts) an; leuchtet die Reaktionstaste grün, picken die Tauben oft darauf, leuchtet sie dagegen rot, betätigen sie sie kaum. 2) Tiere sind zur Unterscheidung von Merkmalsverknüpfungen in der Lage (Remember: Schlüsselreize sind meist komplex). Bietet man 2 verhaltensrelevante Reize dar, gibt es 2 Möglichkeiten, diese miteinander zu kombinieren: Von positivem patterning spricht man, wenn eine Bekräftigung nur dann erfolgt, wenn sowohl CS1 als auch CS2 auftreten (Konjunktion; Compoundreize ); negatives patterning liegt vor, wenn eine Bekräftigung lediglich dann erfolgt, wenn entweder der eine (CS1) oder der andere Reiz (CS2) alleine auftritt (Disjunktion). WOODBURY (1943): positives und negatives patterning Woodbury konditionierte Hunde durch Futter-Bekräftigung darauf, eine Sperre mit der Schnauze zu lösen. Dabei bot er im Training hohe und tiefe Töne unter positivem und negativen patterning dar. Ergebnis: Die Hunde passten ihr Verhalten dem patterning an. 3) Tiere scheinen zur Bildung von Kategorien in der Lage zu sein, insofern sie ihr Verhalten nicht nur von eindeutigen Reizen, sondern auch von abstrakten Situationsmerkmalen abhängig machen. HERRNSTEIN, LOVELAND et al. (1976): abstrakte Situationsmerkmale Tauben werden darauf konditioniert, bei Dias mit Bäumen zu picken. Ergebnis: Die Tauben generalisieren ihr Wissen auf neue Bilder (Bilder von anderen Bäumen)! Sie erkennen offenbar die Gemeinsamkeiten zw. den versch. Bäumen und bilden eine entsprechende Kategorie! 4) Tiere sind dazu in der Lage, situationsabhängig zwischen verschiedenen Verhaltensalternativen zu wählen. PORTER & NEURINGER (1984): Bach und Strawinski Bei Bach wird Taste A, bei Strawinski Taste B belohnt. Ergebnis: Obwohl jeweils verschiedene Musikausschnitte der beiden Komponisten verwendet werden, lernen die Tauben, bei Bach auf die eine- und bei Strawinski auf die andere Taste zu picken. Fazit: Die Ergebnisse zum Diskriminationslernen scheinen die Annahmen des klassischen Behaviorismus zu bestätigen: Bekräftigtes Verhalten wird jeweils an die Situation gebunden, in der es bekräftigt wurde. Verhaltensauslösend und bestimmend scheinen also Merkmale der Situation (Reize) - und nicht die Ziele des Organismus (E) zu sein. Nach heutiger bzw. Hoffmannscher Auffassung ist es jedoch umgekehrt: Verhalten (insbesondere menschliches Verhalten) wird nicht durch Reize, sondern durch Ziele determiniert (s.u.)! 10

11 3.2. Kritik am Behaviorismus Die 3 Hauptkritikpunkte am Behaviorismus: 1) Es sprechen zahlreiche Befunde dafür, dass beim Konditionieren weniger CS- CR- bzw. S-V-Assoziationen-, sondern vielmehr CS-UCS- bzw. V-E- Assoziationen aufgebaut werden. Es scheint so zu sein, dass nicht die verwendeten Reize, sondern die Erwartung des UCS bzw. des Effektes das konditionierte Verhalten auslösen. 2) Nicht die Kontiguität (zeitliche und räumliche Nähe) der Reize, sondern die Kontingenz (Vorhersagbarkeit der Effekte) ist entscheidend. Lernen als die Ausbildung verhaltensleitender Erwartungen und nicht als Automatisierung von Reaktionen! 3) Latentes Lernen: Auch ohne Verstärkung finden Lernprozesse statt! Werden beim Konditionieren S-R- oder V-E- Assoziationen aufgebaut? Der klassische Behaviorismus vertritt die These, dass die Effekte des eigenen Verhaltens dieses nur indirekt beeinflussen. Verhaltensauslösend ist primär die Situation bzw. die in ihr auftretenden Reize (s.o.). Kurz: Verhalten wird durch S-V- bzw. S-R-Beziehungen determiniert! A) Klassisches Konditionieren Klassisch konditioniertes Verhalten beruht primär auf einer durch den bedingten Reiz (CS) ausgelösten Erwartung des unbedingten Reizes (UCS) und nicht wie vom klassischen Behaviorismus behauptet auf einer Assoziation des bedingten Reizes (CS) mit dem konditionierten Verhalten (CV)! 