條件作用的過程

巴甫洛夫最初的實驗激發(fā)了關(guān)于經(jīng)典條件反應怎樣出現(xiàn)和消失的大量研究。本節(jié)我們將回顧研究者得出的關(guān)于經(jīng)典條件作用基本過程的一些重要結(jié)論，這些結(jié)論來自成百上千的針對各種動物物種的不同研究。

習得與消退　圖6.3顯示了一個假設(shè)的經(jīng)典條件作用實驗。第一欄內(nèi)顯示的是條件反應的習得（acquisition），即CR首次被誘發(fā)出來并且在重復試驗中頻率不斷增加的過程。一般說來，CS和UCS必須多次配對，才能可靠地誘發(fā)CR。通過系統(tǒng)的CS—UCS配對，CR被誘發(fā)出來的頻率越來越高，于是便可以說有機體習得了條件反應。

習得期間（CS+UCS），CR的強度迅速增加。消退期間，UCS不再跟隨CS出現(xiàn)，CR的強度下降至零。經(jīng)過一段短暫的休息之后，CR可能會重新出現(xiàn)，即使UCS仍未出現(xiàn)。CR的重現(xiàn)被稱為自發(fā)恢復。

在經(jīng)典條件作用中，時機非常關(guān)鍵，這和講笑話是一個道理。CS和UCS的呈現(xiàn)必須在時間上足夠接近，才能使有機體知覺到它們是相關(guān)聯(lián)的。（我們在后面討論味覺—厭惡學習時會講述該規(guī)則的一個例外。）研究者們探討了這兩個刺激之間的四種時間模式，如圖6.4所示（Hearst, 1988）。應用最廣泛的一種條件作用類型是延遲條件作用，在這種條件作用中，CS先出現(xiàn)并至少持續(xù)到UCS出現(xiàn)。在痕跡條件作用中，CS在UCS呈現(xiàn)之前被取消。痕跡指的是有機體對UCS出現(xiàn)時已經(jīng)消失的CS的記憶。在同時性條件作用中，CS和UCS是同時呈現(xiàn)的。最后，在倒攝條件作用中，CS出現(xiàn)在UCS之后。

研究者探討了CS和UCS之間四種可能的時間安排。通常，條件作用在CS開始呈現(xiàn)到UCS開始呈現(xiàn)間隔很短的延遲條件作用模式下最有效。

資料來源：Baron, Robert A., Psychology, 5th Edition., ? 2001. Printed and electronically reproduced by permission of Pearson Education Inc., Upper Saddle River, New Jersey.

通常，條件作用在延遲條件作用范式中且CS和UCS間隔時間短的情況下最有效。不過，產(chǎn)生最佳條件作用的CS和UCS之間的確切時間間隔取決于幾個因素，包括CS的強度和被條件化的反應的類型。讓我們重點看看被條件化的反應。對于肌肉反應來說，如眨眼，1秒或再短一點的時間間隔為最佳。但是，對于內(nèi)臟反應而言，如心率和唾液分泌，5秒到15秒的較長一點的時間間隔效果最好。

同時性條件作用的效果通常都較差，而倒攝條件作用則更差。倒攝條件反應在UCS和CS的幾次配對后可能會出現(xiàn)，但大量訓練后它就消失了，因為動物認識到在CS之后的一段時間里并沒有UCS出現(xiàn)。這兩種情形下，條件作用都很弱，因為CS實際上并不能預示UCS的出現(xiàn)。（下一節(jié)我們將再次談到可預見性或相倚的重要性。）

當CS（例如，聲音）不再預示UCS（食物）時會發(fā)生什么？在這類情形下，CR（唾液分泌）會隨著時間的推移變得越來越弱，最終不再出現(xiàn)。當呈現(xiàn)CS（而不呈現(xiàn)UCS）卻不見CR時，我們就說消退（extinction）過程已經(jīng)發(fā)生了（見圖6.3第二欄）。這樣看來，條件反應并不必然是有機體行為庫中的一種永久行為。不過，當CS之后再次單獨呈現(xiàn)時，CR又會以一種較弱的形式再次出現(xiàn)（見圖6.3第三欄）。巴甫洛夫?qū)⒃诮?jīng)過一段休息期或暫停期且未暴露于UCS的情況下CR突然重現(xiàn)的現(xiàn)象，稱為消退后自發(fā)恢復（spontaneous recovery）。

