Condizionamento e Apprendimento  Cap. 6

L'apprendimento negli animali: l'approccio comportamentale

La psicologia comportamentista è stata profondamente influen­zata dalle ricerche sull'apprendimento animale condotte dal fisiologo russo Pavlov e dallo psicologo americano Skinner.

Pavlov era interessato a capire come gli animali potessero impa­rare che certi stimoli tendono ad aver luogo insieme, e chiamò questo tipo di apprendimento condizionamento classico.

Skinner era interessato al modo in cui gli animali apprendono che certe risposte tendono a essere seguite da certi stimoli, e chiamò questo tipo di apprendimento condizionamento operante.

La maggiore differenza tra condizionamento classico e condizionamento operante si basa sul ruolo che assume il soggetto. Infatti, nel condizionamento classico non c'è una parte attiva del soggetto nel provocare il rinforzo: la risposta è solo un riflesso involontario provocato dal rinforzo; ad esempio, la salivazione del cane è una risposta spontanea di fronte al cibo.

Nel condizionamento operante, invece, l'organismo «opera» come «strumento» per provocare un fatto ambientale, o per avere qualcosa, che ha già avuto occasione di osservare una volta. Quindi, la risposta non è un semplice riflesso allo stimolo condizionato; il beccare del piccione non è una risposta spontanea di fronte ad un disco illuminato.

1.1. Pavlov e il condizionamento classico

Agli inizi del '900 il fisiologo russo Pavlov elaborò la sua teoria sul comportamento animale, cui diede il nome di condizionamento classico.

Egli, avvalendosi delle sue precedenti ricerche sul sistema digestivo per le quali aveva vinto anche un premio Nobel, ha condotto degli esperimenti con dei cani, che sono stati fondamentali per chiarire l'apprendimento anche nell'uomo.

1.2. I principi fondamentali del condizionamento classico

Negli esperimenti di Pavlov un cane affamato veniva legato con delle cinghie in una stanza insonorizzata. Un tubo impiantato chirurgicamente nella cavità orale del cane raccoglieva la saliva, in modo che potesse esserne registrato il flusso. Pavlov si accorse anzitutto che porre del cibo in polvere nella bocca del cane faceva aumentare il flusso di saliva. Egli riteneva che questa relazione stimolo-risposta fosse conseguenza di un riflesso, cioè una sequenza automatica inscritta geneticamente nel sistema nervoso del cane; 838d36i e chiamò il cibo stimolo incondizionato (SI), e la risposta di salivazione del cane risposta incondizionata (RI). Poi provò a far suona­re, ogni tanto, una campanella nella stanza. Anche se il cane mostrava, drizzando le orecchie, di sentire la campanella, non venivano registrate variazioni nel flusso di saliva. A questo punto, Pavlov introdusse una variazione: subito dopo il suono della campanella veniva presentato il cibo. In risposta al cibo, e con il trillo ancora nelle orecchie, il cane cominciava a secernere saliva. Dopo che questa associazione suono-cibo si era ripetuta un certo numero di volte, si notava un fatto nuovo: quando suonava la campanella, il cane cominciava a secernere saliva anche se non riceveva il cibo. Nella terminologia di Pavlov, la campanella era uno stimolo condizionato (SC) o appreso, e l'aumento della salivazione, da risposta incondizionata, diventava, al suono della campanella, una risposta condizionata (RC).

In tal modo, il processo di condizionamento classico, comporta tipicamente l'accoppiamento ripetuto dello SC (il suono) e dello SI (il cibo), che alla fine condiziona lo SC ad evocare una RC (la salivazione) simile alla RI (la salivazione).

- Acquisizione ed estinzione -

Nel condizionamento classico, il comportamento nuovo, quello cioè che è stato appreso, avviene attraverso diverse fasi.

Nella Fase I un cane dap­principio non addestrato aumentava gradualmente la sua risposta sa­livare (RC) mediante ripetuti accoppiamenti della campana e del cibo (SC+SI). Pavlov chiamò questo processo acquisizione.

Nella Fase Il egli continuava a presentare lo SC, cioè il suono, ma senza lo SI, cioè senza il cibo; e scopri che la RI, la salivazione, evocata dallo SC spariva gradualmente. Egli chiamò questa graduale sparizione della RC estinzione.

Dopo la Fase Il, l'animale veniva fatto uscire dal laboratorio e tornava nella cuccia dove godeva di una notte di riposo. Il giorno dopo, tornava nel laboratorio, e cominciava la Fase III, consistente in un ulteriore addestramento di estinzione, cioè lo SC veniva presentato da solo. Pavlov notò che invece della RC molto debole osservata alla fine della Fase Il, le prime presentazioni dello SC nella Fase III evocavano RC piuttosto forti. Pavlov chiamò recupero spontaneo questo parziale ristabilimento dell'apprendimento dopo un periodo di riposo. Inoltre, se viene presentato nuovamente un rinforzo, accoppiando lo SC e lo SI, di solito l'animale avrà un riapprendimento molto rapido, chiamato da Pavlov "riacquisizione".

Il recupero spontaneo e il rapido riapprendimento mostrano quanto sia difficile eliminare completamente gli effetti del condizionamento. In effetti, vi sono animali che hanno mostrato se­gni del condizionamento ricevuto molti anni dopo che era stata ac­quisita ed estinta una risposta condizionata.