4 Argumente dafür, dass nicht die konditionierten Reize selbst, sondern die durch sie ausgelösten Erwartungen das Verhalten auslösen bzw. bedingen: 1) Der Devaluierungseffekt: Bei der Devaluierungstechnik wird der während der operanten oder klassischen Konditionierung verwendete Verstärker bzw. unbedingte Reiz (UCS) nachträglich entwertet; z.b. indem plötzlich schlechteres Futter verwendet wird. Wäre das konditionierte Verhalten (CV) primär von dem bedingten Reiz (CS) bzw. der Situation (S) abhängig und nicht von dem zu erwartenden Effekt, dürfte dessen Devaluierung das Verhalten kaum beeinflussen. Experimente zeigen jedoch, dass die Devaluierung des UCS bzw. Verstärkers (z.b. Futterkugeln) zu einer erheblichen Reduktion des konditionierten Verhaltens führt. Beachte: Trotz Devaluierung kommt es zu keiner vollständigen Unterdrückung des zuvor konditionierten Verhaltens. Interpretation: Entscheidend sind zwar die Effekterwartungen; parallel dazu bilden sich beim Konditionieren jedoch auch situationsgebundene Verhaltensgewohnheiten (S-V) heraus. HOLLAND & STRAUB (1979): Devaluierung des unbedingten Reizes 1. Phase: Ton-Futter-Konditionierung (auf Ton folgt Futter => Ratten bewegen sich beim Erklingen des Tons zur Futterbox); 2. Phase: In der Experimentalgruppe wird das Futter durch eine Übelkeit erzeugende Injektion devaluiert; 3. Phase: Darbietung des Tons ohne Futter => Lediglich in der Experimentalgruppe ist die Auftretensrate des konditionierten Verhaltens (hin zur Futterbox) reduziert. Interpretation: Konditioniert wurde nicht der Zusammenhang bei einem Ton zur Futterbox zu laufen (CS => CV), sondern die Erwartung: bei Ton gibt s Futterkugeln (CS => UCS)! Durch die Devaluierung des Futters werden die Erwartung und damit das Verhalten modifiziert. Das Verhalten wird also nicht durch den Ton (CS), sondern die Erwartung des Futters (UCS) determiniert! 11

12 2) Sensory preconditioning (s.u.) 3) Klassische Konditionierung gelingt dann am besten, wenn der bedingte bzw. neutrale Reiz (CS) immer kurz vor dem unbedingten Reiz (UCS) dargeboten wird. Interpretation: der bedingte Reiz (CS) hat Signalwirkung; er dient der Ankündigung des unbedingten Reizes (UCS). Ergo: Entscheidend ist die Kontingenz (Vorhersagbarkeit des unbedingten Reizes!); wäre die Kontiguität (räumliche und zeitliche Nähe) ausschlaggebend, wäre es egal, ob der bedingte Reiz vor oder nach dem unbedingten Reiz dargeboten wird! 4) Konditionierung zweiter Ordnung Auch durch die mehrfache Kopplung mit einem bedingten Reiz (Ton) kann ein neutraler Reiz (Licht) konditioniert werden und die entsprechende Reaktion (z.b. Picken) auslösen. Und das, obwohl das Licht nie mit dem unbedingten Reiz (z.b. Körner) selbst gekoppelt wurde! B) Operantes Konditionieren Auch instrumentellem Verhalten liegen primär Verhaltens-Effekt-Erwartungen zugrunde; Stimulus-Response-Assoziationen sind dagegen sekundär. Argumente: 1) Tiere reagieren auf veränderte Verstärker mit Überraschung! TINKELPAUGH (1928): Banane => Salatblatt Nachdem eine Äffin gelernt hatte, in einem Futterbehälter eine Banane zu finden, wurde die Banane durch ein Salatblatt vertauscht! Die Äffin reagiert mit Überraschung und suchte die Banane. Ergo: Durch die Futterbox (S) wurde nicht (nur) das Öffnen dieser (V) getriggert, sondern auch eine Erwartung bezüglich des Effektes dieser Handlung (E). 2) Eine Veränderung bzw. Variation der Verstärker (E) führt zu einer Veränderung des Verhaltens (V)! Siehe oben: Devaluierungseffekt! ELLIOT (1928): Devaluierung Ratten lernen den Weg durch ein Labyrinth, um zu einer Futterbox zu gelangen. Die Kontrollgruppe erhält von Anfang an weniger gutes Futter als die Experimentalgruppe; ab dem 10. Durchgang erhält die Experimentalgruppe das gleiche (minderwertige) Futter wie die KG, woraufhin sich die Leistungen in der EG verschlechtern. Durch eine Veränderung der Erwartung verändert sich das Verhalten! COLWILL & RESCORLA (1985): Zwei verschiedene Verhaltensweisen (Drücken einer Taste vs. Zerren an einer Kette) werden jeweils mit verschiedenen Effekten (Zuckerlösung vs. Futterkugeln) bekräftigt. Nach der Lernphase wird einer der beiden Verstärker (z.b. die Futterkugeln) durch die Injektion milden Giftes entwertet. In der anschließenden Testphase (ohne Verstärker) wird die Verhaltensweise unterlassen (Zerren), deren Verstärker (Futterkugeln) zuvor entwertet wurde. 2 Schlussfolgerungen: 1) Die Versuchstiere haben offensichtlich eine verhaltensspezifische Erwartung bezüglich des Verstärkers bzw. Effektes ausgebildet. 2) Die Erwartung bzw. Repräsentation des Effektes hat Einfluss auf die Verhaltensauswahl! 12

