经典条件反射:原理与实例
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经典条件反射(也称为巴甫洛夫或反应性条件反射)是通过联想学习的一种方式,由俄罗斯生理学家巴甫洛夫发现。简单来说,两个刺激被联系在一起,以在人或动物中产生新的学习反应。
约翰·B·沃森提出,基于巴甫洛夫的观察,经典条件反射的过程能够解释人类心理学的所有方面。
如果你将一个中性刺激(NS)与一个已经触发无条件反应(UR)的无条件刺激(US)配对,那么这个中性刺激将成为一个条件刺激(CS),触发类似于原始无条件反应的条件反应(CR)。
从语言到情绪反应,一切都可以简单地理解为刺激和反应的模式。沃森完全否认了心灵或意识的存在。沃森认为,所有行为的个体差异都是由于不同的学习经历。
沃森(1924,第104页)曾著名地说过:
给我一打健康的婴儿,身体健全,并让我在一个我指定的世界中抚养他们,我保证可以随机选择任何一个,训练他成为我所选定的任何类型的专家——医生、律师、艺术家、商人首领,甚至乞丐和小偷,无论他们的才能、偏好、倾向、能力、职业以及祖先的种族如何。
经典条件反射的工作原理
经典条件反射有三个阶段。每个阶段的刺激和反应都有特殊的科学术语:
第1阶段:条件反射前:
在这个阶段,无条件刺激(UCS)在有机体中产生无条件反应(UCR)。
简单来说,这意味着环境中的一个刺激产生了未学习的(即无条件的)行为/反应,因此是一种自然反应,尚未被教授。在这方面,还没有学到新的行为。
例如,胃病毒(UCS)会产生恶心的反应(UCR)。在另一个例子中,香水(UCS)可能引发快乐或欲望的反应(UCR)。
这个阶段还涉及另一个对人没有影响的刺激,称为中性刺激(NS)。NS可以是人、物体、地点等。
在经典条件反射中,中性刺激不会产生反应,直到它与无条件刺激配对。
第2阶段:条件反射期间:
在这个阶段,一个不产生反应的刺激(即中性)与无条件刺激相关联,此时它被称为条件刺激(CS)。
例如,胃病毒(UCS)可能与吃某种食物如巧克力(CS)相关联。同样,香水(UCS)可能与特定的人(CS)相关联。
为了使经典条件反射有效,条件刺激应在无条件刺激之前出现,而不是之后或同时出现。因此,条件刺激充当了一种信号或提示,预示着无条件刺激的到来。
在某些情况下,如果中性刺激(NS)出现在无条件刺激(UCS)之后(反向条件反射),也可能发生条件反射,但这通常很快消失。条件刺激最重要的方面是它帮助有机体预测无条件刺激的到来。
在这个阶段,通常需要将UCS与CS关联多次或多次试验,才能进行学习。
然而,在某些情况下,一次试验学习可以在不需要随着时间加强关联的情况下发生(例如,食物中毒后感到恶心或喝太多酒精后感到不适)。
第3阶段:条件反射后:
条件刺激(CS)已与无条件刺激(UCS)关联,从而产生新的条件反应(CR)。
例如,与香水(UCS)相关联的人(CS)现在被认为是有吸引力的(CR)。同样,巧克力(CS)在人在病毒(UCS)发作前吃过,现在会产生恶心的反应(CR)。
经典条件反射的实例
巴甫洛夫的狗
最著名的经典条件反射的例子是Ivan Pavlov的狗实验,狗会在听到铃声时流口水。巴甫洛夫展示了当每次喂食时响起铃声,狗学会了将声音与食物的呈现联系起来。
他首先向狗呈现铃声;它们没有流口水,所以这是一个中性刺激。然后他给它们食物,它们流口水。食物是无条件刺激,流口水是无条件(天生的)反应。
然后他反复先向狗呈现铃声,然后呈现食物(配对)。经过几次重复后,狗在听到铃声时就开始流口水。铃声已成为条件刺激,流口水已成为条件反应。
恐惧反应
沃森和雷纳(1920)是最早将经典条件反射的原则应用于人类行为的心理学家,他们研究了这一学习过程如何解释恐惧症的发展。