Pavlov scoprì anche che la velocità di apprendimento dipendeva principalmente dalla relazione temporale tra lo SC e lo SI. Il condizionamento ha luogo con la massima celerità quando lo SC precede di circa mezzo secondo lo SI. La presentazione simultanea peggiora il condizionamento, mentre la presenta­zione dello SC dopo lo SI è la meno efficace di tutte.

- Generalizzazione e discriminazione -

Altri principi che stanno alla base del condizionamento sono la generalizzazione e la discriminazione. 

La generalizzazione consiste nel fatto che un animale che è stato condizionato a rispondere in un certo modo quando si trova in una determinata circostanza, cioè in presenza di un particolare SC, trovandosi in circostanze analoghe tende a comportarsi in quello stesso modo. In questo caso si dice che l'animale generalizza la risposta.

È ovvio che la generalizzazione si mantiene tanto più a lungo quando più sono forti le analogie tra i diversi SC. In caso contrario, l'organismo modifica le sue risposte. Si parla in questo caso di processo di discriminazione. Per esempio, Pavlov dapprima condizionò un cane a salivare in risposta a un tono di 1.000 Hz. Una volta instaurato il condizionamento, il cane salivava, benché in misura minore, anche con toni dalla frequenza simile. L'addestra­mento alla discriminazione consisteva in ripetuti abbinamenti di toni di 1.000 Hz con il cibo, inframmezzati irregolarmente da presentazioni di toni di 900 e 1.100 Hz senza cibo. Questo adde­stramento, gradualmente, «aguzzò» il gradiente di generalizzazione finché il cane salivava solo in risposta al tono di 1.000 Hz (SC); compiva, cioè, un lavoro di discriminazione.

- Condizionamento di ordine superiore -

Con i suoi esperimenti con i cani Pavlov scoprì che era possibile condizionare un altro stimolo, come una luce (SC'), ad evocare la salivazione, accoppiandolo ripetutamente con la campanella, anche senza mai presentare del cibo. Egli chiamò questo meccanismo condizionamento di ordine superiore.

Stimoli come la campanella e la luce, che acquisiscono le loro proprietà di rinforzo grazie al condizionamento, ebbero il nome di rinforzi condizionati o secondari, per distinguerli dai rinforzi incondizionati o primari, come il cibo o l'acqua, le cui proprietà di rinforzo sembravano inscritte nell'organismo, cioè non acquisite per condizionamento.

Sembra esistere un limite naturale al la maggior parte delle forme di condizionamento d'ordine superiore, perché i rinforzi condizionati, se non vengono più accoppiata con un rinforzo primario, finiscono con l'estinguersi.

Un'importante classe di stimoli incondizionati è costituita da quelli che Pavlov chiamò stimoli aversivi, cioè stimoli considerati dolorosi e spiacevoli per l'animale. Essi sono definiti mediante la caratteristica configurazione di risposte non condizionate che evocano, e cambiano, in una certa misura, da una specie animale all'altra.

L'ac­coppiamento di uno stimolo aversivo quale una scossa elettrica (SI) con uno stimolo neutro quale una luce (futuro SC) di solito farà sì che la luce evochi una risposta (RC) simile a quella evocata dalla scossa (RI). La luce, quindi, diventa uno stimolo aversivo condizionato. Una caratteristica di tale condizionamento è che può bastare un singolo accoppiamento SC-SI per produrre una forte risposta condizionata, fortemente resistente all'estinzione. Inol­tre, uno stimolo aversivo condizionato può dar luogo ad un condi­zionamento di ordine superiore, con la conseguenza che semplice­mente accoppiando un altro stimolo al primo, si dà ad esso carattere aversivo. Questo tipo di condizionamento emotivo sembra aver luogo piuttosto facilmente negli esseri umani, ed è spes­so difficile da comprendere completamente o far estinguere.

1.3. Skinner e il condizionamento operante

Le prime ricerche su quello che sarebbe stato poi chiamato condizionamento operante, furono condotte, all'inizio del secolo, dallo psicologo statunitense Thorndike.

Secondo Thorndike, l'apprendimento è un processo che si verifica per "prove ed errori", e segue la legge dell'effetto, secondo la quale vengono appresi soprattutto i comportamenti che portano a risultati piacevoli per l'organismo, mentre vengono eliminati quelli le cui conseguenze sono spiacevoli, e la legge dell'esercizio, secondo la quale la ripetizione facilita l'apprendimento.

Negli esperimenti di Thorndike, un gatto affamato veniva rinchiuso in una sca­tola, al di fuori della quale c'era il cibo. Inizialmente l'attività del gatto era non intenzionale, finché un movimento casuale gli permetteva di aprire la porta della scatola e di raggiungere il cibo. Mentre all'inizio gli errori erano numerosi, col ripetersi delle prove questi si facevano sempre più rari fino a giungere all'esecuzione corretta e rapida del compito.

Dunque, l'apprendimento per «prove ed errori» implica un lavoro di ricer­ca, di tentativi a casaccio prima di apprendere l'azione più adeguata per giungere all'obiettivo; dal quel momento in poi, in circostanze analoghe, si ripeterà quella stessa azione.

La persona più strettamente associata allo studio del condizionamento operante, e che ne introdusse il termine, è lo psicologo americano Skinner.

