Klassische Konditionierung: Grundlagen, Prozesse & Anwendungen

Wir haben gesehen, dass Ereignisse in den Vereinigten Staaten im frühen zwanzigsten Jahrhundert dazu beitrugen, die Psychologie als Wissenschaft und das Lernen als legitimes Studienfeld zu etablieren. Gleichzeitig gab es wichtige Entwicklungen in anderen Ländern. Eine der bedeutendsten war die Arbeit von Iwan Pawlow (1849–1936), einem russischen Physiologen, der 1904 den Nobelpreis für seine Arbeit über die Verdauung erhielt.

Pawlows Vermächtnis für die Lerntheorie war seine Arbeit zur klassischen Konditionierung (Cuny, 1965; Hunt, 1993; Windholz, 1997). Während Pawlow Direktor des physiologischen Labors am Institut für Experimentelle Medizin in Petrograd war, bemerkte er, dass Hunde oft beim Anblick des Betreuers, der ihnen Futter brachte, oder sogar beim Geräusch der Schritte des Betreuers Speichel absondern würden. Pawlow erkannte, dass der Betreuer kein natürlicher Reiz für den Reflex des Speichelflusses war; vielmehr erlangte der Betreuer diese Fähigkeit durch die Verbindung mit dem Futter.

Die klassische Konditionierung ist ein mehrstufiger Prozess, der anfänglich die Präsentation eines unkonditionierten Stimulus (UCS) beinhaltet, der eine unkonditionierte Reaktion (UCR) auslöst. Pawlow präsentierte einem hungrigen Hund Fleischpulver (UCS), was dazu führte, dass der Hund speichelte (UCR). Um das Tier zu konditionieren, ist es erforderlich, wiederholt einen anfänglich neutralen Stimulus für kurze Zeit vor der Präsentation des UCS zu präsentieren. Pawlow verwendete oft ein tickendes Metronom als neutralen Stimulus. In den frühen Versuchen produzierte das Ticken des Metronoms keine Speichelbildung. Schließlich speichelte der Hund als Reaktion auf das Ticken des Metronoms vor der Präsentation des Fleischpulvers. Das Metronom war zu einem konditionierten Stimulus (CS) geworden, der eine konditionierte Reaktion (CR) auslöste, die der ursprünglichen UCR ähnelte (Tabelle 3.1). Wiederholte nicht verstärkte Präsentationen des CS (d. h. ohne den UCS) führen dazu, dass die CR in ihrer Intensität abnimmt und verschwindet, ein Phänomen, das als Extinktion bekannt ist (Larrauri & Schmajuk, 2008; Pawlow, 1932b).

Spontane Erholung tritt nach einer Zeitspanne auf, in der der CS nicht präsentiert wird und die CR vermutlich erlischt. Wenn der CS dann präsentiert wird und die CR zurückkehrt, sagen wir, dass sich die CR spontan von der Extinktion erholt hat. Eine CR, die sich erholt, wird nicht andauern, wenn der CS nicht erneut präsentiert wird. Paarungen des CS mit dem UCS stellen die CR in voller Stärke wieder her. Die Tatsache, dass CS–CR-Paarungen ohne große Schwierigkeit wiederhergestellt werden können, deutet darauf hin, dass die Extinktion kein Verlernen der Assoziationen beinhaltet (Redish, Jensen, Johnson, & Kurth-Nelson, 2007).

Generalisierung bedeutet, dass die CR auf Reize auftritt, die dem CS ähnlich sind (Abbildung 3.2). Sobald ein Hund darauf konditioniert ist, auf ein Metronom zu speicheln, das mit 70 Schlägen pro Minute tickt, kann er auch auf ein Metronom speicheln, das schneller oder langsamer tickt, sowie auf tickende Uhren oder Timer. Je unähnlicher der neue Stimulus dem CS ist oder je weniger Elemente sie gemeinsam haben, desto weniger Generalisierung tritt auf (Harris, 2006).

Diskriminierung ist der komplementäre Prozess, der auftritt, wenn der Hund lernt, auf den CS, aber nicht auf andere, ähnliche Reize zu reagieren. Um Diskriminierung zu trainieren, könnte ein Experimentator den CS mit dem UCS paaren und auch andere, ähnliche Reize ohne den UCS präsentieren. Wenn der CS ein Metronom ist, das mit 70 Schlägen pro Minute tickt, wird er mit dem UCS präsentiert, während andere Kadenzen (z. B. 50 und 90 Schläge pro Minute) präsentiert, aber nicht mit dem UCS gepaart werden.

