functieleer, deel 2

definitie leren

leren is het middel waardoor dieren hun gedrag duurzaam wijzigen, met als doel een betere afstemming op (veranderingen in) de leefwereld)
leren wordt geïdentificeerd door een gedragsverandering (in een bepaalde situatie)
deze gedragsverandering kan zowel een toename (of verschijning) als een afname (of verdwijning) van een bepaalde respons inhouden

definitie leren (Domjan)

leren is een relatief duurzame verandering in het potentieel om een bepaald gedrag te stellen, die toe te schrijven is aan ervaring met gebeurtenissen in de omgeving die specifiek gerelateerd zijn aan dat gedrag

noodzakelijk aspect van leren

oefening of ervaringen

maturatie

andere oorzaak van relatief duurzame gedragsveranderingen (≠leren)

performantie

uiten van gedrag

behaviorally silent learning

het gedrag is wel geleerd maar wordt niet geuit door bv. gebrek aan motivationele factor

S-ervaring

ervaring met een stimulus/prikkel/gebeurtenis op zich
→ habituatie/sensitisatie

S1-S2 ervaring

ervaring met relatie tussen twee stimuli
→ Pavloviaanse/klassieke conditionering

R-S ervaring

ervaring met relatie tussen gedrag en consequente gebeurtenis in de omgeving
→ operante conditionering

leren impliceert een causale variabele

enkel experimentele manipulaties kunnen aantonen dat bepaalde ervaringen de oorzaak zijn van een bepaalde gedragsverandering

methodologie in leerpsychologie

experimenteel onderzoek

het “fundamentele” leerexperiment

experimentele groep vs controlegroep(en)

gelijkgesteld op alle (persoons/omgevings) variabelen

Enkel experimentele groep krijgt kritische leerervaring op moment T0

Vergelijking van gedragsverandering in beide groepen op moment T1 laat causale leer-uitspraak toe

Between-subject controle

subjecten random toekennen aan 1 van de 2 condities

Within-subject controle

subjecten ondergaan allemaal leerprocedure na eerst getest te worden in basislijn

De algemeen-proces benadering

Dezelfde fundamentele leerprocessen zijn aan de orde in een veelheid van leertaken/situaties, en dit in principe bij alle diersoorten
Er bestaan een aantal “universele” wetmatigheden

gedrag als homogeen substraat

iedereen is door leerervaringen te modelleren in om het even welke richting

gedrag als heterogeen substraat

iedere soort heeft al genetisch geprogrammeerde predisposities & gedragstendensen die een rol spelen bij leerervaringen

reflexen Descartes

reflex als verklaring/model voor onvrijwillig, automatisch gedrag in contrast met vrijwillig, gecontroleerd gedrag

Modale actiepatronen (MAP)

aangeboren, soortspecifieke patronen van ontlokt gedrag

signaalprikkels

de beperkte set van cruciale prikkelkenmerken van de complexe ontlokkende prikkelconfiguratie die noodzakelijk en voldoende zijn om een modaal actiepatroon te ontlokken

releasing stimulus

Signaalprikkel die de MAP enkel lost als en slechts als het dier zich in specifieke motivationele staat bevindt

hydraulisch model (Lorenz)

motivationele toestand brengt organisme “in gereedheid” voor een bepaalde soort MAP en een signaalprikkel “triggert” dan het MAP tegen deze achtergrond

appetitief gedrag

gedrag om in contact te komen met signaalprikkel, opgedeeld in algemene en focale zoekmodus

consummatorisch gedrag

werkelijke responssequentie/MAP, stereotiep en gefocust gedrag, soortspecifiek

Typische sequentie ontlokt gedrag

appetitief gedrag → consummatorisch gedrag

gedragssystemen

sequenties van MAP’s vaak georganiseerd in functionele systemen

habituatie

afname van de sterkte/probabiliteit van een respons ten gevolge van herhaalde aanbieding van de ontlokkende stimulus

sensitisatie

toename van de sterkte/probabiliteit van een respons ten gevolge van herhaalde aanbieding van de ontlokkende stimulus

oriënteerrespons

Aandacht richten op nieuwe stimulus bij stimulusverandering in de omgeving

karakteristieken habituatie-effecten

stimulusspecificiteit

effect van tijdsverloop, zonder aanbieding van de stimulus

effect van stimulusfrequentie

effect van stimulusintensiteit

effect van aanbieding van een tweede stimulus: dishabituatie

karakteristieken van sensitisatie-effecten

stimulusintensiteit

stimulusfrequentie

effect van tijdsverloop, zonder aanbieding van de stimulus

verschil karakteristieken habituatie & sensitisatie

sensitisatie is veel minder stimulusspecifiek: sensitisatie generaliseert gemakkelijk naar andere stimuli én zelfs naar andere stimulusmodaliteit