13 C) Diskriminationslernen Diskriminationslernen entspricht nicht der Ausbildung von Reiz-Reaktions- Assoziationen, vielmehr handelt es sich dabei um die situative Modifikation von verhaltenssteuernden Effekterwartungen! Argumente für die Ausbildung von Verhaltens-Effekt-Erwartungen beim Diskriminationslernen: 1) Differential outcome effect Diskrimnationslernen wird durch die Verwendung unterschiedlicher Verstärker verbessert! Ergo: Nicht nur die jeweiligen Verhaltensweisen werden mit der Situation in Verbindung gebracht, sondern auch deren Effekte! TRAPOLD (1970): differential outcome effect Bei Ton wird Taste 1 und bei Clickergeräusch Taste 2 bekräftigt. Ergebnis: Ratten lernen die reizabhängige Tastenwahl schneller, wenn die Tasten zu unterschiedlichen Bekräftigungen führen, z.b. Taste 1 zu Futterkugeln und Taste 2 zu Zuckerwasser! 2) Occasion setting Reize werden nicht als Signale für ein bestimmtes Verhalten, sondern für die Herstellbarkeit von bestimmten Effekten gelernt; sie fungieren als occasion setter. Das Verhalten wird somit nur indirekt durch die Situation bzw. bestimmte Reize getriggert, wichtiger ist die Antizipation der Effekte! Lediglich die Erwartung, welcher Effekt durch welches Verhalten ausgelöst werden kann, hängt unmittelbar von der Situation ab, nicht das Verhalten selbst! COLWILL & RESCORLA (1988): occasion setting 1. Lernphase: Versuchstiere lernen, dass dasselbe Verhalten ( nose poke ) in Abhängigkeit von der Situation zu unterschiedlichen Effekten führt: Bei Licht zu Futterkugeln; bei Lärm zu Zuckerlösung; Licht nose poke Futterkugeln Lärm nose poke Zuckerlösung In einer 2. Lernphase werden die Tiere darauf konditioniert, dass das Zerren an einer Kette zu Futterkugeln und das Drücken einer Taste zu Zuckerlösung führt ohne dass dabei die Situationsbedingungen variiert werden (kein Lärm / kein Licht). Zerren Futterkugeln Taste Zuckerlösung In einer Testphase (ohne Bekräftigungen) zeigt sich, dass die Tiere bei Licht vermehrt an der Kette zerren, bei Lärm dagegen bevorzugt die Taste drücken. Licht Zerren Lärm Taste Interpretation (s.o.): der Reiz Licht generiert die Erwartung von Futterkugeln; bei Lärm dagegen erwarten die Tiere Zuckerlösung (1. Lernphase) => das Verhalten richtet sich nach dem erwarteten Effekt (2. Lernphase) und nicht nach der Situation (ansonsten müssten die Tiere sowohl bei Licht als auch bei Lärm nose poke zeigen) 13

14 3) Nicht Verhalten wird situationsabhängig repräsentiert, sondern Verhaltens- Effekt-Beziehungen: S(V-E) COLWILL & RESCORLA (1990): S-(V-E) Lernphase: bei Licht wird das Zerren an einer Kette mit Futterkugeln verstärkt-; das Drücken einer Taste mit Zuckerlösung; bei Lärm ist es umgekehrt. Licht Zerren Futterkugeln Taste Zuckerlösung Lärm Zerren Zuckerlösung Taste Futterkugeln In einer 2. Phase werden die Futterkugeln entwertet. In der Testphase (ohne Verstärkungen) können sich die Ratten zwischen den beiden Verhaltensalternativen (Zerren vs. Tasten) entscheiden, wobei entweder Licht oder Lärm dargeboten wird. Ergebnis: Bei Licht erwarten die Ratten offenbar, dass Zerren zu den entwerteten Futterkugeln führt: sie bevorzugen das Drücken der Taste; bei Lärm ist es umgekehrt. Interpretation: Diskriminationslernen beruht auf hierarchischen S-(V- E)-Beziehungen. In einem 1. Schritt werden Verhaltens-Effekt- Erwartungen (z.b. Taste-Futter) gebildet; in einem 2. Schritt werden diese V-E-Erwartungen als Einheiten an die Situationsbedingungen geknüpft. Fazit: Umgebungs- und verhaltensabhängige Erwartungen und nicht S-V-Beziehungen determinieren tierisches Verhalten! Ist die Kontiguität oder die Kontingenz entscheidend für das Lernen? Nach behavioristischer Auffassung ist die Kontiguität (zeitliche und räumliche Nähe) von CS und UCS (klassisches Konditionieren) bzw. von S-V und Bekräftigung (operantes Konditionieren) entscheidend für das Lernen! Versteht man Lernen allerdings als die Ausbildung von verhaltensleitenden Erwartungen (s.o.) sollte die Kontingenz (Vorhersagbarkeit des UCS bzw. der Verstärkung) entscheidend sein! Die Kontiguität entspricht der Wahrscheinlichkeit, dass bedingter und unbedingter Reiz gemeinsam auftreten: p (UCS&CS); die Kontingenz entspricht der Wahrscheinlichkeit, dass der unbedingte Reiz nur mit dem bedingtem Reiz und nicht ohne diesen auftritt: p (UCS/CS) p (UCS/ CS). Ton Ton Ton Ton Schock Schock Schock Schock Kontiguität: p (UCS&CS) = 5/20 = 0,25 p (UCS&CS) = 5/20 = 0,25 Kontingenz: p (UCS/CS) p (UCS/ CS) p (UCS/CS) p (UCS/ CS) 5/10 0/10 = 0,5 5/10-5/10 = 0,0 14