Nel condizionamento operante, il succedersi di una risposta o di un evento che rende la risposta più probabile è chiamato rinforzo. A volte l'evento consiste nella presentazione di uno stimolo, come cibo o acqua, ; questi stimoli vengono chiamati rinforzi positivi. Altre volte, l'evento consiste nella eliminazione o cessazione di uno stimolo aversivo, come una scossa elettrica o un rumore molto forte; questi stimoli vengono chiamati rinforzi negativi. Sia che lo sperimentatore presenti un rinforzo positivo, sia che ne elimini uno negativo, il rinforzo rende comunque più probabile il verificarsi della risposta.

1.4. I principi fondamentali del condizionamento operante

Il condizionamento operante è stato studiato soprattutto mediante la cosiddetta gabbia di Skinner, consistente in una scatola in cui viene introdotto l'animale sperimentale, generalmente un ratto o un piccione, e grazie alla quale lo sperimentatore aveva un totale controllo sull'ambiente in cui il ratto si trovava e sulle conseguenze del suo comportamento.

All'interno della gabbia l'animale aveva a propria disposizione un oggetto vistoso facilmente manipolabile, in genere una levetta che poteva essere abbassata mediante una leggera pressione delle zampine o del muso, e che, quando veniva accidentalmente abbassata dall'animale, determinava la caduta di pallottoline di cibo, definite «rinforzo» perché incoraggiavano l'animale stesso a ripetere con sempre maggiore frequenza il comportamento inizialmente accidentale. Bastano pochi rinforzi ad instaurare stabilmente il condizionamento.

Se il meccanismo veniva riprogrammato in modo che l'abbassamento della levetta non producesse più cibo, si verificava una graduale estinzione: il ratto premeva la leva sempre più raramente, finché la risposta non mostrava la stessa probabilità di verificarsi che aveva all'inizio.

Anche nel condizionamento operante, come nel condizionamento classico, la velocità di apprendimento dipende principalmente dalla relazione temporale tra la risposta e il rinforzo. Per massimizzare il condizionamento operante, il rin­forzo deve aver luogo subito dopo che è stata data la risposta. Il tempo tra una risposta e il rinforzo successivo è detto ri­tardo del rinforzo. Con gli animali, anche brevi ritardi del rinforzo, 5-10 secondi, sono spesso sufficienti per impedire che il condizionamento operante si attui, e ogni ritardo, per quanto piccolo, rallenta la velocità di acquisizione.

- Il rinforzo intermittente -

A prima vista potremmo dire che quanto più frequenti sono i rinforzi, tanto migliori sono i risultati; secondo la teoria dell'apprendimento di Skinner, invece, se il rinforzo è di tipo intermittente, cioè avviene di tanto in tanto, è più difficile che la risposta si estingua.

L'irregolarità del rinforzo è efficace perché l'animale, come l'individuo, non può abituarsi ad un determinato ritmo costante: egli non sa quando arriva il rinforzo, se subito dopo averne ricevuto uno o se dopo molto tempo, e non ha altra scelta che quella di «continuare a lavorare» il più intensamente possibile.

- Il modellaggio -

Può accadere che si debba aspettare a lungo prima che un ratto non addestrato prema la leva per la prima volta. Per accelerare il processo, Skinner introdusse una tecnica chiamata modellaggio, nella quale sorvegliava attentamente il ratto e gli faceva avere una pallottola di cibo ogni volta che il ratto s'avvicinava alla barra. Rinforzando questa risposta, di per sé probabile, la rendeva ancor più probabile. Una volta che il ratto aveva imparato a trascorrere la maggior parte del tempo nei pressi della leva, Skinner poteva richiedere un'approssimazione più stretta alla risposta desiderata: e la pallottola era liberata solo quando il ratto toccava la parete vicino alla leva. Di nuovo, il com­portamento veniva rinforzato, e il suo verifì­carsi diventava ancor più probabile. Skinner scoprì che in gene­re questo metodo di modellaggio per approssimazioni successive pro­duceva la risposta di abbassamento prima di quello consistente sem­plicemente nell'aspettare il verificarsi della prima risposta.

Un'interessante variante del modellaggio è il cosiddetto automo­dellaggio. Nel condizionamento operante dei piccioni era spesso ne­cessario modellarne prima il comportamento in modo che beccas­sero un tasto luminoso, usando la versione per piccioni della gab­bia di Skinner. Questo era un procedimento lungo, e una persona doveva sorvegliare attentamente il piccione in modo da dargli il cibo al momento giusto. Si provò, allora, a mettere un piccione affamato ma per nulla addestrato in una gabbia in cui, una volta al minuto, il tasto luminoso si accendeva per qualche secondo. Non appena la luce si spegneva, un serbatoio di cibo si apriva brevemente, indipendentemente da quel che faceva l'uccello. Non ci volle molto tempo perché l'uccello s'avvicinasse al tasto e cominciasse a beccarlo. Ciò permetteva allo sperimentatore di registrare e rinforzare automaticamente le becca­te senza dover modellare a mano il comportamento del piccione.

L'automodellaggio sembra aver luogo in virtù del condizionamento classico: l'accoppiamento di un tasto luminoso (SC) e del cibo (SI) condiziona l'uccello a beccare il tasto (RC) proprio come se beccas­se del cibo (RI).

- Discriminazione, generalizzazione e rinforzi condizionati -

I fenomeni di discriminazione e generalizzazione che si manifestano nel condi­zionamento classico sono presenti anche nel condizionamento ope­rante. È possibile addestrare un animale a discriminare, cioè a distinguere, la presenza o l'assenza di un certo stimolo rinforzando una risposta solo quando lo stimolo è presente. Ad esempio, si può far sì che un piccione impari a rispondere, cioè a beccare, solo quando il dischetto è illuminato.

