Prikkelbetekenis

Klassieke conditionering

Een prikkel krijgt betekenis door het gevolg dat deze voorspelt.

Prikkel en gevolg

Een (anderzijds neutrale) prikkel verkrijgt betekenis door het gevolg dat deze herhaaldelijk voorspelt.

Een specifieke prikkel wordt voorspellend voor een specifiek gevolg.

Klassieke conditionering, ook wel "respondente" of "reflexieve conditionering", beschrijft hoe een (neutrale) prikkel betekenis verkrijgt doordat deze prikkel herhaaldelijk een gebeurtenis aankondigt. Dit biedt informatie over de omgeving en hoe de hond zich hierop kan aanpassen. Bron 1Handbook of Applied Dog Behavior and Training, Volume 1: Adaptation and LearningSteven R. LindsayNaar referentieblok Bron 2Canine Behavior: Insights and AnswersBonnie V. BeaverNaar referentieblok

Dit gebeurt continu: een geur kan eten aankondigen, of de aanwezigheid van een persoon of dier. Rinkeling van sleutels zegt de hond dat je van huis vertrekt. Het aandoen van je schoenen op een bepaald moment van de dag kan wandelen aankondigen (complexer: want hierbij kan een tweede prikkel, zoals zicht of geluid bij het oppakken van de riem, een bevestiging zijn dat het een wandeling wordt of dat je simpelweg het vuilnis buiten gaat zetten).

Zo scheppen verschillende omgevingsprikkels dus bepaalde gevolg-gebeurtenissen. Veel van deze bindingen zijn niet bedoeld of bewust, maar in ons trainingsproces zijn we er mee gemoeid. Soms willen we een binding voorkomen, ontdoen, of juist vormen. De meest-voorkomende voorbeelden hiervan zijn markeersignalenMTrainingsmodelCommunicatieMarkeersignalen, gedragssignalen en foutinformatie als voorspellende informatie in training.markeersignalensignalenfeedback en gedragssignalenMTrainingsmodelCommunicatieMarkeersignalen, gedragssignalen en foutinformatie als voorspellende informatie in training.markeersignalensignalenfeedback. Daarnaast is socializatie, intentionele blootstelling, en contra-conditionering ("counter-conditioning") hier ook erg van afhankelijk. Dit is bepalend voor hoe een hond zich, over tijd, voelt tegenover bepaalde prikkels in de omgeving--prettig, of onprettig.Bron 3Appetitive—Aversive Interactions and Inhibitory ProcessesAnthony Dickinson, Michael F. DearingDOI: 10.4324/9781315802435-8[3]Bron over hoe de activatie van appetetieve en aversieve reacties elkaar kunnen onderdrukken, waarop contra-conditionering zich erg berust.Naar referentieblok

Voorspellend vermogen

De belangrijkste eigenschap van klassieke conditionering.

Het verband tussen de prikkel en het gevolg is dus het sterkst op het moment dat de prikkel in ieder geval net vooraf het gevolg komt. Zo verkrijgt de prikkel namelijk een nuttig effect: voorspellend vermogen over het gevolg. De prikkel kondigt dus een gevolg aan, zodat een organisme (je hond) zich daarop kan aanpassen en anticiperen. Bron 4Handbook of Applied Dog Behavior and Training, Volume 1: Adaptation and LearningSteven R. LindsayNaar referentieblok

Vandaar dat presentatie die tegelijkertijd gebeurt, of die pas achteraf gebeurt (wat het technisch ook niet langer een "gevolg" maakt), minder effectief is. Het vernietigt namelijk de kans om op het gevolg (eigenlijk dan dus enkel een gebeurtenis) te reageren voordat deze plaatsvindt. Bron 5Canine Behavior: Insights and AnswersBonnie V. BeaverNaar referentieblok Bron 6Conditioned Reflexes: An Investigation of the Physiological Activity of the Cerebral CortexIvan P. PavlovNaar referentieblok

Indien er te veel afstand bestaat tussen de prikkel en het gevolg is er eveneens geen kans voor een voorspellend vermogen te ontstaan. Het wordt daarmee niet duidelijk genoeg wanneer het gevolg plaatsvindt. Dit is tevens ook verergerd als het gevolg niet consistent plaatsvindt na de prikkel.