15 Fazit: Bei konstanter Kontiguität hängt die Kontingenz von der Basisrate des UCS bzw. der Bekräftigung ab: Je geringer die Basisrate [p(ucs/ CS)], desto höher die Kontingenz! Empirische Befunde, die für die Kontingenz sprechen: RESCORLA (1968): Kontingenz bei klassischer Konditionierung Rescorla untersuchte die Auftretensrate eines bedingten Reflexes (Vermeidungsreflex) in Abhängigkeit von der Kontingenz! Zu diesem Zweck wurde die Kontiguität konstant gehalten, die Kontingenz dagegen variiert: Ein Schock (UCS) wurde entweder nur mit oder auch ohne Ton (CS) dargeboten. Ergebnis: Je höher die Kontingenz bzw. die Differenz p (Schock, wenn Ton) p (Schock, wenn kein Ton), desto stärker das Vermeidungsverhalten. Ergo: Die Kontingenz, d.h. die Vorhersagbarkeit des UCS aus dem CS, ist entscheidend für das klassische Konditionieren! HAMMOND (1980): Kontingenz bei operanter Konditionierung Durstige Ratten werden für das Drücken einer Taste mit Wasser belohnt. Erfolgt der Tastendruck, ist die Wahrscheinlichkeit für die Bekräftigung (und damit die Kontiguität) konstant: p (+/R) = 0,12. Die Wahrscheinlichkeit, eine Bekräftigung zu erhalten, wenn die Taste nicht gedrückt wurde, wird variiert: p (+/ R) = 0,0; 0,8 oder 0, 12 Ergebnis: Bei p (+/ R) = 0,0 - was einer Kontingenz von 0,12 entspricht - ist die Reaktionsrate am höchsten; bei p (+/ R) = 0,12, was einer Kontingenz von 0 entspricht ist die Reaktionsrate am niedrigsten. Ergo: Die Kontingenz ist entscheidend für instrumentelles Verhalten! Beachte: In beiden Experimenten wurde mit geringer Kontiguität gearbeitet. Was bei hoher Kontiguität und niedriger Kontingenz passiert, ist eine offene Frage. Z.B.: Bei p (UCS/CS) = 1,0 und p (UCS/ CS) = 0,8 ergibt sich eine Kontiguität von 1,0 und eine Kontingenz von 0,2! Das Rescorla-Wagner-Modell beschreibt die Abhängigkeit des Lernens von der Kontingenz mit folgender Formel: ΔVCSj = α β (λ ΣVj) ΔVCSj = Veränderung der Konditionierungsstärke zwischen UCS und CS bzw. Lernzuwachs pro trial (entspricht der Reaktionsrate) α = Merkmale/Konditionierbarkeit des bedingten Reizes (z.b. Auffälligkeit) β = Merkmale des unbedingten Reizes (z.b. Intensität des UCS) λ = Maß für die Kontingenz; λ = 0, wenn UCS bzw. Bekräftigung nie auf CS bzw. V folgt & λ = λmax., wenn UCS bzw. Bekräftigung immer auf CS folgt. ΣVj = Summe der bereits konditionierten CS-UCS-Assoziationen, d.h. wie gut sagen die bereits gelernten Reize (z.b. Käfig etc.) den UCS bzw. die Bekräftigung vorher?! Entspricht den von dem zu konditionierenden Reiz (CSj) unabhängigen Erwartungen. Die Annahmen des Rescorla-Wagner-Modells: 1) Die Assoziations- bzw. Konditionierungsstärke (= Lernzuwachs) verändert sich inkrementell (stückweise) mit jeder Erfahrung bzw. jedem trial. 2) Es gibt eine maximale Assoziationsstärke (bedingt durch λmax. und die Merkmale des UCS). 3) Der inkrementelle Lernzuwachs (ΔVCSj) hängt proportional von der Differenz zwischen Lambda und SVj (λ ΣVj) ab (Insofern erfordert Lernen mentale Arbeit ). 15

16 Wenn Lambda > SVj Lernen findet statt (Verhaltensrate steigt) Wenn Lambda = SVj Lernen findet nicht statt Wenn Lambda < SVj Extinktion findet statt (Verhaltensrate sinkt) Die inhaltliche Kernaussage des R-W-Modells: Organisms only learn if events violate their expectations! Erwartungen werden also explizit als Voraussetzung für Lernprozesse anerkannt. Allerdings werden Erwartungen ausschließlich als reizdeterminiertes Phänomen angesehen; dem Modell nach entsprechen sie der Summe der Assoziationsstärken aller aktuell gegebenen Reize (ΣVj), zu denen die zu konditionierenden Reize (CVj) in Konkurrenz stehen. Das R-W-Modell ist ursprünglich zur Erklärung bedingter Reflexe (klassisches Konditionieren) entworfen worden, kann aber auch auf operantes Konditionieren angewendet werden. ΔV bezieht sich dann auf die Assoziationsstärke zwischen