Tweevoud-proces theorie (Groves&Thompson)

Maakt onderscheid tussen onderliggende processen in tegenstelling tot observeerbare, gedragsmatige fenomen

Postuleert het bestaan van twee onerliggende processen: habituatieproces en sensitisatieproces

Postuleert dat deze twee processen actief zijn in twee verschillende delen van het zenuwstelsel: het S-R Systeem & Toestand-Systeem (State System)

S-R Systeem (tweevoudig-proces theorie)

de reflexboog, hier vinden habituatieprocessen plaats

State system

alle neuronale processen die niet zelf deel uitmaken van het S-R systeem, maar die de responsiviteit van het S-R systeem beïnvloeden
Hier vinden sensitisatieprocessen plaats

Kenmerken habituatie- en sensitisatieprocessen

beide processen kunnen simultaan geactiveerd worden en werken als opponente mechanismen

Het netto-effect van beide processen bepaalt of er observeerbare (gedragsmatige) habituatie of sensitisatie is.

Zowel habituatie- als sensitisatieprocessen zwakken af met verloop van tijd

universeel kenmerk van ontlokt gedrag

S-R systeem wordt geactiveerd bij elke aanbieding van een ontlokkende stimulus → elke activatie van het S-R systeem brengt het habituatieproces op gang
m.a.w. elke aanbieding van een ontlokkende stimulus brengt habituatieproces op gang

regulatie & homeostase tweevoudig-procestheorie

habituatie en sensitisatie zijn twee opponente processen die de sterkte van ontlokt gedrag reguleren = homeostase nastreven

opponente procestheorie van emotie/motivatie (Solomon)

Habituatie- en sensitisatiefenomen ook observeerbaar bij emotionele reacties. Emotionele reacties zijn vaak tweefasig: primaire reactie/toestand gevolgd door secundaire toestand/reactie

Habituatie van de primaire reactie, sensitisatie van de secundaire reactie

Observeerbare/ervaren affectieve respons (opponente-procestheorie)

netto-effect van 2 opponente processen, namelijk een primair a proces en een opponent b proces

a proces

onmiddellijk; sterkte is functie van intensiteit ontlokkende stimulus; eindigt snel na aanbieding stimulus

invariant over herhaalde aanbiedingstrials

b proces

eerst traag, zwak en relatief kortdurend, blijft tijdje aanhouden na aanbieding stimulus
MAAR wordt door oefening sneller, intenser en langduriger (strengthened by use)
EN wordt terug trager, zwakker en relatief kortdurend bij gebrek aan oefening (weakened by disuse)

associatief leren

gedrag ontlokt door een eerste prikkel dat wijzigt door herhaald samengaan van eerste prikkel met tweede prikkel

Pavloviaanse/klassieke conditionering

gedrag ontlokt door een stimulus 1 wijzigt ten gevolge van (voorafgaand ervaren) samengaan van deze stimulus 1 met een andere stimulus 2

Voorwaardelijke prikkel (VP)

aanvankelijk neutrale prikkel, prikkel die initieel nog geen specifieke reactie ontlokt

Onvoorwaardelijke prikkel (OP)

prikkel die initieel al een respons opwekt

onvoorwaardelijke respons (OR)

respons uitgelokt door de OP

Voorwaardelijke respons (VR)

respons op VP na herhaald samengaan met OP

De hond van Pavlov

VP= bel, OP= voedselpoeder in mond, OR= speekselsecretie door voedsel, VR= speekselsecretie door bel

