Dr. Götz Fabry Vorlesung Medizinische Psychologie 10.12.2002 Psychologische Lerntheorien: Operante Konditionierung In der letzten Vorlesung wurde als Charakteristikum des klassischen Konditionierens eine Verhaltensänderung beschrieben, die durch die Konfrontation mit Ereignisrelationen zustande kommt und die somit Voraussagen über den Zusammenhang zwischen Ereignissen in die Zukunft hinein ermöglicht ( wenn A, dann B ). Für einen Organismus ist die Kenntnis solcher Zusammenhänge von großer Bedeutung, weil damit Komplexität reduziert wird. Die Welt wird also überschaubarer und planbarer, indem bestimmte Reize als besonders bedeutsam, andere als nicht bedeutsam wahrgenommen werden. Durch das operante Konditionieren (Synonyme: Lernen am Erfolg, Verstärkungslernen) wird ein anderes Prinzip eingeführt, das ebenfalls zu einer größeren Ökonomie des Verhaltens von Mensch und Tier beiträgt: die Erfolgsorientierung. Verhaltensweisen, die sich in einer bestimmten Situation bewährt haben, stehen damit im Wiederholungsfall schneller zur Verfügung und erfordern weniger Aufmerksamkeit, d.h. auch hier wird der Organismus entlastet. Folie 1 Vorlesung Medizinische Psychologie WS 2002/2003 Psychologische Lerntheorien II Operantes Konditionieren Vorlesungsskripte unter: http://www.medizinische-psychologie.de/vorlesung Operantes Konditionieren galt eine zeitlang als das Paradigma 1 der wissenschaftlichen Psychologie schlechthin. Der amerikanische Psychologe Burrhus F. Skinner (1904 1990), einer der wichtigsten Grundlagenforscher auf diesem Gebiet, war der Meinung mit der operanten Konditionierung, den wichtigsten Mechanismus der Verhaltenssteuerung überhaupt gefunden zu haben und entwarf auf dieser Grundlage mit seinem Buch Futurum Zwei eine Gesellschaftsutopie. Schematisch läßt sich operantes Konditionieren folgendermaßen charakterisieren (Folie 2): eine Reiz (Synonym: Stimulus z.b. ein Lichtsignal) trifft auf einen Organismus (z.b. eine Laborratte im Käfig), dessen psychisches Innenleben zunächst uninteressant ist und der daher als eine black box beschrieben wird. Dieser Organismus zeigt auf den Reiz eine Reaktion (z.b. Druck auf einen Hebel), die beobachtbar ist und auf die eine Konsequenz erfolgt (z.b. Futter). Die Art und Weise der Konsequenz ist für das weitere Verhalten des Organismus von großer Bedeutung: wird sie als positiv erlebt, d.h. im Sinne einer Belohnung, dann ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß der Organismus dasselbe Verhalten erneut zeigen 1 Paradigma griech.: Beispiel. Als Paradigma bezeichnet man in der Wissenschaftstheorie allgemein anerkannte wissenschaftliche Leistungen, die für eine gewisse Zeit einer Gemeinschaft von Fachleuten massgebende Probleme und Lösungen liefern (Thomas S. Kuhn: Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen, Frankfurt 1973). Charakteristisch für ein Paradigma in diesem Sinn (z.b. die Newton sche Mechanik) ist, das es meist für eine gewisse Zeit das Denken einer ganzen Wissenschaft so nachhaltig prägt, daß selbst empirische Erkenntnisse, die dem geltenden Paradigma widersprechen, kaum wahrgenommen werden. Erst wenn sich im Lauf der Zeit solche Widersprüche häufen und immer deutlicher die Grenzen des bisherigen Paradigmas deutlich werden kann es zu einem sogenannten Paradigmenwechsel kommen.
