고전적 조건화: 기본 과정, 정보 변수, 생물학적 영향 & 조건화된 정서 반응

20세기 초 미국에서 발생한 사건들이 심리학을 과학으로, 학습을 합법적인 연구 분야로 확립하는 데 기여했음을 확인했습니다. 동시에 다른 나라에서도 중요한 발전이 있었습니다. 가장 중요한 발전 중 하나는 1904년 소화 연구로 노벨상을 수상한 러시아 생리학자 이반 파블로프(1849–1936)의 연구였습니다.

학습 이론에 대한 파블로프의 유산은 고전적 조건형성에 대한 그의 연구였습니다(Cuny, 1965; Hunt, 1993; Windholz, 1997). 파블로프가 페트로그라드 실험 의학 연구소의 생리학 실험실 소장으로 재직하는 동안 그는 개들이 종종 음식을 가져오는 직원의 모습이나 직원의 발소리에도 침을 흘리는 것을 발견했습니다. 파블로프는 직원이 침을 흘리는 반사의 자연스러운 자극이 아니라 음식과 연관되어 이러한 힘을 얻었다는 것을 깨달았습니다.

고전적 조건형성은 무조건 자극(UCS)을 제시하는 다단계 절차로 시작되며, 이는 무조건 반응(UCR)을 유발합니다. 파블로프는 배고픈 개에게 고기 가루(UCS)를 제시했고, 이는 개의 침을 흘리게 했습니다(UCR). 동물을 조건화하려면 초기에는 중립 자극을 반복적으로 짧은 시간 동안 제시한 다음 UCS를 제시해야 합니다. 파블로프는 종종 똑딱거리는 메트로놈을 중립 자극으로 사용했습니다. 초기 실험에서 메트로놈 소리는 침을 흘리게 하지 않았습니다. 결국 개는 고기 가루를 제시하기 전에 메트로놈 소리에 반응하여 침을 흘렸습니다. 메트로놈은 원래의 UCR과 유사한 조건 반응(CR)을 유발하는 조건 자극(CS)이 되었습니다(표 3.1). CS(즉, UCS 없이)를 반복적으로 제시하면 CR의 강도가 약해지고 사라지는데, 이를 소거라고 합니다(Larrauri & Schmajuk, 2008; Pavlov, 1932b).

자발적 회복은 CS가 제시되지 않고 CR이 소거된 것으로 추정되는 시간 간격 후에 발생합니다. CS가 제시된 후 CR이 다시 나타나면 CR이 소거로부터 자발적으로 회복되었다고 말합니다. 회복된 CR은 CS가 다시 제시되지 않으면 지속되지 않습니다. CS-CR 쌍을 연결하면 CR이 완전히 회복됩니다. CS–CR 쌍을 연결하는 것이 어렵지 않다는 사실은 소거가 연관성의 학습 해제를 포함하지 않음을 시사합니다(Redish, Jensen, Johnson, & Kurth-Nelson, 2007).

일반화는 CR이 CS와 유사한 자극에 대해 발생함을 의미합니다(그림 3.2). 개가 분당 70비트로 똑딱거리는 메트로놈 소리에 반응하여 침을 흘리도록 조건화되면 더 빠르거나 느리게 똑딱거리는 메트로놈, 똑딱거리는 시계 또는 타이머 소리에도 침을 흘릴 수 있습니다. 새로운 자극이 CS와 더 다르거나 공유하는 요소가 적을수록 일반화가 덜 발생합니다(Harris, 2006).

변별은 개가 CS에는 반응하지만 다른 유사한 자극에는 반응하지 않도록 학습할 때 발생하는 상보적 과정입니다. 변별을 훈련하기 위해 실험자는 CS를 UCS와 쌍으로 연결하고 다른 유사한 자극은 UCS 없이 제시할 수 있습니다. CS가 분당 70비트로 똑딱거리는 메트로놈인 경우 UCS와 함께 제시되는 반면 다른 케이던스(예: 분당 50 및 90비트)는 제시되지만 UCS와 쌍으로 연결되지 않습니다.

