Klassinen ehdollistuminen

Yksi Ivan Pavlovin kokeissaan käyttämistä koirista

Klassinen ehdollistuminen viittaa oppimistapaan, jossa kahden eri ärsykkeen välille syntyy mielleyhtymä. Kun ensimmäinen ärsyke esiintyy, ehdollistumisen alainen henkilö osaa jo odottaa seuraavaa ärsykettä. Ensimmäisestä ärsykkeestä tulee toisen signaali. Klassista ehdollistumista onkin kutsuttu myös ”signaalioppimiseksi”.

Venäläinen fysiologi Ivan Pavlov löysi klassisen ehdollistumisen koirakokeissaan (Pavlovin teoria). Tutkimuksessaan hän soitti kelloa koirille ennen ruoan antamista, jolloin muutaman kerran jälkeen koirien sylkirauhaset aktivoituivat jo kellon äänen vaikutuksesta.

Aina ehdollistumisen aiheuttaneet ärsykkeet eivät kuulu loogisesti yhteen, jolloin seurauksena on virheellistä tai haitallista oppimista. Esimerkkinä traumaattiset kokemukset, joissa mikä tahansa tilanteessa esiintynyt ärsyke voi jatkossa aikaansaada pelon tunteen.

Klassista ehdollistumista tapahtuu jatkuvasti. Se on hyvin pitkälti tiedostamatonta, sekä tahdosta että seurauksista riippumatonta oppimista. Harva tiedostaa ehdollistuvansa, eikä tämänkaltaista oppimista voi kytkeä pois päältä niin halutessaan. Ehdollistumisen tapahtuminen on siis hyvin pitkälti ympäristön varassa. Seurauksista riippumatonta ehdollistumisesta tekee sen, että se ei muutu yksilöä palkitsemalla tai rankaisemalla. Ehdollistuman pysyvyyttä ja katoamista voi säädellä lähinnä siihen liittyvän ehdottoman ärsykkeen avulla.

Ärsykkeet ja reaktiot

Ärsyke on mikä tahansa asia, jonka yksilö näkee, kuulee, haistaa, maistaa tai tuntee.

• Ehdoton ärsyke: Ärsyke, johon yksilö reagoi synnynnäisesti. Ehdoton ärsyke aiheuttaa ehdottoman reaktion.
• Neutraali ärsyke: Ärsyke, josta yksilö ei ole kiinnostunut tai joka ei aiheuta suurempia tunteita tai reaktioita.
• Ehdollinen ärsyke: Ärsyke, josta yksilö ei synnynnäisesti ole kiinnostunut, mutta joka ehdollistumisen jälkeen aiheuttaa ehdollisen reaktion.
• Ehdoton reaktio: Yksilön luonnollinen/synnynnäinen reaktio ehdottomaan ärsykkeeseen.
• Ehdollinen reaktio: Yksilön opittu reaktio ehdolliseen ärsykkeeseen.

Samanaikaisuus ja toisto

Jotta ehdollistuminen olisi mahdollista, ehdollisen (CS) ja ehdottoman (US) ärsykkeen tulee esiintyä suunnilleen samanaikaisesti. Kaikki tavat eivät kuitenkaan ole yhtä tehokkaita.

1. CS alkaa ennen US: Tehokkain ehdollistamisen muoto. Ihanteellisinta on, että ehdollinen ärsyke alkaa noin puoli sekuntia ennen ehdotonta ärsykettä, ja ärsykkeet jatkuvat jonkin aikaa myös samanaikaisesti.
2. CS ja US samanaikaisesti
3. CS loppuu ennen US: Ehdollinen ärsyke alkaa ja loppuu ennen ehdottoman ärsykkeen esiintymistä. Aikaväli ärsykkeiden välillä ei saa kuitenkaan kasvaa liian suureksi (yli minuutin mittaiseksi) jotta ehdollistuminen olisi tuloksellista.
4. US ennen CS: Ärsykkeiden tulisi jatkua osan aikaa myös yhtäaikaisesti, jotta ehdollistuminen olisi tuloksellista.

Ehdollinen ärsyke + ehdoton ärsyke -yhdistelmän on toistuttava tarpeeksi useita kertoja, jotta ehdollistuminen tapahtuisi. Ehdollistumisen nopeus riippuu yksilöstä sekä ehdottoman ärsykkeen merkityksellisyydestä yksilölle. Jos ehdoton ärsyke on hyvin voimakas (esim. kipu- tai pelkoaistimus), jo yksi toisto saattaa aikaansaada ehdollistuman.

Ylläpitäminen ja sammuminen

Vaikka ehdollistuma olisi kerran syntynyt, se ei automaattisesti ole ikuinen. Jotta ehdollistuma pysyisi yllä, ehdottoman ärsykkeen on esiinnyttävä ehdollisen ärsykkeen kanssa aina jatkossakin - mielellään jokaisella kerralla, kun ehdollinen ärsyke esiintyy. Ehdollinen ärsyke ikään kuin "ennustaa" ehdottoman ärsykkeen esiintymisen, joten jos ehdotonta ärsykettä ei enää ole, myös ehdollisesta ärsykkeestä tulee turha.