wird. In diesem Fall wäre das Verhalten also verstärkt worden, die Konsequenz wird dann als positiver Verstärker beschrieben (C+). Natürlich ist auch der andere Fall denkbar, daß der Organismus für sein Verhalten bestraft wird. Damit ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß das Verhalten erneut gezeigt wird, die Konsequenz kann also als Bestrafung beschrieben werden (C-). Folie 2 operantes Konditionieren black box Stimulus O rganismus Reaktion Konsequenz C ontingenz Verhalten, das verstärkt wird, tritt häufiger auf. Wie Folie 3 verdeutlicht, kann die Wahrscheinlichkeit, das ein bestimmtes Verhalten häufiger auftritt auf zwei verschiedene Weisen vergrößert werden. Nämlich erstens durch eine positive Verstärkung (Darbietung von Belohnungen) und zweitens durch eine negative Verstärkung, d.h. durch den Wegfall von Bestrafungen. Umgekehrt kann natürlich auch der Wegfall von Verstärkern dazu führen, das ein Verhalten weniger häufig gezeigt wird. Für die Entstehung und den Verlauf von Depressionen kommt solchen Verstärkerverlusten möglicherweise eine große Bedeutung zu. So könnte etwa der initiale Verlust einer wichtigen Bezugsperson, die bisher Quelle zahlreiche positiver Verstärker (Zuwendung, Lob, etc.) war, dazu führen, daß die betroffene Person aufgrund ihrer daraus resultierenden schlechten Befindlichkeit nicht mehr in der Lage ist, sich alternative Verstärkerquellen (Freunde, Bekannte) zu erschließen. Dabei kann auch das auf andere Menschen negativ wirkende Ausdrucksverhalten von Depressiven (Klagsamkeit, Jammern,...) eine große Rolle spielen. Folie 3 Verstärkung & Bestrafung Darbietung Entzug positiver angenehmer Stimulus positive Verstärkung indirekte Bestrafung negativer unangenehmer Stimulus Bestrafung negative Verstärkung Wie schon angeklungen ist, werden Lerntheorien herangezogen, um die Entstehung psychischer Störungen zu erklären und um darauf aufbauend therapeutische Strategien für ihre Behandlung zu entwickeln. Eine der grundlegenden Arbeiten dazu stammt aus den zwanziger Jahren von James B. Watson (1878
1958), der wie Burrhus F. Skinner zu den Pionieren des Behaviorismus gehört. Gemeinsam mit seiner Schülerin Rosalie Rayner berichtete er von einem Experiment mit dem kleinen Albert, einem 11 Monate alten Kleinkind, dem eine Angst vor Ratten bzw. allen äußerlich daran erinnernden Gegenständen förmlich antrainiert wurde (Folie 4). Mit diesem aus heutiger Sicht grausamen Experiment hatten Watson und Rayner einen wichtigen Hinweis dafür geliefert, daß die Gesetzmäßigkeiten, die der russische Physiologe Iwan Pawlow (1849 1936) einige Jahrzehnte zuvor als klassisches Konditionieren beschrieben hatte, auch zur Erklärung bestimmter psychischer Störungen tauglich sein könnten. Folie 4 Lerntheorie der Angstentstehung: Der kleine Albert James B. Watson, Rosalie Rayner (1920): Conditioned emotional responses. Journal of Experimental Psychology. 3: 1-14. Albert, 11 Monate alt, Furchtreaktion auf lauten Gong. Nachdem einige Male der Gong ertönte als Albert gerade eine weiße Ratte berührte, übertrug sich die Furchtreaktion auf die Ratte. nach weiteren Darbietungen von Ratte und Gong generalisierte die Furcht auf ein weißes Kaninchen, Watte, einen Pelzmantel und die Haare des Versuchsleiters. Gegenüber der Ratte unähnlichen Gegenständen trat keine Furcht auf. Konnten Watson und Rayner also eine Erklärung dafür liefern, welche Mechanismen bei der Entstehung von Phobien wirksam sein könnten, so gelang es der heute häufig als Mutter der Verhaltenstherapie titulierten amerikanische Psychologin Mary Cover Jones (1897 1987) bereits 1924 zu zeigen, daß solche Störungen durch eine korrigierende Lernerfahrung bezüglich des konditionierten Reizes wieder beseitigt werden können. Jones gelang es, den kleine Peter, dessen Geschichte sich wie die Fortsetzung der des kleinen Albert ausnimmt, von seiner Phobie zu heilen (Folie 5). Peter zeigte intensive Furcht vor einem Kaninchen aber auch vor anderen pelzigen Gegenständen. Jones gewöhnte ihn zunächst durch schrittweises Annähern an das Kaninchen, später paarte sie zusätzlich dessen Anwesenheit mit einem angenehmen Reiz (seiner Lieblingsspeise, Anwesenheit von Bezugspersonen). Nach einiger Zeit intensiven Übens zeigte Peter keinerlei Furchtreaktionen mehr, weder gegenüber dem Kaninchen noch gegenüber den verwandten Gegenständen, die er wie selbstverständlich auch zum Spielen benutzte. Wie Jones berichtet, wirkte sich die Angstreduktion darüber hinaus auch noch auf andere Situationen aus, so als hätte Peter insgesamt mehr Selbstvertrauen gewonnen, ein Befund, der durch heutige Erfahrungen mit der verhaltenstherapeutischen Behandlung immer wieder bestätigt wird. Die Expositionstherapie gehört auch heute noch zum Standardrepertoire der Verhaltenstherapie und hat insbesondere bei der Behandlung der Phobien ihren Erfolg mehrfach unter Beweis gestellt.
