מבוא לספיכולוגיה - הילגרד -סיכום מלא -פרק 7

חזרה למאמרי מבוא לפסיכולוגיה

חזרה לכלל החומרים

---

פרק 7 – למידה והתניה

למידה (learning) – שינוי קבוע יחסית בהתנהגות שמתרחש כתוצאה מאימון. שינויי התנהגות הנובעים מהתבגרות או מתנאים זמניים (כמו עייפות או השפעת סמים) אינם נכללים בהגדרה. לא כל מקרי הלמידה הם זהים, ישנם 4 סוגים בסיסיים של למידה:

1. הביטואציה (habituation) – הצורה הפשוטה ביותר של למידה, מסתכמת בלמידה להתעלם מגירוי שנעשה מוכָר ושאינו בעל השלכות משמעותיות (לדוגמה: תקתוק שעון).
2. התניה קלאסית (classical conditioning) – מערבת יצירת אסוציאציות, כלומר למידה שאירוע אחד מוביל לאירוע שני (לדוגמה: תינוק לומד שמראה שד מוביל לטעם של חלב).
3. התניה אופרנטית (operant conditioning) – מערבת יצירת אסוציאציות, כלומר למידה שתגובה מסוימת תביא לתוצאה מסוימת (לדוגמה: ילד לומד שהכאת אחותו תביא לגינוי מצד ההורים).
4. למידה מורכבת (complex learning) – מערבת דבר מה בנוסף ליצירת אסוציאציות (לדוגמה: יישום אסטרטגיה בזמן פתרון בעיה או יצירת מפה מנטלית של הסביבה הקרובה).

ישנן צורות נוספות של למידה: הטבעה (imprinting), עיצוב וחיקוי (modeling and imitation) ולמידה עקיפה (vicarious learning) אך הן נדונות בפרקים אחרים.

פרספקטיבות של למידה

חקר הלמידה מערב את הגישה הביהביוריסטית, הקוגניטיבית והביולוגית.

המחקר הראשוני של למידה, ובעיקר התניה, נעשה מהגישה הביהביוריסטית. חקרו כיצד חיות לומדות לקשר בין גירויים או בין גירוי לתגובה. התמקדו על גירוי חיצוני ותגובות, בהתאם לעמדה הביהביוריסטית שהתנהגות מובנת טוב יותר במונחים של גורמים חיצוניים מאשר מנטליים.

הגישה הביהביוריסטית התבססה על הנחות:

• אסוציאציות פשוטות מהסוג הקלאסי או האופרנטי הן אבני היסוד לכל למידה.
• חוקי למידה בסיסיים חלים תמיד, בלי קשר למה נלמד או מי לומד.

הנחות אלה גרמו לביהביוריסטים להתמקד בשאלה כיצד משפיעים פרסים ועונשים על התנהגות של בע"ח, בעיקר חולדות ויונים, במצבים פשוטים במעבדה. עבודה זו היוותה את הבסיס לרב מה שאנו יודעים על למידה אסוציאטיבית, אך ההנחות היו צריכות להשתנות לאור עבודה נוספת. הבנת ההתניה מצריכה התחשבות בידע שיש לאורגניזם על היחסים בין גירוי לתגובה (גם בקרב חולדות ויונים), ולפיכך מובילה לגישה קוגניטיבית. כמו כן, במקרים של למידה מורכבת יש לקחת בחשבון אסטרטגיות, חוקים וכד' בנוסף לאסוציאציה, דבר המוביל שוב לאימוץ גישה קוגניטיבית. יתרה מכך, נעשה ברור שאין סט יחיד של חוקים העומד בבסיס הלמידה של כל הגירויים וע"י כל האורגניזמים. נראה שמנגנוני למידה שונים מעורבים אצל מינים שונים, דבר המוביל לגישה ביולוגית. מחקר מודרני של למידה חייב לשלב את שלוש הגישות.

התניה קלאסית

התניה קלאסית היא תהליך למידה בו גירוי ניטרלי מקושר לגירוי אחר דרך צימוד חוזר עם גירוי זה. חקר ההתניה הקלאסית החל עם פאבלוב. בעת שחקר עיכול אצל כלבים, הוא גילה שהם מתחילים לרייר למראה צלחת האוכל, כלומר הם למדו לקשר את מראה הצלחת לטעם האוכל. פאבלוב נתקל במקרה של למידה אסוציאטיבית (associative learning) והחליט לבדוק האם ניתן ללמד כלבים לקשר אוכל לאור או לצליל.

הניסויים של פאבלוב

בניסוי הבסיסי של פאבלוב, חוברה צינורית אל בלוטת הריר של כלב בכדי למדוד את זרימת הריר. לאחר מכן הכלב מוצב מול מחבת לתוכה ניתן להכניס אבקת בשר באופן אוטומטי. החוקר מדליק אור מול הכלב (או במקרים אחרים משמיע צליל), וכמה שניות לאחר מכן נשפכת אבקת בשר אל המחבת והאור נכבה. הכלב רעב ומכשיר ההקלטה מתעד כמות גדולה של ריר. פעולת ריור זו היא תגובה בלתי מותנית (unconditioned response) או UCR בגלל שלא היתה מעורבת למידה. אבקת הבשר היתה גירוי בלתי מותנה (unconditioned stimulus) או UCS. חוזרים על תהליך זה מספר פעמים, ובנקודה זו הכלב יתחיל לרייר בתגובה לאור, למרות שלא הוגשה אבקת בשר. פעולת הריור הזו היא תגובה מותנית (conditioned response) או CR. האור הוא גירוי מותנה (conditioned stimulus) או CS. האור היה במקור גירוי ניטרלי שלא גרם לתגובה, אך הכלב למד או הותנה (conditioned) לקשר את האור עם אוכל ולהגיב בריור.

לפני התניה

אחרי התניה

וריאציות בניסויים

אספקטים קריטיים של ניסויי התניה: כל הצגה מוצמדת של גירוי תלוי וגירוי בלתי תלוי נקראת צעד למידה (trial). צעדי הלמידה בהם לומד האורגניזם לקשר בין שני הגירויים הם שלב הרכישה (acquisition stage) של ההתניה. במהלך שלב זה צימודים חוזרים של גירוי מותנה (אור) וגירוי בלתי מותנה (אוכל) מחזקים את האסוציאציה בין השניים. אם הגירוי הבלתי תלוי מושמט שוב ושוב, התגובה פוחתת בהדרגה, זהו שלב ההכחדה (extinction). רכישה והכחדה מובנות אינטואיטיבית אם נחשוב על התניה קלאסית כלמידה לנבא מה עתיד להתרחש (זהו לב הגישה הקוגניטיבית להתניה). כאשר הניבוי מצליח (מחוזק), החיה לומדת להמשיך באותה פעולת ניבוי (רכישה). כאשר חל שינוי במצב הדברים, כך שהנבואה כבר אינה בתוקף (לא מחוזק), החיה לומדת לדכא את הניבוי שלמדה קודם לכן (הכחדה).

התניה במינים שונים

התניה קלאסית נפוצה בעולם החי ויכולה להתרחש אצל אורגניזמים פרימיטיביים כמו התולעת השטוחה. אם הן יתנסו במספיק צימודים של אור ומכת חשמל, בסופו של דבר יכווצו את גופן בתגובה לאור. ניתן לבצע התניה קלאסית על תגובות אנושיות רבות, לרב אלה תנועות בלתי רצוניות. לדוגמה: חולי סרטן העוברים כימותראפיה מתחילים להרגיש רע מיד כשהם נכנסים לחדר הטיפולים. הצימוד בין הכימותראפיה (UCS) לבין חדר הטיפולים (CS) גרם להם לקשר את החדר עם כימותראפיה ויצר הרגשה רעה עוד לפני שהטיפול התחיל.

תופעות ויישומים

התניה מסדר שני – עד עכשיו ה- UCS היה תמיד גירוי בעל משמעות ביולוגית (מזון, שוק חשמלי). אך גירויים אחרים יכולים לקבל את הכוח של UCS ע"י צימוד קבוע איתם. ברגע שהכלב מותנה, אור רוכש את הכוח של UCS. עכשיו ניתן לצמד אותו עם צליל ועם הזמן די יהיה בצליל כדי לעורר תגובה, למרות שהוא מעולם לא הוצמד לאוכל. (הצימוד של אור עם אוכל חייב להימשך במקביל, אחרת יוכחד היחס המותנה המקורי בין אור לאוכל). קיום של התניה מסדר שני מגדיל את היקף ההתניה הקלאסית, בעיקר בקרב בני-אדם שאצלם נפוצים יחסית UCS בעלי משמעות ביולוגית. לדוגמה: אם לחולה מסוים מראה חדר הטיפולים גורם להרגשה רעה, ויציגו לו גירוי ניטרלי, לדוגמה צליל, בצמוד לחדר הטיפולים, החולה יתחיל להרגיש רע כתגובה לצליל בלבד.

