Lý thuyết điều kiện hóa cổ điển của Pavlov

Vào những năm 1890, Pavlov đã nghiên cứu về sự tiết nước bọt ở chó khi được cho ăn. Ông đã đưa một ống nghiệm nhỏ vào má của mỗi con chó để đo lượng nước bọt khi cho chó ăn (bằng bột làm từ thịt).

Pavlov dự đoán rằng những chú chó sẽ chảy nước dãi khi nhìn thấy thức ăn trước mặt, nhưng ông nhận thấy rằng chúng bắt đầu chảy nước dãi mỗi khi nghe thấy tiếng bước chân của người trợ lý đang mang thức ăn đến cho chúng.

Khi Pavlov phát hiện ra rằng bất kỳ đồ vật hoặc sự kiện nào mà chó học được cách liên kết với thức ăn (chẳng hạn như trợ lý phòng thí nghiệm) sẽ kích hoạt cùng một phản ứng, ông nhận ra rằng mình đã có một khám phá khoa học quan trọng.

Lý thuyết điều kiện hóa cổ điển của Pavlov

Dựa trên những quan sát của mình, Pavlov cho rằng việc tiết nước bọt là một phản ứng học được. Các đối tượng chó của Pavlov phản ứng với hình ảnh áo khoác phòng thí nghiệm màu trắng của các trợ lý nghiên cứu, mà các loài động vật đã liên tưởng đến việc trình bày thức ăn.

Không giống như phản ứng tiết nước bọt khi thấy thức ăn, vốn là phản xạ không điều kiện, việc tiết nước bọt khi mong đợi thức ăn là phản xạ có điều kiện.

Sau đó, Pavlov tập trung vào việc điều tra chính xác cách thức những phản ứng có điều kiện này được học hoặc tiếp thu. Trong một loạt các thí nghiệm, ông bắt đầu kích thích phản ứng có điều kiện đối với một kích thích trung tính trước đó.

Ông đã chọn sử dụng thức ăn như một kích thích không điều kiện, hoặc kích thích gợi lên phản ứng một cách tự nhiên và tự động. Âm thanh của máy đếm nhịp được chọn là kích thích trung tính.

Đầu tiên, những chú chó sẽ được nghe âm thanh của máy đếm nhịp, sau đó thức ăn sẽ được mang ra ngay lập tức.

Sau một số lần thử nghiệm điều kiện hóa, Pavlov nhận thấy rằng những con chó bắt đầu tiết nước bọt sau khi nghe máy đếm nhịp. “Một kích thích trung tính tự thân đã được chồng lên hoạt động của phản xạ tiêu hóa bẩm sinh”, Pavlov viết về kết quả.

“Chúng tôi quan sát thấy rằng, sau nhiều lần lặp lại sự kích thích kết hợp, âm thanh của máy đếm nhịp đã có được đặc tính kích thích tiết nước bọt.”

Nói cách khác, kích thích trung tính trước đó (máy đếm nhịp) đã trở thành thứ được gọi là kích thích có điều kiện, sau đó gây ra phản ứng có điều kiện (nước bọt).

Để xem xét lại, sau đây là một số thành phần chính được sử dụng trong lý thuyết của Pavlov:

• Kích thích trung tính (NS): Một kích thích ban đầu không gây ra phản ứng hoặc hành động phản xạ cụ thể. Nói cách khác, trước khi bất kỳ điều kiện nào diễn ra, kích thích trung tính không ảnh hưởng đến hành vi hoặc phản ứng sinh lý quan tâm. Ví dụ, trong thí nghiệm của Pavlov, âm thanh của máy đếm nhịp ban đầu là một kích thích trung tính, vì nó không khiến chó tiết nước bọt.
• Kích thích không điều kiện (UCS): Đây là kích thích tự nhiên và tự động kích hoạt phản ứng mà không cần bất kỳ sự học hỏi nào. Trong thí nghiệm của Pavlov, thức ăn là kích thích không điều kiện vì nó tự động gây ra hiện tượng chảy nước bọt ở chó.
• Kích thích có điều kiện (CS): Đây là một kích thích trung tính trước đó, sau khi được liên kết nhiều lần với một kích thích không điều kiện, sẽ kích hoạt phản ứng có điều kiện. Ví dụ, trong thí nghiệm của Pavlov, máy đếm nhịp đã trở thành một kích thích có điều kiện khi những chú chó học cách liên kết nó với thức ăn.
• Phản ứng có điều kiện (CR): Đây là phản ứng học được đối với kích thích có điều kiện. Phản ứng này thường giống với phản ứng không điều kiện nhưng được kích hoạt bởi kích thích có điều kiện thay vì kích thích không điều kiện. Trong thí nghiệm của Pavlov, chảy nước dãi để đáp lại nhịp đập là phản ứng có điều kiện.
• Phản ứng không điều kiện (UR): Đây là phản ứng tự động, bẩm sinh đối với kích thích không điều kiện. Nó không đòi hỏi bất kỳ sự học hỏi nào. Trong thí nghiệm của Pavlov, việc chó tự động tiết nước bọt để đáp ứng với thức ăn là một ví dụ về phản ứng không điều kiện.