S und V oder zwischen V und E! Phänomene, die durch das Rescorla-Wagner-Modell erklärt werden können: Kontingenz: Die Abhängigkeit des Lernens von der Kontingenz wird dadurch erklärt, dass CS (z.b. Licht) und Kontext (z.b. Käfig) als verschiedene Reize betrachtet werden. Je höher die Basisrate des UCS (bzw. je geringer die Kontingenz zw. CS und UCS), desto stärker wird der Kontext mit dem UCS assoziiert und der Aufbau von Assoziationen zum CS gehemmt (schließlich ist die maximale Assoziationsstärke nach oben hin begrenzt)! Blockierung: KAMIN (1969): Blockierung Experimentalgruppe: 1. Lernphase: Ton (CS1) + Schock (UCS) Vermeidung; 2. Lernphase: Ton (CS1) + Licht (CS2) + Schock (UCS) Vermeidung; Testphase: Nur Licht (CS2) kein Vermeidungsverhalten Die Kontrollgruppe, die zuvor nicht auf den Zusammenhang Ton => Schock konditioniert wurde (keine Lernphase 1), reagiert in der Testphase auch auf den Lichtreiz mit Vermeidungsverhalten. Interpretation: In der Experimentalgruppe ist die Assoziationsstärke zw. Ton und Schock in der 2. Lernphase bereits so hoch, dass die Versuchstiere über den Schock nicht mehr überrascht sind. Ergo: Der zweite bedingte Reiz (Licht) wird nicht gelernt; er erscheint den Tieren irrelevant! Negative Konditionierung bzw. Extinktion: Die Assoziationsstärke wird abgebaut, wenn die Erwartung (ΣVj) größer als die Kontingenz der Bekräftigung/des UCS (Lambda) ist und insofern enttäuscht wird. Phänomene, die das Rescorla-Wagner-Modell nicht erklären kann: Negatives patterning: Bei negativen patterning (s.o.) ist die Kontingenz der Bekräftigung gleich 0. Um mit dem R-W-Modells zu erklären, warum Tiere (s.o.: WOODBURY) die Zusammenhänge trotzdem lernen, bedarf es einer Zusatzannahme: Einzelreize (Licht = CS1; Ton = CS2) und Compoundreize (Licht + Ton = CS3) müssen als unabhängige Reize gelernt werden! Problem: exponentielles Anwachsen der möglichen Compounds (2ⁿ). 16

17 Aufmerksamkeit: Die Rolle der Aufmerksamkeit (Vgl. Kap. 4 und 8) bleibt im R-W-Modell unberücksichtigt. Reize können noch so auffällig sein (α), wenn sie nicht beachtet werden, kann auch nichts über sie gelernt werden. Wenn Tiere z.b. vor der Konditionierung einen Reiz (CS) wiederholt dargeboten bekommen, erfolgt keine Orientierungsreaktion mehr auf diesen; die Tiere habituieren auf den Reiz (latent inhibition); Beachte: die Habituation auf Reize ist kontextspezifisch! Preparedness: Das Konzept der Preparedness entspricht in etwa dem der Lerndispositionen (TINBERGEN). Es besagt, dass Tiere bestimmte Reize schneller bzw. leichter miteinander assoziieren als andere (z.b. Geschmack mit Übelkeit; Lärm/Licht dagegen mit Schmerz von außen). In diesem Sinne lässt sich zwischen ökologischen und unökologischen Prädiktoren unterscheiden. Darüber hinaus sind Tiere für das Erlernen von bestimmten Effekten für bestimmte Verhaltensakte disponiert bzw. prepared (z.b. Flucht => Schmerzvermeidung). GARCIA & KOELLING (1966): beim klassischen Konditionieren Lernphase: Durstige Ratten bekommen bei gleichzeitigem Licht/Clicker- Reiz Süßwasser zum trinken. Der einen Versuchsgruppe wird danach Übelkeit induziert, der anderen ein Elektroschock appliziert. Testphase: Den Tieren wird entweder nicht-süßes Wasser bei gleichzeitigem Licht/Clicker-Geräusch oder nur Süßwasser angeboten. Gruppe A (Übelkeit) trinkt unbekümmert nicht-süßes Wasser bei gleichzeitigem Licht/Clicker-Reiz; meidet aber Süßwasser (Assoziation: Geschmack => Übelkeit). Gruppe B (Elektroschock) dagegen meidet das nicht-süße Wasser bei Licht/Clicker (Assoziation: Licht/Clicker => Elektroschock), trinkt aber unbekümmert das Süßwasser ohne Licht/Clicker. BOLLES (1973): beim operanten Konditionieren Ratten in einem Laufrad erhalten nach einem Ton entweder einen Schock, wenn sie nicht sofort wenden oder wenn sie sich nicht sofort aufrichten. Die Tiere lernen zwar zu wenden, um den Schock zu vermeiden, nicht aber, sich aufzurichten (letzteres ist widernatürlich/unökologisch) Latentes Lernen: Aufbau von Erwartungen ohne Bekräftigung Dem Behaviorismus zufolge wird jeder Lernprozess durch (externe) Bekräftigung initiiert. Beim klassischen Konditionieren erfolgt die Bekräftigung entspricht vor dem Verhalten