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동물의 연합학습과 조건화

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동물의 학습

손다이크의 퍼즐 상자, 이 안에 있는 고양이는 상자 안의 페달을 누름으로써 나올 수 있다

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파블로프고전적 조건화 실험에서, 배고픈 개에게 먹이를 주기 전에 메트로놈 소리 같은 임의적인 자극을 제시하면, 몇 번의 시행이 있은 후 먹이(무조건 자극, UCS)에 의한 타액 분비(무조건 반응, UCR)뿐만 아니라 먹이 제시의 신호로 주어졌던 메트로놈 소리(조건 자극, CS)에도 타액 분비(조건 반응, CR)가 일어났다.

그러나 무조건 자극(먹이)의 제시없이 조건 자극만 계속 제시하게 되면 조건 반응의 소거(消去)가 일어난다.

손다이크의 실험에서는, 고양이를 퍼즐 상자 안에 넣고 고양이가 상자에서 탈출하는 데 걸리는 시간을 측정했다(도구적 조건화). 그 결과 초기 시행에서 고양이는 맹목적으로 행동하다가 우연히 올바른 행동을 하게 되는데, 시행이 거듭될수록 고양이는 상자에 넣어지는 즉시 효율적으로 올바른 반응을 하게 된다.

스키너의 실험에서는 실험실 쥐가 먹이를 얻기 위해 스키너상자 안의 한쪽 벽에 돌출된 작은 지렛대를 눌러야 했다. 고전적 조건화와 도구적 조건화 둘 모두에서, 실험자는 2가지 사상(事象)들 사이의 시간적 관계를 배열한다. 즉 파블로프의 실험에서는 조건 자극을 제시한 후 항상 먹이를 주었고, 스키너의 실험에서는 쥐가 지렛대를 누르면 항상 먹이를 주었다.

그런데 대부분의 경우 이 두 사상 사이의 시간 간격이 길어지면 연합을 학습하는 능력이 심각한 방해를 받는다.

연합학습의 법칙

두 사상 간의 시간적 근접성은 조건화에 영향을 미치는 여러 요인들 가운데 하나이다.

여러 실험들에서 고전적 조건화는 조건 자극이 무조건 자극의 발생에 대한 가장 좋은 전조(前兆)일 때만 일어난다는 것이 보여졌다. 따라서 두 사상간의 관계를 확립하는 데 있어 시간적 근접성뿐만 아니라 두 사상간의 상관이 매우 중요하다. 그런데 동물들은 특정 종류의 자극과 특정 종류의 결과를 연합하는 고유의 성향이 있는 듯하다. 그래서 음식이나 물의 맛은 그 다음에 일어나는 병과는 쉽게 연합되지만 다른 고통스런 결과들과는 잘 연합되지 않는다.

반면에 버저 소리나 반짝이는 불빛 같은 외부 자극은 충격에 대한 신호로서는 쉽게 연합되지만 병과는 연합되기가 상당히 어렵다. 상한 음식이나 오염된 물은 맛을 통해서 가장 확실하게 판별해낼 수 있으므로, 섭취한 음식물의 맛과 그 다음에 일어나는 병을 연합시키는 성향이 있는 동물들은 미래에 자신에게 해로울 수도 있는 음식을 좀더 잘 피할 수 있게 된다.

반면에 고통스런 상해는 대개 날카롭거나 아주 뜨거운 사물에 접촉하는 것과 같은 외부 상황들에 의해 생긴다. 따라서 조건화의 기능은 '무엇이 생물학적으로 중요한 사건들을 일으켰는가'를 동물들이 알아낼 수 있도록 하는 것이다.

수행의 법칙

자극-반응 이론에서는 주어진 자극에 대한 새로운 반응의 발생 그 자체만으로 자극과 반응의 연결을 강화시키기에 충분하다고 본다.

그러나 손다이크는 반응에 특정 결과가 뒤따를 때에만 새로운 자극-반응 연결이 강화된다고 주장했다. 손다이크의 효과의 법칙은 만족스러운 결과가 뒤따르는 행동은 반복되고, 바람직하지 않은 결과를 가져오는 행동은 되풀이하려 하지 않으며 또 이를 통해 행동이 수정될 수 있다는 것이다. 그런데 수의적(隨意的) 반응들은 반응결과에 의해 수정될 수 있지만, 불수의적 반응들은 수정될 수가 없다.

조건화의 기능들

고전적 조건화를 통해 동물들은 어떤 새로운 물체가 음식과 관련되어 있다는 것을 학습하고서 미래에 이런 자극에 대해서는 음식과 관련된 행동을 할 수 있게 되며, 침략자의 출현과 연합된 어떤 신호에 대해서는 미리 방어적 행동을 취함으로써 위험으로부터 스스로 보호할 수 있게 된다.

그리고 도구적 조건화는 효과의 법칙을 통해 동물이 자신의 행동을 적응적인 방향으로 수정할 수 있도록 작용한다.

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