Thí nghiệm trên chó của Pavlov

Pavlov (1902) bắt đầu từ ý tưởng rằng có một số thứ mà chó không cần phải học. Ví dụ, chó không học cách tiết nước bọt mỗi khi nhìn thấy thức ăn. Phản xạ này được “lập trình cứng” vào chó.

Pavlov đã chứng minh rằng chó có thể tiết nước bọt khi nghe tiếng chuông nếu âm thanh đó được phát đi phát lại nhiều lần cùng lúc với lúc chúng được cho ăn.

Các nghiên cứu của Pavlov về phản xạ có điều kiện cổ điển đã trở nên nổi tiếng kể từ công trình đầu tiên của ông vào khoảng năm 1890 và 1930. Phản xạ có điều kiện cổ điển là “cổ điển” vì nó là nghiên cứu có hệ thống đầu tiên về các quy luật cơ bản của quá trình học tập (còn được gọi là phản xạ có điều kiện).

Những chú chó của Pavlov được đặt riêng lẻ trong môi trường biệt lập, được bảo vệ bằng dây nịt. Một bát thức ăn được đặt trước mặt chúng và một thiết bị được sử dụng để đo tần suất tiết nước bọt của chúng.

Dữ liệu từ các phép đo này được ghi lại một cách có hệ thống vào một trống quay, cho phép Pavlov theo dõi tỉ mỉ tốc độ tiết nước bọt trong suốt quá trình thí nghiệm.

Đầu tiên, những chú chó được cho ăn và chúng tiết nước bọt. Thức ăn là kích thích không điều kiện và tiết nước bọt là phản ứng không điều kiện (bẩm sinh). (tức là kết nối kích thích-phản ứng không cần học).

Kích thích không điều kiện (Thức ăn) > Phản ứng không điều kiện (Nước bọt)

Trong thí nghiệm của mình, Pavlov đã sử dụng máy đếm nhịp làm kích thích trung tính. Bản thân máy đếm nhịp không gây ra phản ứng nào từ những chú chó. 

Kích thích trung tính (Máy đếm nhịp) > Không có phản hồi

Tiếp theo, Pavlov bắt đầu quá trình điều hòa, theo đó máy đếm nhịp được đưa vào ngay trước khi ông cho chó ăn. Sau một số lần lặp lại (thử nghiệm) của quá trình này, ông đã trình bày máy đếm nhịp một cách độc lập.

Như bạn có thể mong đợi, âm thanh của máy đếm nhịp tự động cũng khiến nước bọt tiết ra nhiều hơn.

Kích thích có điều kiện (Máy đếm nhịp) > Phản ứng có điều kiện (Nước bọt)

Vì vậy, con chó đã học được mối liên hệ giữa máy đếm nhịp và thức ăn, và một hành vi mới đã được học.

Bởi vì phản ứng này đã được học (hoặc có điều kiện), nên nó được gọi là phản ứng có điều kiện (và cũng được gọi là phản ứng Pavlov). Kích thích trung tính đã trở thành kích thích có điều kiện.

Sự tiếp giáp thời gian

Pavlov phát hiện rằng để có thể liên tưởng, hai kích thích phải được trình bày gần nhau về mặt thời gian (chẳng hạn như tiếng chuông).

Ông gọi đây là quy luật tiếp giáp thời gian. Nếu thời gian giữa kích thích có điều kiện (chuông) và kích thích không điều kiện (thức ăn) quá dài thì việc học sẽ không diễn ra.

Tắt điều kiện hóa bằng cách dập tắt thực nghiệm

Trong quá trình tuyệt chủng, kích thích có điều kiện (tiếng chuông) được trình bày nhiều lần mà không có kích thích không điều kiện (thức ăn).

Theo thời gian, con chó sẽ ngừng liên kết tiếng chuông với thức ăn, phản ứng có điều kiện (chảy nước bọt) sẽ yếu đi và cuối cùng biến mất.

Nói cách khác, phản ứng có điều kiện là “không điều kiện” hoặc “bị dập tắt”.

Ví dụ: Giả sử một con chó đã được điều kiện hóa để tiết nước bọt khi nghe tiếng chuông (CS) vì trước đó, tiếng chuông luôn đi kèm với thức ăn (US). Để tắt điều kiện hóa này, người ta sẽ lặp đi lặp lại cho chó nghe tiếng chuông mà không cho thức ăn. Qua thời gian, phản ứng tiết nước bọt của chó khi nghe tiếng chuông sẽ dần giảm và cuối cùng biến mất.

Tự phục hồi

Pavlov lưu ý đến sự xuất hiện của “sự phục hồi tự phát”, khi phản ứng có điều kiện có thể xuất hiện trở lại trong thời gian ngắn khi kích thích có điều kiện xuất hiện sau thời gian nghỉ ngơi, ngay cả khi phản ứng đã bị dập tắt.