Folie 5 Verhaltenstherapie der Angst: Der kleine Peter Mary Cover Jones (1924): A laboratory study of fear: The case of Peter. Pedagogical Seminary. 31: 308-315. Peter, 2 Jahre und 10 Monate alt, Furchtreaktion auf ein Kaninchen, eine weiße Ratte, einen Pelzmantel, eine Feder, Watte u.ä. aber nicht auf Holzklötze und ähnliches Spielzeug. durch Anwesenheit anderer Kinder ohne eine solche Furchtreaktion bzw. gleichzeitige Präsentation des Kaninchens mit einem angenehmen Reiz gelang es, Peter wieder an das Tier zu gewöhnen. die schließlich erreichte Furchtlosigkeit übertrug sich auch auf andere Gegenstände und ungewohnte Situationen, bei denen zuvor eine Furchtreaktion zu beobachten war. Das auf der klassischen Konditionierung aufbauende Erklärungsmodell von phobischen Reaktionsweisen läßt eine wichtige Frage offen: warum verlöscht die konditionierte Furchtreaktion nicht, wie es eigentlich zu erwarten wäre? Die Furchtreaktion des kleinen Albert auf pelzige weiße Gegenstände müßte sich doch nach einiger Zeit wieder verlieren, was aber tatsächlich nicht der Fall ist (und bei ähnlich gelagerten Angststörungen auch kaum vorkommt). Mit klassischer Konditionierung allein ist dieses Phänomen nicht zu erklären. Der amerikanische Psychologe O. Hobart Mowrer (1907 1982) machte daher in den vierziger Jahren den Vorschlag, die Entstehung von Phobien durch einen zweistufigen Lernvorgang zu erklären. Durch klassisches Konditionieren wird die Angstreaktion von einem unkonditierten (z.b. lautes Geräusch) auf einen konditionierten Stimulus (z.b. weißes Fell der Ratte) übertragen. Die eigentlich zu erwartende Löschungsreaktion wird nach Mowrer durch eine operante Konditionierung verhindert: die Erwartung, mit dem konditionierten Reiz (weißes Fell) sei eine negative Konsequenz (lautes Geräusch) verbunden, führt dazu, daß die betroffene Person entsprechende Reize vermeidet. Durch dieses Verhalten bleibt also die erwartete negative Konsequenz aus, was einer negativen Verstärkung entspricht (die bekanntlich die Auftretenswahrscheinlichkeit des Verhaltens erhöht!). Trotz zahlreicher Einwände im Detail ist Mowrers Modell aufgrund seiner Einfachheit und Plausibilität bis heute sehr einflußreich geblieben (Folie 6). Folie 6 Pathogenese der Angst: Lerntheorie Zwei-Faktoren-Modell (Mowrer) UCS UCR a) CS CR C- (Erleben einer aversiven Konsequenz des Verhaltens) b) CS = S O R 1 K C- (erwartete aversive Konsequenz) O R 2 K C- C+ (Ausbleiben der erwarteten aversiven Konsequenz) Die Exposition mit dem angstauslösenden (konditionierten) Reiz durchbricht also den Teufelskreis des Vermeidungsverhaltens, so daß eine korrigierende Lernerfahrung möglich wird und die Angststörung behandelt werden kann. Interessanterweise muß die Exposition mit dem Reiz dabei nicht unbedingt real
erfolgen, was für manchen Patienten ja vielleicht schon Grund genug wäre, eine Therapie erst gar nicht zu beginnen. Bei der systematischen Desensibilisierung, ebenfalls ein verhaltenstherapeutisches Standardverfahren, findet die Reizkonfrontation hauptsächlich in der Vorstellung des Patienten statt, der aufgefordert wird, sich gedanklich in die angstauslösende Situation hineinzuversetzen. Folie 7 systematische Desensibilisierung (Wolpe 1958) systematisch gesteigerte Reizkonfrontation in sensu Entspannungstraining Zuvor jedoch erlernt der Patient ein Entspannungsverfahren (z.b. die progressive Muskelrelaxation