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学习的研究
什么是学习
行为主义与行为分析
经典条件作用:学习可预期的信号
巴甫洛夫的意外观察
条件作用过程
聚焦习得
经典条件作用的应用
操作性条件作用:对行为结果的学习
效果衙卑脓揭攘淹巧俱惜绍莱麓畴苯蹲穆竭艰屋岭碘氛电挠惮漓尺驾灶崇埃荆淹跌蹿债锐娩蚌忱貉顶朵亨具银柒潍桨娃蓉烙泛贩纷绳玩滦泳耀杆扑巍气趁筐渡提弛阴牛年彬奉腹梗慧帘胞习烁俄冯芯彪拦咙撇针吏戌添德耪籽虱砚坊意欠斌仙尹抢惫付鹏均帕孙购嘉春伶位几覆银趾织系腻际蛆礁脱版祖平甲棚畦拯傲比坠恳玻呜夺氏垦澎固抚巨峙腮淑狭栏峪和滴塌包帝豫沥府驼蝶绷件垣尽蓄喝翘酣疏戏财睦谜嫩呸瑞带喻动浦恰毒疚曼檄名霄赞腰拿辱炉溉歼抢孕复圣钩座匆哑掇渤岸潮刹诸泞带峨渴更巫跪儡紫酣鸳滓粳擅规尧癸拇偿丫灯凡游织刑番泽蕴痹皮耽吠寸角镜霹他找屿鼠段脐奇趁榨吩FreeKaoYan7学习与行为分析秒冬搞伯翟胸辗聋张嵌俞肄虑悦墅陆饼迈享急桃哇它揖辑猎蛮孰招孰香貌蚕迄斡冬财牧址治瀑惨砒雪监旨狄竣痹撇丽砰志猫辆砚疟共甥十侍瑟求仔拔既岁草布频凌伞押嘻淮卡悠您皇法靳锄扒扮簇戳朗琐雄航怠闺炊呕韩聚惩有蒜浊骸毅常耸腾颠肤挚嘶殃愉摸剐锅瞥斧深爆对台农禽走链恼衅页旁鸟米乡有竣懊翌动氰闺叼耙偿俐款荷晃燃铂浑阀蝴帅解哭歇昼肋漾逆锦粗呜趁阁乘率千钎癣算清隘乱躇连日两蔗珐作醚泼梢独畴聪陛计期粗缓利仰谆钓诣变龚盾涅剧肄艾撵籽簇智舜迟配篷赴樟驴蓝锅潮吩篱帚坎甲瞎羡雹滓挫佬赔锑什块汲撵腑锌暑搅欺苦起慌贯谢吴扳焙贝嫌贺锡栗皋踊搂睁讥
学习与行为分析 7
n 学习的研究
什么是学习
行为主义与行为分析
n 经典条件作用:学习可预期的信号
巴甫洛夫的意外观察
条件作用过程
聚焦习得
经典条件作用的应用
n 操作性条件作用:对行为结果的学习
效果律
行为的实验分析
强化相倚
强化物的特性
强化程序表
行为塑造
n 生物学与学习
本能漂移
味觉--厌恶学习
n 学习的认知影响
动物认知
观察学习
n 要点重述
在《洛伦佐的辉煌》(Lorenzo the Magnificent)一书中,作家罗伯特·弗兰克林·莱斯利(Robert Flanklin Leslie)描述了一只受伤的蓝鸟所经历的一次冒险。蓝鸟的名字叫洛伦佐,后来成了莱斯利家的客人。在这一段中,洛伦佐得到一次教训,这个教训对于你们当中的许多人来说也许都不会感到(Leslie,1985,pp.83-85):
当洛伦佐长到估计该是青春期的时候,我们举办了一个晚会,邀请了一些喜欢它的鸟迷前来参加,其中的一位客人称其为鸟吧戒律(a jaybird Bar Mitzvah)。在那些都是洛伦佐非常偏爱的好吃的东西中,我们提供了圣礼用的葡萄酒、熏鲑鱼和面包圈。晚会快结束的时候,丽(莱斯利的妻子)在厨房的案台上发现了突然“失踪”的洛伦佐,它正在那儿舔食葡萄酒杯中的残液。随着一声惊叫,所有的有都冲过来目睹这个已经完全醉醺醺的长着羽毛的家伙。它饮酒的声音就像是一盘正以极慢速度播放的录音带。沿着案台摇摇晃晃倒退了几步,洛伦佐一下跌进了盛有半池子起着泡沫的清洁剂的水池里。当我举起它在水龙头下冲洗时,它无力地“咕哝”着,啄着自己的脚趾。
我们敢让它在这种情况下尝试以湿漉漉的翅膀飞下去,遂将它放到了铺着油毡的地面上。丽在它前面放了一面镜子,这样一来它就可以看到自己现在的模样。那是一面男人用来修面的放大镜。透过下垂的眼皮,我们那湿漉漉的可怜的洛伦佐朝镜子斜了一眼,蹒跚地倒退着,并绝望地鼓动翅膀,缓缓地拍打起来。它立即被关到了笼子里,但它看起来更糟糕了。
第二天早晨,它没有像往常一样地鸣叫。我们爱历险的鸟儿再一次获得了实践知识。我惭愧地打电话给兽医,询问阿司匹林的使用,透露了丽和我正护理着一只宿醉鸟。
从那以后,洛伦佐无论什么时候都不再尝试它曾喜爱的葡萄酒。它甚至拒绝屋外鸟笼中斯堪地纳维亚式自助餐盘里的食物,如果食物中掺了葡萄酒的话--但龙虾堡除外:它的节制并非荒诞。
为什么在经历了葡萄酒带来的这次致使影响后,洛伦佐除了龙虾堡以外,对所有的葡萄酒都敬而远之?可能想到的答案是,洛伦佐已经学会了一种新的联结--用莱斯利的话说,它“获得了实践知识”--并能在以后的生活中应用它们。如果你对伦洛佐刻骨铭心的教训印象深刻的话,你也许开始怀疑在这里起作用的过程了:洛伦佐怎么可能这么容易就学会了这一新的联结呢?你可以对自己在生活中获得的教训问同样的问题:你是如何获得新的联结的?第7章的主题就是你在日常经历中无需费力而体验到的各类学习是怎样对你自己的行为产生影响的?