Ehdollistuma ei purkaannu heti, vaikka ehdollinen ärsyke esiintyisi muutaman kerran ilman ehdotonta. Tämän toistuessa ehdollistuma kuitenkin heikkenee heikkenemistään, ja lopulta katoaa kokonaan eli sammuu. On keskusteltu siitä, onko sammuminen varsinaisesti unohtamista. Esimerkiksi Pavlovin mukaan ei voida puhua unohtamisesta, vaan pikemminkin eräänlaisesta poisoppimisesta; opitaan jotain uutta, joka vaikuttaa estävästi alkuperäiseen oppimistapahtumaan. Opitaan, että ehdollinen ärsyke ei enää tarkoita ehdottoman ärsykkeen esiintymistä.

Tätä teoriaa tukee se, että jos sama ehdollistamiskoe aloitetaan uudelleen ehdollisen reaktion sammumisen jälkeen, ehdollistuminen tapahtuu paljon alkuperäistä nopeammin. Tiedetään myös, että reaktio voi sammumisenkin jälkeen, ilman vahvistamista, esiintyä satunnaisesti "itsestään" (ilmiötä kutsutaan spontaaniksi palautumiseksi.) Näiden seikkojen pohjalta voidaan olettaa, että sammumisesta huolimatta ehdollistumasta on olemassa muistijälki.

Yleistyminen

Ehdollistumat voivat yleistyä ilman erillistä ehdollistamista; muutkin, alkuperäisen ehdollisen ärsykkeen tapaiset ärsykkeet, voivat aikaansaada saman ehdollisen reaktion. Varsinkin pelkojen kohdalla tämä on yleistä.

Pikku-Albert (Little Albert)

”Pikku-Albert” oli klassista ehdollistumista tutkiva koe vuonna 1920. Kokeessa käytettiin 9 kuukauden ikäistä Albert-lasta. Ennen koetta lapselle esiteltiin ensimmäistä kertaa useita asioita, kuten koira, kani, rotta ja pumpulia. Lapsi ei osoittanut pelonmerkkejä minkään edellä mainitun johdosta.

Kokeessa lapsi asetettiin keskelle huonetta ja hänelle annettiin valkea rotta. Lapsi ei pelännyt eläintä, vaan oli siitä kiinnostunut. Kun hän kurottautui rottaa kohti, lapsen takana aiheutettiin niin kova ääni, että lapsi pelästyi ja alkoi itkeä. Tätä toistettiin muutaman kerran. Kun rotta kokeen jälkeen tuotiin huoneeseen, lapsi stressaantui, alkoi itkeä ja pyrki kauemmas rotasta. Hän oli ehdollistunut pelkäämään rottaa, ja reagoi itkemällä, joka alun perin oli ollut pelkoreaktio kovaan ääneen.

Kova ääni (ehdoton ärsyke) sai aikaan itkun (ehdoton reaktio). Tämä oli lapsen luonnollinen reaktio.
Valkea rotta (neutraali ärsyke) sai aikaan kovan äänen (ehdoton ärsyke) joka sai aikaan itkun (ehdoton reaktio).
Lopulta valkea rotta (ehdollinen ärsyke) sai aikaan itkun (ehdollinen reaktio).

Myöhemmin todettiin, että pelko oli yleistynyt myös moniin muihin karvaisiin kohteisiin, kuten kaniin, koiraan, karvakaulukseen ja jopa Joulupukin valkeaan partaan, vaikka mikään näistä ei ollut ollut näkyvissä itse kokeen aikana.

Eläinten koulutus

Ehdollistaminen on suuressa roolissa eläinten koulutuksessa. Muun muassa käskyt opitaan klassisesti ehdollistumalla. Käskystä tulee signaali, jonka avulla eläin tietää, että juuri nyt tietynlainen käytös mahdollistaa palkinnon tai auttaa välttämään rangaistuksen.

Naksutinkoulutus on yksi koulutusmuoto, joka hyödyntää klassista ehdollistumista myös palkitsemisessa. Eläimelle luodaan mielleyhtymä naksuttimen äänen (ehdollinen ärsyke) ja ruoan (ehdoton vahviste) välille. Kun ehdollistuma on syntynyt, eläin voidaan palkita naksutinta naksauttamalla. Tämä mm. nopeuttaa palkitsemista, helpottaa sen ajoitusta ja mahdollistaa pitkien matkojen päästä palkitsemisen. Koska kyseessä on kuitenkin ehdollistuma, eläin on naksuttimesta huolimatta palkittava myös oikeasti. Muussa tapauksessa ehdollistuma purkautuu.

Laakamatokoe

Tämä klassisen ehdollistumisen koe suoritettiin laaka­madoilla. Madoilla on mm. kaksi synnynnäistä reaktiota; kun niihin kohdistetaan valonsäteitä, ne oikaisevat itsensä pitkäksi. Kipua tuntiessaan ne supistuvat.

Kokeessa madoille annettiin ensin valoärsyke, johon ne reagoivat oikaisemalla itsensä. Heti valoärsykkeen jälkeen madoille annettiin sähköisku, joka sai ne jälleen supistumaan. Kun tätä ärsykeyhdistelmää oli toistettu jonkin aikaa, valonsäteen kohdatessaan madot supistuivat – siitä huolimatta, että niiden luonnollinen eli synnynnäinen reaktio olisi ollut oikaista itsensä pitkiksi.

Tämä on yksi esimerkki siitä, että eläimen koulutuksella voidaan kumota sen luonnollisia käyttäytymismalleja, ns. ”viettejä”. Sen ei kuitenkaan tarvitse tapahtua kivun kautta onnistuakseen.

Aiheesta muualla

• Scholarpedia: Classical conditioning (englanniksi)