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Zusammenfassung Lernen Generelle Anmerkung: alle Exkurse weggelassen. Einmal drüberlesen beim Lernen. 7.1 Aspekte des Lernens 

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Fähigkeit, Verhalten durch Erfahrung zu verändern o Verhaltensmuster und Reaktionen des Nervensystems werden durch Lernerfahrung modifiziert  Auch bereits gelernte Muster können wieder umgelernt werden  Enger Zusammenhang von Lernen und Vergessen o Existierende Umwetbedingungen können durch Lernprozesse modifiziert / kontrolliert werden Evolutionärer Nutzen: in einer sich ständig verändernden Umwelt überleben o Nimmt in der Rangfolge der phylogenetischen Stammesentwicklung bis hin zum Menschen rapide zu o Gene bestimmen weitgehend vorprogrammierte Verhaltensverläufe -> in diese kann hineingelernt werden  Lerndispositionen: Fähigkeiten, zu lernen  Je mehr Flexibilität, desto angewiesener ist ein Organismus auf das Lernen Inhalte: Gefahr, Sprache, Gesang, Tanz, Mathematik, Emotionsregulation Lehren: prinzipiell kann das, was gelernt werden kann, auch gelehrt werden (Grundlage von Praktiken und Institutionen) Quellen: Wirkungen eigenen Verhaltens (= Konditionierung), Beobachtung des Verhaltens anderer (= Modelllernen), Manipulieren von Symbolen (= Sprache) und Objekten (= Handfertigkeiten)

7.1.1 Zur Definition des Begriffs „Lernen“  

Alltagsverständnis: Erwerb von Wissen, sprachlichen und motorischen Fertigkeiten Psychologie: relativ überdauernde Veränderungen der Auftretenswahrscheinlichkeit bestimmter Verhaltensweisen in bestimmten Reizsituationen (=Verhaltenspotenzial), als direkte Folge von Erfahrung (=Begegnungen mit gleichen oder ähnlichen Reizsituationen) o Also keine Entwicklungs- oder Reifungsprozesse oder temporäre Bedingungen des Organismus  Praktisch schwer abzugrenzen (Interaktion von Erb- und Umwelteinflüssen) o Also nicht deterministisch definiert (Wahrscheinlichkeit statt Verhalten)  Verhaltenspotenzial kann sich erhöhen, obwohl das Verhalten selbst nicht gezeigt wird (Latentes und implizites Lernen) o Wichtig: Reversibilität = durch Gegenkonditionierungen muss das gelernte Verhalten rückgängig gemacht werden können  Abgrenzung zu Prägung (= irreversibel)

7.1.2 Der Lernprozess 

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Globaler Verlauf: o Input = Informationen aus der Umwelt, Abgleich mit bereits gespeicherten Informationen, Verknüpfung, Speicherung o Output = Informationen können in anderen (ähnlichen) Situationen abgerufen werden  Reaktion = Verhalten Unterschiedliche Lernarten und Forschungsparadigmen

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Habituation = Gewöhnung an einen Reiz: bei wiederholter Darbietung nicht mehr die ursprüngliche Verhaltensreaktion Assoziationslernen  Klassische Konditionierung = Lernen von Signalen = assoziative Verknüpfung einer Reaktionsweise mit zuvor neutralem, dann auslösendem Reiz  Operante Konditionierung = instrumentelle Konditionierung = aktiv gezeigtes Verhalten wird durch die Art der nachfolgenden Bekräftigung gefestigt oder gemindert Verbales Lernen = Einprägen von Symbolzuordnungen in Sequenzen oder durch Assoziationsbildung (Gedächtnisforschung) Komplexes und kognitives Lernen = Lernen von Begriffen und Konzepten, Bildung von mentalen Strukturen der Wirklichkeitsrepräsentation (Regellernen) Modelllernen = Imitations-, Beobachtungs-, Nachahmungslernen = Aneignung und Übernahme neuer Verhaltensweisen aufgrund der Beobachtung erfolgreichen fremden Verhaltens