und entspricht dem unbedingten Reiz (UCS)! Beim operanten Konditionieren erfolgt die Bekräftigung (Belohnung oder Bestrafung) nach dem Verhalten und entspricht dessen Effekt (E)! Befunde zeigen jedoch, dass Tiere auch ohne unmittelbare externe Bekräftigung Zusammenhänge lernen (Latentes Lernen). RIZLEY & RESCORLA (1972): Latentes S-S-Lernen; sensory preconditioning 1. Lernphase (Kopplung zweier neutraler Reize): Licht + Ton => allg. Aktivität 2. Lernphase: Ton + E-Schock => Vermeidungsreaktion Testphase: Licht (=> Erwartung des Tons => Erwartung des E-Schocks) => Vermeidungsreaktion In der 1. Lernphase wurde offenbar ohne jede Bekräftigung eine Assoziation zwischen Licht und Ton aufgebaut. 17

18 SEWARD (1949): Latentes V-E-Lernen (T-Labyrinth) Ein Teil der Ratten (Versuchsgruppe) bekommt die Möglichkeit, ein einfaches T-Labyrinth mit zwei unterscheidbaren Endboxen (rot und grün) zu explorieren. Nach der Explorationsphase wird eine der Boxen durch Futter aufgewertet (valuiert); die meisten Ratten der Versuchsgruppe finden den Weg zur betreffenden Box auf Anhieb; die Ratten der Kontrollgruppe (keine Explorationsphase) müssen ihn erst lernen! Ergo: Bereits in der Explorationsphase hat Lernen stattgefunden (zur roten Box geht s nach rechts; zur grünen nach links); obwohl in dieser Phase keine Verstärker eingesetzt wurden! TOLMAN & HONZIG (1930): Latentes V-E-Lernen Ratten werden in ein Labyrinth gesetzt. Eine Kontrollgruppe wird ab dem ersten Durchgang für das Erreichen einer Zielbox mit Futter belohnt. Die Experimentalgruppe erhält erst ab dem 11. Durchgang Futter für das Erreichen der Zielbox. Ergebnis: Trotzdem verbessert sich die Versuchsgruppe von Durchgang zu Durchgang und ist ab dem 12. Durchgang sogar besser (macht weniger Fehler) als die Kontrollgruppe, die von Anfang an verstärkt wurde! Erklärung für latentes Lernen: Das Eintreten eines antizipierten Effektes wirkt als innere Bekräftigung! Es gibt also ein Bedürfnis nach Vorhersagbarkeit. Dieses Antizipationsbedürfnis bringt einen Fortpflanzungs- und Überlebensvorteil mit sich: Es wird Wissen auf Vorrat gesammelt. Das auf diese Weise gesammelte Wissen kann zwar nicht unmittelbar zur Befriedigung von Lebensbedürfnissen genutzt werden, aber evtl. zu einem späteren Zeitpunkt. In diesem Fall ermöglicht es dann eine schnellere Verhaltensanpassung! These: Latent werden v.a. solche Zusammenhänge gelernt, für die die Tiere prepared sind oder auf die sie aus anderen Gründen (Auffälligkeit, Intensität der Reize) ihre Aufmerksamkeit richten Zusammenfassung Konditionierungsprozesse werden durch äußere (Kontingenz, Auffälligkeit etc.) und innere Faktoren (Bedürfniszustand, mentale Arbeit, Aufmerksamkeit, preparedness) beeinflusst. Verhalten ist primär erwartungsgesteuert. Reize beeinflussen das Verhalten lediglich indirekt, insofern durch sie spezifische Erwartungen aktiviert werden. Klassische Konditionierung: Bedingte Reize aktivieren Erwartungen bezüglich bedürfnisrelevanter Situationen (CS-UCS) Operante Konditionierung: Bekräftigungen aktivieren Verhaltens-Effekt-Erwartungen (V-E) Diskriminationslernen: Situationsabhängige Modifikation von Verhaltens- Effekt-Erwartungen S-(V-E) Situation/Stimulus Erwartung (CS=>UCS oder V=>E) Verhalten Lernen ist nicht passiv, sondern aktiv und selektiv. Die Bildung von Assoziationen zwischen Reizen (CS und UCS) bzw. Verhaltensakten und Effekten erfolgt nicht schematisch, sondern erfordert mentale Arbeit bzw. Schlussfolgerungsprozesse: In Analogie zum Wissenschaftler sucht das Tier sucht nach Ursachen. Zu welchen Schlussfolgerungen das Tier tendiert, hängt u.a. von dessen Aufmerksamkeit ab und davon, zu welchen Assoziationen es disponiert ist (Preparedness). Tiere haben ein allgemeines Antizipationsbedürfnis! 18