1) OP (voedsel) → OR (speeksel)
2) VP (bel) - OP (voedsel) → OR (speeksel)
3) VP (bel) → VR (speeksel)

appetitieve conditionering

klassieke conditioneringsprocedure waarbij de OP aangenaam of wenselijk is

aversieve of vreesconditionering

klassieke conditioneringsprocedure waarbij de OP onaangenaam of onwenselijk is

sign- tracking

voorwaardelijke respons wordt het opvolgen van een signaal van de VP

Vb. duiven van in Skinner box: VP= licht geprojecteerd op touch screen, OP= voedsel in voederbakje, OR= voedsel pikken, VR= benaderen van en pikken op touch screen (sign tracking)

auto-shaping

gedrag wordt aangeleerd zonder training of tussenkomst door onderzoeker

goal-tracking

voorwaardelijke respons wordt het benaderen van de VP

Wanneer sign-tracking of goal-tracking?

Aard van de voorwaardelijke prikkel: verschillende soorten VP’s kunnen verschillende soorten VR’s ontlokken bij eenzelfde OP

Procedurele aspecten: conditioneringsopstelling + diersoort

Individuele verschillen: hendel die verschijnt = VP (geen invloed op voedsel), voedsel in bakje is OP → 1/3 naar hendel (sign-track) - 1/3 naar bakje (goal) - 1/3 mix

geconditioneerde suppressie

onderdrukken van stabiel operant gedrag

suppressieratio

#responsen tijdens VP/(# responsen tijdens VP + # responsen pre VP)

volledige suppressie

suppressieratio = 0/0+X =0

geen suppressie

suppressieratio = Y/Y+X = .50

functionaliteit

meer effectieve omgang met OP

VP-alleen controlecondities

herhaald aanbieden VP (zonder OP)

controleert wel voor sensitisatie effecten door herhaalde aanbiedingen VP op zich
controleert niet voor sensitisatie of dishabituatie effecten door OP aanbiedingen

OP-alleen controlecondities

herhaalde aanbiedingen OP op zich

controleert wel voor sensitisatie effecten door herhaalde aanbiedingen OP op zich
controleert niet voor sensitisatie effecten door herhaalde aanbiedingen VP op zich

Zuiver random controlecondities

aanbieding VP én OP maar moment waarop is random en onafhankelijk van elkaar

VP+/VP- discriminatieve controle

2 soorten VPs:
VP+ wordt altijd gevolgd door OP (toon → schok)
VP- wordt nooit gevolgd door OP (licht)
Associatief leren wordt geïnfereerd enkel indien VR^VP+ > VR^VP-

excitatoirsche conditionering

leidt tot actieve verwachting dat OP komt

inhibitorische conditionering

leidt tot actieve verwachting dat OP niet komt

stimulusfactoren bij klassieke conditionering

nieuwheid van VP en latente inhibitie

VP-OP relevantie en selectieve associaties

latente inhibitie

respons op VP-OP aanbieding is kleiner door op voorhand herhaald aanbieden van VP op zich

verklaring latente inhibitie aandachtsmodel

tijdens VP pre-exposure gaat aandacht voor VP omlaag → minder aandacht voor VP verstoort daaropvolgend leren van VP-OP associatie = associatieve interferentie

verklaring latente inhibitie geheugenmodel

tijdens pre-exposure leert men prikkel negeren, tijdens acquisitie net leren dat prikkel wel zinvol is en in associatie gezien moet worden → leidt tot geheugeninterferentie (competitief geheugenspoor)

simultane conditionering

perfecte temporele continguïteit VP en OP (komen op zelfde moment voor)

stimulusrelaties bij Pavloviaanse conditionering

Temporele relaties VP-OP

Signaalrelatie VP-OP

Hogere-orde relaties VP-OP
- geconditioneerde inhibitie
- geconditioneerde facilitatie

delayed conditionering

VP wordt in de tijd iets voor OP aangeboden en duurt minimaal tot de start van de aanbieding van de OP