הכללה והבחנה – לאחר שתגובה מותנית קושרה לגירוי מסוים, גירויים דומים יעוררו את אותה תגובה. ככל שהגירוי החדש דומה יותר ל- CS המקורי, כך גדלה הסבירות שהוא יעורר תגובה מותנית. זהו עיקרון ההכללה (generalization), והוא מסביר את היכולת להגיב לגירוי חדש שדומה לגירוי מוכר. תהליך משלים הוא תהליך ההבחנה (discrimination), כלומר תגובה לשונות. הבחנה מותנית נגרמת ע"י קישורים אסוציאטיביים מובחנים. לדוגמה: במקום צליל אחד יש עכשיו שניים. בעקבות הצליל הנמוך CS1, בא תמיד שוק חשמלי, ואילו בעקבות הצליל הגבוה CS2 לא בא. תחילה מגיבים לשני הצלילים, אך במהלך ההתניה עוצמת התגובה המותנית ל- CS1 גוברת בהדרגה, ובמקביל הולכת עוצמת ופוחתת עוצמת התגובה ל- CS2. בעזרת תהליך של חיזוקים שונים, מותנים להבחין בין שני הצלילים. ה- CS2 נעשה לסימן לעכב את התגובה שנלמדה. הכללה והבחנה מתרשים בתדירות גבוהה בחיי יום-יום.

פחד מותנה – התניה קלאסית משחקת תפקיד חשוב בתגובות רגשיות כמו פחד. ניתן להתנות בני-אדם לפחד, בעיקר בילדות המוקדמת. ההוכחה הטובה ביותר לכך היא שניתן לחסל פחדים לא רציונליים, בעיקר פוביות, ע"י התניה קלאסית. לדוגמה: אדם שמפחד מחתולים יכול להתגבר על הפחד ע"י חשיפה הדרגתית וחוזרת אל חתולים. ההנחה היא שלפני זמן רב חתול היה CS לאיזשהו UCS, למשל שריטה. כעת, כשהאדם ייחשף אל ה- CS ללא ה- UCS, הפחד המותנה יוכחד. אם האדם לא היה מטופל, או פשוט נמנע מחתולים, לא היתה מתרחשת הכחדה והפוביה היתה ממשיכה להתקיים.

יכולת חיזוי וגורמים קוגניטיביים

חוקרים קוגניטיביים טוענים שהגורם המרכזי מאחורי התניה הוא מה החיה יודעת. ע"פ הגישה הקוגניטיבית, התניה קלאסית נותנת לאורגניזם ידע חדש על הקשר בין שני גירויים. בהינתן ה- CS, האורגניזם למד לצפות ל- UCS.

סמיכות (contiguity) מול אפשרות חיזוי (predictability) – פבלוב האמין שהגורם הקריטי להתניה קלאסית הוא סמיכות זמנים (temporal contiguity) בין ה- CS וה- UCS, כלומר שני הגירויים חייבים להופיע בסמיכות זמנים בכדי שתתפתח אסוציאציה. גישה אחרת היא שה- CS חייב להיות מנבא אמין של ה- UCS. בכדי שתתרחש התניה, צריכה להיות סבירות גבוהה יותר

(higher probability) שה- UCS יופיע לאחר שהוצג ה- CS מאשר אם הוא לא הוצג. כלומר ה- UCS צריך להיות ניתן לחיזוי. ניסוי בנושא נערך ע"י רסקורלה. הוא חשף שתי קבוצת כלבים לצליל בסמיכות זמנים לשוק חשמלי. מספר הצימודים הסמוכים של צליל ושוק היה זהה בשתי הקבוצות. המשתנה הבלתי תלוי היה שכל השוקים החשמליים הוקדמו ע"י צליל אצל קבוצה א', ואילו אצל קבוצה ב' היתה סבירות זהה שיגיע שוק חשמלי עם או בלי צליל לפניו, כך שלצליל לא היה כוח ניבוי. התברר שכוח הניבוי של הצליל הוא קריטי. הכלבים בקבוצה א' הותנו מהר, ואילו הכלבים בקבוצה ב' לא הותנו. גם מחקרים נוספים תמכו במסקנה שהקשר המנבא בין ה- CS ל- UCS הוא חשוב יותר מאשר סמיכות זמנים או התדירות בה מוצמדים ה- CS וה- UCS.

יכולת חיזוי ורגש – יכולת חיזוי חשובה גם לתגובות רגשיות. אם CS מסוים מנבא כאב באופן אמין, הרי שהעדר CS מנבא שכאב אינו מגיע והאורגניזם יכול להירגע. ה- CS הוא סימן "סכנה", והיעדרותו היא סימן "ביטחון". כאשר סימנים כאלה אינם יציבים, המחיר הרגשי על האורגניזם יכול להיות הרסני. כאשר לחולדות יש מנבא אמין המתריע כי שוק חשמלי מתקרב, הן מגיבות בפחד רק כאשר סימן הסכנה נוכח. אם אין להן כל מנבא אמין, נראה כי הן נמצאות בחרדה מתמדת ואף עשויות לפתח כיב קיבה. ישנם הקבלות ברורות לרגשות אנושיים. אם רופא שיניים אומר לילד שתהליך מסוים הולך לכאוב, הילד יפחד רק בזמן התהליך. אם רופא השיניים יגיד תמיד ש"זה לא יכאב" גם אם בפועל זה כן כואב לפעמים, לילד לא יהיו סימני סכנה וביטחון והוא יהיה חרד בכל פעם שהוא נמצא אצל רופא השיניים. אירועים בלתי נעימים הם מעצם הגדרתם בלתי נעימים, אך אירועים בלתי נעימים שגם אינם ניתנים לחיזוי הם בלתי נסבלים.

מגבלות ביולוגיות

לפעמים מינים שונים לומדים את אותו הדבר בעזרת מנגנונים שונים. המנגנונים האלה התגלו ע"י חוקרים שעוקבים אחרי התנהגות של בע"ח בסביבתם הטבעית. הם גילו שמה שיכול כל אורגניזם ללמוד דרך התניה מוגבל ע"י הביולוגיה.

הגישה האתולוגית – אתולוגים מתרכזים בהתנהגות של בע"ח, אך הם שמים דגש על אבולוציה וגנטיקה במקום על למידה. הגישה הזו גרמה להם לחשוב שהתנהגות מוגבלת ע"י הגנטיקה, ולהראות שמינים שונים יכולים ללמוד דברים שונים בדרכים שונות (בניגוד לביהוויוריסטים שהאמינו שחוקי הלמידה חלים על כל המינים). הגנטיקה מגבילה את סוגי האסוציאציות שאורגניזם יכול ללמוד. במידה מסוימת, בע"ח "מתוכנתים" ללמוד דברים מסוימים בדרכים מסוימות.

מגבלות על התניה קלאסית – חלק מהעדויות הטובות ביותר למגבלות על התניה מגיעות ממחקרים על סלידה מטעם. בניסוי טיפוסי נותנים לחולדה לשתות משקה וניל. לאחר מכן היא מורעלת ונהיית חולה. כשהיא מבריאה נותנים לה שוב לשתות משקה וניל, אך היא נמנעת ממנו כי היא למדה לקשר את טעם הוניל להרגשה רעה. הימנעות זו היא תוצר של התניה קלאסית: הטעם הראשוני הוא CS, ההרגשה הרעה היא ה- UCS ולאחר ההתניה הטעם מסמן שתחושה רעה מגיעה. ביהוויוריסטים מוקדמים ציפו שאור או צליל ישחקו את אותו תפקיד מסמן של הטעם. כלומר, שיהיה ניתן לבסס קשר בין אור לבין הרגשה רעה באותה המידה בה ניתן לבסס קשר בין טעם להרגשה רעה. אך העובדות קבעו אחרת. בשלב הראשון נתנו לחולדות ללקק נוזל בטעם מסוים ובמקביל הציגו אור וצליל, כלומר הן חוו שלושה גירויים: טעם, אור וצליל. בשלב השני הרעילו את החולדות, כשהשאלה היא איזה גירוי יקושר להרגשה הרעה. בשלב השלישי שוב נתנו לחולדות לשתות, לפעמים נוזל בטעם המקורי ללא הצגת אור וצליל, ולפעמים נוזל חסר טעם עם הצגת אור וצליל. החולדות נמנעו מהמשקה כשחוו את הטעם, אך לא כשחוו את האור והצליל. כלומר החולדות קישרו רק את הטעם להרגשה הרעה. לא ניתן לייחס את התוצאות לכך שטעם הוא CS חזק יותר כיוון שהיתה קבוצת ביקורת. גם לקבוצת הביקורת נתנו לשתות נוזל בטעם מסוים והציגו אור וצליל. אך בשלב השני נתנו להם שוק חשמלי. בשלב השלישי החיות נמנעו מלשתות רק כאשר האור והצליל היו נוכחים. הם לא נמנעו משתייה על בסיס הטעם בלבד.