Si noti che lo stimolo controlla il comportamento, poiché la pre­sentazione dello stimolo evoca la risposta. L'animale, rispondendo a stimoli simili allo stimolo che in passato ha preceduto il rinforzo, mostra anche una capacità di generalizzazione.

- Punizione, fuga ed evitamento -

Nel condizionamento operante, la presentazione di uno stimolo aversivo, cioè di uno stimolo considerato doloroso e spiacevole per l'animale, come una scossa elettrica o un rumore molto forte, è chiamata in genere punizio­ne. Una punizione è definita come uno stimolo che riduce l'occor­renza della risposta che lo precede; per esempio, far seguire l'abbas­samento di una barra da una scossa riduce la probabilità che la bar­ra sia premuta, almeno per un po' di tempo.

Skinner distinse tra la soppressione temporanea della risposta prodotta dalla punizione e l'effetto di rinforzo della cessazione della punizione, o rinforzo negativo.

Difatti, una scossa sopprime temporaneamente l'abbassamento di una leva da parte di un ratto, ma dopo poco l'abbas­samento riprende a un ritmo superiore, sicché alla fine il ratto dà non meno ri­sposte di quanto avrebbe fatto senza la scossa.

Skinner ipotizzò che l'unico vero condizionamento prodotto dalla punizione è il condizionamento classico di risposte emotive quali l'a­gitazione e l'aggressione, e che queste risposte possono interferire con il successivo condizionamento operante. Perciò, picchiare un animale che sporca in casa può provocare risposte emotive così forti che esso non potrà imparare a grattare sulla porta d'ingresso per chiedere' d'u­scire. Il modo migliore di eliminare una risposta è semplicemente quello di non rinforzarla, in modo che la risposta si estingua, e di rin­forzare risposte incompatibili. Tuttavia, la punizione è un modo rapido per bloccare un comportamento indesiderabile e può anche provocare risposte che possono essere poi rinforzate. Ad esempio, si può punire un bambino che corre in strada e poi rafforzarlo a non scendere dal marciapiede.

Il primitivo comportamento emotivo e di fuga suscitato, all'inizio, da una punizione, può essere modificato grazie al condizionamento di una specifica risposta di fuga. Per esempio, un ratto può imparare a sfuggire a una scossa elettrica saltando sopra una barriera o premendo una leva. In ciascun caso, la risposta fa terminare la punizione e il ratto ottiene un rinforzo negativo.

L'apprendimento dell'evitamento è un'elaborazione del più semplice comportamento di fuga. L'animale può imparare a rispondere a uno stimolo presentato prima della punizione, e con ciò evitare totalmente la punizione. Per esempio, alcuni studiosi, hanno addestrato dei cani in una gabbia divisa in due settori. Quando un set­tore della gabbia veniva illuminato, il cane in quel settore aveva alcuni secondi a disposizione per saltare oltre la barriera divisoria e passare dall'altra parte prima che il pavimento fosse elettrificato. I cani impa­rarono velocemente a evitare la scossa saltando sopra la barriera ogni volta che il loro settore veniva illuminato. Grazie all'addestramento, i cani potevano saltare tranquillamente sopra la barriera ogniqualvolta la luce si accendeva, evitando per migliaia di prove di prendere la scossa.

Va sottolineato che sia nell'addestramento a sfuggire a qual­cosa, sia nell'addestramento a evitare qualcosa, un animale apprende più velocemente se risposta richiesta è simile a una risposta di difesa specie-specifica, cioè a una risposta di difesa naturale della specie cui appartiene l'animale. Per esempio, un piccione impara a sfuggire a una scossa, o a evitarla, molto rapidamente se si tratta di sbattere le ali, mentre l'apprendimento di un cane sarà più rapido se si tratta di abbaiare. Questo è un esempio delle predisposizioni ad apprendere che sono iscritte nei geni di ciascuna specie.

1.5. L'apprendimento animale: l'orientamento cognitivo

La maggior parte dei primi studi sul condizionamento degli animali erano squisitamente comportamentistici, ed ogni considerazione dei processi cognitivi di un animale era assolutamente un tabù. Oggi, benché nessuno ritenga che i processi cognitivi degli organismi inferiori siano gli stessi che si trovano negli esseri umani, molti autori pensano che i comportamenti degli animali non siano mai casuali, ma sempre intenzionali e finalizzati.

1.6. I primi studi sui processi cognitivi negli animali

I primi tentativi di studiare gli aspetti cognitivi dell'apprendimento animale, diedero vita a tre orientamenti: l'insight, la teoria delle disposizioni ad apprendere, e l'apprendimento latente.

- L'insight -

Il concetto di insight fu elaborato dagli psicologi della Gestalt, i quali sostenevano che l'apprendimento osservato ne­gli studi di Pavlov e Thorndike sembrava cieco e meccanico perché le situazioni sperimentali tipiche di questi studi davano all'animale poche opportunità di mettere in evidenza comportamenti genuinamente creativi o intuitivi. Gli psicologi della Gestalt ritenevano, infatti, che la soluzione dei problemi avviene attraverso un meccanismo intuitivo, l'insight appunto, che porta il soggetto sperimentale a capire le relazioni essenziali della situazione.

