Operante Konditionierung In der letzt

Dr. Götz Fabry
Vorlesung Medizinische Psychologie
10.12.2002 Psychologische Lerntheorien: Operante Konditionierung
In der letzten Vorlesung wurde als Charakteristikum des klassischen Konditionierens eine Verhaltensänderung beschrieben, die durch die Konfrontation mit Ereignisrelationen zustande kommt und
die somit Voraussagen über den Zusammenhang zwischen Ereignissen in die Zukunft hinein ermöglicht
(„wenn A, dann B“). Für einen Organismus ist die Kenntnis solcher Zusammenhänge von großer Bedeutung, weil damit Komplexität reduziert wird. Die Welt wird also überschaubarer und planbarer, indem
bestimmte Reize als besonders bedeutsam, andere als nicht bedeutsam wahrgenommen werden.
Durch das operante Konditionieren (Synonyme: Lernen am Erfolg, Verstärkungslernen) wird ein anderes Prinzip eingeführt, das ebenfalls zu einer größeren „Ökonomie“ des Verhaltens von Mensch und
Tier beiträgt: die Erfolgsorientierung. Verhaltensweisen, die sich in einer bestimmten Situation bewährt haben, stehen damit im Wiederholungsfall schneller zur Verfügung und erfordern weniger Aufmerksamkeit, d.h. auch hier wird der Organismus entlastet.
Folie 1
Vorlesung Medizinische Psychologie WS 2002/2003
Psychologische Lerntheorien II
Operantes Konditionieren
Vorlesungsskripte unter:
http://www.medizinische-psychologie.de/vorlesung
Operantes Konditionieren galt eine zeitlang als das Paradigma1 der wissenschaftlichen Psychologie
schlechthin. Der amerikanische Psychologe Burrhus F. Skinner (1904 – 1990), einer der wichtigsten
Grundlagenforscher auf diesem Gebiet, war der Meinung mit der operanten Konditionierung, den wichtigsten Mechanismus der Verhaltenssteuerung überhaupt gefunden zu haben und entwarf auf dieser
Grundlage mit seinem Buch „Futurum Zwei“ eine Gesellschaftsutopie.
Schematisch läßt sich operantes Konditionieren folgendermaßen charakterisieren (Folie 2): eine Reiz
(Synonym: Stimulus z.B. ein Lichtsignal) trifft auf einen Organismus (z.B. eine Laborratte im Käfig), dessen psychisches „Innenleben“ zunächst uninteressant ist und der daher als eine „black box“ beschrieben
wird. Dieser Organismus zeigt auf den Reiz eine Reaktion (z.B. Druck auf einen Hebel), die beobachtbar
ist und auf die eine Konsequenz erfolgt (z.B. Futter). Die Art und Weise der Konsequenz ist für das weitere Verhalten des Organismus von großer Bedeutung: wird sie als positiv erlebt, d.h. im Sinne einer
Belohnung, dann ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß der Organismus dasselbe Verhalten erneut zeigen
1
Paradigma griech.: Beispiel. Als Paradigma bezeichnet man in der Wissenschaftstheorie „allgemein anerkannte
wissenschaftliche Leistungen, die für eine gewisse Zeit einer Gemeinschaft von Fachleuten massgebende Probleme
und Lösungen liefern“ (Thomas S. Kuhn: Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen, Frankfurt 1973). Charakteristisch für ein Paradigma in diesem Sinn (z.B. die Newton’sche Mechanik) ist, das es meist für eine gewisse Zeit das
Denken einer ganzen Wissenschaft so nachhaltig prägt, daß selbst empirische Erkenntnisse, die dem geltenden
Paradigma widersprechen, kaum wahrgenommen werden. Erst wenn sich im Lauf der Zeit solche Widersprüche
häufen und immer deutlicher die Grenzen des bisherigen Paradigmas deutlich werden kann es zu einem sogenannten „Paradigmenwechsel“ kommen.
wird. In diesem Fall wäre das Verhalten also verstärkt worden, die Konsequenz wird dann als positiver
Verstärker beschrieben (C+). Natürlich ist auch der andere Fall denkbar, daß der Organismus für sein
Verhalten bestraft wird. Damit ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß das Verhalten erneut gezeigt wird,
die Konsequenz kann also als Bestrafung beschrieben werden (C-).