טעם הוא סימן טוב יותר להרגשה רעה מאשר לשוק חשמלי, ואור וצליל הם סימן טוב יותר לשוק חשמלי מאשר להרגשה רעה. הסלקטיביות הזו באסוציאציה אינה מתאימה לגישה הבהוויוריסטית, אבל כן מתאימה לגישה האתולוגית עם הדגש שלה על הסתגלות אבולוציונית לסביבה. בסביבתן הטבעית, חולדות מסתמכות על טעם כדי לבחור מזונות. כתוצאה מכך ישנם יחסים קבועים גנטית בין טעם ותגובות מעיים, אשר מטפחים אסוציאציה בין טעם לבין הרגשה רעה, אך לא בין אור להרגשה רעה. יתרה מכך, בסביבתה הטבעית של החולדה, כאב הנובע מגורמים חיצוניים כמו קור או פציעה לא משתנה מגירוי פנימי. כתוצאה מכך יתכן וישנם יחסים מובְנים בין גירוי חיצוני לכאב חיצוני, שמטפח אסוציאציה בין אור לשוק, אך לא בין טעם לשוק. מינים אחרים שבוחרים את מזונם בצורה אחרת יתקשו ללמוד אסוציאציה בין טעם להרגשה רעה. ציפורים בוחרות מזון ע"פ המראה, לכן הן לומדות לקשר אור עם הרגשה רעה, אך לא טעם עם הרגשה רעה. אם אנו רוצים לדעת מה ניתן להתנות, לא ניתן לשקול את ה- CS ואת ה- UCS בצורה מנותקת. יש להתמקד בשילוב בין השניים ולקחת בחשבון כיצד השילוב משקף יחסים מובְנים. מסקנה זו שונה מההנחה כי חוקי הלמידה זהים לגבי כל המינים וכל המצבים.

התניה אופרנטית

בהתניה אופרנטית תגובות מסוימות נלמדות מכיוון שהן פועלות או משפיעות על הסביבה. האורגניזם לא רק מגיב לגירוי כמו בהתניה קלאסית, אלא גם מתנהג בדרכים שנועדו ליצור שינויים בסביבה. לאחר שאורגניזם מבצע פעולה מסוימת, הסבירות שהוא יחזור על הפעולה תלויה בתוצאות שלה. התניה אופרנטית מסתכמת בלמידה שהתנהגות מסוימת מובילה להשגת מטרה מסוימת.

חוק האפקט (The law of effect)

חקר ההתניה האופרנטית התחיל עם ת'ורנדייק. הוא הושפע מתיאורית האבולוציה של דרווין ורצה להראות שלמידה אצל בע"ח היא מתמשכת כמו למידה אצל בני-אדם. בניסוי טיפוסי חתול רעב מושם בתוך כלוב שדלתו סגורה בתפס פשוט, וחתיכת דג מושמת מחוץ לכלוב. בהתחלה החתול מנסה להגיע אל הדג ע"י הושטת הרגליים דרך הסורגים. כשהניסיון נכשל הוא מסתובב סביב הכלוב ומבצע מגוון התנהגויות. בנקודה מסוימת הוא מכה את התפס בלי להתכוון, משתחרר ואוכל את הדג. החוקרים אז מחזירים אותו חזרה לכלוב ושמים חתיכת דג חדשה. החתול מבצע את אותן התנהגויות עד ששוב נוגע בטעות בתפס. חוזרים על התהליך שוב ושוב. לאורך מספר ניסיונות החתול משמיט התנהגויות בלתי רלוונטיות ולבסוף מצליח לפתוח את התפס ולהשתחרר ברגע ששמים אותו בכלוב. הוא למד לפתוח את התפס בכדי להשיג מזון. ת'ורנדייק טען שמעט מאד אינטליגנציה מעורבת בתהליך. אין לחתול הארה כיצד לפתור את הבעיה, אלא ההתנהגות שלו משתפרת בהדרגה על פני כמה ניסיונות. החתול מפעיל התנהגות של ניסוי וטעייה, וכשפרס מופיע מיד אחרי אחת ההתנהגויות, הלימוד של פעולה זו מתחזק. ת'ורנדייק התייחס להתחזקות הזו כאל חוק האפקט. בלמידה אופרנטית, חוק האפקט בוחר ממגוון תגובות רנדומליות רק את אלה שיש להן השלכות חיוביות. התהליך דומה לאבולוציה בה חוק הברירה הטבעית (הישרדות החזקים) בוחר מתוך מגוון רנדומלי של מוטציות רק את אלה המקדמות את הישרדות המין.

הניסויים של סקינר

סקינר גרם לשינוי בחקר ההתניה האופרנטית. בשיטה שלו מעורבת רק תגובה אחת.

וריאציות בניסויים – בניסוי ע"פ סקינר, חיה רעבה (בדר"כ חולדה או יונה) מוכנסת לתוך קופסא הנקראת תיבת סקינר (Skinner box). פנים התיבה ריק מלבד למוט בולט שבתחתיתו צלחת אוכל. הנסיין יכול להדליק אור מעל המוט. החיה מושארת לבד ומתחילה להסתובב בתיבה ולחקור. מדי פעם היא בוחנת את המוט ולוחצת עליו. הקצב בו היא לוחצת על המוט הוא רמת היסוד (baseline level). לאחר קביעת רמת היסוד, הנסיין מפעיל מחסנית מזון הנמצאת מחוץ לתיבה. עכשיו בכל פעם שהחיה לוחצת על המוט, נפלטת חתיכת מזון אל הקערית. החולדה אוכלת את החתיכה ואז לוחצת שוב. המזון מהווה חיזוק ללחיצה על המוט וקצב הלחיצות גדל בצורה דרמטית. אם מחסנית המזון מנותקת, כך שלחיצה על המוט לא מספקת מזון, קצב הלחיצות על המוט יורד. כלומר תגובה אופרנטית מותנית (אופרנט) שאינה מחוזקת, עוברת הכחדה בדיוק כמו תגובה בהתניה קלאסית. התניה אופרנטית מגבירה את הסבירות לתגובה ע"י חיזוק הפעולה. המוט נמצא בתיבה באופן קבוע והחולדה יכולה ללחוץ עליו כרצונה בתכיפות גבוהה או נמוכה. קצב הפעולה של האורגניזם הוא מדד יעיל לחוזק האופרנט – ככל שהתגובה מתרחשת בתדירות גבוהה יותר במרווח זמן מסוים, כך הקשר חזק יותר.

יש להבחין בין פרס (reward) ועונש (punishment) לבין חיזוק חיובי ושלילי (positive and negative reinforcement). בפרס ניתן להשתמש במקביל לחיזוק חיובי – אירוע שהתרחשותו אחרי התנהגות מסוימת מגבירה את הסבירות להתנהגות זו. אבל עונש אינו כמו חיזוק שלילי. חיזוק שלילי מתייחס לסיום מאורע לא נעים אחרי שמבוצעת התנהגות מסוימת. בדומה לחיזוק חיובי, הוא מגביר את הסבירות להתרחשות ההתנהגות. לעונש יש השפעה הפוכה, הוא מפחית את הסבירות להתנהגות המוענשת. עונש יכול להיות חיובי (הצגת גירוי שאינו נעים) או שלילי (הסרת גירוי נעים).

השלכות על גידול ילדים – התניה אופרנטית חלה על מינים רבים, כולל בני-אדם, ויכולה לסייע בגידול ילדים. לדוגמה: ילד קטן היה מתפרץ בזעם אם לא זכה במספיק תשומת לב מהוריו, בעיקר לפני השינה. כיוון שבסופו של דבר ההורים היו מגיבים, תשומת הלב שלהם חזקה את ההתנהגות. כדי לחסל את ההתקפים יעצו להורים להתעלם ממחאותיו של הילד. אם ימנע החיזוק (תשומת לב), תוכחד ההתנהגות. זה אכן מה שקרה בתוך שבוע. יישום נוסף מתמקד ביחס הזמנים בין תגובה לחיזוק. חיזוקים מיידיים הם אפקטיביים יותר. ככל שעובר יותר זמן בין התגובה האופרנטית לחיזוק, כך התגובה חלשה יותר.

עיצוב (shaping) – כאשר ההתנהגות הרצויה היא חדשה לגמרי, ניתן להתנות אותה תוך שימוש בוריאציות טבעיות של פעולות בע"ח. עיצוב מתבסס על חיזוק רק של הוריאציות בתגובה המתקרבות לכיוון הרצוי לנסיין. ניתן לאלף חיות בעזרת עיצוב.