Sobald ein Stimulus konditioniert ist, kann er als UCS fungieren und Konditionierung höherer Ordnung kann auftreten (Pawlow, 1927). Wenn ein Hund darauf konditioniert wurde, bei dem Geräusch eines Metronoms zu speicheln, das mit 70 Schlägen pro Minute tickt, kann das tickende Metronom als UCS für die Konditionierung höherer Ordnung fungieren. Ein neuer neutraler Stimulus (wie ein Summer) kann für einige Sekunden ertönen, gefolgt von dem tickenden Metronom. Wenn der Hund nach einigen Versuchen beginnt, bei dem Geräusch des Summers zu speicheln, ist der Summer zu einem CS zweiter Ordnung geworden. Die Konditionierung dritter Ordnung beinhaltet, dass der CS zweiter Ordnung als UCS dient und ein neuer neutraler Stimulus mit ihm gepaart wird. Pawlow (1927) berichtete, dass die Konditionierung über die dritte Ordnung hinaus schwierig ist.

Konditionierung höherer Ordnung ist ein komplexer Prozess, der nicht gut verstanden ist (Rescorla, 1972). Das Konzept ist theoretisch interessant und könnte helfen zu erklären, warum einige soziale Phänomene (z. B. Testversagen) konditionierte emotionale Reaktionen wie Stress und Angst verursachen können. Früh im Leben kann Versagen ein neutrales Ereignis sein. Oft wird es mit Missbilligung von Eltern und Lehrern assoziiert. Solche Missbilligung kann ein UCS sein, der Angst auslöst. Durch Konditionierung kann Versagen Angst auslösen. Hinweise, die mit der Situation verbunden sind, können ebenfalls zu konditionierten Stimuli werden. So können sich Studenten ängstlich fühlen, wenn sie einen Raum betreten, in dem sie einen Test ablegen werden, oder wenn ein Lehrer einen Test austeilt.

CSs, die CRs erzeugen können, werden als primäre Signale bezeichnet. Im Gegensatz zu Tieren haben Menschen die Fähigkeit zur Sprache, was das Potenzial für Konditionierung erheblich erweitert (Windholz, 1997). Sprache stellt das zweite Signalsystem dar. Wörter oder Gedanken sind Bezeichnungen für Ereignisse oder Objekte und können zu CSs werden. So kann das Nachdenken über einen Test oder das Zuhören, wie der Lehrer einen bevorstehenden Test bespricht, Angst verursachen. Es ist nicht der Test, der Studenten ängstlich macht, sondern vielmehr Wörter oder Gedanken über den Test, d. h. seine sprachliche Darstellung oder Bedeutung.

Pawlow glaubte, dass Konditionierung ein automatischer Prozess ist, der bei wiederholten CS–UCS-Paarungen auftritt und dass wiederholte Nicht-Paarungen die CR löschen. Bei Menschen kann Konditionierung jedoch schnell auftreten, manchmal nach nur einer einzigen CS–UCS-Paarung. Wiederholte Nicht-Paarungen von CS und UCS löschen die CR möglicherweise nicht. Die Extinktion scheint stark kontextabhängig zu sein (Bouton, Nelson & Rosas, 1999). Reaktionen bleiben im gleichen Kontext gelöscht, aber wenn sich die Umgebung ändert, können CRs wieder auftreten. Diese Erkenntnisse stellen Pawlows Beschreibung der Konditionierung in Frage.

Forschungen nach Pawlow haben gezeigt, dass Konditionierung weniger von der CS–UCS-Paarung abhängt und mehr davon, inwieweit der CS Informationen über die Wahrscheinlichkeit des Auftretens des UCS vermittelt (Rescorla, 1972, 1976). Nehmen wir zur Veranschaulichung an, dass es zwei Reize gibt: Einer wird immer von einem UCS gefolgt und der andere wird manchmal von ihm gefolgt. Der erste Reiz sollte zu einer Konditionierung führen, da er den Beginn des UCS zuverlässig vorhersagt. Es ist möglicherweise nicht einmal notwendig, den CS und den UCS zu paaren; Konditionierung kann auftreten, indem man den Leuten einfach sagt, dass sie miteinander verwandt sind (Brewer, 1974). Ebenso sind wiederholte CS–UCS-Nicht-Paarungen möglicherweise nicht notwendig für die Extinktion; den Leuten zu sagen, dass die Kontingenz nicht mehr in Kraft ist, kann die CR reduzieren oder löschen.

