Riflesso di Pavlov, ricompensa di Thorndike, gabbia di Skinner: il condizionamento meccanico

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La Cura Ludovico usa un apprendimento meccanico inculcato tramite rinforzo negativo

Senza una qualche forma di attenzione (consapevole o inconsapevole) da parte dell’uomo, non esiste apprendimento, tuttavia quest’ultimo può essere di vario tipo: basati sulla riflessione e il ragionamento oppure «meccanici». Nel secolo scorso la psicologia dell’apprendimento si è sviluppata fino a diventare uno dei settori più importanti della psicologia. La scoperta delle basi dell’apprendimento aprì numerose possibilità di applicazione a scuola, in terapia, nello sport, nei corsi di lingua e nell’addestramento degli animali. C’è stato un momento in cui l’apprendimento, con Pavlov, Thorndike, Skinner e Watson ha rappresentato un tale centro di interesse per la ricerca psicologica che si è creduto di poter spiegare ogni aspetto della psicologia a partire dalle sue leggi. Oggi questa tematica rappresenta ancora un settore importante  della psicologia applicata alla pedagogia, ai processi lavorativi, all’informatica. All’inizio del Novecento il fisiologo ed etologo russo Ivan Petrovič Pavlov (Rjazan’, 14 settembre 1849 – Leningrado, 27 febbraio 1936) e lo psicologo americano Edward Lee Thorndike iniziavano separatamente una serie di studi sugli animali che posero le basi dell’analisi sperimentale dell’apprendimento «meccanico» .

Il riflesso di Pavlov

Pavlov ottenne meritatamente il premio Nobel 1904 per la Medicina e la Fisiologia grazie alle sue ricerche sul riflesso della salivazione, dei primi del Novecento. Egli si era accorto che al solo rumore delle ciotole posate sul pavimento prima della distribuzione del cibo, i cani producevano saliva anche se il cibo era fuori dalla portata del loro sguardo e del loro olfatto: anche se non vi era cibo, negli animali scattava un riflesso – quello della salivazione – che è la risposta naturale alla presenza del cibo. Ricreate condizioni simili in laboratorio, Pavlov constatò come fosse possibile trasformare un riflesso naturale o incondizionato (la salivazione in presenza di cibo) in riflesso condizionato (la salivazione in risposta al rumore della ciotola posata sul pavimento, oppure in risposta al suono di un campanello che preceda ogni volta la distribuzione del cibo). Il semplice fatto di associare allo stimolo incondizionato costituito dal cibo uno stimolo neutro come il suono di un campanello conferisce a quest’ultimo la stessa efficacia che ha il cibo nell’indurre la salivazione. Pavlov diede a questo stimolo (il suono del campanello) il nome di stimolo condizionato, definì riflesso condizionato la salivazione indotta dallo stimolo neutro (condizionato) ossia dal campanello, e chiamò rinforzo il cibo che veniva dato all’animale dopo il suono del campanello.
Pavlov fece anche una controprova per dimostrare come alla base di questo comportamento (salivazione al suono del campanello) vi fosse una associazione tra lo stimolo naturale e quello condizionato. Egli mostrò come fosse sufficiente eliminare il rinforzo (cibo), perché l’effetto dello stimolo condizionato si estinguesse nel giro di qualche prova. E infatti, se il cibo non segue al suono del campanello per un certo numero di volte, l’animale smette di produrre saliva al semplice suono del campanello (estinzione). In questo esperimento – riportato da tutti i testi di psicologia e di fisiologia – il cibo rappresenta un rinforzo positivo. È però anche possibile condizionare un animale facendo ricorso ad un rinforzo negativo o punizione; questo accade, ad esempio, quando un cane impara a ritrarre la zampa al suono di un
fischietto perché altrimenti riceverebbe una leggera scossa elettrica oppure un rimprovero dal suo padrone. Rinforzi positivi forniti quando l’animale compie il gesto voluto e rinforzi negativi quando compie il gesto sbagliato, sono alla base dell’ammaestramento degli animali, ma l’apprendimento per condizionamento pavloviano o «classico» non si verifica solo nel mondo animale, ma anche in quello
umano, basti pensare al regalo che si fa al bambino che prende un buon voto a scuola e le sgrida quando compie una marachella.

Riflesso di Pavlov nel marketing e al cinema

Anche il marketing e le pubblicità usano a proprio vantaggio il rinforzo positivo (oltre all’effetto alone): accostano ad esempio ripetutamente un prodotto (come un orologio) ad un endorser (come un attore bello e vincente) in modo che alla vista dell’oggetto (anche senza che venga indossato dall’attore) si materializzino i noi le qualità dell’endorser. Un esempio estremo di condizionamento umano indotto tramite rinforzo negativo è la “Cura Ludovico“, presente nel capolavoro del regista Stanley KubrickArancia Meccanica“, da cui è tratta la foto in alto nell’articolo: il protagonista è un violento e gli vengono somministrati dei farmaci che gli inducono sensazioni negative ed al contempo gli vengono mostrate immagini di violente. Il giovane in futuro, alla sola vista di una violenza, continuerà a provare le emozioni negative indotte dal farmaco anche senza che quest’ultimo gli sia somministrato.