תופעות ויישומים

חיזוקים מותנים (conditioned reinforcers) – חיזוקים ראשוניים (primary) מספקים דחפים בסיסיים. כמעט כל גירוי יכול להפוך לחיזוק משני (secondary) או מותנה ע"י צימוד קבוע עם חיזוק ראשוני. לדוגמה: כאשר חולדה בתיבת סקינר לוחצת על מנוף, נשמע צליל קצר ואחריו מופיעה מנת מזון (המזון הוא חיזוק ראשוני, הצליל יהפוך לחיזוק מותנה). אחרי התנית החיה מתחיל תהליך ההכחדה, כך שבעת לחיצה לא נשמע צליל ולא מופיע מזון. עם הזמן החיה מפסיקה ללחוץ על המנוף. אז מחזירים שוב את הצליל אבל לא את המזון. כשהחיה מגלה שלחיצה על המנוף משמיעה צליל, קצב הלחיצות עולה במידה ניכרת ומתגבר על ההכחדה, למרות שלא מסופק מזון. הצליל רכש איכות מחזקת משל עצמו דרך התניה קלאסית. כיוון שהצליל צומד למזון באופן אמין, הוא מהווה סימן למזון. חיינו מלאים בחיזוקים מותנים, כשהבולטים בהם הם כסף ושבח. ההנחה היא שכסף הוא חיזוק רב עוצמה משום שצומד לעיתים קרובות לחיזוקים ראשוניים.

הכללה והבחנה – אורגניזמים מכלילים את מה שלמדו, וניתן לרסן את ההכללה בעזרת אימון להבחנה. לדוגמה: ילדה שקבלה חיזוקים על ליטוף הכלב המשפחתי תכליל את תגובת הליטוף על כל הכלבים. כיוון שזה מסוכן, ההורים יאמנו אותה להבחין, כך שהיא תחוזק על ליטוף כלבים ידידותיים אבל לא על ליטוף כלבים אחרים. אימון להבחנה יעיל במידה שיש גירוי מבחין שמבדיל באופן ברור בין מקרים בהם התגובה צריכה להתבצע, לבין מקרים בהם היא צריכה להיות מדוכאת. לדוגמה: ההורים יתנו לילדה סימנים מזהים של כלב ידידותי. באופן כללי, גירוי מבחין יהיה שימושי במידה שנוכחותו חוזה שתגובה תהיה מחוזקת, והעדרו חוזה שתגובה לא תהיה מחוזקת (וההפך). כמו בהתניה קלאסית, נראה שכוח החיזוי של גירוי הוא קריטי להתניה.

לוחות זמנים של חיזוק – לאחר שבוססה התנהגות, היא תשמר גם אם תחוזק רק חלק מהזמן. תופעה זו נקראת חיזוק חלקי (partial reinforcement). יונים שלמדו לנקר על מקש כדי לקבל אוכל, ממשיכות לנקר בקצב מהיר, גם אם ניתן להן אוכל רק בחלק מהמקרים. יתרה מכך, הכחדה של תגובה ששומרה עם חיזוק חלקי היא איטית הרבה יותר מאשר הכחדה של תגובה ששומרה עם חיזוק רצוף. תופעה זו נקראת אפקט החיזוק החלקי. יש לכך היגיון אינטואיטיבי, משום שכשהחיזוק בשעת השימור הוא חלקי, השוני בין הכחדה לשימור קטן יותר.

לוח הזמנים של החיזוק קובע את דפוס התגובה:

• לוחות יחס (ratio schedule) - החיזוק תלוי במספר התגובות שהאורגניזם מבצע. היחס יכול להיות קבוע או משתנה. בלוח יחס קבוע (FR schedule) מספר התגובות שצריך להיעשות הוא קבוע על ערך מסוים. לדוגמה אם FR=5, צריכות להתבצע 5 תגובות בכדי שיתקבל חיזוק. ככל שהיחס גבוה יותר, כך קצב התגובה גבוה יתר, בעיקר כשהאורגניזם אומן במקור על יחס נמוך יחסית ואז הועבר ליחס גבוה יותר. ישנה הפסקה בתגובה מיד אחרי מתן החיזוק. בלוח יחס משתנה (VR schedule) האורגניזם עדיין מחוזק רק אחרי מספר מסוים של תגובות , אבל המספר משתנה באופן בלתי צפוי. כאשר האורגניזם פועל תחת לוח יחס משתנה אין הפסקות, כנראה בגלל שאין לו דרך לדעת כמה הוא רחוק מהחיזוק (לדוגמה: מכונות הימורים). לוח יחס משתנה יכול ליצור קצב תגובות גבוה.
• לוחות רווח (interval schedule) – החיזוק זמין רק אחרי שעבר פרק זמן מסוים (והחיה מבצעת תגובה). הרווח יכול להיות קבוע או משתנה. בלוח רווח קבוע (FI schedule) האורגניזם מחוזק על התגובה הראשונה שהוא מבצע אחרי שעבר פרק זמן מסוים מהחיזוק האחרון. לדוגמה: אם FI = 2 חיזוק יהיה זמין רק לאחר שיעברו 2 דקות מאז התגובה המחוזקת האחרונה. אספקט ייחודי של הגבה תחת לוח רווח קבוע הוא ההפסקה שמתרחשת מיד לאחר החיזוק. אספקט ייחודי נוסף הוא העלייה בקצב התגובות לקראת סוף המרווח, היוצרת דפוס המתואר כמסולסל (scallop) לדוגמה: חלוקת דואר. בלוח רווח משתנה (VI schedule) החיזוק תלוי במעבר של פרק זמן מסוים, אבל משך הזמן משתנה באופן בלתי צפוי. אורגניזמים המגיבים תחת לוח זה מגיבים בקצב גבוה קבוע (לדוגמה: חיוג חוזר לאחר קבלת צליל תפוס).

התניה אברסיבית

מאורעות שליליים או דוחים, כמו שוק או רעש מכאיב, משמשים לעיתים קרובות להתניה. ישנם כמה סוגים של התניה אברסיבית התלויים בשאלה האם האירוע הדוחה משמש להחלשת תגובה קיימת או ללמידת תגובה חדשה.

ענישה (punishment) – באימון ע"י ענישה, תגובה מלווה בגירוי מבחיל, שגורם להחלשה או דיכוי של התגובה בעתיד. לדוגמה: אם ילד שמצייר על הקיר (תגובה בלתי רצויה) יקבל מכה על היד (עונש) הוא ילמד לא לעשות זאת. העונש משמש להפחתת הסבירות של התנהגות בלתי רצויה. לעונש ישנם כמה חסרונות:

• תוצאותיו אינן אינפורמטיביות כמו אלה של פרס – משמעותו של פרס היא "חזור על מה שעשית". משמעותו של עונש היא "הפסק זאת" אך הוא אינו נותן אלטרנטיבה. כתוצאה מכך האורגניזם עלול להחליף תגובה בלתי רצויה בתגובה שהיא עוד יותר בלתי רצויה.
• תוצאות הלוואי של עונש יכולות להיות מצערות – דרך התניה קלאסית, ענישה יכולה להוביל לשנאה או פחד מהמעניש או מהסיטואציה.
• עונש קיצוני או כואב עלול ליצור התנהגות אגרסיבית שהיא חמורה יותר מההתנהגות המקורית.

עונש יכול לחסל תגובה בלתי רצויה בצורה אפקטיבית אם הוא עקבי, אם הוא ניתן מיד לאחר התגובה הבלתי רצויה ואם ניתן פרס על התנהגות שהיא כן רצויה. לדוגמה: חולדות, שלמדו את המסלול הקצר במבוך כדי להגיע לאוכל, יעברו במהרה למסלול הארוך אם יקבלו שוק בכל פעם שילכו במסלול הקצר. הדיכוי הזמני הנוצר מהעונש נותן לחולדה הזדמנות ללמוד את המסלול הארוך. במקרה הזה עונש היה אמצעי אפקטיבי בכיוון מחדש של התנהגות החולדה מפני שהוא היה אינפורמטיבי, ונראה שזה המפתח לשימוש הומאני ויעיל בעונש.

בריחה והימנעות – ניתן להשתמש באירועים דוחים גם בלמידה של תגובות חדשות. אורגניזם יכול ללמוד תגובה שמפסיקה אירוע דוחה. תופעה זו נקראת למידת בריחה (escape learning). לדוגמה: ילד לומד לסגור את ברז המים החמים. אורגניזם יכול גם ללמוד תגובה בכדי למנוע מאירוע דוחה להתחיל. תופעה זו נקראת למידת הימנעות (avoidance learning). לרב למידת בריחה מקדימה למידת הימנעות. לדוגמה: חולדה הוכנסה לקופסא המחולקת לשני תאים. בכל צעד החולדה מושמת באחד משני התאים. בשלב מסוים נשמע צליל אזהרה וחמש שניות לאחר מכן מחושמלת הרצפה בתא בו נמצאת החולדה. בכדי להימנע מהשוק החולדה צריכה לקפוץ לתא השני. בהתחלה החולדה קופצת רק כאשר מתחיל השוק – זוהי למידת הבריחה. עם הניסיון היא קופצת מיד עם הישמע הצליל ובכך נמנעת מהשוק לגמרי – זוהי למידת ההימנעות. נשאלת השאלה מה מחזק את הקפיצה של החולדה מתא לתא. באופן אינטואיטיבי נראה שהעדר השוק, אבל זהו לא-אירוע (nonevent) וכיצד הוא יכול לשמש כחיזוק? פתרון אפשרי אחד הוא שישנם שני שלבים בלמידה. השלב הראשון מערב התניה קלאסית: בעזרת צימוד חוזר של האזהרה (CS) והעונש של השוק (UCS), החיה לומדת תגובת פחד לאזהרה. השלב השני מערב התניה אופרנטית: החיה לומדת שתגובה מסוימת (קפיצה מתא לתא) מסירה אירוע מבחיל, בעיקר פחד. מה שנראה כלא-אירוע הוא בעצם פחד, ואפשר לחשוב על הימנעות כבריחה מפחד.