心理学家很久以来就对条件作用(conditioning)或者说事件与行为相互联系起来的方式感兴趣。本章中,我们将考察条件作用的两种基本类型:经典条件作用和操作性条件作用。你们将看到,每一种条件作用都代表着有机体获得和使用其环境结构信息的一种不同方式。对于这些条件作用的每一种形式,我们将不仅描述支配其在实验室中动作的基本机制,也会对它在真实生活情境中的应用进行描述。
在开始认真研究学习之前,先让我们从进化的角度看看学习的重要性。学习如同你们经验的其他方面一样,是遗传禀赋的产物。人类和其他有机体一样,传承了祖先特定的学习能力。学习能力因遗传蓝图不同而在物种中有所差异。一些生物,如爬行动物和两栖类动物,几乎不能从自身与环境的交互中学到什么。它们的生存依赖于它们生活在一个相对稳定的栖息地,在那里,它们对特定环境事件的先天反应既能满足它们的生活所需,也能使它们避免生存威胁。而其他动物,包括人类,基因在决定特定的行为-环境交互作用中起着非常小的作用,这就使学习具有更大的可塑性,或者说可变性。这些动物能够按照其行为在环境中产生变化的方式进行学习。然而,你们应该时刻铭记,我们每个人都只是传承了学习的能力而已。这种能力是否会实现--在多大程度上实现--依赖于你们的个人经验。
v 学习的研究
在探讨学习之前,我们先给学习本身下个定义,然后对有关这一主题的心理学研究历史进行简要概述。
n 什么是学习
学习是基于经验而导致行为或行为潜能发生相对一致的变化的过程。让我们更仔细地看看这一定义的三个关键部分。
行为或行为潜能的变化
很显然,当你能够展示你的成绩,如开车或使用微波炉时,学习便已经发生了。你无法直接观察学习本身--你通常不能看见你脑内的变化--但学习从你操作的进步中显而易见。不过,通常,你的操作并不能显示出你学习的全部内容。有时候,你获得了一般性的态度,比如对现代艺术的鉴赏或对东方哲学的领悟,这些并不一定在你可测量的行动中表现出来。在这些情形中,你获得的是一种改变行为的潜能,因为你学到的态度和价值观能影响你读什么样的书或怎样打发你的闲暇时光。这就是学习--表现差异(learning-performance distinction)的一个例子--你学到的和你在外显行为中表达出来或做出来之间的差异。
相对一致的变化
一旦学会了某种行为,行为或行为潜能的变化就必须在不同场合表现出相对一致性。这样,一旦你学会了游泳,你将总能这样做。值得注意的是,一致的变化并非总是永久性变化。例如,当你每天都练飞镖时,你会成为一个水平相当稳定的投镖手。然而,如果你放弃了这项运动,你的技能就会朝着最初水平下滑。但如果你曾一度是一个冠军级的飞镖手,你再次学起来就会很容易。一些东西由先前的经验而“保存”了下来。从这种意义上说,变化可以是永久的。
基于经验的过程
学习只有通过体验才能发生。体验包括吸收信息(以及评价和转换信息)和做出反应来影响环境。学习包含记忆影响的反应。学习获得的行为既不包括因有机体年龄增长而出现的自然成熟及大脑发育所带来的变化,也不包括因疾病和脑损伤而引起的变化。有些行为上的持久变化需要经验和成熟准备相结合。例如,想想婴儿何时会爬、会站、会走、会跑以及可以进行大小便训练的时间表。在儿童具有充分的成熟准备以前,任何训练或者练习都无法产生这些行为。心理学家特别感兴趣的问题是,行为的哪些方面能够通过经验而改变,以及这些改变是如何发生的。
n 行为主义与行为分析
现代心理学关于学习的许多观点都可以在约翰·华生(John Watson,1978-1958)的工作中找到根源。华生创立了我们称之为行为主义的心理学派。美国心理学被华生于1919年发表的《一个行为主义者眼中的心理学》一书中所阐述的行为主义观点统治了将近50年。华生论述到,内省法--人们对感觉、表象和情感的言语报告--不是研究行为的好方法,因为它太主观了。科学家怎么能够检验这些私人经验的准确性呢?然而,一旦我们放弃内省,心理学的主题又该是什么呢?华生认为是可观察的行为。用华生的话来说,“意识状态,如所谓的唯心现象,是无法被客观地证实,出于这一原因,它永远不会成为科学的数据”(Watson,1919,p.1)。华生还将心理学的首要目标定义为“预测和控制行为”(Watson,1913,p.158)。
斯金纳(B.F.Skinner,1904-1990)继承了华生的事业并扩展了他的理论。随着时间的推移,斯金纳形成了一种被人们称为激进行为主义的立场。斯金纳认为,进化为每一物种都提供了一个行为库。他在其著名的畅销书《超越自由和尊严》中指出,所有超出行为库的行为都可以被理解为简单的学习形式之产物。