Timing

Waarom volgorde en interval bepalen hoe sterk een prikkel voorspellend wordt.

Klassieke conditionering · timing

Effectiviteit van koppelings-patroon

Hier zie je de effectiviteit van binding tussen Prikkel (CS) en Gevolg (US) aan de hand van het volgorde-patroon waarin deze verschijnen.

Delay
vertraagde koppeling
sterk
Prikkel(CS)
Prikkel
Gevolg(US)
Gevolg
Trace
spoor-koppeling
sterk
Prikkel(CS)
Prikkel
Gevolg(US)
Gevolg
Simultaneous
gelijktijdig
zwak
Prikkel(CS)
Prikkel
Gevolg(US)
Gevolg
Backward
achterwaarts
minst effectief
Prikkel(CS)
Prikkel
Gevolg(US)
Gevolg
Delay:Prikkel start eerst; gevolg valt binnen de prikkel.
Trace:Prikkel eindigt kort voordat het gevolg begint.
Simultaneous:Prikkel en gevolg vallen samen; overschaduwing (overstemming) wordt waarschijnlijk.
Backward:Gevolg komt vóór de prikkel; de prikkel verliest diens voorspellende rol (informatief vermogen).
Rangschikking op effectiviteit: delay en trace zijn het sterkst, simultaneous is zwakker door overschaduwing, en backward is het minst effectief.

Dit laat zien hoe timing in klassieke conditionering erg belangrijk is. Wanneer een bedoeld signaal niet duidelijk vóór het gevolg komt, of tegelijk met andere signalen verschijnt, kunnen andere signalen sterker voorspellend worden dan het signaal die wij eigenlijk bedoelden te associëren. Bron 7Handbook of Applied Dog Behavior and Training, Volume 1: Adaptation and LearningSteven R. LindsayNaar referentieblok Bron 8Validation of a Behavior-Based Protocol for Training Detection DogsLucia Lazarowski, Belinda Rogers, Stephanie Collins, Julia Pisano, Sarah KrichbaumDOI: 10.3390/ani11061639Naar referentieblok

Overschaduwing

Wanneer een ander signaal voorspellender wordt dan het bedoelde signaal.

Overschaduwing ontstaat wanneer de bedoelde prikkel niet de sterkste voorspeller wordt van het gevolg. Dit gebeurt op twee voornaamste manieren: door de prikkel tegelijkertijd te presenteren met het gevolg, of door de prikkel tegelijk met andere dominante (relevantere) prikkeling te presenteren. Bron 9Handbook of Applied Dog Behavior and Training, Volume 1: Adaptation and LearningSteven R. LindsayNaar referentieblok

Via tegelijk presenteren van prikkel (signaal) en gevolg, reageert de hond op het gevolg zelf. Zoals hiervoor beschreven, verliest het signaal namelijk voorspellend vermogen over het gevolg, en geeft het dus niet aanvullende informatie over wat er gaat gebeuren. Er ontstaat hier dus ook bijna geen relevant (een zwak) prikkel-gevolg-verband.

Via tegelijk presenteren van meerdere prikkels (signalen) vooraf het gevolg, ontstaat er wel een prikkel-gevolg-verband, maar vaak niet zoals bedoeld. Een hond zal een dominantere (meer consistent voorspellende) prikkel kiezen om op te letten. Dit komt vaker voor, omdat wij in het trainingsproces veel mogelijk suggereren met lichaamstaal en beweging, wat mogelijk relevanter blijkt voor de hond in voorspellend vermogen dan onze verbalen signalen.

Kortom, kan het dus lijken alsof een hond een signaal begrijpt (omdat wij deze wel consistent zeggen wanneer de juiste reactie uitgelokt wordt), terwijl de hond mogelijk vooral reageert op je houding, de omgeving, je bewegingen, voorgaande gedragingen, of andere geroutineerde signalen.

Overschaduwing is te verhelpen door te zorgen dat de bedoelde prikkel (het bedoelde signaal) het meest voorspellend is (vooraf enige lichaamstaal, bewegingen, suggesties, of andere voorspellende context-signalen). Met andere woorden: zorg dat het bedoelde signaal eerst komt.

Voorspellingsmatrix

Een compacte indeling van CS+, CS−, appetitieve gevolgen, aversieve gevolgen en remmende prikkels.