他们通过小阿尔伯特的案例进行了被认为是伦理上最可疑的实验之一。阿尔伯特·B的母亲是一名儿童医院的奶妈。阿尔伯特被描述为“出生时健康”,“总体上沉稳而不易激动”。
当他大约九个月大时,测试了他对各种刺激(包括白鼠、燃烧的报纸和在他头部后面敲击四英尺长的钢条的声音)的反应。
只有最后一个刺激吓到了他,因此被指定为无条件刺激(UCS),恐惧是无条件反应(UCR)。其他刺激是中性的,因为它们没有引起恐惧。
当阿尔伯特刚满十一个月时,老鼠和UCS一起呈现:当阿尔伯特伸手去抚摸动物时,沃森敲击了他头部后面的钢条。
这种情况总共发生了七次,持续了接下来的七周。到那时,老鼠,作为条件刺激(CS),单独出现时就吓到了阿尔伯特,恐惧已成为条件反应(CR)。
CR自发地转移到兔子、狗和其他先前中性的刺激上。五天后,老鼠引起的CR仍然存在。十天后,CR“明显减弱”,但一个月后仍然明显。
卡特和蒂法尼(1999)支持线索反应理论,他们进行了一项元分析,审查了41项比较酒精依赖者、吸烟者、可卡因成瘾者和海洛因成瘾者对药物相关刺激与中性刺激反应的线索反应研究。
他们发现,依赖个体对呈现的线索反应强烈,并报告了渴望和生理唤醒。
惊恐障碍
经典条件反射被认为在Pavlov(Bouton et al., 2002)的发展中起着重要作用。
惊恐障碍通常始于早期恐慌发作的初始“条件反射事件”。恐慌发作作为无条件刺激(US)与中性刺激(条件刺激或CS)配对,使这些刺激后来能够触发焦虑和恐慌反应(条件反应或CRs)。
恐慌发作的US可以与内感受性线索(如心率加快)以及发作期间存在的外部情境线索相关联。这使得这些线索后来能够引发焦虑和可能的恐慌(CRs)。
通过这种条件反射过程,焦虑集中在再次发生恐慌发作的可能性上。这种预期焦虑(CR)被视为惊恐障碍发展中的关键步骤,因为它导致对身体线索的高度警觉和敏感,这些线索可以触发未来的发作。
条件焦虑的存在可以增强或加剧未来的恐慌发作。焦虑线索实际上降低了恐慌的阈值。这有助于解释惊恐障碍如何在初始条件反射事件后螺旋上升。
证据表明,大多数惊恐障碍患者回忆起一个初始的恐慌发作或条件反射事件,该事件发生在障碍之前。前瞻性研究也显示,在初始恐慌发作后,条件焦虑和恐慌反应可以发展。
据信,经典条件反射过程在惊恐障碍中经常在无意识中发生,反映了情感神经系统的运作,这些系统独立于陈述性知识系统。
瘾症
提示反应性是指人们将情境(例如,与朋友见面)/地点(例如,酒吧)与尼古丁的奖励效果联系起来,这些提示可以触发渴望感(Carter & Tiffany, 1999)。
这些因素成为与吸烟相关的提示。尼古丁的长期使用通过经典条件反射在这些因素和吸烟之间建立了联系。
尼古丁是无条件刺激(UCS),突然增加的多巴胺水平引起的快感是无条件反应(UCR)。在此增加之后,大脑会尝试将多巴胺降低到正常水平。
与尼古丁相关联的刺激最初是中性刺激(NS),但在“学习”发生后,它们变成了条件刺激(CS),经过反复配对后,它们可以产生条件反应(CR)。
然而,如果大脑没有接收到尼古丁,多巴胺水平下降,个体就会经历戒断症状,因此在与尼古丁使用相关的提示存在时,更有可能感到需要吸烟。
课堂学习
经典条件反射在课堂上的影响不如操作条件反射重要,但教师仍需努力确保学生将积极的情感体验与学习联系起来。
如果学生将负面情感体验与学校联系起来,这显然会导致不良后果,如产生学校恐惧症。
例如,如果学生在学校受到欺负,他们可能会学会将学校与恐惧联系起来。这也可能解释为什么一些学生对某些科目表现出特别的厌恶,这种厌恶可能持续整个学术生涯。这可能发生在学生在课堂上被老师羞辱或惩罚时。
经典条件反射的原则
中性刺激