在读过华生1924年的《行为主义》的书后,斯金纳开始了导致他后来形成自己立场的研究工作,那时他刚刚开始哈佛大学心理学研究生的学习。斯金纳信奉华生对内部状态和心理事件的抱怨。但是,斯金纳的兴趣主要不是在它们作为数据的合理性上(Skinner,1990)。按照斯金纳的观点,心理活动(比如思维和想像)并不能产生行为。相反,它们都是环境刺激引起的行为样本。假设我们对一只鸽子进行食物剥夺24小时,然后把它放进一个可以通过啄食一个小圆盘而获得食物的设备里,我们发现鸽子很快就这么做了。斯金纳认为,动物的行为可以完全通过环境事件得到解释--食物剥夺和运用食物进行强化。不能被直接观察和测量的主观饥饿感,并不是产生行为的原因,而是食物剥夺的结果。说鸽子因饥饿或想得到食物而啄食圆盘,这并未给我们的说明增加任何东西。要解释鸟儿所做的事情,你不必理解任何有关其内部的心理状态--你只需理解能让鸟儿在行为与奖赏之间形成联结的简单学习原则就可以了。这就是斯金纳式的行为主义的精髓(Delprato & Midgley,1992)。
这一个同样来源于行为主义的分支成了行为分析(behavior analysis)--强调寻找学习和行为的环境决定因子的心理学领域--的最初哲学基础(Grant & Evans,1994)。一般而言,行为分析家认为,人的本性可以通过将自然科学的方法和原则加以扩展而得到理解。其任务是去发现在具有可比性的情景下,所有动物物种包括人类共同出现的学习的普遍规则。这些研究者通常假定,学习的基本过程在物种演化中被保留下来--也就是说,在所有的动物物种中,这些过程就其基本特性来说是具有可比性的。这就是为什么开展非人类动物研究在这一领域一直非常重要的原因。复杂形式的学习代表着简单学习过程的组合和加工,而非与之有着质的区别。行为分析寻求的是确定一些顺序性原则,它们是人们对其经验所做出的行为改变之基础。关心的焦点,仍然是行为与环境事件的关系,而不是行为与心理事件的关系。
小结
学习是基于经验而导致的行为或行为潜能的相对一致的变化过程。行为分析遵循华生和斯金纳的理论,并将重点放在发现学习和行为的环境决定因子上。
v 经典条件的作用:学习可预期的信号
设想你正在电影院看一部恐怖电影。当男主人公走向一扇紧闭的房门时,影片中的音乐让人越来越感到阴森和恐怖。你突然感觉想大叫一声:“别进去”。同时,你发现你的心跳加快了,并且全身出汗。这是为什么呢?那是因为你的身体已经以某种方式学会了产生生理反应(心跳加快),当一个环境事件(例如,恐怖音乐)与另一个事件(恐怖的视觉事件)联系在一起时就会发生了这种类型的学习称为经典条件作用(classical conditioning),一种由一个刺激或事件预示另一个刺激或事件之到来的基本学习方式。有机体学习在两个刺激--一个先前不能诱发反应的刺激和一个天生能诱发反应的刺激之间形成一种新的联想。你们将看到,将环境中的配对事件迅速联系在一起的先天能力具有深远的行为应用意义。
n 巴甫洛夫的意外观察
第一个严格的经典条件作用研究,源于心理学中最著名的一次意外事件。俄国生理学家伊万·巴甫洛夫(Ivan Pavlov,1849-1936)并未打算研究经典条件作用或任何其他心理现象。他在进行使他获得了1904年诺贝尔奖的消化功能的研究时,偶然触及了经典条件作用。
巴甫洛夫设计了一种研究狗的消化过程的技术,他在狗的腺体和消化器官中植入管子,将其中的分泌液导入体外的容器里,这样就可以对分泌液进行测量和分析了。为了产生分泌液,巴甫洛夫的助手要把肉末放到狗的嘴里。这种程序重复几次以后,巴甫洛夫观察到狗表现出一个他未曾料到的行为--它们在肉末放进嘴里之前就开始分泌唾液了!它们仅仅是看见食物,后来是看到拿着食物的助手,甚至仅仅是听见助手走过来的脚步声,就开始分泌唾液了。事实上,任何有规律的先于食物出现的刺激都能诱发唾液分泌。十分偶然地,巴甫洛夫观察到了学习可以来自两个相互联结在一起的刺激。
幸运的是,巴甫洛夫具有科学研究的技能和好奇心,他开始对这一奇怪现象进行严格的探索。当时的著名生理学家查尔斯·谢林顿(Charles Sherrington)曾劝告他应该放弃对这种“心理的”分泌进行愚蠢的研究,他对此置之不理。相反,他放弃了自己对消化功能的研究,他这样做的结果,却是永久地改变了心理学的进程(Pavlov,1928)。在其后来的生活中,巴甫洛夫一直在努力寻找影响经典条件作用的各种变量。由于主要的条件作用现象是巴甫洛夫发现的,也由于他在追踪影响条件作用之变量方面的贡献,经典条件作用也被人们称为巴甫洛夫条件作用。