Uno psicologo della Gestalt, Köhler è l'autore di un classico studio sull'apprendimento per insight negli scim­panzé. Il tipo di procedimento usato da Köhler può esser compreso nel migliore dei modi prendendo in considerazione il problema dei due bastoni. Lo scimpanzé si trova nella sua gabbia, e ben visibile sul pavimento c'è una banana. Sul pavimento della gabbia c'è un bastone corto, e all'esterno della gabbia c'è un bastone più lungo. Quando si trova per la prima volta di fronte a questo problema, lo scimpanzé si sporge tra le sbarre della gabbia nell'inutile sforzo di raggiungere il frutto. Non riuscendovi, lo scimpanzé monta su tutte le furie. Una volta tornato calmo, il suo sguardo è improvvisamente attratto dal bastone all'interno della gabbia. A questo punto, lo scimpanzé corre a prendere il bastone corto, si avvicina alle sbarre e cerca di trasci­nare dentro il frutto con il bastone. Il bastone, tuttavia, non è abbastanza lungo. Questo nuovo insuccesso fa sì che lo scimpanzé monti nuovamente su tutte le furie. Comunque, uno scimpanzé perspicace alla fine dovrebbe notare il bastone lungo proprio accanto alla gabbia, poi, l'animale userà il bastone corto per accostare a sé quello lungo, e quest'ultimo per prendere il frutto. In successive prove, l'animale si mostrava in grado di ripetere immediatamente la soluzione precedentemente appresa.

I risultati di questi studi furono interpretati da Köhler come conferma del principio secondo cui l'apprendimento avviene attraverso un meccanismo intuitivo ed implica sempre una riorganizzazione del campo percettivo in una struttura cognitiva ragionevole. Inoltre, Köhler soste­neva che quando un animale, o una persona, impara qualcosa per in­sight invece che meccanicamente, a forza d'esercizio, vi sono meno probabilità di dimenticare la soluzione.

I critici di Köhler sottolinearono che i suoi scimpanzé avevano vissuto in libertà prima di essere studiati, e avevano perciò imparato parecchie cose su come usare i bastoni, o accatastare gli oggetti e sa­lirvi sopra. Perciò i loro «insight» erano possibili solo grazie a un pre­cedente, e lungo, periodo di apprendimento per prova ed errore. In effetti, gli animali addestrati in laboratorio ad eseguire certi compiti sembrano esibire improvvise intuizioni quando si trovano di fronte a nuovi problemi in cui possono utilizzare le abi­lità acquisite in precedenza.

- Le disposizioni ad apprendere -

Harlow addestrò delle scimmie ad eseguire una semplice discriminazione tra due stimoli: cibo sotto una scatola quadrata e niente sotto una scatola rotonda. Non appena una scimmia diventava padrona del compito con una coppia di stimoli, passava a una nuova coppia, per esempio, una scatola triangolare nera e una scatola triangolare bian­ca. All'inizio, l'apprendimento era piuttosto lento; le scimmie facevano diversi errori con ciascuna coppia di stimoli, prima di padroneggiarne la discriminazione. Tuttavia, le scimmie tendevano a padro­neggiare ogni nuova discriminazione un po' più velocemente della precedente. Dopo aver imparato a discriminare tra centinaia di diffe­renti coppie di stimoli, gli animali sviluppavano una disposizione ad apprendere che permetteva loro di padroneggiare rapidamente ogni nuova coppia di stimoli: se il cibo viene trovato sotto uno stimolo, la pros­sima volta che viene presentata la coppia guarda sotto lo stesso stimolo; altri­menti guarda sotto l'altro stimolo. Questo fenomeno è chiamato apprendimento ad apprendere, ed è un ulteriore esempio di quanto un graduale apprendimento precedente possa preparare il terreno a so­luzioni veloci e «intuitive» dei problemi. È però importante notare che le scimmie di Harlow imparavano un concetto generale, la disposizione ad apprendere, piuttosto che una risposta a due specifici stimoli. Sembra perciò ragionevole concludere che esse possedevano una sorta di rappresentazione cognitiva del concetto sufficientemente astratta per essere applicata a qualunque coppia di stimoli.

- L'apprendimento latente -

Gli studi eseguiti dallo psicologo statunitense Tolman dimostrano persuasivamente l'importanza dei fattori cognitivi nell'apprendimento animale. Negli esperimenti di Tolman, un topo affamato è fatto correre lungo un labirinto, dotato di molti vicoli ciechi, e di un unico percorso corretto che conduce al cibo. Il topo, quando viene messo per la prima volta nel labirinto, entra in parecchi di questi vicoli ciechi, facendo molti errori, durante il tragitto verso l'uscita; poi, man mano che viene sottoposto ad altre prove, dimostra l'avvenuto apprendimento con una regolare diminuzione del numero di errori. Anche se è possibile immaginare che il cibo nella scatola d'arrivo determini l'apprendimento di una particolare sequenza di svolte a destra e svolte a sinistra, Tolman affermò che le cose stavano diversamente. Quel che il ratto apprende, secondo Tolman, e una sor­ta di mappa cognitiva, o immagine mentale, del labirinto. Poiché que­sto tipo di apprendimento, l'immagazzinamento di informazioni sul mondo, ha luogo anche quando non vi è alcun rinforzo evidente e nessuna opportunità immediata di dar mostra dell'avvenuto apprendimento, Tolman lo chiamò apprendimento latente.

Secondo Tolman il comportamento animale è regolato da scopi, vale a dire che la sua ragione d'essere è conseguire un obiettivo o raggiungere uno scopo; esso non è guidato meccanicamente dagli stimoli esterni. L'animale prevede le conseguenze del suo comportamento, e sceglie il comportamento che permette di raggiungere un suo scopo.