Eine Erklärung für diese Ergebnisse ist, dass Menschen Erwartungen hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit des Auftretens des UCS bilden (Rescorla, 1987). Damit ein Reiz zu einem CS wird, muss er dem Individuum Informationen über die Zeit, den Ort, die Menge und die Qualität des UCS vermitteln. Selbst wenn ein Reiz prädiktiv ist, wird er möglicherweise nicht konditioniert, wenn ein anderer Reiz ein besserer Prädiktor ist. Anstatt dass Konditionierung automatisch abläuft, scheint sie durch kognitive Prozesse vermittelt zu werden. Wenn Menschen nicht erkennen, dass es eine CS–UCS-Verbindung gibt, tritt keine Konditionierung auf. Wenn keine CS–UCS-Verbindung besteht, kann Konditionierung auftreten, wenn Menschen glauben, dass dies der Fall ist. Obwohl diese Kontingenzansicht der Konditionierung möglicherweise nicht ganz zutreffend ist (Papini & Bitterman, 1990), bietet sie eine andere Erklärung für die Konditionierung als die von Pawlow und unterstreicht ihre Komplexität.

Pawlow (1927, 1928) glaubte, dass jeder wahrgenommene Reiz an jede mögliche Reaktion gekoppelt werden kann. Nachfolgende Forschung hat gezeigt, dass die Allgemeingültigkeit der Konditionierung begrenzt ist. Innerhalb einer Art können Reaktionen an einige Reize konditioniert werden, nicht aber an andere. Die Konditionierung hängt von der Kompatibilität des Reizes und der Reaktion mit artspezifischen Reaktionen ab (Hollis, 1997). Alle Organismen besitzen von Natur aus die grundlegenden Verhaltensmuster, die es ihnen ermöglichen, in ihren Nischen zu überleben, aber das Lernen bietet die Feinabstimmung, die für eine erfolgreiche Anpassung notwendig ist (Garcia & Garcia y Robertson, 1985, S. 197).

Ein Experiment von Garcia und Koelling (1966) mit Ratten demonstrierte die Bedeutung biologischer Faktoren. Einige Ratten tranken Wasser, das von hellem Licht und Lärm begleitet war (aversiver Reiz – helles, lautes Wasser). Die Ratten wurden entweder sofort geschockt oder so behandelt, dass ihnen einige Zeit später übel wurde. Andere Ratten tranken normales (Saccharin-)Wasser und wurden entweder geschockt oder ihnen wurde später übel. Helles, lautes Wasser plus Schock führte zu einer konditionierten Aversion gegen das Wasser, aber helles, lautes Wasser plus Übelkeit nicht. Normales (Saccharin-)Wasser plus Übelkeit führte zu einer Aversion gegen das Wasser, aber normales Wasser plus Schock nicht. Der Schock (ein externes Ereignis) wurde leicht mit dem hellen Licht und Lärm (externe Reize) assoziiert, aber nicht mit der Übelkeit (ein internes Ereignis). Übelkeit wurde zu einer CR auf einen internen Reiz (Geschmack). Obwohl das Intervall zwischen dem Trinken des Wassers und der Übelkeit (eine Stunde) zu lang war, um ein klassisches Konditionierungsmodell zu erfüllen, unterstützen die Ergebnisse die Komplexität der klassischen Konditionierung, indem sie darauf hindeuten, dass Ratten einen evolutionären Mechanismus entwickelt haben, um sich vor Geschmacksverirrungen zu schützen. Im Allgemeinen scheint eine Konditionierung nur dann aufzutreten, wenn Reize irgendwie zusammengehören, und somit kann der Prozess dazu dienen, Tieren bei der Anpassung an ihre Umwelt zu helfen (Hollis, 1997).

Pawlow (1932a, 1934) wandte die Prinzipien der klassischen Konditionierung auf abnormales Verhalten an und erörterte, wie Neurosen und andere pathologische Zustände entstehen könnten. Seine Ansichten waren spekulativ und unbegründet, aber die Prinzipien der klassischen Konditionierung wurden von anderen angewendet, um emotionale Reaktionen zu konditionieren.

Watson behauptete, die Macht der emotionalen Konditionierung im bekannten Little-Albert-Experiment zu demonstrieren (Watson & Rayner, 1920). Albert war ein 11 Monate alter Säugling, der keine Angst vor einer weißen Ratte zeigte. Während der Konditionierung wurde ein Hammer hinter Albert gegen einen Stahlstab geschlagen, als er nach der Ratte griff. “Der Säugling sprang heftig auf und fiel nach vorne, wobei er sein Gesicht in die Matratze vergrub” (S. 4). Diese Sequenz wurde sofort wiederholt. Eine Woche später, als die Ratte präsentiert wurde, begann Albert, sich auszustrecken, zog dann aber seine Hand zurück. Die Konditionierung der Vorwoche war offensichtlich. Tests in den nächsten Tagen zeigten, dass Albert emotional auf die Anwesenheit der Ratte reagierte. Es gab auch eine Generalisierung der Angst auf ein Kaninchen, einen Hund und einen Pelzmantel. Als Albert einen Monat später erneut mit der Ratte getestet wurde, zeigte er eine leichte emotionale Reaktion.