7.2 Habituation und Sensitivierung 

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Einfachste Art von Lernen: allmähliche Abschwächung einer Verhaltensreaktion auf einen Reiz, die auftritt, wenn er mehrfach hintereinander wiederholt wird (zunächst erregender, aber ungefährlicher Reiz wird durch häufige Wiederholung automatisch ignoriert) o Kann nach mehrfacher Durchführung wochenlang andauern o Orientierungsreaktion = Reaktion auf das erste Auftreten  Bei Wiederholung zum Abfall der Reaktionsstärke, bis diese völlig ausbleibt  Reaktionsstärke nimmt nur ab, wenn dem Reiz keine Bedeutung beigemessen wird o Abgrenzung Konditionierung: Keine Assoziationen, keine Bekräftigung / Belohnung Genetisch bedingte, artspezifische biologische Einschränkungen / Constraints der Lernbereitschaft / Lernfähigkeit o Artspezifisch: Hunde gewöhnen sich an Laubrascheln, Hasen nicht o Können schon einsetzen, bevor ein Organismus auf einen auslösenden Reiz reagiert (Katzen jagen keine Mäuse, wenn sie mit diesen oft konfrontiert waren, bevor ihr Jagdtrieb einsetzte)  Vmtl. Werden auch bei Menschen selektive Vorlieben oder Aggressionshemmungen aufgebaut (später durch Konditionierung bekräftigt) Abgrenzung Sensitivierung = Prozess, bei dem der Organimus lernt, eine Reaktion auf einen Reiz zu intensivieren, wenn diesem ein bedrohlicher / schmerzhafter Reiz folgt

7.3 Klassische Konditionierung 

Lernprozess, in dessen Verlauf ein zuvor neutraler Reiz mit einem anderen verhaltensauslösenden Reiz durch wiederholtes gemeinsames Auftreten assoziiert wird (=Stimulus-Response-Assoziation) und die Reaktion schließlich auch allein auslöst o Unkonditionierte Reaktion (UCR, UR) = reflexartig ausgelöste Verhaltensweise ohne Lernen o Unkonditionierter Reiz (UCS, US) = originär auslösender Stimulus  Kann durch einen fast beliebigen neutralen Reiz ersetzt werden o Konditionierter Reiz (CS) = neutraler Reiz, der nach mehrfacher Paarung schließlich die Reaktion auslösen kann und zum konditionierten Stimulus wird o Konditionierte Reaktion (CR) = ausgelöste Reaktion

Zwei Ansichten:  Ist der UR ähnlich, aber nicht identisch -> Reizsubstitution (Ersetzung)  Ist eine Vorbereitung auf den US, keine Reaktion auf ihn (da der CS Information auf den folgenden US liefert), also eher Assoziationsbildung als Reizsubstitution Verstärkung / Reinforcement = mehrfache zeitliche Kopplung von CS und US 

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7.3.1 Gesetzmäßigkeiten der klassischen Konditionierung 