19 4. Menschliches Lernen: 4.1. Menschliches Lernen in Analogie zum Lernen bei Tieren Elementare menschliche Lernprozesse können analog zu denen bei Tieren beschrieben werden. Auch wir bilden in ähnlicher Weise S-V-E-Tripel aus Bedingte Reflexe beim Menschen Reize werden mit Erwartungen verbunden, auf die man sein Verhalten einstellt (s.o.). Im Humanbereich spielen klassische Konditionierungsprozesse v.a. beim Lernen von emotionalen Reaktionen, Einstellungen und Verhaltensweisen eine Rolle (Anwendung in der Werbung etc.). WATSON (1920): Der kleine Albert WATSON konditionierte den 11 Monate alten Albert darauf, sich vor einer weißen Ratte (NS bzw. CS) zu fürchten, vor der dieser ursprünglich keine Angst hatte. Jedes Mal, wenn der Junge die Ratte (NS) sah, schlug Watson auf eine Eisenstange und koppelte dadurch die Ratte, anfangs neutral- oder sogar positiv besetzt, an ein angstbesetztes Geräusch (UCS). Schon nach wenigen (7) Kopplungen genügte der Anblick Ratte, um Albert zum Weinen (CV) zu bringen. LACHNIT (1993): Positives und negatives patterning Bestimmte Buchstaben (CS) werden einzeln (negatives patterning) oder in Kombination (positives patterning) an einen leichten elektrischen Schlag (UCS) gekoppelt. Nach mehreren Durchgängen reicht die Darbietung der betreffenden Einzel- bzw. Doppelbuchstaben, um die Hautleitfähigkeit (GSR = Galvanic Skin Response) zu erhöhen Instrumentelles Bedingen beim Menschen Instrumentelle Konditionierungsprozesse spielen im menschlichen Alltag (Erziehung, Strafrecht, Verhaltenstherapie etc.) eine wichtige Rolle. GREENSPON (1955): Pluralwörter Vpn sollen assoziativ Wörter produzieren. Pluralwörter werden dabei vom Vl durch ein zustimmendes Hhmmhmm bekräftigt. Kontinuierlicher Anstieg der Produktion von Pluralwörtern, ohne das den Pbn die Verstärkungsregel bewusst wird. HEFFERLINE et al. (1959): Daumenstellung Pbn hören 1 h Musik, die durch gelegentliche Störgeräusche unterbrochen wird. Letztere können durch eine minimale Bewegung des Daumens ausgeschaltet werden. Weder die Experimentalgruppe, die überhaupt nichts über den Zusammenhang zwischen der eigenen Bewegung und dem Störgeräusch weiß, noch die Kontrollgruppe, die zumindest weiß, dass es irgendeinen Zusammenhang gibt, wird sich über die zugrunde liegende Kontingenz bewusst. Trotzdem lernen alle Pbn, das Störgeräusch zunehmend besser zu kontrollieren Kritik am Behaviorismus Bezüglich der Ergebnisse im Humanbereich stellen sich dieselben Fragen wie beim tierischen Lernen: 1) Findet beim S-R oder V-E-Lernen statt? 2) Ist die Kontiguität oder die Kontingenz entscheidend für den Lernzuwachs? 3) Wie ist implizites (latentes) Lernen zu erklären? 19

20 Primat der Bildung von V-E-Beziehungen Um entscheiden zu können, ob eher S-V oder V-E-Assoziationen gebildet werden, muss analog zu den entsprechenden Tierversuchen (s.o.) untersucht werden, ob unterschiedliche Effekte (z.b. durch Devaluation/Valuation) die Verhaltenswahl beeinflussen oder lediglich die Ausgangssituation entscheidend ist. STOCK & HOFFMANN (2001): V-E-Lernen blockiert S-V-Lernen! Es gibt jeweils 4 verschiedene Startsituationen (Symbole), Ziele (Symbole) und Handlungsalternativen (Tasten). Für jeden trial wird ein neues Start- und Zielsymbol vorgegeben. Aufgabe ist es, die Taste zu drücken, die für das jeweils gegebene Start- und Zielsymbol korrekt ist. Variiert wird lediglich die Zahl der Effekte: In der ersten Bedingung wird lediglich die Rückmeldung gegeben, ob die gedrückte Taste korrekt war oder nicht. Es gibt also nur einen anzustrebenden Effekt (= positive Rückmeldung)! In der zweiten Bedingung führt das Drücken einer Taste zu einem weiteren Symbol; korrekt ist die Taste, wenn das erscheinende Symbol mit dem jeweiligen Zielsymbol übereinstimmt. Es gibt also 4 verschiedene Effekte! Die zugrunde liegende Kontingenz ist in beiden Bedingungen dieselbe: Welche Taste bekräftigt wird, hängt vom Startsymbol ab (jedem Startsymbol ist jeweils eine andere richtige Taste zugeordnet). Ergo: Es liegt eine S-V-Beziehung vor! 1. Bedingung: Wenn bei jeder Aktion nur 2 Effekte möglich sind, lernen die Pbn schnell, unter welchen Bedingungen (S), welche Taste (V) zu einer positiven Rückmeldung (E) führt (=> Diskriminationslernen). 