Folie 2
operantes Konditionieren
black
box
S
timulus
O
rganismus
R
K
eaktion
C
onsequenz
ontingenz
„Verhalten, das verstärkt wird, tritt häufiger auf.“
Wie Folie 3 verdeutlicht, kann die Wahrscheinlichkeit, das ein bestimmtes Verhalten häufiger auftritt auf
zwei verschiedene Weisen vergrößert werden. Nämlich erstens durch eine positive Verstärkung (Darbietung von Belohnungen) und zweitens durch eine negative Verstärkung, d.h. durch den Wegfall
von Bestrafungen. Umgekehrt kann natürlich auch der Wegfall von Verstärkern dazu führen, das ein
Verhalten weniger häufig gezeigt wird. Für die Entstehung und den Verlauf von Depressionen kommt
solchen Verstärkerverlusten möglicherweise eine große Bedeutung zu. So könnte etwa der initiale Verlust einer wichtigen Bezugsperson, die bisher Quelle zahlreiche positiver Verstärker (Zuwendung, Lob,
etc.) war, dazu führen, daß die betroffene Person aufgrund ihrer daraus resultierenden schlechten Befindlichkeit nicht mehr in der Lage ist, sich alternative Verstärkerquellen (Freunde, Bekannte) zu erschließen. Dabei kann auch das auf andere Menschen negativ wirkende Ausdrucksverhalten von Depressiven (Klagsamkeit, Jammern,...) eine große Rolle spielen.
Folie 3
Verstärkung & Bestrafung
positiver
„angenehmer“
Stimulus
negativer
„unangenehmer“
Stimulus
Darbietung
Entzug
positive
Verstärkung
indirekte
Bestrafung
Bestrafung
negative
Verstärkung
Wie schon angeklungen ist, werden Lerntheorien herangezogen, um die Entstehung psychischer Störungen zu erklären und um darauf aufbauend therapeutische Strategien für ihre Behandlung zu entwickeln.
Eine der grundlegenden Arbeiten dazu stammt aus den zwanziger Jahren von James B. Watson (1878 –
1958), der wie Burrhus F. Skinner zu den Pionieren des Behaviorismus gehört. Gemeinsam mit seiner
Schülerin Rosalie Rayner berichtete er von einem Experiment mit dem „kleinen Albert“, einem 11 Monate
alten Kleinkind, dem eine Angst vor Ratten bzw. allen äußerlich daran erinnernden Gegenständen förmlich antrainiert wurde (Folie 4). Mit diesem aus heutiger Sicht grausamen Experiment hatten Watson
und Rayner einen wichtigen Hinweis dafür geliefert, daß die Gesetzmäßigkeiten, die der russische Physiologe Iwan Pawlow (1849 – 1936) einige Jahrzehnte zuvor als klassisches Konditionieren beschrieben hatte, auch zur Erklärung bestimmter psychischer Störungen tauglich sein könnten.
Folie 4
Lerntheorie der Angstentstehung:
„Der kleine Albert“
James B. Watson, Rosalie Rayner (1920):
Conditioned emotional responses. Journal
of Experimental Psychology. 3: 1-14.
•
Albert, 11 Monate alt, Furchtreaktion
auf lauten Gong.
•
Nachdem einige Male der Gong ertönte als
Albert gerade eine weiße Ratte berührte,
übertrug sich die Furchtreaktion auf
die Ratte.
•
nach weiteren Darbietungen von Ratte und
Gong generalisierte die Furcht auf ein
weißes Kaninchen, Watte, einen Pelzmantel
und die Haare des Versuchsleiters.
•
Gegenüber der Ratte unähnlichen
Gegenständen trat keine Furcht auf.
Konnten Watson und Rayner also eine Erklärung dafür liefern, welche Mechanismen bei der Entstehung
von Phobien wirksam sein könnten, so gelang es der heute häufig als „Mutter der Verhaltenstherapie“
titulierten amerikanische Psychologin Mary Cover Jones (1897 – 1987) bereits 1924 zu zeigen, daß solche „Störungen“ durch eine korrigierende Lernerfahrung bezüglich des konditionierten Reizes wieder
beseitigt werden können. Jones gelang es, den „kleine Peter“, dessen Geschichte sich wie die Fortsetzung der des „kleinen Albert“ ausnimmt, von seiner Phobie zu heilen (Folie 5). Peter zeigte intensive
Furcht vor einem Kaninchen aber auch vor anderen „pelzigen“ Gegenständen. Jones gewöhnte ihn zunächst durch schrittweises Annähern an das Kaninchen, später paarte sie zusätzlich dessen Anwesenheit mit einem angenehmen Reiz (seiner Lieblingsspeise, Anwesenheit von Bezugspersonen). Nach
einiger Zeit intensiven Übens zeigte Peter keinerlei Furchtreaktionen mehr, weder gegenüber dem Kaninchen noch gegenüber den „verwandten“ Gegenständen, die er wie selbstverständlich auch zum Spielen benutzte. Wie Jones berichtet, wirkte sich die Angstreduktion darüber hinaus auch noch auf andere
Situationen aus, so als hätte Peter insgesamt mehr Selbstvertrauen gewonnen, ein Befund, der durch
heutige Erfahrungen mit der verhaltenstherapeutischen Behandlung immer wieder bestätigt wird. Die
Expositionstherapie gehört auch heute noch zum Standardrepertoire der Verhaltenstherapie und hat
insbesondere bei der Behandlung der Phobien ihren Erfolg mehrfach unter Beweis gestellt.