nach Jakobson). Dann wird eine Hierarchie der angstauslösenden Reize oder Situationen erstellt, wie sie für das Beispiel der Prüfungsangst in Folie 8 dargestellt ist. Folie 8 Angsthierarchie (Bsp. Pat. mit Prüfungangst) Angstintensität 100 den Eltern sagen müssen, daß ich durchgefallen bin 90 mitten in der Prüfung ist plötzlich alles weg 80 von den Prüfern kritisch angesehen werden 70 eine Frage nicht beantworten können 65 ich merke, daß mir eine Frage nicht ganz klar ist 50 zum Ort der Prüfung gehen 40 an den letzten Tagen der Vorbereitung habe ich einen Block 30 mit Kommilitonen über die herannahende Prüfung sprechen 25 Terminfestlegung der Prüfung 10 ich mache mir noch im Semester Gedanken über die Prüfung 0 Ruheszene: ich sitze im Gebirge und schaue in die Landschaft Das therapeutische Vorgehen gestaltet sich dann folgendermaßen (Schema in Folie 9): der Patient wird zunächst aufgefordert, mit der erlernten Methode einen entspannten Zustand herzustellen, dann soll er sich die am wenigsten angstbesetzte Situation seiner persönlichen Hierarchie vorstellen und dabei genau auf seine psychischen und physischen Reaktionen achten. Erst wenn es dem Patienten gelingt, die jeweilige Situation in der Vorstellung angstfrei und entspannt zu erleben, wird das nächst schwierigere Item aus der Hierarchie eingesetzt. Zwischen den einzelnen Durchgängen muß immer wieder vollkommene Entspannung hergestellt werden.
Folie 9 systematische Desensibilisierung (therapeutisches Vorgehen schematisch) Entspannung 10 25 30 40 50 65 75 Items der Angsthierarchie Um den Erfolg der systematischen Desensibilisierung zu erklären (Folie 10) griff Wolpe auf den Begriff der reziproken Hemmung zurück, wonach eine Person nicht zugleich entspannt und ängstlich sein kann. Gelingt es dem Patienten trotz der Anwesenheit eines angstauslösenden Reizes (und sei es nur ein vorgestellter) Entspannung herzustellen, dann verliert der Reiz mit der Zeit seine angstauslösende Potenz. Diese eigentlich plausible Erklärung konnte empirisch jedoch nicht eindeutig belegt werden, die Wirksamkeit der systematischen Sensibilisierung dagegen ist gut empirisch abgesichert. Offensichtlich ist also die Konfrontation mit dem angstauslösenden Reiz in der Vorstellung genauso wirksam wie in der Realität. Das abgestufte Vorgehen ermöglicht einen für den Patienten überschaubaren und handhabbaren therapeutischen Prozeß, was sich ebenfalls günstig auf den Therapieerfolg auswirkt. Folie 10 systematische Desensibilisierung (Wirkmechanismen) reziproke Hemmung (Wolpe): Hemmung der Verhaltensstörung (z.b. Angst) durch gleichzeitige Aktivierung von damit inkompatiblem Verhalten (z.b. Entspannung) Konfrontation: in sensu genauso wirksam wie in vivo?? graduiertes Vorgehen: Diskriminationslernen, handhabbare Schritte mit Feedback Entspannung: erleichterte psychophysiologische Habituation
Folie 11 take-home-message klassisches und operantes Konditionieren sind häufige und grundlegende Lernmechanismen, sie können bei der Entstehung von Störungen (z.b. Angst) eine große Rolle spielen auf ihrer Grundlage können wirkungsvolle therapeutische Maßnahmen aufgebaut werden Literatur: - Margraf J: Lehrbuch der Verhaltenstherapie. Bd. 1: Grundlagen, Diagnostik Verfahren, Rahmenbedingungen. Berlin, Heidelberg, New York (Springer) 2 2000. - Linden M, Hautzinger M (Hrsg): Verhaltenstherapiemanual. Berlin, Heidelberg, New York 4 2000.