שליטה וגורמים קוגניטיביים

הגישה הקוגניטיבית להימנעות טוענת שגורמים קוגניטיביים משחקים תפקיד חשוב בהתניה אופרנטית בדומה להתניה קלאסית. לעיתים קרובות מועיל לראות את האורגניזם במצב של התניה אופרנטית כרוכש ידע חדש לגבי יחסים בין תגובות לבין חיזוקים.

סמיכות מול שליטה (contingency versus control) – נשאלת השאלה מהו הגורם הקריטי להתרחשות התניה אופרנטית. אפשרות אחת היא סמיכות זמנים (temporal contiguity): התנהגות אופרנטית מותנית כאשר היא מובילה לחיזוק מיידי. אפשרות קוגניטיבית יותר קשורה לשליטה: אופרנט מותנה רק כאשר האורגניזם מפרש את החיזוק כנשלט ע"י התגובה שלו. ניסויים של מאייר וזליגמן תומכים בגישת השליטה יותר מאשר גישת סמיכות הזמנים. לניסוי הבסיסי היו שני שלבים. בשלב הראשון כלבים מסוימים למדו שקבלת/אי קבלת שוק חשמלי נשלטת ע"י ההתנהגות שלהם. כלבים אחרים למדו שאין להם כל שליטה. אופן הלמידה: הכלבים חולקו לזוגות. שני חברי הזוג הוכנסו לרתמה המגבילה את תנועותיהם, ומדי פעם הם קיבלו שוק חשמלי. כלב "השליטה" היה יכול להפסיק את השוק ע"י לחיצה על מתג בעזרת האף. לכלב ה"משועבד" לא היתה שליטה על השוק. בכל פעם שכלב השליטה קבל שוק, כך גם הכלב המשועבד. בכל פעם שכלב השליטה כבה את השוק, כובה השוק גם לכלב המשועבד. כלומר שניהם קבלו מספר זהה של שוקים. בשלב השני העבירו את שני הכלבים לכלי חדש – קופסה המחולקת לשני תאים. בכל ניסיון מושמע צליל המעיד כי התא בו נמצאת החיה הולך להיות מחושמל. בכדי להימנע מהשוק, החיה צריכה ללמוד לקפוץ לתא השני עם הישמע הצליל. כלבי השליטה למדו את התגובה הזו במהירות. כלבים משועבדים לא זזו כלל בהתחלה. ככל שהתרבו הניסיונות הם הפכו פסיביים יותר עד שהגיעו לחוסר אונים מוחלט. בשלב הראשון הם למדו שאין להם שליטה על השוק, והאמונה בחוסר השליטה הפכה את ההתניה בשלב השני לבלתי אפשרית. אם אמונה בחוסר שליטה אינה מאפשרת התניה אופרנטית, הרי שאמונה בשליטה היא המאפשרת אותה. ניסויים רבים אחרים תומכים בכך שהתניה אופרנטית מתרחשת רק כאשר האורגניזם תופס את החיזוק כנמצא תחת שליטתו.

למידת סיבתיות (contingency learning)- ניתן גם לומר שהתניה אופרנטית מתרחשת רק כאשר האורגניזם תופס סיבתיות בין התגובה לבין החיזוק. בשלב הראשון, הסיבתיות הרלוונטית היא בין לחיצה על המתג לבין העדר שוק. תפיסת הסיבתיות מסתכמת בקביעה שהסבירות להימנע משוק היא גדולה יותר כאשר המתג לחוץ, מאשר כשהוא לא. כלבים שלא תופסים את הסיבתיות הזו בשלב הראשון לא מחפשים סיבתיות בשלב השני. ע"פ גישת הסיבתיות, תוצאות מחקר ההתניה האופרנטית מתאימות לממצאים על חשיבות יכולת החיזוי בהתניה קלאסית. ניתן לפרש את הידיעה ש- CS מנבא UCS בכך שהאורגניזם הבחין בסיבתיות בין שני הגירויים. לכן גם בהתניה קלאסית וגם בהתניה אופרנטית, נראה שמה שהאורגניזם לומד היא הסיבתיות בין שני אירועים. בהתניה קלאסית התנהגות היא סיבתית לגירוי מסוים. בהתניה אופרנטית ההתנהגות היא סיבתית לתגובה צפויה. היכולת ללמוד סיבתיות מתפתחת מאד מוקדם, כפי שניתן לראות מניסוי על תינוקות בני שלושה חודשים. כל תינוק שכב כשראשו על כרית. מתחת לכל כרית היה מתג שנסגר בכל פעם שהתינוק סובב את ראשו. עבור תינוקות בקבוצת הביקורת, בכל פעם שסובבו את ראשם וסגרו את המתג, הופעל מובייל בצד הנגדי של העריסה. עבור תינוקות אלה היה יחס סיבתי בין סיבוב הראש להפעלת המובייל – הסבירות שהמובייל יזוז גדולה יותר כשראשם מופנה מאשר כשהוא לא. תינוקות אלה למדו במהרה לסובב את ראשם והגיבו למובייל בסימני הנאה. מצב שונה היה עבור תינוקות בקבוצת הניסוי. עבור אלא המובייל זז באותה מידה כמו אצל קבוצת הביקורת, אך השאלה האם ינוע לא היתה תחת שליטתם. לא היה כל קשר יחסי בין סיבוב הראש לבין הפעלת המובייל. תינוקות אלה לא למדו לסובב את ראשם בתכיפות גדולה יותר ולאחר זמן לא הראו סימנים של הנאה מהמובייל. כפי הנראה, המובייל רכש את יכולת החיזוק שלו כאשר הפעלתו היתה נתונה לשליטה, ואבד אותה כאשר הפעלתו לא היתה תחת שליטה.

מגבלות ביולוגיות (biological constraints)

הביולוגיה מגבילה את מה שניתן ללמוד דרך התניה אופרנטית. המגבלות מערבות קשרים בין תגובה לחיזוק. לדוגמה: יונים בשני מצבי ניסוי. האחד – למידת פרס בו החיה רוכשת תגובה המחוזקת ע"י אוכל. השני – למידת בריחה בה החיה רוכשת תגובה המחוזקת ע"י הפסקת שוק. במקרה של הפרס, יונים לומדות מהר יותר אם התגובה הנלמדת היא ניקור מתג מאשר אם היא נפנוף כנפיים. במקרה של בריחה ההפך הוא הנכון - יונים לומדות מהר יותר אם התגובה הנלמדת היא נפנוף כנפיים מאשר אם היא ניקור מתג. התוצאות אינן עקביות עם ההנחה שחוקי הלמידה חלים בכל המצבים, אך הן כן נראות הגיוניות מגישה אתולוגית. מקרה הפרס של היונים היה קשור בניקור, שהוא חלק מפעולות האכילה הטבעיות של היונים. קשר שנקבע גנטית בין ניקור לאכילה הינו הגיוני. מקרה הבריחה היה קשור במצב סכנה, והתגובה הטבעית של יונה למצב סכנה הוא נפנוף כנפיים. המחקר האתולוגי חושף דרך חדשה בה גישות ביולוגיות ופסיכולוגיות יכולות לפעול הדדית. במקרה הזה רעיונות אתולוגיים עזרו להבין ממצאים פסיכולוגיים.

למידה מורכבת

ע"פ הגישה הקוגניטיבית, עיקר הקושי בלמידה – ושל אינטליגנציה באופן כללי – נעוץ ביכולתו של האורגניזם לייצג היבטים מנטאליים של העולם, ואז לפעול ע"פ הייצוגים האלה במקום ע"פ העולם עצמו. במקרים רבים הייצוג המנטאלי הוא אסוציאציה בין גירויים או אירועים, מקרים אלה תואמים להתניה קלאסית ואופרנטית. במקרים אחרים, הייצוג הוא מורכב יותר. זו יכולה להיות מפה של הסביבה או מושג מופשט כמו סיבה. כמו כן ישנם מקרים בהם הפעולות המבוצעות על ייצוגים מנטאליים מורכבות יותר מאסוציאציות. הפעולות יכולות להיות ניסוי וטעייה מנטליים, בהם האורגניזם שוקל אפשרויות שונות בראשו. הפעולות יכולות להיות מורכבות מאסטרטגיה, בה אנו מבצעים כמה צעדים מנטליים רק מפני שהם מאפשרים צעדים מאוחרים יותר. הרעיון של אסטרטגיה נראה מנוגד להנחה שלמידה מורכבת בנויה מאסוציאציות פשוטות.