Trace conditionering

VP wordt in de tijd iets voor OP aangeboden maar is niet meer aanwezig bij begin van aanbieding OP

interstimulusinterval

interval tussen start aanbieding VP en start aanbieding OP

temporal coding

leren en opslaan temporele code

P(OP|VP)

kans dat OP optreedt gegeven dat VP optreedt

P(OP|geen VP)

kans dat OP optreedt gegeven dat VP niet optreedt

positieve contingentie

VP voorspelt aanwezigheid OP
P(OP|VP) > P(OP|geen VP)

nulcontingentie

VP is geen predictor van OP
P(OP|VP) = P(OP|geen VP)

negatieve contingentie

VP voorspelt afwezigheid OP
P(OP|VP) < P(OP|geen VP)

leerverklaring

mate van VP/OP contingentie bepaalt mate van ontstaan van VP-OP associatie

performantieverklaring

mate van VP/OP contingentie bepaalt mate van gedragsmatige expressie van VP-OP associatie

contextconditionering

er wordt een associatie gevormd tussen context en optreden OP

blocking effect

Aanwezigheid van reeds geconditioneerde VP blokkeert conditioneren van nieuwe VP door samengaan van beide

hogere-orde relaties

B(A-OP): relatie waarbij één van de elementen van de associatie de complexe gebeurtenis [A-OP] is

geconditioneerde inhibitie

B wordt het signaal voor de afwezigheid van de op basis van A wél verwachte OP
→ B geeft aan dat A-OP NIET geldig is
→ respons op A enkel indien B afwezig is

geconditioneerde facilitatie

B wordt het signaal voor de aanwezigheid van de op basis van A onverwachte OP
→ B geeft aan dat A-OP relatie WEL geldig is
→ respons op A enkel indien B aanwezig is

standaardprocedure geconditioneerde inhibitie

A⁺/AB^- trials

• A⁺ trials: A→OP = positieve contingentie, excitatorische conditionering

  • A wordt geconditioneerde excitator → verwachting voor OP creëren

• AB^- trials: A + B → zonder OP = negatieve contingentie

  • B wordt geconditioneerde inhibitor → geeft info over associatie A-OP (namelijk dat VP^A nu niet gevolgd wordt door OP)

negatieve VP-OP contingentie procedure

willekeurig presenteren van VP^B (vb. geluid) en OP (vb. schok) zonder dat ooit OP meteen na VP^B komt

VP^A is in principe contextuele prikkel → contextcues = excitatorische VPs die verwachting OP induceren (vb. box waarin schokken worden toegediend)

VP^B wordt geconditioneerde inhibitor → optreden geluid wordt signaal voor niet optreden OP

summatie-test

VP⁺ geeft optreden OP aan
VP^- geeft niet optreden OP aan
VP⁰ is neutrale prikkel

Vergelijken effecten aanbiedingen:

• VP⁺ alleen: grote responsrate want verwachting dat OP optreedt

• VP⁺ met inhibitor VP^-: indien lagere geconditioneerde respons respons dan bij VP⁺ alleen → evidentie dat VP^B inhibitor is geworden

• VP⁺ met neutrale prikkel (VP⁰): controle om zeker te zijn dat effect in VP⁺ met VP^- conditie biet lag aan de afleiding door toevoegen van 2^de prikkel

vertraagde acquisitie

geconditioneerde inhibitie zal daaropvolgende geconditioneerde facilitatie bemoeilijken/vertragen

directe (B-OP) associatie

B is de beste predictor voor OP, A wordt irrelevant
Vb. nat wegdek (B) is predictor voor gevaar voor ongeluk (OP), verkeersbord (A) doet er niet toe

door B gefaciliteerde A-OP associatie B(A-OP)

B signaleert dat A-OP relatie geldig is = positive occasion setting
Vb. nat wegdek (B) signaleert dat relatie verkeersbord met waarschuwing (A) en gevaar voor ongeval (OP) geldig is

operante/instrumentele conditionering

situaties waarbij optreden ongeconditioneerde stimulus (OP) afhankelijk is van het gedrag van organisme

bekrachtiger

outcome die frequentie/probabiliteit van dat gedrag doet toenemen

straf

outcome die frequentie/probabiliteit van dat gedrag doet afnemen

positieve bekrachtiger

positieve R-O contingentie + positieve outcome
→ als ik dit gedrag stel zal deze positieve outcome volgen

negatieve bekrachtiger

negatieve R-O contingentie + negatieve outcome
→ als ik dit gedrag stel zal deze negatieve outcome niet volgen

positieve straf

positieve R-O contingentie + negatieve outcome
→ als ik dit gedrag stel zal deze negatieve outcome volgen (vb. veel fastfood eten en aankomen)