Klassieke conditionering · verwachting

Verwachting van gevolg tegenover realiteit

Excitatoir (aansporend) en inhibitoir (remmend) zeggen of een prikkel de verwachting van een gevolg verhoogt of verlaagt. Appetitief en aversief zeggen welk soort gevolg wordt verwacht.

Appetitief
beloning, toegang, opbrengst
Aversief
druk, dreiging, ongemak
CS+
Excitatoir
verwachting neemt toe
CS+Appetitief
Beloning of toegang verwacht
De prikkel kondigt voer, spel, aandacht, vrijheid of toegang aan.
Typische richting: anticipatie, benadering of verwachting van opbrengst.
CS+Aversief
Druk of dreiging verwacht
De prikkel kondigt spanning, druk, ongemak, confrontatie of verlies van veiligheid aan.
Typische richting: spanning, voorbereiding, afstand zoeken of vermijden.
CS−
Inhibitoir
verwachting neemt af
CS−Appetitief
Beloning of toegang blijft uit
De prikkel remt de verwachting dat voer, spel, aandacht, vrijheid of toegang beschikbaar wordt.
Typische richting: onthouding, frustratie of afname van benadering.
CS−Aversief
Druk blijft uit of stopt
De prikkel remt de verwachting van druk, dreiging of ongemak, of kondigt veiligheid aan.
Typische richting: veiligheid, opluchting of afname van spanning.
Staten van koppeling
Acquisitie, asymptoot en extinctie beschrijven de verwachting tegenover het gevolg. Ofwel: in hoeverre is wat de hond verwacht dat er gebeuren gaat (na de prikkel) in overeenkomst met het werkelijke gevolg?
prediction error
Verwachting klopt niet
Er is verschil tussen wat de hond verwacht en wat er gebeurt.
acquisitie
Meer verwachting ontstaat
De prikkel krijgt meer voorspellende betekenis door het gevolg (toename in saillantie).
asymptoot
Verwachting past bij patroon
De verwacthing komt overeen met het gevolg (stabiele prikkel-gevolg-relatie).
extinctie
CS+ zonder US
De prikkel krijgt minder voorspellende betekenis door het gevolg (afname van saillantie).
Gedetailleerd overzicht van hoe een gevolg werking uitoefent op de (neutrale) prikkel: verhogend, verlagend, appetitief of aversief.

Deze associaties kunnen elkaar ook kruisen, waardoor kruis-effecten ontstaan. Zo kan een optelsom gemaakt worden van tegenstrijdige verwachtingen. Bron 10A Theory of Pavlovian Conditioning: Variations in the Effectiveness of Reinforcement and NonreinforcementRobert A. Rescorla, Allan R. WagnerNaar referentieblok

Een toon die bijvoorbeeld betrouwbaar de afwezigheid, opheffing of annulering van een gevolg aankondigt, kan daardoor de reactie op een licht dat datzelfde gevolg juist aankondigt, gedeeltelijk of sterk dempen.

licht (prikkel) -> +0.8 (verwacht gevolg)
toon (prikkel) -> -0.6 (verwacht gevolg)

licht & toon (gelijktijdig) -> +0.2 (gevolg-verwachting)

Praktische voorbeelden hiervan zijn `good` (safety-cue), wat uitsluiting van een correctie (aversieve prikkel) kan aangeven, zowel als `nee`, wat de uitsluiting van een loning (appetetieve prikkel) kan aanduiden.

'good' -> geen correctie == opluchting/verlichting
'nee' -> geen loning == verlies/frustratie

Referenties

  1. Steven R. Lindsay
    2000
  2. Bonnie V. Beaver
    2008-11-11
  3. Anthony Dickinson, Michael F. Dearing
    1979
    10.4324/9781315802435-8
    [3] Bron over hoe de activatie van appetetieve en aversieve reacties elkaar kunnen onderdrukken, waarop contra-conditionering zich erg berust.
  4. Ivan P. Pavlov
    1927
  5. Lucia Lazarowski, Belinda Rogers, Stephanie Collins, Julia Pisano, Sarah Krichbaum
    2021-06-01
    10.3390/ani11061639
  6. Robert A. Rescorla, Allan R. Wagner
    1972