Drei Phasen der klassischen Konditionierung  Erwerb = Akquisition o Durch wiederholte Paarung von CS und UCS wird eine Assoziation zwischen beiden Stimuli gebildet o Jede weitere Wiederholung führt zu Verstärkung der Verbindung und zur Erhöhung der Häufigkeit/Intensität der Verhaltensweise o Verschiedene zeitliche Konditionierungsmuster: i.d.R. finden Konditionierungsreaktionen nur statt, wenn CS und US in engem zeitlichen Zusammenhang stehen (= Zeitliche Kontifuität)  Simultankonditionierung = CS und US treten annähernd gleichzeitig auf  Generell geringere Lernergebnissen(da CS nicht so gut als Prädiktor interpretiert werden kann)  Verzögerte Konditionierung = CS beginnt zeitlich früher als US  Spurenkonditionierung = CS beginnt zeitlich früher, hört vor dem US auf (Zeitintervall zw. CS und US)  Rückwärtskonditionierung = CS erfolgt zeitlich nach US, nur selten möglich  Schlechteste Lernergebnisse (Schwierigkeiten verschwinden aber bei Training)  da CS nicht so gut als Prädiktor interpretiert werden kann = kein konkreter Signalwert für US  Temporal bedingte Reaktion = Sonderform: auch das Zeitintervall zwischen wiederholtem CS-CS ist lernbar [wird CS in gleichen Abständen wiederholt, zeigt der Organimus CR bereits vor dem nächsten CS) o Am effektivsten: Verzögerte oder Spurenkonditionierung  Löschung = Extinktion; Abschwächung o CS wird wiederholt ohne ein Reinforcement durch den US dargeboten, erlernte Reaktion (CR) auf den CS erlischt allmählich  Abschwächung muss nicht unbedingt Löschung bedeuten, gelernte Assoziation wird nur nicht mehr gezeigt (könnte auch durch Hemmung der CR entstehen)  Bei der operanten Konditionierung entsteht dies, wenn die gelernte Reaktion nicht mehr bekräftigt wird o Generalisationsdekrement = analog zur Generalisierung = auch auf ähnliche Reize zum CS wird nicht mehr reagiert (je ähnlicher, desto weniger) o Extinktionswiderstand = Schizokinese = andere begleitende Reaktionen der CR werden nicht gelöscht (Kriegsveteranen reagieren auch 15 Jahre nach Krieg mit heftigen emotionalen Reaktionen auf Gefechtsalarm)  Spontanerholung = Wiederauftreten der zuvor extingierten CR nach Ruhepause (durch mehrere Extinktionsdurchgänge bis zum Verschwinden gelöschte Reaktion kann nach

Ruhephase durch einen erneut verabfolgten CS spontan wieder ausgelöst werden (mit einem Teil ihrer ursprünglichen Intensität)) o Oder: bei erneuter gemeinsamer Darbietung von CS du US gewinnt die konditionierte Reaktion schneller wieder an Stärke, als vor der Pause (= Phänomen der Ersparnis) o Spricht dafür, dass es sich bei der Extinktion um einen Hemmungsprozess handelt o Erst sorgfältiges & wiederholtes Extinktionstraining kann die CR am Auftreten hindern o Interpretation Kognitionspsychologie = Organismus lernt, Folgeereignisse vorherzusagen  Reinforcement = Bestätigung der Vorhersage -> Aneignung der Assoziation  Extinktion = Kein Reinforcement = Umweltverhältnisse verändern sich, CS hat keine Vorhersagewert mehr, Vorhersage wird unterdrückt  Spontanerholung = Nach einiger verflossener Zeit wird die Vorhersage noch einmal überprüft Gegenkonditionierung 

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Da Extinktion nicht bedeutet, dass die CR nie wieder auftritt, werden in der Verhaltenstherapie Maßnahmen zur Gegenkonditionierung vorgenommen o Erlernte ungewünschte CR auf einen Stimulus CS soll gelöscht werden o In Gegenwart des CS wird ein mit CR unvereinbares positives Verhalten ausgelöst  Die gleiche Reizsituation wird nun zum Auslöser erwünschten Verhaltens Systematische Desensibilisierung, Implosionstechnik (= flooding), aversives Lernen (stark verlockende Reize [Drogen] werden mit stark aversiven Reizen [Übelkeit] präsentiert)