מפות קוגניטיביות ומושגים מופשטים

אדוארד טולמן עסק בשאלה כיצד חולדות לומדות את דרכן במבוכים מסובכים. לפי השקפתו החולדה לא למדה סדרה של פניות ימינה ושמאלה, אלא פתחה מפה קוגניטיבית (cognitive

map) – ייצוג מנטלי של מערך המבוך. מחקרים עדכניים יותר מחזקים השקפה זו. לדוגמה: מבוך המורכב ממשטח מרכזי שממנו יוצאות שמונה זרועות זהות, ובקצה של כל אחת ישנה חתיכת מזון. החולדה צריכה ללמוד לבקר בכל זרוע (ולהשיג את המזון) רק פעם אחת. אחרי 20 ניסיונות היא מצליחה לעשות זאת, גם במקרים בהם משתמשים באפטר-שייב כדי לחסום רמזי ריח מהמזון. החולדה כמעט ואינה משתמשת באסטרטגיה של בני-אדם, כלומר ללכת מזרוע לזרוע בכיוון קבוע. היא מבקרת בזרועות בצורה רנדומלית, דבר המראה שהיא לא למדה רק סדר פעולות. היא כנראה פתחה ייצוג דמוי-מפה של המבוך, המפרט את היחסים המרחביים בין הזרועות, ובכל ניסיון היא מציינת לעצמה באיזו זרוע כבר ביקרה.

מחקרים עדכניים עם קופים סיפקו הוכחות חזקות יותר לייצוגים מנטאליים מורכבים. שימפנזות מסוגלות ללמוד מושגים מופשטים שנחשבו בעבר לנחלתו הבלעדית של האדם. שימפנזות למדו להשתמש באסימונים מפלסטיק בצורות, גדלים וצבעים שונים בתור מילים. לדוגמה: הם למדו שאסימון אחד מתייחס לתפוח ואסימון אחר לנייר למרות שאין כל דמיון פיזי בינם לבין האובייקט שהם מייצגים. העובדה שהם הצליחו ללמוד זאת מעידה שהם מבינים מושגים מוחשיים. מרשימה יותר העובדה שהם הצליחו ללמוד מושגים מופשטים כמו "שונה", "זהה" ו"סיבה". הם השתמשו באסימון ה"זהה" כשהוצגו להם שני אסימונים של תפוח, ובאסימון ה"שונה" כשהוצג אסימון אחד של תפוח ואסימון אחד של תפוז. נראה גם שהם מבינים יחסים סיבתיים. הם השתמשו באסימון ה"סיבה" כשראו מספריים ונייר גזור, אבל לא השתמשו בו כשראו מספרים ונייר שלם.

למידת תובנה

וולפגאנג קוהלר חקר שימפנזות. הבעיות שהוא הציב להם השאירו מקום לתובנה, כי כל חלקי הבעיה היו גלויים (בניגוד לתיבת סקינר, בה מחסנית המזון מוסתרת). בניסוי טיפוסי הוא הכניס שימפנזה למקום סגור, כשחתיכת פרי (לרב בננה) נמצאת מחוץ להישג ידה. בכדי להשיג את הפרי היה עליה להשתמש באובייקט או בכלי שנמצאו לידה. לרב השימפנזות פתרו את הבעיה בצורה המעידה על תובנה. לדוגמה: קוף נמצא בתוך כלוב ויש בידו מקל קצר, איתו הוא אינו יכול להגיע אל הפרי. מקל ארוך יותר מונח מחוץ לכלוב. לא ניתן למשוך אותו ביד, אבל ניתן להגיע אליו בעזרת המקל הקצר. בתחילה הקוף מנסה להגיע אל הפרי בעזרת המקל הקצר. כשהוא לא מצליח הוא מושך חתיכת תיל מהכלוב ומנסה להשתמש בה, אבל גם זה לא עוזר. הוא מסתכל סביבו כדי לסקור את השטח ואז מרים שוב את המקל הקצר וגורר בעזרתו את המקל הארוך. לבסוף הוא משתמש במקל הארוך כדי לקרב אליו את הפרי. מרגע שעיניו נחו על המקל הארוך, התהליך שלו יוצר שלמות רצופה, ללא הפסקות. הביצועים של השימפנזות שונים מאלה של החתולים של ת'ורנדייק או החולדות והיונים של סקינר בשלושה אספקטים:

• פתאומיות (suddenness) - הפתרון של השימפנזות היה פתאומי ולא נבע מתהליך הדרגתי של ניסוי וטעייה.
• זמינות מרגע הגילוי (availability once discovered) - מרגע שהשימפנזה פתרה את הבעיה, היא השתמשה במעט מאד צעדים לא רלוונטיים, בניגוד לחולדה בתיבת סקינר.
• העברה (transferability) - השימפנזות החילו את מה שכבר למדו גם במצבים חדשים. לדוגמה: בבעיה אחרת הקוף לא היה כלוא, אלא נמצא בחדר שעל התקרה שלו היו תלויות בננות. בכדי לפתור את הבעיה הוא יצר ערמה מקופסאות שהיו סביבו, טפס עליה ותפס את הבננות. בניסויים מאוחרים בהם הבננות היו גבוהות מדי, הוא מצא דברים אחרים לבנות מהם ערמה, ופעם אפילו טפס על החוקר עצמו (קוהלר)!

אספקטים אלה מנוגדים להתנהגות הניסוי והטעייה כפי שנצפתה ע"י ת'ורנדייק וסקינר. התנהגות השימפנזות משקפת ניסוי וטעייה מנטאליים. החיה יוצרת ייצוג מנטלי של הבעיה ומתמרנת מרכיבים של הייצוג עד שהיא מוצאת פתרון. אז היא מיישמת את הפתרון בעולם האמיתי. הפתרון נראה פתאומי כיוון שאין גישה לתהליכים המנטאליים של השימפנזה. הפתרון זמין גם בעתיד משום שהייצוג המנטאלי נשאר לאורך זמן. בנוסף, הפתרון הוא בר העברה משום שהייצוג מספיק מופשט בכדי לכסות מקרים רבים, או כי הוא מספיק גמיש בכדי להתאים גם למצבים חדשים. העבודה של קוהלר מצביעה על כך שלמידה מורכבת מערבת שני שלבים: בשלב הראשון נעשה שימוש בפתרון בעיות כדי להגיע אל הפתרון. בשלב השני הפתרון מאוחסן בזיכרון ונשלף בכל פעם שמתעוררת בעיה דומה. כלומר למידה מורכבת קשורה באופן הדוק לזיכרון ולחשיבה. מבנה שני השלבים לא מאפיין רק למידה של שימפנזים, אלא גם בלמידה מורכבת של בני אדם. עיקרון זה הוכנס לתוך תוכנות של אינטליגנציה מלאכותית.

אמונות קודמות (Prior beliefs)

חוקרי למידה של בע"ח נטו להדגיש למידה של יחסים הניתנים לחיזוי באופן מושלם. לדוגמה: בהתניה קלאסית ה- CS צורף ל- UCS ב- 100% מהמקרים. אך במציאות היחסים בין גירויים או אירועים אינם ניתנים לחיזוי באופן מושלם. חקר למידת אסוציאציות ביחסים לא מושלמים נערך בעיקר עם בני-אדם. ברוב המחקרים השתמשו במשימות חדשות שאינן נוגעות לאמונות קודמות של הלומד, והמשתתפים היו מאד רגישים למידת הקשר האובייקטיבי בין הגירויים. ההתמקדות כאן היא על ניסויים בהם המשימות כן נגעו באמונות הקודמות של האדם. המחקרים האלה הראו שאמונות קודמות קובעות מה נלמד, וזה מראה שהלמידה מערבת תהליכים נוספים מלבד אסוציאציה בין קלטים. בניסוי הוצגו זוגות של גירויים, למשל ציורים של חולי נפש ורשימת סימפטומים של מחלות (הכוללת "חשדנות"). משימתו של הנבדק היא ללמוד על קשר בין השניים. הוכחה לתפקיד של אמונות קודמות מגיעה מהמקרים בהם לא היה קשר אובייקטיבי בין הגירויים, אך הנבדקים "למדו" כזה קשר. כנראה שהנבדקים האמינו בקשרים עליהם הם דיווחו עוד לפני שהשתתפו בניסוי. לדוגמה: עיניים גדולות קשורות לחשדנות. יחסים שאינם קיימים במציאות אבל מתקבלים על הדעת נקראים אסוציאציות מלאכותיות (spurious associations). במחקר שתואר, אמונות קודמות לגבי גירוי קבעו מה ילמד. אמונות קודמות הן חלק מהידע של האדם, לכן התוצאות מאשרות את הטבע הקוגניטיבי של למידה. עם זאת, המחקר לא מסביר כיצד מתרחשת למידה של אסוציאציה אובייקטיבית. מחקר אחר מסביר זאת: לנבדקים הוצגו שתי מידות של הגינות שנלקחו משני מצבים שונים לגמרי, לדוגמה: כמה פעמים ילד מעתיק שיעורים בבי"ס וכמה פעמים הוא משקר בבית. רב האנשים מאמינים ששתי מידות של אותה תכונה יהיו קשורות זו לזו, וזוהי האמונה הקודמת הקריטית. בפועל, הקשר בין שתי המידות השתנה על פני מצבים שונים. פעם הוא היה גבוה ופעם הוא היה נמוך. משימתם של הנבדקים היתה להעריך את עוצמת הקשר בסולם בין 0 ל- 100. התוצאות הראו שהנבדקים באופן עקבי העריכו את חוזק הקשר יתר על המידה. האמונה הקודמת גרמה להם לראות קשר חזק יותר ממה שהיה באמת. לפעמים האמונות הקודמות היו מנוגדות לאסוציאציה האובייקטיבית הנלמדת. ברב המקרים האלה אנשים הלכו עם האמונות הקודמות. לעומת זאת, אם מבליטים את המידע (האסוציאציה האובייקטיבית), הוא מכריע את האמונות הקודמות ואנו לומדים את מה שבאמת שם. תוצאות מחקרים אלה מזכירות את העיבודים מלמעלה-למטה בתפיסה. עיבוד מלמעלה-למטה בלמידה משלב אמונות קודמות לגבי קשר אסוציאטיבי עם המידע האובייקטיבי על הקשר ויוצר הערכה סופית על עוצמת הקשר.