在经典条件反射中,中性刺激(NS)是一种最初不会引起反应的刺激,直到它与无条件刺激配对。
例如,在巴甫洛夫的实验中,铃声是中性刺激,只有在与食物配对时才会产生反应。
无条件刺激
在经典条件反射中,无条件刺激是环境中引起自然和自动反应的特征,无需事先条件反射。在巴甫洛夫的研究中,无条件刺激是食物。
无条件反应
在经典条件反射中,无条件反应是当呈现无条件刺激时自动发生的先天反应。
巴甫洛夫通过给狗提供一碗食物并测量其唾液分泌来证明无条件反应的存在。
条件刺激
在经典条件反射中,条件刺激(CS)是一种替代刺激,能引发与无条件刺激相同的反应。例如,巴甫洛夫的狗学会了在听到铃声时流口水。简单来说,条件刺激使有机体因为与某物相关而对其作出反应。
条件反应
在经典条件反射中,条件反应(CR)是对先前中性刺激的习得反应。
在伊万·巴甫洛夫的经典条件反射实验中,狗的流口水是对铃声的条件反应。
获得
将中性刺激与无条件刺激配对以产生条件反应的过程。
在初始学习期间,获得描述了有机体如何学会将中性刺激与无条件刺激联系起来。
消退
在心理学中,消退是指通过打破条件刺激与无条件刺激之间的联系,逐渐削弱条件反应。
当条件刺激反复呈现而没有无条件刺激时,条件反应的减弱会发生。
例如,当铃声反复响起,而没有食物呈现时,巴甫洛夫的狗逐渐停止在听到铃声时流口水。
自发恢复
自发恢复是指在消退后一段时间内,条件反应(以较弱的形式)重新出现的现象。
这是在休息期后,当单独呈现条件刺激时,已消退的条件反应重新出现。
例如,当巴甫洛夫在消退条件反应几天后再次响起铃声时,狗又开始流口水。
泛化
在心理学中,泛化是指对与原始条件刺激相似(但不完全相同)的刺激作出相同反应的倾向。
例如,在巴甫洛夫的实验中,如果狗被训练成对铃声流口水,它后来可能会对更高音调的铃声流口水。
辨别
在经典条件反射中,辨别是个体学会区分相似刺激并对其作出适当反应的过程。
例如,最终,巴甫洛夫的狗学会了区分两个铃声的不同,并不再对非食物铃声流口水。
高级条件反射
高级条件反射是指将一个条件刺激与一个新的中性刺激配对,以创建第二个条件刺激。例如,铃声(CS1)与食物(UCS)配对,使铃声引起流口水(CR)。然后,将光(NS)与铃声配对。
最终,即使没有食物,仅光就能引起流口水。这展示了高级条件反射,其中条件刺激(铃声)作为无条件刺激来条件化新的刺激(光)。
批判性评价
优势
实际应用
经典条件反射的原则已在行为疗法、教育和广告等领域广泛且有效地应用。诸如系统脱敏等疗法利用经典条件反射帮助消除恐惧和焦虑。
行为主义方法已被用于治疗恐惧症,以及系统脱敏。患有恐惧症的个体被教授放松技巧,然后制定从最不令人害怕到最令人害怕的恐惧对象层次。
然后按照这个顺序呈现刺激,个体学会将刺激与放松反应联系起来(经典条件反射)。这是反向条件反射。
解释非自愿行为
经典条件反射有助于解释一些反射性或非自愿行为,如恐惧症、情感反应和生理反应。该模型展示了这些行为如何通过经验习得。
经典条件反射过程可能解释某些其他精神障碍的某些方面。例如,在创伤后应激障碍(PTSD)中,患者倾向于对创伤事件发生时存在的刺激表现出经典条件反射反应(Charney et al., 1993)。
然而,由于并非所有接触创伤事件的人都会发展成PTSD,因此必须涉及其他因素,如个体对事件作为压力源的评估差异和恢复环境,如家庭和支持团体。
有大量实验证据支持
有关获取、消退、泛化和辨别等基本现象有大量的实验证据。巴甫洛夫最初的狗实验和随后的研究已在动物和人类中展示了经典条件反射。
有许多实验室演示表明,人类参与者可以通过经典条件反射习得行为。相对容易通过经典条件反射和消退条件反应,如眼睑反射和皮肤电反应。
经典条件反射理论的一个优势在于它是科学的。这是因为它是基于由控制实验进行的经验证据。例如,巴甫洛夫(1902)展示了如何使用经典条件反射使狗对铃声流口水。