7.3.3 Generalisation und Diskrimination 

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Reizgeneralisation = ähnliche Stimuli gleicher Modalität (z.B. versch. Glockentöne) lösen die gleiche CR aus; Wirksamkeit des CS generalisiert o Effektivität umso höher, je ähnlicher zum Original-CS (Menschen halten bei Ampelgelb eher, wenn es ins Rötliche geht)  Generalisationsgradient = Stärke der Generalisation nach Ähnlichkeit mit CS  Für unterschiedliche Modalitäten unterschiedlich steil  Für unterschiedliche Individuen bei gleicher Modalität unterschiedlich steil o Hoher Evolutions- bzw. Anpassungswert: in ähnlichen Situationen erfolgreich reagieren Reaktionsgeneralisation = die CR sieht anders aus als die UR, weil insbesondere bei aversiver Konditionierung mit aversiven Stimuli die Reaktion sich ausweitet, da andere Reakrionen it aktiviert und konditioniert werden (statt nur die Pfote zurückzuziehen, entsteht eine allgemeine Furchtreaktion) o Emotionale Komponenten werden mitkonditioniert, Konditionierung kann schon aufgrund einer einzigen Kopplung des neutralen mit dem furchterregenden Reiz stattfinden (Trauma) o Von generalisierbarer Erregbarkeit zu unterscheiden (tritt bei Konditionierung mit aversiven Reizen auf und kann die urspr. konditionierten Reaktionen überlagern) Reizdiskrimination = Organismus lernt, nicht mehr mit der CR auf dem CS ähnliche Reize zu reagieren; Diskriminationsfähigkeit wird geschärft

Komplementär zur Generalisierung, einander ergänzende Prozesse Durch selektive Verstärkung und Extinktion Differenzielles Reinforcement = Ähnliche CS werden abwechselnd präsentiert, aber nur auf einen folgt der UCS, sodass die CR nur noch bei eben diesem gezeigt wird  Der andere CS wird zum Signal, die CR zu unterdrücken Konditionierung höherer (zweiter) Ordnung = ein einmal gefestigter, installierter CS übernimmt in weiteren Konditionierungen die Rolle des US und ermöglicht die Konditionierung eines weiteren neutralen Reizes o Dazu ist es nötig, den ersten Konditionierungsschritt durch Wiederholungen vor der Löschung zu bewahren (zwischenzeitliches Reinforcement) Konditionierte Furchtreaktion = Little Albert (Watson & Rayner, 1920) o Beliebige zunächst neutrale Stimuli erhalten eine Angstbesetzung o Sehr löschungsresistent, emotionale Reaktionen bleiben im autonomen Nervensystem auch erhalten, wenn beobachtbare motorische Reaktionen verschwunden o o o

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7.3.5 Anwendungsbeispiele 

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Insulinreaktionen und Placeboeffekt o Klassische Konditionierung eines Insulinschocks  Eine Überdosis Insulin (US) wurde Ratten mit einer Injektionsnadel (CS) verabreicht  Schon bald zeigten die Ratten die schockartige Bewusstlosigkeit (UR) beim Anblick der Nadel, eine Kochsalzlösung in der Spritze führte zur gleichen Reaktion (komplexes Muster physiologischer und muskulärer Reaktionen)  Analog dazu lassen sich wirksame Medikamente für eine Zeit absetzen und durch gleich aussehende Medikamente ersetzen, ohne dass der Effekt verschwindet  Auch Gegenstände, Personen oder Zeremonien, die mit der üblichen Behandlung auftreten können die Rolle des CS übernehmen Konditionierung des Immunsystems o Konditionierte Geschmacksaversion: Ratten bekamen kurz nach einer wohlschmeckenden Zuckerlösung eine übelkeitserregende Substanz injiziert, sodass sie die wohlschmeckende Flüssigkeit vermieden  Die übelkeitserregende Substanz schädigte das Immunsystem: Tiere, die sie oft bekamen, starben  Überraschend: Auch Tiere, die sich in der Extinktionsphase befanden, also nur die Zuckerlösung erhielten, starben!  Die Zuckerlösung (CS) wurde zum konditionierten Signal für die Unterdrückung der Antikörperbildung des Immunsystems (UR = Immunsuppression) o Auch in weiteren Untersuchungen bestätigt: unterschiedliche humorale sowie zelluläre Immunreaktionen lassen sich konditionieren (sowohl Stärkungen, als auch Schwächungen)