La nozione di ap­prendimento latente è mentalistica perché implica che l'apprendi­mento può aver luogo anche senza una modifica visibile del comportamento.

1.7. L'interpretazione cognitiva del condizionamento classico

Pavlov e la maggior parte degli psicologi che diedero l'avvio agli studi sul condizionamento classico seguivano una linea rigidamente comportamentistica. Tuttavia, negli anni Cinquanta e Sessanta, quando l'influenza del compor­tamentismo ortodosso sulla psicologia diminuì, furono condotti studi che sembravano richiedere un'interpretazione in ter­mini cognitivi del condizionamento classico.

- Lo studio del blocco -

Una concezione puramente meccanica del condizionamento implica che il mero accoppiamento di uno stimolo con uno SI sia sufficiente a dar luogo a un condizionamento. Che ciò non sia vero venne dimostrato inequivocabilmente dallo psico­logo Kamin che scopri un fenomeno noto come blocco. Per prima cosa Kamin condizionò un ratto accoppiando ripetutamente un tono (SC) e una scossa finché il tono da solo non evocasse una forte risposta emotiva condizionata, cioè la paura. Egli continuò poi ad accoppiare il tono con la scossa, accendendo inoltre una luce (SC') ogni volta che il tono ve­niva emesso. Anche se la luce (SC') e il tono venivano ripe­tutamente accoppiati, il ratto non mostrava alcun condizionamento alla luce. La luce, da sola, non evocava alcuna RC; il condizionamento alla luce era bloccato, come se il ratto non «vi badasse». Ciò appare perfettamente ragionevole, se si considera il tono come un segnale che permette al ratto di «prevedere» la scossa. Il ratto non ha bisogno di imparare alcunché sulla luce, perché il toro preceden­temente condizionato trasmette stessa informazione sulla scossa.

- Lo studio delle contingenze di stimolo -

L'idea che il condizionamen­to sia funzione dell'informazione trasmessa da uno stimolo venne confermata dallo psicologo Rescorla. Usando dei cani come soggetti, Rescorla variò il valore predittivo o d informazione dello SC, un tono, modificando la proporzione di volte in cui uno SI, una scossa, seguiva immediatamente il tono. Gli animali vennero divisi in due gruppi sperimentali principali: un gruppo di contingenza, per il quale le scosse erano più probabili subi­to dopo un tono; e un gruppo di non-contingenza, per il quale le scos­se erano egualmente probabili in ogni momento, ma a prescindere dal tono. In tal modo, i toni, nel caso del gruppo di contingenza, recavano un'informazione sulla scossa, mentre erano completamente non informativi nel caso del gruppo di non-contingenza. Rescorla fece anche in modo che il numero totale di accoppiamenti tono-scossa fosse lo stesso in entrambi i gruppi, in modo che qualunque diffe­renza tra i gruppi nella risposta condizionata al tono non fosse attri­buibile al numero assoluto di accoppiamenti SC-SI.

I risultati del suo studio confermano un'interpretazione informazionale o predittiva del condizionamento classico. Il gruppo di non-con­tingenza non mostrava alcun segno di condizionamento, al contrario del gruppo di contingenza. Altri gruppi, nei quali lo SC era un predittore di scosse progressivamente più scarso, poiché aveva progressivamente meno valore informativo, mostravano un condizionamento proporzionalmente inferiore. Studi successivi hanno confermato, questi risultati. Si noti che, questi risultati implicano che gli animali possono apprendere qualcosa non solo quando lo SC (un tono) e lo SI (una scossa) ven­gono accoppiati, come nella concezione tradizionale, ma anche quando gli stimoli si presentano da soli. Da un punto di vista cogni­tivo, ciò sembra perfettamente ragionevole. Per esempio, noi impariamo a credere alle previsioni del tempo non solo osservando quanto spes­so la pioggia è stata prevista ed ha piovuto, ma anche quanto spesso la pioggia è stata prevista e non ha piovuto.

Un altro psicologo, Seligman ha sottolineato un'importante funzione di uno SC nel condizionamento emotivo o aversivo. I ratti che avvertivano la scossa immediatamente dopo il tono diventavano piuttosto irrequieti ogni volta che sentivano il tono, ma sembravano relativamente calmi dopo la scossa. Era come se avessero imparato ad aspettarsi una scos­sa dopo il tono, e che in assenza di questo si «sentissero al sicuro». Per contro, i ratti che subivano le scosse esattamente secondo lo stesso schema, ma senza alcun tono d'avvertimento, tendevano ad essere col­piti da ulcere allo stomaco, che negli esseri umani sono un sintomo di ansia cronica. Se­condo Seligman e altri studiosi, se una punizione è segnalata da uno stimolo specifico la persona prova paura quando lo stimolo é presente, ma può rilassarsi quando lo stimolo è assente. Invece, una serie di punizioni totalmente im­prevedibili produce uno stato di ansia cronica, qualcosa di molto più dannoso che provare paura ogni tanto.

1.8. L'interpretazione cognitiva del condizionamento operante

Secondo l'interpretazione cognitiva del condizionamento classi­co, gli animali si aspettano che uno stimolo segua a un altro stimolo. Se­condo l'interpretazione del condizionamento operante, invece gli ani­mali si aspettano che le loro risposte abbiano certe conseguenze. Inoltre, gli animali possono essere in grado di manipolare le rappresentazioni mentali delle loro conoscenze, cioè dl eseguire una sorta di apprendimento per prove ed errori mentali. Perciò gli scimpanzé di Köhler poteva­no semplicemente aver pensato a varie manipolazioni degli oggetti nel loro ambiente, essersi resi conto di quando certi comportamenti potevano condurre alla soluzione e, solo allora, esser passati esplici­tamente all'azione.