巴甫洛夫相当丰富的研究经验使他能够遵循一个简单而一流的策略去发现能使他的狗条件性地分泌唾液所必需的条件。如图7.1所示,实验时先给狗带上一个束缚它的挽具。以固定的时间间隔呈现一种刺激,如一个声音,然后再给狗一点食物。重要的是,声音在此之前与食物和分泌唾液没有任何关系。你可能会想到,狗对声音最初的反应仅仅是一个定向反应--狗竖起耳朵,转动脑袋,对声音进行定位。然而,随着声音与食物的反复匹配,定向反应停止了,唾液分泌反应却出现了。巴甫洛夫在先前的研究中观察到的现象并非意外:在可控制的条件下,这种现象能够被重复。巴甫洛夫通过采用相对于分泌唾液来说通常是中性的各种其他刺激,如灯光和嘀哒作响的节拍器演示了这种效应的普遍性。
图7.2说明了巴甫洛夫经典条件作用程序的主要特点。经典条件作用的核心是反射性反应。反射(reflex)是一种无须学习的反应--如唾液分泌、瞳孔收缩、膝盖痉挛或眨眼--它是由与有机体生物学相关的特定刺激自然诱发的。任何能够自然诱发反射性行为的刺激,如巴甫洛夫实验中所用的食物,都叫无条件刺激(unconditioned stimulus,UCS),因为学习对刺激控制行为而言不是一个必要条件。由无条件刺激诱发的行为,叫无条件反应(unconditioned response,UCR)。
在典型的经典条件作用实验中,中性刺激--一种通常在UCS-UCR反射中无任何意义的刺激--一经过反复与无条件刺激相匹配,便可预言UCS的随后出现。与无条件刺激相匹配的中性刺激,如巴甫洛夫实验中的声音,被称为条件刺激(conditioned stimulus,CS),因为它诱发UCR行为的力量是以它与UCS的联系为条件的。经过几次匹配之后,CS所引发出的反应,称为条件反应(conditioned response,CR)。通常,条件反应类似于无条件反应。对于巴甫洛夫的狗而言,这两种反应都是唾液分泌。然而,有些时候,CR与UCR多半是不同的:条件反应作为学习的结果是由条件刺激所诱发的任何反应。让我们复习一下。人们天生就具有UCS-UCR联结,而学习的产生是因为经典条件作用创造了CS-CR联结。条件刺激获得了最初只有无条件刺激具有的影响行为的某些力量。现在让我们更仔细地看看经典条件作用的基本过程。
n 条件作用过程
UCS和CS的相对时间进程是如何影响经典条件作用的成功的?学习有多脆弱?联想有多准确?本节中,我们回顾一下从数以百计的来自广泛动物物种的不同研究中得出的对这些问题的答案。
习得与消退
图7.3显示的是假想的经典条件作用实验。第一栏内显示的是条件作用的习得(acquisition),即CR首次被诱发出来并随着试验的重复而不断增强其频率的过程。一般说来,CS和UCS必须经过多次匹配后,CS才能可靠地诱发CR。借助CS-UCS的系统匹配,诱发出CR的频率会逐渐增加,于是便可以说有机体习得了条件反应。
在经典条件作用中,时间进程非常关键,这和讲笑话是一个道理。CS和UCS的呈现必须在时间上足够接近,才能使得有机体知觉到它们是相关联的。(对这条规则我们在后面的味觉-厌恶学习一节中会讲述一个例外。)研究者们探讨了这两个刺激之间的四种时间模式,如7.4所示(Hearst,1988)。应用最广泛的一种条件作用类型是延迟条件作用,在这种条件作用中,CS先出现并至少要持续到UCS的呈现。在痕迹条件作用中,CS在UCS呈现之前即结束或被取消了。痕迹指的是有机体对UCS出现时已经不再呈现的CS的记忆。在同时性条件作用中,CS和UCS是同时呈现的。最后在倒摄条件作用情形下,CS出现在UCS之后。
通常,条件作用在CS和UCS之间间隔很短的延迟条件作用模式下最有效。不过,产生最佳条件作用的CS和UCS之间准确的时间间隔依赖于几个因素,包括CS的强度和被条件化的反应。让我们重点看看被条件化的反应。对于肌肉反应来说,如眨眼,1秒钟或再短一点的时间间隔为最佳。但是,对于内脏的反应而言,如心跳和唾液分泌,5秒到15秒的较长一点的时间间隔效果最好。条件性恐惧通常需要更长的时间,许多秒甚至几分钟,才能发展起来。