支持还原论方法的人认为它是科学的。将复杂行为分解成小部分意味着它们可以进行科学测试。然而,有些人认为还原论观点缺乏有效性。因此,虽然还原论是有用的,但它可能导致不完整的解释。
劣势
忽视了生物学倾向
生物体对某些刺激比其他刺激更容易产生联想。然而,经典条件反射并不能充分解释先天倾向和偏见。
经典条件反射强调从环境中学习的重要性,并支持后天因素超过先天因素。
然而,仅用“先天因素或后天因素”来描述行为是有限的,这种尝试低估了人类行为的复杂性。更有可能的是,行为是由先天(生物学)和后天(环境)之间的相互作用决定的。
缺乏解释力
经典条件反射对它所描述的联想背后的认知过程提供的见解有限。
然而,将经典条件反射应用于理解更高层次的心理功能,如记忆、思维、推理或问题解决,已被证明更加困难。
即使行为疗法,即条件反射原理在人类行为中的一个较为成功的应用,也已经让位于认知行为疗法(Mackintosh, 1995)。
可疑的生态效度
虽然实验室研究支持经典条件反射,但有人质疑它在自然环境中的适用性。关于经典条件反射在实验室外是否自动且不可避免存在争议。
在正常成年人中,通过指示可以克服条件反射过程:简单地告诉参与者无条件刺激不会出现,就会立即失去条件反应,否则这种反应只会慢慢消退(Davey, 1983)。
大多数实验参与者都意识到实验者的条件关系(刺激与反应之间的关系),而在缺乏这种意识的情况下,往往无法表现出条件反射的证据(Brewer, 1974)。
证据表明,人类要表现出经典条件反射,需要有意识地意识到条件刺激(CS)和无条件刺激(US)之间的联系。这与传统理论相矛盾,传统理论认为人类有两种独立的学习系统——一种是有意识的,另一种是无意识的——允许在没有有意识意识的情况下发生条件反射(Lovibond & Shanks, 2002)。
在非常年幼的儿童或有严重学习障碍的人与较大的儿童和成人之间,在各种操作条件反射和辨别学习实验中的行为也存在重要差异。
这些差异主要归因于语言发展(Dugdale & Lowe, 1990)。这表明,人们拥有比仅仅形成条件刺激和无条件刺激之间联想更为高效的语言基础学习形式。
伦理问题
经典条件反射的原理引发了关于未经同意操纵行为的伦理问题。这一点在广告和政治中尤为明显。
- 偏好操纵 – 经典条件反射可以创建与某些品牌、产品或政治候选人之间的积极联想。这可以在个人理性思考之外操纵偏好。
- 鼓励冲动行为 – 条件反射技术可能通过建立与这些行为的积极联想来鼓励冲动购物、不健康饮食或高风险财务选择等行为。
- 利用脆弱性 – 广告商或政治活动可能利用条件反射技术针对和影响易受伤害的人群,如年轻人、老年人或有心理健康问题的人。
- 减少人类自主性 – 极端情况下,使用经典条件反射技术将人类简化为对刺激做出可预测反应的自动机。这是伦理上令人担忧的。
决定论理论
对经典条件反射理论的最后批评是它是决定论的。这意味着它不允许个体有任何自由意志。因此,一个人对其通过经典条件反射学会的反应(如恐惧症)没有任何控制能力。
决定论方法对心理学作为科学也有重要影响。科学家们感兴趣的是发现可用于预测事件的规律。
然而,通过创造一般的行为规律,决定论心理学低估了人类的独特性和选择自己命运的自由。
先天因素在经典条件反射中的作用
行为主义者认为所有学习都是由经验驱动的,而不是先天因素。经典条件反射体现了环境影响。然而,我们的进化历史使我们倾向于更容易学习某些联想。因此,先天因素也起着作用。
示例 1
例如,创伤后应激障碍(PTSD)部分是由于创伤事件中的强烈条件反射发展而来的。创伤期间经历的情绪导致杏仁核中的神经活动,从而在条件刺激和无条件刺激之间形成强烈的联想学习(Milad et al., 2009)。