להשפעתן של אמונות קודמות על למידה יש השלכות על חינוך. כאשר מלמדים מישהו נושא, לא ניתן להתעלם מהאמונות הקודמות שלו לגבי אותו נושא. הלומד ינסה להטמיע את המידע החדש בתוך האמונות המוקדמות שלו. מבחינה חינוכית, עדיף לחשוף את האמונות האלה, כך שאם הן מוטעות יהיה ניתן להתעמת איתן.

לסיכום, קו מחקרי זה מדגים את חשיבותן של אמונות קודמות בלמידה אנושית, ובכך מחזק את הגישה הקוגניטיבית ללמידה. במידה מסוימת, מחקרים אלה קשורים גם לתיאוריות אתולוגיות של למידה. כפי שחולדות ויונים מוגבלות ללמידת אסוציאציות אליהן הוכנו ע"י האבולוציה, כך בני-אדם מוגבלים ללמידת אסוציאציות אליהן הוכנו ע"י אמונות קודמות. ללא מגבלות מוקדמות, ייתכן שהיינו צריכים להתחשב ביותר מדי אסוציאציות פוטנציאליות, ואז למידתן היתה כאוטית אם לא בלתי אפשרית.

הבסיס העצבי ללמידה

הביולוגיה של הנוירונים והקשרים ביניהם רלוונטיים לחקר הלמידה, בעיקר בהתניה קלאסית ובצורות פשוטות של למידה כמו הביטואציה.

שינויים מבניים

חוקרים מאמינים שהבסיס העצבי ללמידה בנוי על שינויים מבניים במערכת העצבים, ויותר ויותר מחפשים את השינויים האלה ברמת החיבורים העצביים. פולס חשמלי מועבר מנוירון אחד לשני ע"י האקסון של הנוירון השולח. האקסונים מופרדים ע"י מרווח סינפטי, לכן האקסון השולח מפריש נוירוטרנסמיטור, המחלחל לאורך המרווח ומעורר את הנוירון המקבל. כאשר פולס נע במורד האקסון השולח, הוא מעורר טרמינלים בקצה האקסון לשחרר נוירוטרנסמיטור, שנאסף ע"י רצפטורים של האקסון המקבל. כל המבנה הזה מכונה סינפסה. שני רעיונות המפתח לגבי למידה הם:

1. שינויים מבניים בסינפסה הם הבסיס העצבי ללמידה.
2. ההשפעה של השינויים המבניים היא יצירת סינפסה יעילה יותר.

גישה אחת היא להראות שאחרי תקופת למידה הסינפסה הופכת ליעילה יותר, כלומר יורה יותר בחופשיות לאחר שמגרים אותה. כרגע קשה מאד להראות זאת. במקום זאת, חוקרים פיתחו פרוצדורה המורכבת מגירוי חשמלי של סט נוירונים מסוים (דבר שאמור לדמות למידה) ואז בדיקה אם חלה עלייה בקצב הפעילות של הנוירונים כשמגרים אותם שוב. אכן נמצאו עליות כאלה במספר אזורים במוחו של ארנב, והעלייה יכולה להמשיך כמה חודשים. תופעה זו נקראת הפעלה ארוכת טווח (long-term potentiation). היא תומכת באופן עקיף בגישת השינויים המבניים של למידה.

שינויים תאיים בלמידה פשוטה

אפשרויות לסוגים של שינויים מבניים שמגבירים את יעילות הסינפסה:

• עלייה בכמות הנוירוטרנסמיטור המופרש ע"י הנוירון השולח, אולי עקב עליה במספר הטרמינלים על האקסון שמפרישים את הנוירוטרנסמיטור.
• עלייה בכמות הנוירוטרנסמיטור הנקלט ע"י הנוירון המקבל, אולי עקב עליה במספר הרצפטורים (אין עלייה בכמות הנוירוטרנסמיטור המופרש).
• שינוי בגודל הסינפסה.
• יצירת סינפסות חדשות.

יתכן שכמה אפשרויות נכונות, וסוגים שונים של שינויים מבניים נמצאים בבסיס סוגים שונים של למידה.

כדי לחקור תהליכי למידה ברמה כזו של פירוט עצבי, החוקרים צריכים לעבוד עם צורות בסיסיות של למידה ועם אורגניזמים בעלי מערכות עצבים פשוטות. צורת למידה כזו היא ההביטואציה. מקרה קשור של למידה הוא סנסיטיזציה (sensitization) – תהליך בו אורגניזם לומד לחזק את תגובתו לגירוי, אם גירוי מאיים או מפחיד בא בעקבותיו. ההביטואציה וסנסיטיזציה קיימות אצל בע"ח רבים, אך לחילזון יש גם מערכת עצבים פשוטה ונגישה, ההופכת אותו מתאים למחקר. כאשר נוגעים בחילזון הוא מגיב בהתחלה, אבל אחרי כ- 10 פעמים הוא מתרגל למגע. חוקרים הראו שלמידת ההביטואציה הושגה ע"י הפחתה של כמות הנוירוטרנסמיטור המופרש מהנוירון השולח. חילזון מראה גם סנסיטיזציה. לאחר כמה ניסיונות בהם מגע קל על הגוף הקדים גירוי חזק בזנב, תגובת החילזון למגע הקל היתה מורגשת יותר. הראו שלמידת סנסיטיזציה הושגה ע"י עלייה בכמות הנוירוטרנסמיטור המופרש ע"י הנוירון השולח. ממצאים אלה מספקים הוכחה ישירה יחסית שלמידה בסיסית מושגת בעזרת שינויים מבניים ברמה העצבית. גם לגבי התניה קלאסית הוצע מודל עצבי הדומה לזה של סנסיטיזציה (זה מסתדר עם העובדה ששתיהן מערבות שינוי תגובה לגירוי חלש על בסיס גירוי חזק יותר).

מערכות עצביות בהתניית פחד

חלק גדול מהמחקרים האחרונים על הבסיס העצבי ללמידה מתמקד במבנים נוירו-אנטומיים (היכולים להיות בנויים ממאות או אלפי נוירונים בודדים) והמסלולים המקשרים מבנים אלה. דוגמה טובה לסוג כזה של מחקר מערבת את הבסיס העצבי להתניית פחד. במשך 60 שנה חשדו שהמבנה העיקרי במוח המעורב בלמידת פחד הוא האמיגדלה, קבוצת גרעינים בצורת שקד הנמצאת עמוק בתוך האונות הטמפורליות. מחקרים עדכניים סיפקו עדויות מפורטות לכך שהאמיגדלה אכן מעורבת באופן קריטי בלמידת וחווית פחד. במינים שבין חולדות לקופים, פגיעה באמיגדלה מוביל להפחתה בהתנהגות פחד בכלל ולקשיים בהתניית פחד בפרט. אצל חולדות נורמליות, למידת פחד מותנה מלווה בירי עצבי מוגבר באזורים של האמיגדלה. כמו כן, כשנותנים לאורגניזם נורמלי סם שחוסם את תפקוד האמיגדלה, ישנן הפרעות בלמידת פחד. ממצאים אלה מצביעים על כך שבקרב יונקים האמיגדלה היא מבנה המוח העיקרי המעורב בלימוד פחד. מחקר עדכני יותר מראה שהדבר חל גם על בני-אדם. לאדם מסוים היתה הפרעה נדירה שגרמה להידרדרות בתפקוד האמיגדלה. הוא נחשף למצבי התנית פחד בו גירוי ויזואלי ניטרלי (CS) לווה בצורה אמינה ע"י צליל של צופר חזק (UCS). למרות ניסיונות מרובים, הוא לא הראה סימנים של התניית פחד. עם זאת, לא היתה לו בעיה לזכור את האירועים הקשורים להתניה או את הקשר בין שני הגירויים. חולה אחר בעל אמיגדלה נורמלית אבל עם נזק למבנה מוח הקשור בלמידה עובדתית, הראיה התניית פחד נורמלית, אבל לא הצליח לזכור את אירועי ההתניה. הדבר מצביע על כך שהאמיגדלה מעורבת בלמידת פחד ולא בלמידה כללית.