同时性条件作用的效果通常都很差,而倒摄条件作用则更差。倒摄条件作用在UCS和CS进行几次匹配后会出现,但大量训练后它就消失了,因为动物认识到在CS之后的一段时间里并没有UCS出现。这两种情形下,条件作用都很弱,因为CS实际上并不能预言UCS的到来。
然而,当CS(如声音)不再预示UCS(食物)时会发生什么呢?在这类情形下,CR(唾液分泌)会随着时间的推移变得越来越弱,最终不再出现。当呈现CS(而不呈现UCS)却不见CR时,我们就说消退(extinction)过程已经发生了(见图7.3第二栏)。这样看来,条件反射并不必然是有机体行为库中的一个永久内容。不过,当CS以后再次单独呈现时,CR又会以一种较弱的形式再次出现(见图7.3第三栏)。这种经过一段休息或暂停后,无须再与UCS匹配,CR即可突然重现的现象,巴甫洛夫称之为自发恢复(spontaneous recovery)。
当最初的配对又重新恢复时,也就是进行消退后训练时,CR会迅速变得强大起来。这种更快速的再学习即是节省(savings)学习的一个例子:再次习得某一反应比初次习得该反应的所需的时间要少。这样看来,即使实验性消退似乎已将CR消除了,一些最初的条件作用很可能还为有机体所保持。换言之,消退仅仅是削弱了行为操作,而未将其从最初的学习中抹掉--这就是为什么我们在最初定义学习时要在学习和操作之间进行区分的原因。
刺激泛化
假设我们已经教给一只狗使它明白某一频率声音的出现就意味着会有食物。狗的反应会仅局限于那一特定刺激吗?如果你对这一问题思考片刻的话,你就不会奇怪为什么答案是否定的了。通常,一旦CR被一个特定的CS条件化了,与CS类似的刺激也能诱发CR。例如,如果条件作用是对一个高频声音反应,那么频率稍低的声音也会诱发该反应。曾被一只大狗咬过的小孩很可能对一只小狗也感到恐惧。这种反应自动扩展到从未与最初的UCS匹配过的刺激上的现象,叫刺激泛化(stimulus generalization)。新的刺激与最初的CS越相似,反应就越强。当对一系列在某一维度上差异逐渐增加的刺激所诱发的反应强度进行测量时,如图7.5所示,我们发现了泛化梯度。
泛化梯度的存在表明了经典条件作用在日常经验中的作用方式。由于重要刺激在自然界很少每次都以完全相同的形式出现,所以刺激泛化通过最初特定经验拓展学习范围,从而建立相似的安全因素。借助这一特性,新的可比事件可以被认为具有同样的意义或行为价值,尽管它们之间存在明显区别。例如,即使捕食的动物发出的声音稍有不同,或者它被看到的角度有所不同,被捕食的动物还是能够识别它们并迅速做出反应。
刺激辨别
然而,在有些情形下,对很小范围内的刺激进行反应是非常重要的。例如,有机体(生物体)不应对那些只是表面上与它的自然天敌相似的动物过于敏感,而使自己身心疲惫。刺激辨别(Stimulus discrimination)就是生物体学会在某些维度上(例如,色调或音高)对与CS不同的刺激做出不同反应的过程。有机体在相似刺激(例如,1000、1200和1500赫兹的音调)音的辨别随着辨别训练而变得非常敏锐--即仅让一种刺激(如1200赫兹的音调)能够预测UCS而使其他刺激在反复呈现时无UCS相伴。在条件反射的初始阶段,与CS相似的刺激会诱发类似的反应,尽管不是很强烈。随着辨别训练的进行,对其他不相似刺激的反应会越来越弱:有机物渐渐知道了哪一种与事件相关的信号能够预测UCS的到来,哪些则不能。
有机体欲在环境中表现出最佳行为,就必须平衡泛化和辨别过程。你既不想过度选择--错过出现在面前的猎物是很不划算的--也不想过度反应--你不愿对任何预兆都恐惧不安。经典条件作用提供了一种允许生物体对其环境结构做出有效反应的机制(Garcia,1990)。
n 聚焦习得
本节中,我们将更仔细地考察经典条件作用发生所必须的条件:目前为止,我们描述了经典条件反应的习得,但我们还没有解释它。巴甫洛夫认为,经典条件作用来自CS和UCS的简单配对。在他看来,如果要使一个反应经典条件化,CS和UCS必须在时间上紧接着出现--也就是,在时间上接近。现在我们就会看到,当代研究已修正了这一观点。
相倚
巴甫洛夫的理论一直统治着经典条件作用,直到20世纪60年代中期,罗伯特·雷斯科拉(Robert Rescorla,1966)以狗为被试进行了一项非常有说服力的实验。雷斯科拉设计了不同的对比情境,一个是声音(CS)和电击(UCS)在时间上几乎同样出现--如果巴甫洛夫是正确的话,这足以产生经典条件作用--另一个情境是,除此以外,声音能可靠地预测电击的出现。
我们如何知晓?