일단 자극이 조건화되면 UCS로 기능할 수 있고 고차 조건형성이 발생할 수 있습니다(Pavlov, 1927). 개가 분당 70비트로 똑딱거리는 메트로놈 소리에 반응하여 침을 흘리도록 조건화된 경우 똑딱거리는 메트로놈은 고차 조건형성을 위한 UCS로 기능할 수 있습니다. 새로운 중립 자극(예: 버저)을 몇 초 동안 울린 다음 똑딱거리는 메트로놈을 울릴 수 있습니다. 몇 번의 시도 후 개가 버저 소리에 침을 흘리기 시작하면 버저는 2차 CS가 된 것입니다. 3차 조건형성은 2차 CS가 UCS로 작용하고 새로운 중립 자극이 쌍으로 연결되는 것을 포함합니다. 파블로프(1927)는 3차 이상의 조건형성은 어렵다고 보고했습니다.

고차 조건형성은 잘 이해되지 않은 복잡한 과정입니다(Rescorla, 1972). 이 개념은 이론적으로 흥미롭고 일부 사회 현상(예: 시험 실패)이 스트레스 및 불안과 같은 조건화된 정서적 반응을 유발할 수 있는 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 인생 초기에 실패는 중립적인 사건일 수 있습니다. 종종 부모와 교사의 질책과 관련됩니다. 이러한 질책은 불안을 유발하는 UCS일 수 있습니다. 조건형성을 통해 실패는 불안을 유발할 수 있습니다. 상황과 관련된 신호도 조건 자극이 될 수 있습니다. 따라서 학생들은 시험을 치르는 방에 들어가거나 교사가 시험지를 나눠줄 때 불안감을 느낄 수 있습니다.

CR을 생성할 수 있는 CS를 1차 신호라고 합니다. 동물과 달리 사람들은 언어 능력이 있어 조건형성의 잠재력을 크게 확장합니다(Windholz, 1997). 언어는 2차 신호 체계를 구성합니다. 단어나 생각은 사건이나 대상을 나타내는 레이블이며 CS가 될 수 있습니다. 따라서 시험에 대해 생각하거나 교사가 다가오는 시험에 대해 이야기하는 것을 들으면 불안감이 생길 수 있습니다. 학생들을 불안하게 만드는 것은 시험 자체가 아니라 시험에 대한 단어나 생각, 즉 언어적 표현 또는 의미입니다.

파블로프는 조건화가 반복적인 CS-UCS 결합으로 발생하는 자동적인 과정이며, 반복적인 비결합은 CR을 소거한다고 믿었습니다. 그러나 인간의 경우 조건화는 빠르게 발생할 수 있으며, 때로는 단 한 번의 CS-UCS 결합만으로도 발생할 수 있습니다. CS와 UCS의 반복적인 비결합이 CR을 소거하지 못할 수도 있습니다. 소거는 맥락에 매우 의존적인 것으로 보입니다(Bouton, Nelson, & Rosas, 1999). 반응은 동일한 맥락에서는 소거된 상태를 유지하지만, 환경이 바뀌면 CR이 재발할 수 있습니다. 이러한 발견은 파블로프의 조건화 설명을 의문스럽게 만듭니다.

파블로프 이후의 연구에 따르면 조건화는 CS-UCS 결합보다는 CS가 UCS 발생 가능성에 대한 정보를 얼마나 전달하는지에 더 의존적입니다(Rescorla, 1972, 1976). 예를 들어, 두 개의 자극이 있다고 가정해 보겠습니다. 하나는 항상 UCS가 뒤따르고 다른 하나는 때때로 뒤따릅니다. 첫 번째 자극은 UCS의 시작을 확실하게 예측하기 때문에 조건화를 유발해야 합니다. CS와 UCS를 결합할 필요조차 없을 수도 있습니다. 단순히 그들이 관련이 있다고 말하는 것만으로도 조건화가 발생할 수 있습니다(Brewer, 1974). 마찬가지로, 반복적인 CS-UCS 비결합이 소거에 필요하지 않을 수 있습니다. 사람들에게 우발성이 더 이상 유효하지 않다고 말하면 CR을 줄이거나 소거할 수 있습니다.