Folie 5
Verhaltenstherapie der Angst:
„Der kleine Peter“
Mary Cover Jones (1924): A laboratory
study of fear: The case of Peter.
Pedagogical Seminary. 31: 308-315.
•
Peter, 2 Jahre und 10 Monate alt,
Furchtreaktion auf ein Kaninchen, eine
weiße Ratte, einen Pelzmantel, eine Feder,
Watte u.ä. aber nicht auf Holzklötze und
ähnliches Spielzeug.
•
durch Anwesenheit anderer Kinder ohne
eine solche Furchtreaktion bzw. gleichzeitige Präsentation des Kaninchens mit
einem angenehmen Reiz gelang es, Peter
wieder an das Tier zu gewöhnen.
•
die schließlich erreichte Furchtlosigkeit übertrug sich auch auf
andere Gegenstände und ungewohnte
Situationen, bei denen zuvor eine
Furchtreaktion zu beobachten war.
Das auf der klassischen Konditionierung aufbauende Erklärungsmodell von phobischen Reaktionsweisen
läßt eine wichtige Frage offen: warum verlöscht die konditionierte Furchtreaktion nicht, wie es eigentlich
zu erwarten wäre? Die Furchtreaktion des kleinen Albert auf pelzige weiße Gegenstände müßte sich
doch nach einiger Zeit wieder verlieren, was aber tatsächlich nicht der Fall ist (und bei ähnlich gelagerten Angststörungen auch kaum vorkommt). Mit klassischer Konditionierung allein ist dieses Phänomen
nicht zu erklären. Der amerikanische Psychologe O. Hobart Mowrer (1907 – 1982) machte daher in den
vierziger Jahren den Vorschlag, die Entstehung von Phobien durch einen zweistufigen Lernvorgang
zu erklären. Durch klassisches Konditionieren wird die Angstreaktion von einem unkonditierten (z.B.
lautes Geräusch) auf einen konditionierten Stimulus (z.B. weißes Fell der Ratte) übertragen. Die eigentlich zu erwartende Löschungsreaktion wird nach Mowrer durch eine operante Konditionierung verhindert: die Erwartung, mit dem konditionierten Reiz (weißes Fell) sei eine negative Konsequenz (lautes
Geräusch) verbunden, führt dazu, daß die betroffene Person entsprechende Reize vermeidet. Durch dieses Verhalten bleibt also die erwartete negative Konsequenz aus, was einer negativen Verstärkung entspricht (die bekanntlich die Auftretenswahrscheinlichkeit des Verhaltens erhöht!). Trotz zahlreicher Einwände im Detail ist Mowrers Modell aufgrund seiner Einfachheit und Plausibilität bis heute sehr einflußreich geblieben (Folie 6).
Folie 6
Pathogenese der Angst: Lerntheorie
Zwei-Faktoren-Modell (Mowrer)
UCS
UCR
a)
CS
b) CS = S
CR
C-
(Erleben einer aversiven
Konsequenz des Verhaltens)
O
R1
K
C-
(erwartete aversive Konsequenz)
O
R2
K
C-
(Ausbleiben der erwarteten
aversiven Konsequenz)
C+
Die Exposition mit dem angstauslösenden (konditionierten) Reiz durchbricht also den Teufelskreis des
Vermeidungsverhaltens, so daß eine korrigierende Lernerfahrung möglich wird und die Angststörung
behandelt werden kann. Interessanterweise muß die Exposition mit dem Reiz dabei nicht unbedingt real
erfolgen, was für manchen Patienten ja vielleicht schon Grund genug wäre, eine Therapie erst gar nicht
zu beginnen. Bei der systematischen Desensibilisierung, ebenfalls ein verhaltenstherapeutisches
Standardverfahren, findet die Reizkonfrontation hauptsächlich in der Vorstellung des Patienten statt, der
aufgefordert wird, sich gedanklich in die angstauslösende Situation hineinzuversetzen.