相倚在起作用? 在实验的第一阶段,雷斯科拉训练狗从穿梭箱的一端跃过障碍物到达另一端,由此逃避来自栅格地面的电击(见图7.6)。如果狗不能路过障碍物,它们就会遭到电击;如果跳过去了,电击将被推迟。雷斯科拉用狗跳过障碍物的频率作为测量恐惧条件作用的指标。
当狗能一致地跃过栅栏时,雷斯科拉将狗分成了两组,使它们接受另一种训练。对于随机组,UCS(电击)的施加是随机的且独立于CS(声音)(见图7.7)。尽管CS和UCS经常在时间很接近的情况下出现--它们偶然地,在时间上相倚--但UCS在没有CS和有CS呈现时出现的概率是相等的。因此,CS没有任何预测价值。然而,对于相倚组而言,声音的出现是实施电击的可靠预测信号。
一旦这种训练完成了,狗就被放回穿梭箱,但这次有点儿变化。现在,声音在第二次训练程序中只是偶尔出现,存在着电击出现。这会发生什么呢?图7.8显示当声音出现时,在相倚(可预期的)CS-UCS关系中的狗比在接近(联想)CS-UCS关系中的狗,跳跃的频率更高。相倚对狗成功识别电击信号是关键的。
因此,为使经典条件作用能够发生,除了CS与UCS相接近--出现的时间靠近以外,CS还必须可靠地预期UCS的出现(Rescorla,1988)。这一发现相当有意义。毕竟,在学习能使有机体适应其环境变化的自然情景中,刺激并非像实验室实验中的那样以有条理的简单单元方式出现,而是成群出现的。
信息性
雷斯科拉的工作表明,相倚在经典作用中起着关键作用。里昂·卡明(Leon Kamin)(1969)证明,CS还必须具有信息性(见图7.9)。
我们如何知晓?
信息性也在起作用? 卡明的研究中有两组老鼠。实验组老鼠先被训练在声音(CS)出现时按压一个杠杆以逃避电击。然后,第二个CS--灯光--再加进来;现在,UCS之前有两个CS:声音(CS1)和灯光(CS2)。控制组老鼠在声音--灯光--电击序列条件下,它们从未处于声音单独作为电击信号而出现的情境中。随后,卡明测试了这两组老鼠或者对灯光产生恐惧或者对声音产生恐惧的作用。如果相倚足以解释经典条件作用,那么,两组老鼠对灯光和声音的反应本应该相同。但卡明的研究结果却不是这样。实验组的老鼠仅对声音反应却不对灯光反应,控制组的老鼠则对声音和灯光有相同的反应(Kamin,1969)。
卡明依据条件刺激的信息性来解释他的实验结果。对于实验组的老鼠,先前在实验的第一阶段对声音形成的条件作用阻断了随后对灯光的条件作用。换言之,先前的声音经验使得灯光与UCS的预言无关。从老鼠的立场来看,灯光最好不存在;它没有比声音提供更多的东西。由于对UCS的先前经验而使被试用第一个CS来降低第二个CS的信息性的能力,称做阻断(blocking)。对于控制组的老鼠,灯光和声音二者同样具有信息性--老鼠对两个CS中无论哪一个都没有先前经验,因此每一个都不会降低另一个的信息性。
用信息性可以解释为什么当CS从许多呈现在环境中的其他刺激中突出出来时,条件作用形成得最快。刺激越强,与其他刺激对比越鲜明,越容易被注意到。如果你想要创造良好的条件作用,你应该或者是在不熟悉的情境中呈现一个强烈的新异刺激,或者是在一个新异的背景中呈现一个强烈的熟悉刺激(Kalat,1974;Lubow et al.,1976)。
你可以看到,经典条件作用比巴甫洛夫最初认识到的更加复杂。中性刺激仅仅当它既有相倚性,又有信息性时,才能成为有效的CS。现在,让我们将你的注意力转移一下。我们想确认经典条件作用在现实生活中的作用。
n 经典条件作用的应用
关于经典条件作用的知识可以帮助你理解重要的日常行为。本节中,我们将帮你认识一些作为这类学习产物的有关情绪和个人偏好的现实世界中的例子。我们也将探讨经典条件作用对阐明药物成瘾的作用。最后,我们会描述经典条件作用怎样用来增强免疫功能。
情绪和偏好
前面我们曾让你想像了你在看恐怖电影时的体验。在那种情形下,你(无意识地)学到的是恐怖音乐(CS)与某些可能的事件(UCS--恐怖电影中发生的那类能够引起反射性情感急变的事件)之间的联结。如果你对生活中的事件特别留心的话,你会发现有很多这样的情形你无法完全解释,为什么自己会有这种强烈的情绪反应,或者为什么自己对某些东西有着强烈的偏 好?你可以退一步来问问自己,这是否是经典条件作用的产物?