2. Bedingung: Bei vier Effekten lernen lediglich 3 von 15 Vpn den S-V- Zusammenhang; der Rest verzweifelt! Erklärung: Bei mehreren Effekten wird zuerst versucht, V-E-Beziehungen zu erkennen (Welche Taste führt jeweils zu welchem Effekt?); lediglich sie werden bei korrektem Tastendruck verstärkt. Dadurch wird die Bildung von S-V-Beziehungen blockiert! Das Ergebnis spricht für die Bildung hierarchischer S(V-E) Beziehungen (siehe: nächster Punkt). Situationsabhängiges Aktions-Effekt-Lernen [S-(V-E)]: Im Alltag reicht es nicht, nur Verhaltenseffekte zu lernen, darüber hinaus müssen diese kontextualisiert, d.h. mit der jeweiligen Situation in Verbindung gebracht werden. Das Simpsons-Paradox: Werden kontingenzrelevante Unterschiede zwischen Situationen/Objekten/Gruppen nicht beachtet, kommt es zu Fehlschlüssen: dass z.b. die Verbrechensrate bei Ausländern höher ist, liegt nicht an deren Nationalität, sondern an deren (im Schnitt) niedrigerem sozialen Status (Arbeitslosigkeit etc.). Ein Maß für die situationsabhängige Verhaltenswahl ist der Bedingungsabhängigkeitsindex (BAI). Dieser errechnet sich aus den relativen Häufigkeiten (h%), mit denen die gegebenen Verhaltensalternativen in den einzelnen Situationen gewählt wurden (zw und +100; bei 0: situationsunabhängige Verhaltenswahl): Bei 2 Aktionen (z.b. Tasten) und 2 Situationen (z.b. Startsymbolen: h% (Taste 1/Situationn1) + h% (Taste2/ Situation2) h% (Taste 1/Situation2) h% (Taste2/Situation 1) 2 20

21 HOFFMANN & SEBALD (2000): Glücksradexperiment I Der BAI bei 100%iger bedingungsabhängiger Kontingenz [S-(V-E)] Den Pbn stehen 4 Aktionen (Tasten) zur Auswahl; Variation der Startsituation (Käfer oder Schwein als Glückssymbol); Bekräftigung der Tasten abhängig vom Glückssymbol: Bei Schwein ist immer Taste 1, nie Taste 2 richtig; bei Käfer ist es umgekehrt; die Tasten 3 und 4 werden unabhängig vom Startsymbol in 20% der Fälle bekräftigt! Nach mehreren Durchgängen lernen alle Pbn, die Tasten in Abhängigkeit vom Symbol zu benutzen (der BAI nimmt den Wert 100 an). Der individuelle Verlauf zeigt: Zunächst werden die Tasten mit hoher unbedingter Bekräftigungsrate (Tasten 1 und 2 => 50%) bevorzugt gewählt (V-E-Lernen); das Glückssymbol wird erst später (ab Block 7) berücksichtigt (Diskriminationslernen). Ergo: Primär ist die Bildung von V-E-Einheiten, die erst sekundär kontextualisiert werden (siehe auch: Kap. 3)! Kontiguität oder Kontingenz? Bedingungsunabhängige Kontingenzen: Einfaches V-E-Lernen kann auch mit dem response-outcome Paradigma untersucht werden: Dabei sollen Vpn einschätzen, zu welchem Grad (0 bis 100) sie einen Effekt (z.b. Licht) durch ihr Handeln (Tastendruck) beeinflussen bzw. kontrollieren können (Kontingenz). WASSERMAN et al. (1993): response-outcome Lernen Die Kontingenz zwischen Tastendruck (V) und dem Aufleuchten eines Lichtes (E) wird zwischen den Pbn variiert (25 Bedingungen), indem jeweils 5 verschiedene Wahrscheinlichkeiten p (E/V) und p (E/ V) zugrunde gelegt werden. Aufgabe der Pbn ist es, die Kontingenz einzuschätzen (+100: Licht brennt nur nach Tastendruck; 0: kein Zusammenhang; -100: Licht brennt nie nach Tastendruck). Ergebnis: Bereits nach kurzer Zeit kovariieren die Einschätzungen der Pbn nahezu perfekt mit der tatsächlichen Kontingenz. Lediglich bei hoher Basisrate überschätzen die Pbn ihren eigenen Einfluss (Kontrollillusion)! Ergo: Hohe Sensibilität für kontingente V-E-Beziehungen! Bedingungsabhängige Kontingenzen und Verhalten: Wann werden bedingungsabhängige Kontingenzen verhaltenswirksam? HOFFMAN & SEBALD (2000): Glücksradexperiment II Der BAI bei variierender bedingungsabhängiger Kontingenz [S-(V-E)]! In der obigen Variante hing der Tastenerfolg zu 100% von den Bedingungen (dem Glückssymbol: Käfer vs. Schwein) ab: deterministische V-E- Kontingenzen. Im Folgenden werden die bedingungsabhängigen Kontingenzen variiert, d.h. die Wahrscheinlichkeiten, mit der eine bestimmte Taste (und keine andere!) bei einem bestimmten Glückssymbol zum Erfolg führt (100%, 80%, 60%); darüber hinaus werden die unbedingten Bekräftigungsraten variiert, d.h. die Wahrscheinlichkeiten, mit der eine Taste unabhängig vom Glückssymbol bekräftigt wird (50%, 40%, 30%). Je höher die unbedingte Bekräftigungsrate einer Taste, desto häufiger wird sie gewählt. Dabei schlagen sich schon kleine Unterschiede im Verhalten nieder: Eine nur 10% höhere Bekräftigungsrate führt zu einer signifikanten Bevorzugung der betreffenden Taste! Mit bedingungsabhängiger Kontingenz nimmt zwar auch die bedingungsabhängige Wahl der kritischen Tasten (BAI) zu; die Anpassung 21