Seligman ha interpretato l'impotenza appresa che egli provocava nei cani come l'apprendimento da parte dei cani che per evitare la scossa non c'è nulla da fare. Gli animali, quando più tardi venivano messi in una situazione in cui la fuga o l'evitamento diven­tano possibili, non ne approfittavano. Questo modo di considerare il pensiero animale ha incoraggiato una varietà di nuove ricerche sulla cognizione animale.

Gli studi di Seligman hanno permesso inoltre di comprendere in modo più completo gli stati depressivi dell'uomo. Tutte le volte che siamo incapaci di raggiungere un obiettivo prefissatoci, dopo aver emesso un certo numero di risposte che non hanno dato esito, cadiamo in uno stato depressivo, con la conseguenza di essere incapaci di agire.

- Mappe spaziali -

Le più recenti ricerche su come gli animali impa­rano a trovare ricompense sono state condotte utilizzando un labirinto in cui una serie di percorsi s'irradiavano da un punto centrale. I ratti potevano trovare del cibo alla fine di ciascun percorso per una sola volta. Essi impa­rarono rapidamente ad evitare i percorsi già fatti, come se avessero a disposizione una rappresentazione mentale del labirinto che permet­teva loro di ricordare dove erano già stati.

- L'apprendimento di concetti e la manipolazione dei simboli -

Si tende a dire che le persone comprendono un concetto quan­do sono in grado di riconoscere i casi particolari di quel concetto. Perciò, si può dire che si è compreso il concetto di «sedia» se si è in grado di distinguere coerentemente le sedie dalle non-sedie.

Diversi esperimenti effettuati hanno indotto a pensare che anche gli animali sono in grado di manipolare i simboli. Vi sono piccioni che hanno imparato a beccare alla massima velocità quando viene mostrata loro l'immagine di un albero, comprese immagini nuove mai viste durante l'apprendimento. Ciò potrebbe significare che i piccioni hanno appreso i concetti, ad esempio, di «albero», e di «sedia». Almeno in una certa misura, ciò è vero, ma la questione è molto più complessa. Per esempio, in una ricerca dei piccioni vennero addestrati a beccare solo le immagini in cui compariva Charlie Brown, il personaggio dei fumetti. Si scoprì però che una volta addestrati essi beccavano anche quando vedevano versioni spezzate o rimaneggiate di immagini­ Charlie Brown. Ciò implica che I piccioni non percepivano Charlie Brown come un intero, ma semplicemente che avevano appreso a beccare in risposta a certi dettagli dell'immagine.

2. L'apprendimento umano: una spiegazione comportamentale o cognitiva?

Anche per quanto riguarda l'apprendimento umano siamo di fronte ai due orientamenti: alcuni psicologi propendono per una spiegazione comportamentale, altri per una spiegazione cognitiva.

2.1. La descrizione comportamentale dell'apprendimento umano

Durante gli anni Quaranta e Cinquanta buona parte del linguag­gio elaborato per descrivere il condizionamento classico e operante negli organismi inferiori venne usato anche per descrivere l'appren­dimento umano. I genitori, gli insegnanti e gli psicologi clinici cercavano di predisporre le appropriate con­tingenze di rinforzo per plasmare il tipo di comportamento desiderato nei propri figli, studenti e pazienti.

- Il condizionamento classico negli esseri umani -

Il caso forse più noto di condizionamento classico negli esseri umani è quello di un bambino di nome Albert, che venne condizionato ad aver paura dei ratti da due psicologi. Il bambino amava giocare con i ratti del laboratorio finché non gli venne pre­sentato un accoppiamento di un ratto bianco (SC) con un forte ru­more improvviso alle sue spalle (SI). Come risultato, la vista di un ratto bianco cominciò a evocare nel bambino una risposta (RC) mol­to vicina alla paura e al pianto (RI), che sono i modi in cui un bam­bino tipicamente risponde a un forte rumore improvviso. A quanto risulta, Albert generalizzò questa risposta emotiva condizionata, mostrando d'aver paura di altri piccoli animali bianchi e perfino di un pezzo di pelliccia bianca.

Negli esseri umani la attitudine e generalizzare le risposte emotive, può dipendere da capacità di ordine superiore, come il linguaggio e la simbolizzazione. Difatti, uno psicologo condizionò delle persone ad emette­re una risposta elettrodermica, cioè una caduta della resistenza elettrica della pelle, in risposta alla parola stalla inserita in una lista di parole. Ciò era ottenuto senza difficoltà, facendo seguire alla pa­rola «stalla» una scossa elettrica. Una volta stabilito il condizionamento, i soggetti esibivano una risposta psicogalvanica o elettrodermica anche quan­do venivano presentate parole che avevano a che fare con l'ambien­te rurale come «mucca» e «fieno», ma non quando venivano presentate parole come «tavolo» e «sedia». In que­sto caso, la generalizzazione dipendeva ovviamente dai significati delle parole.

Gli esseri umani mostrano molti altri esempi di risposte emotive generalizzate. Chi ha avuto esperienze violente o dolorose può avere, in seguito, forti risposte emotive a qualunque stimolo associato con l'evento traumatico. Per esempio, chi è stato coinvolto in un grave incidente automobilistico può avere il terrore di guidare di nuovo o perfino di avvicinarsi a un'auto.