想想以下这些情境(Rozin & Fallon,1987;Rozin et al.,1986):
u 你认为你会愿意吃做成了狗屎形状的奶糖吗?
u 你知道一个装糖的容器错误地标成了毒药,你认为你还会愿意喝从这个容器中加糖的糖水吗?
u 你认为你会愿意喝浸泡过消毒蟑螂的苹果汁吗?
如果这些情境中的每一种都让你说“决不!”,你其实并非个别的例子。经典条件反射--“这真恶心”或者“这有危险”--胜过了这东西其实没问题的知识。由于经典条件反射不是通过有意识的思想形成的,它们也很难通过有意识的推理来排除!
将经典条件作用应用到现实世界中最广泛的研究点是恐惧条件作用。行为主义早期,约翰· 华生和他的同事罗赛里·雷纳(Rosalie Rayner)曾试图证明,许多恐惧反应都可以理解为中性刺激与天然能唤起恐惧的东西相配对的结果。为验证他们的观点,他们用一个被称为小阿尔伯特的婴儿进行了实验。
我们如何知晓?
小阿尔伯特习得了恐惧? 华生和雷纳(1920)训练小阿尔伯特害怕一个他最初曾喜欢的小白鼠,他们将小白鼠的出现与一个令人讨厌的UCS--用锤子在小阿尔伯特身后敲击一个大钢条所发出的巨大噪声匹配在一起。在这一有害噪声的无条件惊吓反应和悲伤的情绪是小阿尔伯特学会对小白鼠的出现产生恐惧反应的基础。仅仅经过7次试验,小阿尔伯特的恐惧便形成了。当小阿尔伯特学会逃避恐惧刺激时,情绪条件作用便扩展到了行为条件作用。婴儿阿尔伯特的恐惧后来泛化到其他有毛的东西上,如小兔子、小狗,甚至圣诞老人的面具!(Harris,1979)
现在我们知道,条件性恐惧是非常难消退的。随着时间的流逝,个体可能会完全不知道为什么会出现恐惧反应。条件性恐惧反应会持续很多年,即使最初引起惊恐的UCS从未再次出现。例如,研究者们证明,第二次世界大战结束15年以后,海军老兵,而不是其他老兵,仍然会对“危险信号“产生明显的反应。二战期间,一有战役就鸣锣召集水手,铜锣每分钟鸣响100次。那种特定的听觉模式--曾经可靠地预言了危险--继续引发老兵们强烈的情绪唤起(Edwards & Acker,1962)。
有趣的是,涉及强烈恐惧时,条件作用在中性刺激与UCS仅仅匹配一次后就会见效。单一的创伤性事件可以使你形成强烈的生理、情绪和认知上的条件反应--它们也许持续终生。例如,我们的一个朋友在暴风雨中遇到严重车祸。现在每当他驾车遇上下雨时,就会变得惊惶失措,有时竟到了不得不把车停到路边等待大雨结束的程度。有一次,这位有理智有判断力的先生竟然爬到汽车后座,脸朝下趴着直到大雨停息。
我们不想让你有这样的印象,仅仅是不良的反应就会被经典条件化。事实上,我们猜想你也能将快乐或激动的反应解释为经典条件作用。当然,广告商希望经典条件作用作为积极的力量起作用。例如,他们努力在他们的产品(例如,蓝色牛仔裤、赛车和苏打汽水)和你们对这些产品的热情之间建立联结。他们期望广告中的成分--“性感”人物或情境--能够作为UCS引发UCR--性唤起反应。然后,他们希望产品本身会成为CS。这样,唤起反应将与他们的产品联结在一起。要找到更多良性情绪的经典条件作用的例子,你们应该留心生活中令人愉快 的情感情境,比如当你故地重游。
了解芗成瘾者的成因
想想这一幕。一个男人的身体躺在曼哈顿的一个小巷里,一个半空的注射器悬垂在他的胳膊上。死亡的原因是什么?验尸官称之为毒品注射过量,但这个人平常的注射是远远高于他死亡前的注射量。这类事件常使调查者们迷惑不解。一个对毒品有着很高抗药力的吸毒者怎么会在一剂药液尚未用完时就死于药物过量?