當最初的配對在消退發(fā)生后又重新恢復時，CR會迅速變強。這種更快速的再學習即是節(jié)省的一個例子：再次習得某一反應比初次習得該反應時所需的時間要少。如此看來，即使實驗性消退似乎已將CR消除，有機體必然還是保留了一些最初的條件作用。換言之，消退僅僅是削弱了行為表現(xiàn)，并未徹底消除最初的學習。這就是我們在最初定義學習時強調(diào)學習和行為表現(xiàn)區(qū)別的原因。

刺激泛化　假設(shè)我們已經(jīng)讓狗知道某一頻率的聲音預示著食物的出現(xiàn)。狗的反應會僅局限于該特定刺激嗎？答案是否定的。如果你略思考一下，就不會感到奇怪了。一般來說，CS與CR之間一旦建立了條件作用，類似的刺激也可能引發(fā)這種反應。例如，如果條件刺激是一個高頻聲音，那么頻率稍低的聲音也會誘發(fā)條件反應。曾被大狗咬過的小孩很可能對小狗也感到恐懼。條件反應自動擴展到從未與初始UCS配過對的刺激上的現(xiàn)象，叫作刺激泛化（stimulus generalization）。新刺激與最初的CS越相似，反應就越強。當我們測量在某一維度上差異逐漸增大的刺激所誘發(fā)的反應強度時，如圖6.5所示，就能得到一個泛化梯度。

訓練兔子在聽到1 000赫茲的純音時產(chǎn)生條件反應（閉上外眼瞼）（Siegel et al., 1968）。在消退階段，仍用訓練純音及與訓練音相似度各異的聲音對兔子進行測試。與訓練音越相似的純音，兔子產(chǎn)生的條件反應越多。

資料來源：Siegel, S., Hearst, E., George, N., & O’Neal, E. (1968). Generalization gradients obtained from individual subjects following classical conditioning. Journal of Experimental Psychology, 78, 171–174.

泛化梯度的存在說明了經(jīng)典條件作用在日常經(jīng)驗中發(fā)揮作用的方式。因為重要的刺激在自然界中很少每次都以完全相同的形式出現(xiàn)，所以通過將學習范圍擴展到最初的特定經(jīng)驗之外，刺激泛化相當于一種內(nèi)置的相似性安全系數(shù)。借助于該特性，即使新的刺激與同類事件之間存在明顯差異，它們也可以被標定為有同樣的意義或行為價值。例如即使捕食者發(fā)出的聲音略有不同，或者被捕食者看到它的角度有差異，被捕食者還是能夠識別它并迅速做出反應。

刺激辨別　然而，在某些情況下，有機體只對很小范圍內(nèi)的刺激進行反應是非常重要的。例如，有機體不應該因為過于頻繁地逃離那些與它的天敵僅僅表面相似的動物而使自己精疲力竭。刺激辨別（stimulus discrimination）就是有機體學會對某些維度（例如色調(diào)或音高）上與CS不同的刺激做出不同反應的過程。有機體對相似刺激（例如，1 000、1 200和1 500赫茲的聲音）的辨別能力可通過辨別訓練得到加強。在辨別訓練中，只有一種刺激（如1 200赫茲的聲音）能夠預測UCS，而其他刺激則在無UCS相伴的情況下反復出現(xiàn)。在條件作用的早期階段，盡管反應不是很強烈，但與CS相似的刺激會誘發(fā)類似的反應。隨著辨別訓練的進行，對其他不太相似的刺激的反應會越來越弱：有機體漸漸知道了哪一種事件信號能夠預測UCS的到來，哪些則不能。

為什么曾被一只狗驚嚇過的小孩可能會對所有的狗都產(chǎn)生恐懼反應？

有機體欲在環(huán)境中表現(xiàn)出最佳行為，就必須平衡泛化和辨別過程。你既不想選擇性過強——意識不到捕食者的存在可能代價慘重；也不想反應過度——如果你害怕每一個陰影，你就會白白浪費時間和精力。經(jīng)典條件作用提供了一種允許生物體對其環(huán)境結(jié)構(gòu)做出有效反應的機制。