7.3.6 Kognitive Faktoren und neuere Entwicklungen 

Begriffe o Kontiguität = Auftreten zweier Reize in großer zeitlicher und räumlicher Nähe o Kontingenz = verlässliche Vorhersage von US durch CS

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Kognitive Erklärungen des Assoziierungsprozesses o Vorhersagbarkeit = Erwartbarkeit des US durch Wissen über die Beziehung von CS und US (durch CS erhöht sich die Auftretenswahrscheinlichkeit des US)  Notwendige Bedingung der KK ist also nicht die zeitliche Kontiguität und nicht die Häufigkeit des gemeinsamen Auftretens, sondern die verlässliche Vorhersage  Empirisch: Stärke der Konditionierung entspricht der Verlässlichkeit des CS als Prädiktor!  Spricht für ein bewusstes oder unbewusstes Optimierungsprinzip: Konzentration auf Reize, die unmittelbar vor dem aversiven Stimulus auftreten und nicht zu einem anderen Zeitpunkt  Für bestmögliche Vorhersage o Emotion und Vorhersagbarkeit = bei aversiven CS wird sein Ausbleiben zum Signal für Sicherheit  Gibt es kein eindeutiges Signal für Sicherheit, sind sie ununterbrochen ängstlich (-> Kindern geht es beim Zahnarzt besser, wenn dieser Schmerz zuverlässig ankündigt) o Blockierung und Verdeckung  Blockierung = ein möglicher CS, der keine zusätzliche Information enthält, als die bekannte / bereits erlernte, wird nicht konditioniert (wird zu der Glocke noch eine Lampe dargeboten, wird diese nicht konditioniert)  Denn: der bedeutsame Reiz (US) muss den Organismus überraschen, damit er nach einem erklärenden Reizereignis sucht  Verdeckung: Früher gelerntes / auffälligeres / intensiveres prädiktives Signal verdeckt ein gleichwertig prädiktives. o Welches Signal intensiv ist, wird durch die Preparedness einer Art bestimmt: z.B. sind Farben für Fledermäuse irrelevant  Abgrenzung zur Konditionierung höherer Ordnung: Bei der KhO sagt CS1 CS2 vorher, bei der B werden CS1 und CS2 gleichzeitig dargeboten und einer ist überflüssig o Sensorische Präkonditionierung = Assoziative Konditionierung = Zwei neutrale Reize werden miteinander gepaart (=latente Assoziation), dann wird einer der beiden zum CS für ein aversives Ereignis (Konditionierung, der gepaarte Reiz wird automatisch auch zum Prädiktor für den US (= latentes Lernen / latente Konditionierung)

7.3.7 Modelle klassischer Konditionierung 

Rescorla-Wagner-Modell = klassisches Konditionieren besteht in der zunehmenden Bildung von Assoziationen zwischen CS und US o Erste Annahme: Stärke der Assoziationsbildung (Lernfortschritt) hängt von dem jeweils noch bestehenden Überraschungswert (Nichtvorhersagbarkeit) ab  Konditionierungsbeitrag eines jeden folgenden Konditionierungsdurchgangs wird mit jedem Mal geringer o Zweite Annahme: Vorhersagbarkeit des US wird durch die Anwesenheit aller möglichen CS bestimmt  Stehen in der Güte, den US vorherzusagen, in Konkurrenz: ist bereits eine sehr gute Vorhersagbarkeit hergestellt, werden weniger CS dazukonditioniert  Erklärt Blockierung und sensorische Präkonditionierung