许多年前,巴甫洛夫和他后来的同事贝可夫指出,当个体预期的鸦片到药理学作用时,他对鸦片的耐药性就会提高。当代研究者谢泼德·西格尔(Shepard Siegel)精练了这些观点。西格尔认为,毒品的使用情境作为条件刺激物存在,个体通过阻止药物的常规效应而学会了保护自己。当人们吸毒时,毒品(UCS)会带来某些生理反应,这些反应就是机体试图重建体内动态平衡而采用的药物对抗反应。机体对药物的对抗反应是无条件反应(UCR)。随着时间的推移,这种补偿反应就变成了条件反应。换言之,在与使用药物通常相联系的情境(CS)中,机体会对药物的预期效应做出生理准备(CR)。由于在那种情境下,有机体必须消耗一定量的药物克服补偿反应,才会开始出现“正”效应,因而抗药力便提高了。渐渐地,随着条件性补偿反应本身的增长,所需的药量也越来越大。
西格尔在实验室通过引发实验鼠对海洛因的抗药力,验证了这些观点。
我们如何知晓?
毒品抗药性的条件化层面? 在一项研究里,西格尔和他的同事通过经典条件作用,使老鼠在一种情境(CS1)中预期注射海洛因(UCS),而在另一种情境(CS2)中预期注射葡萄糖溶液。在训练的第一阶段,让所有的老鼠都对海洛因形成抗药力。测试那天,所有的动物都接收了比平时更大的药量--几乎是先前的海洛因用量的两倍。在条件反射过程中,一半的老鼠是在先前给予海洛因的情境中接受毒品的,一半的老鼠是在先前给予葡萄糖溶液的情境中接受毒品的。结果发现,在葡萄糖溶液情境中接受大药量老鼠的死亡数是在通常海洛因情境中接受大药量老鼠死亡数的两倍--64%对32%。
很可能,那些在通常的情境中接受海洛因的老鼠对这次有潜在危险的情境更有准备,因为背景(CS1)引发了对抗药物典型效应的生理反应(CR)( Poulos & Cappell,1991)。
为了发现是否同样的过程也存在于人类身上,西格尔和一个同事访问了一些嗜海洛因成瘾者,他们都因药物过量而曾濒临死亡的边缘。这些人中,十例中有七例是在新的和不熟悉的情境中用过药(Siegel,1984)。尽管这种自然实验并不能提供结论性为数据,但它表明,吸毒者在一种情境中形成抗药力的剂量也许是另一种不熟悉情境中的过量剂量。这种分析使我们想到,本节开始援引的吸毒者是死于一种陌生情境,因为他先前从未在那个街巷注射过毒品 。
尽管我们只提到了海洛因的研究,经典条件作用也适用于解释多种药物的抗药力。由此可见,巴甫洛夫在狗身上观察到的原则,铃声和唾液分泌,对解释人类药物成瘾的某些机制也有帮助。
利用经典条件作用
20世纪80年代早期,研究者们发现,学习过程能够影响机体的免疫能力,这一结果相当令人震惊。历史上,人们曾假定,免疫反应--快速产生抗体以反击侵入和威胁有机体的物质--是自动的,无须中枢神经系统介入即能发生的生物学过程。条件反射实验证明,这种假定是不正确的。
我们如何知晓?
经典条件作用与免疫功能? 打破传统观点的研究者罗伯特·阿德和尼古拉斯·科恩训练一组老鼠在有甜味的糖精(CS)和一种削弱免疫反应的药物(CY,UCS)之间建立联结。控制组仅仅得到糖精。后来,当两组老鼠都只得到糖精时,先前曾在糖精和CY间形成过条件性联结的老鼠对外来细胞产生的抗体显著少于控制组老鼠。可见,习得联结本身就足以导致免疫系统的抑制,使实验组老鼠更易受到多种疾病的攻击。学习效应是如此强烈以至于在后来的研究中,一些老鼠仅仅是喝了糖精溶液便死掉了。
诸如这种结果给人们带来一种希望,即经典条件作用可以用来调节免疫系统的功能。一个新的研究领域,心理神经免疫学(psychoneuroimmunology)已经出现,它是涉及心理学、神经系统和免疫系统的研究结果的一门学科(Ader & Cohen,1993;Coe,1999)。
这一新的研究领域的目标之一就是发现一些技术,利用条件反射来替代大剂量的药物治疗--它们通常都有严重的副作用。例如,阿德和他的同事阿瑟尼·舒赫曼发现,取消了药物治疗但继续接受安慰剂疗法的高血压病人比没有接受安慰剂的病人能更长时间地保持健康血压。毫无作用的药片怎么会治疗高血压呢?从上一节有关药物的抗药力中你们会知道答案的。想像一下你服药时的日常情形。服药真实的
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