PTSD患者表现出增强的恐惧条件反射,反映在对条件威胁线索的杏仁核反应比创伤暴露对照组更强。除了强烈的初始条件反射外,PTSD患者对条件恐惧刺激的消退速度较慢。
在消退回忆测试中,PTSD患者未能显示出对已消退和未消退线索之间的皮肤电导反应差异,表明恐惧消退的保留受损。PTSD患者的消退保留不足对应于腹内侧前额叶皮层和海马体激活减少以及背侧前扣带回皮层在消退回忆时的反应增强。
示例 2
在食物条件反射的有影响力的研究中,John Garcia 发现老鼠很容易将味道与药物引起的恶心联系起来,即使疾病发生在几小时后。
然而,将恶心与视觉或声音联系起来则要困难得多。这表明条件反射并不对任何刺激配对都同样发生。相反,进化使生物体更容易学习一些有助于生存的联想,如将气味与疾病联系起来。
示例 3
味觉和营养的进化意义确保了味觉偏好的经典条件反射具有强大的适应性和韧性,使其难以逆转(Hall, 2002)。
在这些研究中,反复的味觉-营养配对导致关联的过度学习,使其更难消退。
学习是过度训练的、情境特定的,并且容易受到恢复效应的影响,即使经过消退训练也能维持条件行为。
经典条件反射与操作条件反射
总之,经典条件反射是关于被动的刺激-反应联想,而操作条件反射是关于主动连接行为与后果。经典条件反射作用于反射,而操作条件反射作用于自愿行为。
- 刺激与后果:经典条件反射关注将两个刺激联系在一起。例如,将铃声(中性刺激)与食物(引发反射的刺激)配对,会在听到铃声时产生唾液分泌的条件反应。操作条件反射关注将行为与随后的后果联系起来。如果一个行为被强化,它会增加;如果被惩罚,它会减少。
- 被动与主动:在经典条件反射中,有机体是被动的,对条件刺激自动作出反应。操作条件反射要求有机体主动执行一个行为,然后该行为被强化或惩罚。有机体作用于环境。
- 非自愿与自愿:经典条件反射涉及非自愿的、反射性的反应,如唾液分泌、眨眼等。操作条件反射塑造由有机体控制的自愿行为,如按压杠杆。
- 联想与强化:经典条件反射依赖于将刺激关联起来以创建条件反应。操作条件反射依赖于使用强化和惩罚来增加或减少自愿行为。
学习检查
- 在伊万·巴甫洛夫著名的实验中,他在给狗喂食粉末之前摇铃。最终,狗在听到铃声时就会流口水。请识别巴甫洛夫实验中的中性刺激、无条件刺激、无条件反应、条件刺激和条件反应。
- 一名学生喜欢周五下课后和朋友出去吃披萨喝啤酒。每当一个朋友向小组发送有关周五计划的信息时,这名学生立即感到高兴和兴奋。这位朋友开始在周四发送信息,希望学生感到更快乐。请解释这是一个经典条件反射的例子,并识别 UCS、UCR、CS 和 CR。
- 一名大学生在车祸后受到创伤。她现在每次上车时都会感到害怕。如何使用消退来消除这种习得的恐惧?
- 一位教授总是在进行突击测验前把书拍在讲台上。学生们现在一听到书拍声就会感到焦虑。这是经典条件反射吗?如果是,请识别 NS、UCS、UCR、CS 和 CR。
- 对比经典条件反射和操作条件反射。它们有哪些相似之处和不同之处?请提供每个类型条件反射的原创示例。
- 如何将经典条件反射的原则应用于帮助学生克服考试焦虑?
- 解释味觉厌恶学习是如何成为一种适应性的经典条件反射。请提供一个原创示例。
- 什么是二级条件反射?请提供一个示例并识别刺激和反应。
- 消退在经典条件反射中的作用是什么?如何在认知行为疗法中使用消退来治疗焦虑障碍?
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引用来源
本文翻译自以下网站:
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