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John Watson condiziona il piccolo Albert

Lo psicologo americano Iohn Watson riteneva che tutti gli apprendimenti fossero determinati dal condizionamento pavloviano e pensò che le stesse emozioni fossero il risultato di processi di condizionamento. A tale scopo cercò di dimostrare come la paura
derivi da una semplice procedura di associazione: l’esperimento fu condotto su un bambino, Albert, di 11 mesi. Ogni qualvolta il piccolo cercava di afferrare un morbido topo bianco (stimolo incondizionato), lo sperimentatore produceva un forte rumore (stimolo condizionato) che era in grado di spaventarlo. In breve tempo la sola vista del topo fu in grado di determinare la stessa risposta di paura (risposta condizionata) suscitata dall’intenso rumore. Questo esperimento fu molto criticato ed oggi, in base alle attuali norme etiche, replicarlo non sarebbe ammesso dalla comunità scientifica (per fortuna).

La ricompensa di Thorndike

L’apprendimento che si basa sul meccanismo dei tentativi ed errori fu studiato da Edward Lee Thorndike per mezzo delle cosiddette scatole a problema: un gatto affamato doveva imparare a spostare un chiavistello o tirare una cordicella per aprire la porticina di una gabbia e trovarvi del cibo (ricompensa).
La ricompensa costituita dal cibo o da una carezza è il metodo che generalmente adottano i padroni dei cani per farsi dare la zampa o far riportare una pallina. In questo tipo di condizionamento il comportamento è strumentale, in quanto comporta delle conseguenze: l’animale non avrà la ricompensa se non fornirà la risposta corretta compiendo una certa azione. L’animale arriva a dare la risposta giusta attraverso una serie di tentativi ed errori: col passare del tempo gli errori si riducono fino a scomparire, cosicché quando l’apprendimento è consolidato l’animale non si perde più in tentativi ma va dritto all’obiettivo. In questo caso la risposta che l’animale deve fornire non coincide con un riflesso (prima naturale e poi condizionato), come nel caso del condizionamento «classico» di Pavlov, ma in una azione modellata dal tipo di problema che l’animale deve risolvere.

La gabbia di Skinner

Il condizionamento strumentale è stato anche definito dallo psicologo americano Burrhus Skinner condizionamento operante: nella gabbia da lui costruita gli animali ricevono una ricompensa (cibo o acqua), o rinforzo, se premono una leva. Si può indurre un animale a premere una leva solo in presenza di un determinato stimolo luminoso o sonoro, o a premerla tre o quattro volte di seguito per ottenere una ricompensa: le
tecniche sono molteplici e si possono usare motivazioni diverse a seconda del soggetto (animale o umano) che è sottoposto all’esperimento. Questo tipo di apprendimento si verifica anche nella vita quotidiana senza che noi ce ne rendiamo conto: un bambino, ad esempio, imparerà più in fretta ad usare le parole invece del pianto per ottenere qualcosa se l’adulto «ricompenserà» le richieste verbali e non il pianto. Questa forma di apprendimento è stata anche definita modellamento attivo, in quanto il soggetto è attivamente impegnato nella ricerca della soluzione: compirà infatti una serie di tentativi fino a quando, eliminando gradualmente gli errori, non troverà la risposta corretta, ossia quella che viene rinforzata dallo sperimentatore.

Autorinforzo

È interessante notare come esistano anche delle forme di autorinforzo. Un giocatore che ha avuto un colpo di fortuna mentre indossava una certa cravatta potrà improvvisamente prediligere quella cravatta e decidere di portarla più spesso come segno di buon augurio: è in questo modo che si possono anche instaurare comportamenti bizzarri o vere e proprie superstizioni. Per esempio, una persona a cui sia capitato un fatto spiacevole dopo aver casualmente incontrato un conoscente può associare, per semplice contiguità, i due avvenimenti che in realtà non sono legati da alcun nesso di causa ed effetto e cercare di evitare quella persona oppure fare scongiuri ogni volta che la vede, nonostante ciò sia una evidente fallacia logica. Soltanto ragionando può comprendere l’inconsistenza di un simile comportamento. Non tutte le forme di autorinforzo, ovviamente, sono irrazionali o inutili. Spesso un successo o una soluzione brillante sono legati all’uso di una certa strategia che si è rivelata efficace: è perciò del tutto logico che in situazioni analoghe si cerchi di adottare il più possibile la strategia che in passato è risultata vincente.

Per approfondire, leggi anche: Associazione, effetto e rinforzo: le leggi del condizionamento

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