Obwohl diese Studie weithin als Beweis dafür zitiert wird, wie Konditionierung emotionale Reaktionen hervorrufen kann, ist der Einflfluss der Konditionierung normalerweise nicht so stark (Harris, 1979). Wie wir im vorherigen Abschnitt gesehen haben, ist die klassische Konditionierung ein komplexes Phänomen; man kann nicht jede Reaktion auf jeden Reiz konditionieren. Arten haben Mechanismen entwickelt, die sie dafür prädestinieren, auf bestimmte Weise konditioniert zu werden und auf andere nicht (Hollis, 1997). Bei Menschen tritt Konditionierung auf, wenn Menschen sich der Beziehung zwischen dem CS und dem UCS bewusst sind, und Informationen, dass der UCS dem CS möglicherweise nicht folgt, können zu einer Extinktion führen. Versuche, Watson und Rayners Ergebnisse zu replizieren, waren nicht immer erfolgreich. Valentine (1930a) fand beispielsweise keine Hinweise auf eine Konditionierung, als er Objekte anstelle von Tieren als CS verwendete.

Ein zuverlässigeres Mittel zur Erzeugung emotionaler Konditionierung ist die systematische Desensibilisierung, die häufig bei Personen mit lähmenden Ängsten eingesetzt wird (Wolpe, 1958; siehe Anwendung 3.3). Die Desensibilisierung umfasst drei Phasen. In der ersten Phase entwickeln der Therapeut und der Klient gemeinsam eine Angsthierarchie mehrerer Situationen, die für den Klienten von der am wenigsten bis zur am meisten Angsterzeugenden abgestuft sind. Für einen testängstlichen Schüler könnten Situationen mit geringer Angst darin bestehen, eine Testankündigung im Unterricht zu hören und Materialien zum Lernen zusammenzutragen. Situationen mit mäßiger Angst könnten das Lernen am Abend vor dem Test und das Betreten des Klassenzimmers am Tag des Tests sein. Situationen mit hoher Angst könnten das Erhalten einer Kopie des Tests im Unterricht und das Nichtwissen der Antwort auf eine Testfrage umfassen.

In der zweiten Phase lernt der Klient, sich zu entspannen, indem er sich angenehme Szenen vorstellt (z. B. am Strand liegen) und die Entspannung anregt (z. B. “Entspannung” sagt). In der dritten Phase stellt sich der Klient, während er entspannt ist, die niedrigste (am wenigsten ängstliche) Szene in der Hierarchie vor. Dies kann mehrmals wiederholt werden, woraufhin sich der Klient die nächste Szene vorstellt. Die Behandlung schreitet in der Hierarchie aufwärts fort, bis sich der Klient die am meisten Angsterzeugende Szene vorstellen kann, ohne sich ängstlich zu fühlen. Wenn der Klient Angst meldet, während er sich eine Szene vorstellt, fällt der Klient in der Hierarchie auf eine Szene zurück, die keine Angst erzeugt. Die Behandlung kann mehrere Sitzungen erfordern.

Die Desensibilisierung beinhaltet eine Gegenkonditionierung. Die entspannenden Szenen, die man sich vorstellt (UCS), erzeugen Entspannung (UCR). Angsterzeugende Hinweise (CS) werden mit den entspannenden Szenen gepaart. Entspannung ist mit Angst unvereinbar. Indem man zunächst einen schwachen Angsthinweis mit Entspannung paart und sich langsam in der Hierarchie nach oben arbeitet, sollten alle angsterzeugenden Hinweise schließlich Entspannung auslösen (CR).

Die Desensibilisierung ist ein wirksames Verfahren, das im Büro eines Therapeuten oder Beraters durchgeführt werden kann. Es erfordert nicht, dass der Klient die Aktivitäten in der Hierarchie ausführt. Ein Nachteil ist, dass sich der Klient Szenen vorstellen können muss. Menschen unterscheiden sich in ihrer Fähigkeit, mentale Bilder zu erzeugen. Die Desensibilisierung erfordert auch die Fähigkeiten eines professionellen Therapeuten oder Beraters und sollte nicht von Personen versucht werden, die in ihrer Anwendung ungeschickt sind.