L'estinzione della risposta emotiva condizionata può essere ottenuta mediante un processo noto come desensibilizzazione sistematica. Nel caso della persona che ha avuto un incidente e ha paura di guidare, il processo può consistere nell'estinguere la risposta emotiva in situazioni progressivamente più vicine alla guida effettiva: vedere immagini di automobili, guardare automobili dalla finestra, camminarvi accanto, toccarle, e cosi via. Que­sto processo è strettamente analogo all'addestramento alla discrimi­nazione, poiché il paziente deve imparare a di­scriminare tra il semplice trovarsi vicino a un'automobile o guidarla, e le situazioni di guida pericolose in cui la paura è appropriata.

In un altro procedimento di desensibilizzazione, noto come immersione, il paziente viene immediatamente fatto tornare alla guida, ma in presenza di un terapista che possa costantemente dargli assicurazione e sostegno. Questa tecnica addestra im­mediatamente i pazienti a discriminare tra la guida ordinaria e le si­tuazioni realmente pericolose. Sebbene l'immersione possa produrre più rapidamente un apprendimento di discriminazione, non pochi sono i pazienti che hanno troppa paura della guida effettiva per cominciare da questa.

- Il condizionamento operante negli esseri umani -

Anche negli esseri umani il comportamento può essere modellato attraverso rinforzi primari quali il cibo, l'acqua e gli stimoli dolorosi; ma la maggior parte delle persone possono essere anche condizionate da rinforzi seconda­ri, quali i voti scolastici, gli elogi e le critiche. Co­me con gli animali, anche nell'uomo, il rinforzo è più efficace se segue da vicino la risposta. Ed è per questo che gli esseri umani hanno sviluppato una varietà di rinforzi secondari che possono essere usati più comodamente di quelli primari.

Vi sono molte tecniche di educazione dei bambini basate sui   principi del condizionamento operante. Una di queste è il cosiddetto principio di Premack, basato sulla modifica del comportamento attraverso l'applicazione sistematica del rinforzo. Premack scopri che era possibile indurre dei ratti assetati a correre più velocemente entro una gabbia girevole se la corsa era seguita dalla possibilità di bere; analogamente, egli poteva indurre a bere dei ratti impossibilitati a fare esercizio fisico se il bere era seguito dalla possibilità di fare esercizio. Il principio generale suggeri­to dallo studio di Premack i che un'attività piacevole può essere usata per rinforzare un'attività meno piacevole.

Il fatto che la punizione sopprima il comportamento solo tempo­raneamente non implica che essa non abbia un ruolo nel controllo del comportamento umano, ciò che è importante è il rinforzo positivo di una risposta alternativa, che resta il modo migliore per modificare un certo comportamento.

Tralasciando le molte applicazioni del condizionamento operan­te nell'allevamento e nell'educazione dei bambini, buona parte del comportamento umano quotidiano è strettamente controllata da sti­moli. Ad esempio, quando guidiamo ci fermiamo al segnale di stop quando il semaforo è rosso, partiamo quando il semaforo diventa verde, ci teniamo entro la vostra corsia, diminuiamo la velocità quando passiamo davanti a una scuola o ci im­mettiamo in un'altra strada. Gli stimoli sociali, in particolare, sono im­portanti perché, nelle situazioni sociali, la risposta degli altri al no­stro comportamento è spesso causa delle nostre risposte. Per esem­pio, se ci rendiamo conto che la nostra conversazione provoca molti sbadigli e poca attenzione da parte di un nostro com­pagno, possiamo imparare a modificare il nostro comportamento in modo da ottenere il desiderato rinforzo sociale.

Nell'apprendimento umano, molto più potenti e diffusi, sono gli effetti del rinforzo intermittente.

Immaginiamo di voler addestrare un bambino ad eseguire un com­portamento socialmente desiderabile. Mentre il senso comune sug­gerisce che ciò può esser fatto nel modo migliore premiando il com­portamento ogni volta che ha luogo, il fenomeno del rinforzo inter­mittente indica un'altra via: quella di lodare il bambino ogni tanto. In tal modo, il comportamento desiderato persisterà anche se non è seguito da un premio immediato.

Concludendo, è utile dire che molti sull'apprendimento animale sono stati applicati utilmente alla cura degli esseri umani.

2.2. I processi cognitivi nell'uomo

Benché gli esseri umani apprendano indubbiamente alcune cose attraverso il condizionamento classico e operante proprio come gli animali inferiori, molti dei processi cognitivi umani sembrano implicare forme di apprendimento superiori. Per esempio, anche se è possibile descrivere l'acquisizione delle prime parole da parte di un bambino in termini di condizionamento operante, l'acquisizione e l'uso della conoscenza linguistica da parte di un adulto sembrano richiedere un differente livello di descrizio­ne e di spiegazione. In effetti, il tentativo di Skinner di spiegare il linguaggio in termini di condizionamento venne criticato da Chomsky, secondo cui Chomsky, qualunque spiegazione com­pleta dell'acquisizione del linguaggio deve essere mentalistica. Cioè deve riguardare le rappresentazioni mentali della conoscenza soggia­cente al linguaggio, che solo in parte vengono rispecchiate dalla for­ma superficiale del linguaggio.

Pertanto, nell'uomo, più che negli animali, sono certamente presenti ed operanti for­me superiori di apprendimento.