이러한 결과에 대한 설명은 사람들이 UCS 발생 확률에 대한 기대를 형성한다는 것입니다(Rescorla, 1987). 자극이 CS가 되려면 UCS의 시간, 장소, 양 및 질에 대한 정보를 개인에게 전달해야 합니다. 자극이 예측력이 있더라도 다른 자극이 더 나은 예측 변수이면 조건화되지 않을 수 있습니다. 조건화는 자동적인 것이 아니라 인지 과정에 의해 매개되는 것으로 보입니다. 사람들이 CS-UCS 연결이 있다는 것을 인식하지 못하면 조건화가 발생하지 않습니다. CS-UCS 연결이 존재하지 않더라도 사람들이 그렇다고 믿으면 조건화가 발생할 수 있습니다. 조건화에 대한 이러한 우발성 관점이 완전히 정확하지 않을 수 있지만(Papini & Bitterman, 1990), 파블로프의 설명과는 다른 조건화에 대한 설명을 제공하고 그 복잡성을 강조합니다.

파블로프(Pavlov, 1927, 1928)는 인지된 자극은 어떤 반응이든 조건화될 수 있다고 믿었습니다. 후속 연구에서는 조건화의 일반성이 제한적이라는 것을 보여주었습니다. 어떤 종 내에서든 반응은 일부 자극에 대해서는 조건화될 수 있지만 다른 자극에 대해서는 조건화될 수 없습니다. 조건화는 종 특유의 반응과의 자극 및 반응의 호환성에 달려 있습니다(Hollis, 1997). 모든 유기체는 본질적으로 자신의 생태적 지위에서 생존할 수 있도록 하는 기본적인 행동 패턴을 가지고 있지만, 학습은 성공적인 적응에 필요한 미세 조정을 제공합니다(Garcia & Garcia y Robertson, 1985, p. 197).

Garcia와 Koelling(1966)의 쥐 실험은 생물학적 요인의 중요성을 입증했습니다. 일부 쥐는 밝은 빛과 소음(혐오 자극—밝고 시끄러운 물)과 함께 물을 마셨습니다. 쥐는 즉시 충격을 받거나 나중에 메스꺼워지도록 처리되었습니다. 다른 쥐는 일반(사카린) 물을 마시고 나중에 충격을 받거나 메스꺼워졌습니다. 밝고 시끄러운 물과 충격은 물에 대한 조건화된 혐오감을 유발했지만, 밝고 시끄러운 물과 메스꺼움은 그렇지 않았습니다. 일반(사카린) 물과 메스꺼움은 물에 대한 혐오감을 유발했지만, 일반 물과 충격은 그렇지 않았습니다. 충격(외부 사건)은 밝은 빛과 소음(외부 신호)과 쉽게 연관되었지만, 메스꺼움(내부 사건)과는 그렇지 않았습니다. 메스꺼움은 내부 자극(맛)에 대한 조건 반사가 되었습니다. 물을 마시는 것과 메스꺼움 사이의 간격(1시간)이 고전적 조건화 모델을 충족하기에는 너무 길었지만, 결과는 쥐가 맛 혐오감에 대비하기 위한 진화적 메커니즘을 개발했다는 것을 시사함으로써 고전적 조건화의 복잡성을 뒷받침합니다. 일반적으로, 자극이 어떻게든 “함께 속해” 있어야 조건화가 발생할 수 있는 것으로 보이며, 따라서 이 과정은 동물이 환경에 적응하는 데 도움이 될 수 있습니다(Hollis, 1997).

Pavlov(1932a, 1934)는 고전적 조건 형성 원리를 이상 행동에 적용하여 신경증 및 기타 병리학적 상태가 어떻게 발생할 수 있는지 논의했습니다. 그의 견해는 추측적이고 입증되지 않았지만, 고전적 조건 형성 원리는 다른 사람들에 의해 정서적 반응을 조건화하는 데 적용되었습니다.

Watson은 잘 알려진 Little Albert 실험(Watson & Rayner, 1920)에서 정서적 조건화의 힘을 입증했다고 주장했습니다. Albert는 흰 쥐를 두려워하지 않는 11개월 된 영아였습니다. 조건화하는 동안 Albert가 쥐에게 손을 뻗을 때 망치가 Albert 뒤의 강철 막대를 쳤습니다. “아기는 격렬하게 뛰어 앞으로 쓰러져 얼굴을 매트리스에 파묻었습니다.” (p. 4). 이 순서가 즉시 반복되었습니다. 일주일 후 쥐가 제시되었을 때 Albert는 손을 뻗기 시작했지만 손을 움츠렸습니다. 지난주 조건화가 분명했습니다. 며칠 동안의 테스트 결과 Albert는 쥐의 존재에 감정적으로 반응했습니다. 또한 토끼, 개, 모피 코트로 공포가 일반화되었습니다.