Abwandlung nach Wagner: Bedeutung des Kurzzeitgedächtnisses (Lernwiederholungen) steht im Fokus  Solange der US noch unerwartet auftritt, bedarf es einer aktiven Wiederholung (Rehearsal) im KZG, um die CS-US-Verbindung zu festigen  Bei zunehmender Vorhersagbarkeit nimmt das Rehearsal ab und der Lernfortschritt wird geringer  Auch dieser Ansatz erklärt Blockierung (es können sich keine zusätzlichen Assoziationen zu dem US bilden, weil kein Rehearsal im KZG stattfindet) -> CS2 löst keine Suche im KZG aus Modell des Hypothesentestens = Generieren und Testen von kognitiven Regeln („wenn…, dann…) o Jeder bestätigende Durchgang verstärkt die Regel, jeder widersprüchliche Vorgang schwächt die Regel  Erklärt Blockierung: es sind nicht zwei Regeln für dasselbe Phänomen nötig o Kognitives Einschätzen des Informationswertes von Stimuli beeinflussen den Lernverlauf Meist nicht diskutiert: inwieweit sind Bewusstseinsvorgänge nötig? o

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7.3.8 Biologische Einschränkungen 

Artspezifische Lerndispositionen = Preparedness = alle Organismen weisen (genetisch) bedingte Einschränkungen (Constraints) auf, wodurch begrenzt wird, was sie überhaupt (durch Konditionierung) lernen können o Lernfähigkeit als Ergebnis der stammesgeschichtlichen Anpassung  Mehr oder weniger eng in genetisch vorgegebenen Rahmen angeborenen Verhaltens eingebettet  Organismen sind für unterschiedliche Reiz-Reaktions-Verbindungen auch unterschiedlich gut vorbereitet (unterschiedliche Leistungen in unterschiedlichen Funktionskreisen des Verhaltens) o Beispiel Geschmacksaversionskonditionierung  Unzulässige Generalisierung: jeder beliebige neutrale Reiz kann ein CS werden  Stattdessen werden bestimmte Reizeigenschaften dispositional mit bestimmten Reaktionen verbunden o Kürzere Lernzeiten und höhere Löschungsresistenzen  Ratten lernen Nahrungsaversionen nur, wenn der CS ein Geschmacksreiz ist und eine Schockaversion nur, wenn der CS ein Licht-/Tonreiz ist  Kontinuum der Bereitschaft für Reiz-Reaktionsverbindungen  Von Instinkthandlungen über vorbereitete/unvorbereitete Handlungen bishin zu Assoziationen  Merke: Assoziationen = contrapreparedness

7.3.9 Neuronale Basis elementarer Lernprozesse und Aplysia-Modell 

Biopsychologie: komplexe Vorgänge assoziativen Lernens höherer Organimen als Variationen eines oder weniger fundamentaler neurophysiologischer Vorgänge o Ermöglicht den Rückgriff auf extrem einfach aufgebaute Nervensysteme zurück  Beispiel Meeresschnecke Aplysia: 20.000 Neuronen

Kontraktionen von Kiemen, Siphon und Mantelgerüst lassen sich habituieren, sensitivieren und konditionieren Neuronale Habituation 

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Zunächst heftige Rückziehreaktion von Kiemen und Siphon wird bei mehrfacher Reizung durch leichte Berührung schrittweise schwächer und habituiert dann vollständig  Schnelle Abnahme der Transmitterausschüttung durch das Sensorische Neuron, schließlich genügt diese nicht mehr, um das Motoneuron von Kiemen und Saugrohr ausreichend zu erregen  Verursacht durch Abnahme des CA++Ionen-Einstroms in die sensorische Synapse mit jedem neuen Aktionspotenzial Neuronale Sensitivierung

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Umgekehrter Prozess: starke aversive Stimuli am Schwanz, gepaart mit einem schwachen taktilen Reiz am Siphon führen zu einer starken Transmitterausschüttung. Nach einer Weile auch schon durch schwachen taktilen Reiz am Siphon  Verursacht durch Kopplung zw. sensorischem Neuron des Schwanzes und der Verbindung von Neuron, Siphon und Motoneuron über faszilitiertes Interneuron (bewirkt präsynaptische Erregung der sensorischen Neurone des Siphon...