Folie 7
systematische Desensibilisierung
(Wolpe 1958)
systematisch gesteigerte
Reizkonfrontation in sensu
Entspannungstraining
Zuvor jedoch erlernt der Patient ein Entspannungsverfahren (z.B. die progressive Muskelrelaxation nach
Jakobson). Dann wird eine Hierarchie der angstauslösenden Reize oder Situationen erstellt, wie sie für
das Beispiel der Prüfungsangst in Folie 8 dargestellt ist.
Folie 8
Angsthierarchie
Angstintensität
(Bsp. Pat. mit Prüfungangst)
100
den Eltern sagen müssen, daß ich durchgefallen bin
90
mitten in der Prüfung ist plötzlich alles weg
80
von den Prüfern kritisch angesehen werden
70
eine Frage nicht beantworten können
65
ich merke, daß mir eine Frage nicht ganz klar ist
50
zum Ort der Prüfung gehen
40
an den letzten Tagen der Vorbereitung habe ich „einen Block“
30
mit Kommilitonen über die herannahende Prüfung sprechen
25
Terminfestlegung der Prüfung
10
ich mache mir noch im Semester Gedanken über die Prüfung
0
Ruheszene: ich sitze im Gebirge und schaue in die Landschaft
Das therapeutische Vorgehen gestaltet sich dann folgendermaßen (Schema in Folie 9): der Patient wird
zunächst aufgefordert, mit der erlernten Methode einen entspannten Zustand herzustellen, dann soll er
sich die am wenigsten angstbesetzte Situation seiner persönlichen Hierarchie vorstellen und dabei genau
auf seine psychischen und physischen Reaktionen achten. Erst wenn es dem Patienten gelingt, die jeweilige Situation in der Vorstellung angstfrei und entspannt zu erleben, wird das nächst schwierigere
Item aus der Hierarchie eingesetzt. Zwischen den einzelnen Durchgängen muß immer wieder vollkommene Entspannung hergestellt werden.
Folie 9
systematische Desensibilisierung
(therapeutisches Vorgehen schematisch)
Entspannung
10
25
30
40
50
65
75
Items der Angsthierarchie
Um den Erfolg der systematischen Desensibilisierung zu erklären (Folie 10) griff Wolpe auf den Begriff
der „reziproken Hemmung“ zurück, wonach eine Person nicht zugleich entspannt und ängstlich sein
kann. Gelingt es dem Patienten trotz der Anwesenheit eines angstauslösenden Reizes (und sei es nur ein
vorgestellter) Entspannung herzustellen, dann verliert der Reiz mit der Zeit seine angstauslösende Potenz. Diese eigentlich plausible Erklärung konnte empirisch jedoch nicht eindeutig belegt werden, die
Wirksamkeit der systematischen Sensibilisierung dagegen ist gut empirisch abgesichert. Offensichtlich ist
also die Konfrontation mit dem angstauslösenden Reiz in der Vorstellung genauso wirksam wie in der
Realität. Das abgestufte Vorgehen ermöglicht einen für den Patienten überschaubaren und handhabbaren therapeutischen Prozeß, was sich ebenfalls günstig auf den Therapieerfolg auswirkt.
Folie 10
systematische Desensibilisierung
(Wirkmechanismen)
?
•
„reziproke Hemmung“ (Wolpe): Hemmung der Verhaltensstörung (z.B.
Angst) durch gleichzeitige Aktivierung von damit inkompatiblem Verhalten (z.B.
Entspannung)
•
Konfrontation: in sensu genauso wirksam wie in vivo
•
graduiertes Vorgehen: Diskriminationslernen, handhabbare Schritte mit
Feedback
•
Entspannung: erleichterte psychophysiologische Habituation
?
Folie 11
take-home-message
•
klassisches und operantes Konditionieren sind häufige und
grundlegende Lernmechanismen,
•
sie können bei der Entstehung von Störungen (z.B. Angst) eine
große Rolle spielen
•
auf ihrer Grundlage können wirkungsvolle therapeutische
Maßnahmen aufgebaut werden
Literatur:
- Margraf J: Lehrbuch der Verhaltenstherapie. Bd. 1: Grundlagen, Diagnostik Verfahren, Rahmenbedingungen. Berlin, Heidelberg, New York (Springer) 22000.
- Linden M, Hautzinger M (Hrsg): Verhaltenstherapiemanual. Berlin, Heidelberg, New York 42000.