이 연구는 조건화가 어떻게 정서적 반응을 일으킬 수 있는지 보여주는 것으로 널리 인용되지만, 조건화의 영향은 일반적으로 그렇게 강력하지 않습니다(Harris, 1979). 이전 섹션에서 보았듯이 고전적 조건화는 복잡한 현상입니다. 어떤 자극에 대한 어떤 반응도 조건화할 수 없습니다. 종은 어떤 방식으로 조건화되고 다른 방식으로 조건화되지 않도록 미리 결정하는 메커니즘을 진화시켜 왔습니다(Hollis, 1997). 인간 중에서 조건화는 사람들이 CS와 UCS 사이의 관계를 인식하고 UCS가 CS를 따르지 않을 수 있다는 정보가 소멸을 일으킬 수 있을 때 발생합니다. Watson과 Rayner의 발견을 재현하려는 시도는 일률적으로 성공적이지 못했습니다. 예를 들어 Valentine(1930a)은 동물이 아닌 물체를 CS로 사용했을 때 조건화의 증거를 찾지 못했습니다.

더욱 신뢰할 수 있는 정서적 조건화 생성 수단은 체계적 둔감화이며, 이는 종종 쇠약하게 만드는 두려움을 가진 개인에게 사용됩니다(Wolpe, 1958; Application 3.3 참조). 둔감화는 3단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계에서 치료사와 내담자는 함께 내담자에게 가장 낮은 불안에서 가장 높은 불안을 유발하는 여러 상황의 불안 위계를 개발합니다. 시험 불안이 있는 학생의 경우 낮은 불안 상황은 수업에서 시험 발표를 듣고 공부할 자료를 모으는 것일 수 있습니다. 중간 정도의 불안 상황은 시험 전날 밤에 공부하고 시험 당일 수업에 들어가는 것일 수 있습니다. 높은 불안 상황에는 수업에서 시험지를 받고 시험 문제에 대한 답을 모르는 것이 포함될 수 있습니다.

두 번째 단계에서 내담자는 즐거운 장면(예: 해변에 누워 있음)을 상상하고 이완을 암시(예: “이완”이라고 말함)하여 이완하는 법을 배웁니다. 세 번째 단계에서 내담자는 이완된 상태에서 위계에서 가장 낮은(가장 불안하지 않은) 장면을 상상합니다. 이것은 여러 번 반복될 수 있으며, 그 후 내담자는 다음 장면을 상상합니다. 치료는 내담자가 불안감을 느끼지 않고 가장 불안을 유발하는 장면을 상상할 수 있을 때까지 위계를 따라 진행됩니다. 내담자가 장면을 상상하는 동안 불안을 보고하면 내담자는 불안을 유발하지 않는 장면으로 위계를 다시 낮춥니다. 치료에는 여러 세션이 필요할 수 있습니다.

둔감화는 역조건화를 포함합니다. 사람이 상상하는 편안한 장면(UCS)은 이완(UCR)을 생성합니다. 불안을 유발하는 단서(CS)는 편안한 장면과 짝을 이룹니다. 이완은 불안과 양립할 수 없습니다. 처음에는 약한 불안 단서를 이완과 짝지어 천천히 위계를 따라 올라가면 모든 불안을 유발하는 단서가 결국 이완(CR)을 유발해야 합니다.

둔감화는 치료사나 상담가의 사무실에서 수행할 수 있는 효과적인 절차입니다. 내담자가 위계에서 활동을 수행할 필요는 없습니다. 단점은 내담자가 장면을 상상할 수 있어야 한다는 것입니다. 사람들은 정신적 이미지를 형성하는 능력이 다릅니다. 둔감화에는 전문 치료사나 상담가의 기술도 필요하며, 그 적용에 능숙하지 않은 사람은 시도해서는 안 됩니다.