האם יש נטייה מולדת לפוביות או שמא הן תגובה מותנית

התניה מגבירה רגישותו של פחד קיים / נ. ג'. מקינטוש

לא כולנו נולדנו עם פחדים פנימיים, אחרת לכולם היו את אותם הפחדים. ללא ספק ההבדל נובע מהבדלים בחוויות האינדיבידואליות.

תינוקות קופים פיתחו פחד מנחשים אחרי שצפו בסרט בו קוף בוגר הפגין פחד מנחש, אך לא הראו כל פחד לאחר צפייה בסרט ערוך בו נראה קוף פוחד מפחד מפרחים. מנגד, מצאו שתמונות של נחשים יכולות להיות סימן ביטחון באותה מידה בה כמו תמונות של פרחים.

התניה יוצרת סנסטיזציה של פחד קיים מראש לסוגים מסוימים של גירויים תחת תנאים של לחץ או איום, ולא התניה מהירה של פחד.

פוביות הן מנגנן הגנה מולד / מייקל פנסלו

הפחד מפני סכנה מארגן את המשאבים שלנו בכדי להתגונן מפני האיום. מהפחד נובעת מערכת התנהגותית שהתפתחה למטרת הגנה מפני איומים סביבתיים. אם הברירה הטבעית אחראית לפחד, נראה הגיוני שגורמים גנטיים מעצבים את החוויה הזו. בניסוי שנערך – עכברים שנולדו במעבדה פחדו בפעם הראשונה שראו טורף שחי בסביבת המגורים של הוריהם. מטרתו של הפחד היא להגן מאיום מיידי, לא סביר שתהיה לנו האפשרות ללמוד אילו התנהגויות יעילות ואילו לא. התנהגויות הגנה מיוחדות כבר מתוכנתות לתוך המין ומופעלות מיד עם הופעת הפחד.

סיכום

1. ניתן להגדיר למידה כשינוי קבוע יחסית בהתנהגות הנובע מאימון. ישנם ארבעה סוגים בסיסיים של למידה: א) הביטואציה – האורגניזם לומד להתעלם מגירוי מוכר חסר משמעות. ב) התניה קלאסית – האורגניזם לומד שגירוי אחד בא בעקבות גירוי אחר. ג) התניה אופרנטית – האורגניזם לומד שתגובה מסוימת מביאה לתוצאה מסוימת. ד) למידה מורכבת – הלמידה כרוכה ביותר מיצירת אסוציאציות.
2. המחקר המוקדם של למידה נעשה מהגישה הביהביוריסטית. הניחו שהתנהגות מובנת טוב יותר במונחים של סיבה חיצונית מאשר פנימית, שאסוציאציות פשוטות הן אבני הבניין של כל למידה ושחוקי הלמידה זהים עבור מינים שונים ומצבים שונים. הנחות אלה השתנו לאור עבודה נוספת. ניתוח עדכני של למידה כולל גורמים קוגניטיביים ומגבלות ביולוגיות בנוסף לעקרונות ביהביוריסטיים.
3. בניסויים של פאבלוב, אם גירוי מותנה (CS) מקדים באופן קבוע גירוי בלתי מותנה

(UCS), ה- CS נעשה סימן ל- UCS ויגרום לתגובה מותנית (CR) שלרב דומה לתגובה בלתי מותנית (UCR). גירויים הדומים ל- CS גורמים גם הם CR עד מידה מסוימת, למרות שניתן לרסן הכללה כזו בעזרת אימון. תופעה זו מתרחשת באורגניזמים רבים, מתולעים שטוחות ועד בני-אדם.

4. גם גורמים קוגניטיביים משחקים תפקיד בהתניה. בכדי שתתרחש התניה קלאסית , ה- CS צריך להיות גלאי אמין של ה- UCS, כלומר צריכה להיות סבירות גבוהה יותר שיתרחש UCS אחרי שהוצג CS, מאשר אם לא הוצג CS.
5. לפי אתולוגים, מה שחיה לומדת מוגבל ע"י "תוכנית התנהגות" גנטית. הוכחות למגבלות כאלה על התניה קלאסית מגיעות ממחקרים על סלידה מטעם. חולדות לומדות במהרה לקשר הרגשה רעה עם טעם של נוזל, אבל אינן יכולות לקשר הרגשה רעה עם אור. באופן מנוגד, ציפורים יכולות ללמוד לקשר בין אור והרגשה רעה, אבל לא בין טעם והרגשה רעה.
6. התניה אופרנטית מתעסקת עם מצבים בהם תגובה פועלת על הסביבה במקום שתתעורר מגירוי בלתי מותנה. המחקרים הסיסטמטיים הראשונים נערכו ע"י ת'ורנדייק, שהראה שחיות מדגימות התנהגות של ניסוי וטעייה, ושכל התנהגות שמלווה בחיזוק מתחזקת, זהו חוק האפקט.
7. בניסויים של סקינר, חולדה או יונה בדר"כ למדו לבצע תגובה פשוטה, כמו לחיצה על מנוף, בכדי להשיג חיזוק. קצב התגובה הוא מדד יעיל לחוזק התגובה.

עיצוב היא פרוצדורת אימון בה משתמשים כשהתגובה הרצויה היא חדשה. הוא מערב חיזוק רק של הוריאציות בתגובה הנוטות לכיוון הרצוי לנסיין.

8. כמה תופעות יכולות להגביר את הכלליות של התניה אופרנטית. אחת מהן היא חיזוק מותנה, בה גירוי שמקושר לחיזוק רוכש תכונות מחזקות בעצמו. תופעות רלוונטיות אחרות הן הכללה והבחנה. אורגניזמים מכלילים תגובות על מצבים דומים, אם כי ניתן לשלוט בהכללה באמצעות גירוי מבחין. ישנם לוחות זמנים לחיזוקים. לאחר שבוססה התנהגות, ניתן לשמר אותה גם כשהיא מחוזקת רק חלק מהזמן. זמן החיזוק נקבע ע"י לוח הזמנים. הסוגים הבסיסיים של לוחות זמנים לחיזוקים הם: יחס קבוע, יחס משתנה, רווח קבוע ורווח משתנה.
9. ישנם שלושה סוגים בסיסיים של התניה אברסיבית. בענישה, לאחר התגובה מגיע אירוע מבחיל שגורם לדיכוי התגובה. בבריחה, האורגניזם לומד להגיב כדי לסיים אירוע מבחיל קיים. בהימנעות, האורגניזם לומד להגיב כדי למנוע אירוע מבחיל עוד לפני שהתחיל.
10. גורמים קוגניטיביים משחקים תפקיד בהתניה אופרנטית. כדי שתתרחש התניה אופרנטית, האורגניזם חייב להאמין שהחיזוק נמצא לפחות תחת שליטה חלקית שלו, כלומר הוא חייב לתפוס סיבתיות בין התגובות שלו לבין החיזוק. גם מגבלות ביולוגיות משחקות תפקיד בהתניה אופרנטית. ישנן מגבלות על אילו חיזוקים יוכלו להיות מקושרים לאילו תגובות. אצל יונים, כאשר החיזוק הוא אוכל, הלמידה מהירה יותר אם התגובה היא ניקור על מתג מאשר נפנוף כנפיים. כאשר החיזוק הוא סיום שוק, הלמידה מהירה יותר אם התגובה היא נפנוף כנפיים מאשר ניקור על מתג.
11. ע"פ הגישה הקוגניטיבית, עיקר הבעיה בלמידה היא יכולתו של האורגניזם לייצג אספקטים מהעולם בצורה מנטאלית ואז לפעול על הייצוגים המנטאליים במקום על העולם עצמו. בלמידה מורכבת, הייצוג המנטאלי מתאר יותר מאשר אסוציאציות, והפעולות המנטאליות עשויות לייסד אסטרטגיה. מחקרים של למידה מורכבת אצל בע"ח מראים שחולדות יכולות לפתח מפה קוגניטיבית של הסביבה שלהן וגם לרכוש מושגים מופשטים כמו סיבה. מחקרים אחרים מראים ששימפנזות יכולות לפתור בעיות בעזרת תובנה ואז להכליל את הפתרון על בעיות דומות.
12. כאשר לומדים יחסים בין גירויים שאינם ברי חיזוי באופן מושלם, אנשים נוטים להיעזר באמונות קודמות. זה יכול להוביל לגילוי יחסים שאינם קיימים מבחינה אובייקטיבית (אסוציאציות מלאכותיות). כאשר קשר קיים מבחינה אובייקטיבית, אמונה קודמת עלולה להוביל להערכת יתר של כוח החיזוי שלו. כאשר קשר אובייקטיבי מתנגש עם אמונה קודמת, הלומד עשוי להעדיף את האמונה הקודמת. אפקטים אלה מדגימים תהליכי למידה מלמעלה למטה.