Khám phá này đã bổ sung thêm vào sự hiểu biết về quá trình điều hòa và sự tuyệt chủng, cho thấy rằng những mối liên hệ đã học này, mặc dù có thể mờ nhạt, nhưng không hoàn toàn bị lãng quên.

Sự khái quát

Nguyên lý khái quát hóa cho rằng sau khi một chủ thể đã được điều kiện hóa để phản ứng theo một cách nhất định đối với một kích thích cụ thể, chủ thể đó cũng sẽ phản ứng theo cách tương tự đối với các kích thích giống với kích thích ban đầu.

Trong thí nghiệm nổi tiếng của Pavlov với loài chó, ông phát hiện ra rằng sau khi huấn luyện chó tiết nước bọt khi nghe tiếng chuông (kèm theo thức ăn), chúng cũng sẽ tiết nước bọt khi nghe những âm thanh tương tự, chẳng hạn như tiếng còi tàu.

Điều này chứng minh nguyên lý tổng quát trong điều kiện cổ điển.

Tuy nhiên, phản ứng có xu hướng rõ rệt hơn khi kích thích mới có nhiều điểm tương đồng với kích thích ban đầu được sử dụng trong quá trình điều hòa.

Mối quan hệ giữa sự giống nhau của kích thích và cường độ của phản ứng được gọi là độ dốc tổng quát.

Nguyên tắc này đã được minh họa trong nghiên cứu, bao gồm một nghiên cứu do Meulders và các đồng nghiệp thực hiện vào năm 2013.

Đóng góp của lý thuyết điều kiện hóa cổ điển

Đóng góp quan trọng của lý thuyết điều kiện hoá cổ điển của Pavlov cho tâm lý học là khám phá ra quá trình điều hòa hành vi cổ điển, chứng minh cách các mối liên hệ học được giữa các kích thích có thể ảnh hưởng đến hành vi.

Công trình của ông đã đặt nền tảng cho chủ nghĩa hành vi, ảnh hưởng đến các kỹ thuật trị liệu và cung cấp thông tin cho chúng ta hiểu biết về quá trình học tập và trí nhớ.

• Chủ nghĩa hành vi: Công trình của Pavlov đặt nền tảng cho chủ nghĩa hành vi, một trường phái tư tưởng chính trong tâm lý học. Các nguyên tắc của quá trình điều hòa cổ điển đã được sử dụng để giải thích nhiều loại hành vi, từ chứng sợ hãi đến chứng chán ăn.
• Kỹ thuật trị liệu: Các kỹ thuật dựa trên quá trình điều hòa cổ điển, chẳng hạn như liệu pháp giảm nhạy cảm có hệ thống và liệu pháp tiếp xúc, đã được phát triển để điều trị nhiều loại rối loạn tâm lý, bao gồm chứng sợ hãi và rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD).

  Trong các liệu pháp này, phản ứng có điều kiện (như sợ hãi) có thể dần dần được “bỏ qua” bằng cách thay đổi mối liên hệ giữa một kích thích cụ thể và phản ứng của nó.

• Thí nghiệm Little Albert: Thí nghiệm Little Albert, do John B. Watson thực hiện vào năm 1920, chứng minh rằng phản ứng cảm xúc có thể được điều kiện hóa theo cách cổ điển ở con người. Một đứa trẻ, “Little Albert,” được điều kiện hóa để sợ một con chuột trắng, điều này được khái quát hóa thành những vật thể tương tự. 
• Chiến lược giáo dục: Chiến lược giáo dục, như học lặp đi lặp lại và ghi nhớ thuộc lòng, có thể được coi là ứng dụng của các nguyên tắc điều kiện hóa cổ điển. Sự liên kết lặp đi lặp lại giữa kích thích và phản ứng có thể giúp củng cố việc học.
• Marketing và Quảng cáo: Các nguyên tắc từ thí nghiệm điều hòa của Pavlov thường được sử dụng trong quảng cáo để xây dựng nhận diện thương hiệu và các mối liên hệ tích cực.

  Ví dụ, một thương hiệu có thể kết hợp sản phẩm của mình với các kích thích hấp dẫn (như âm nhạc du dương hoặc hình ảnh hấp dẫn) để tạo ra phản ứng cảm xúc tích cực ở người tiêu dùng, từ đó khiến họ liên tưởng sản phẩm với nó.

Ứng dụng lý thuyết điều kiện hoá cổ điển trong trị liệu tâm lý

Phát hiện của Pavlov về phản xạ có điều kiện cổ điển vẫn là một trong những phát hiện quan trọng nhất trong lịch sử tâm lý học.

Các nguyên tắc của quá trình điều hòa cổ điển được sử dụng để điều trị các rối loạn sức khỏe tâm thần sau đây:

• Sự lo lắng
• Trầm cảm
• Rối loạn ám ảnh cưỡng chế (OCD)
• Các cơn hoảng loạn và rối loạn hoảng loạn
• Nỗi sợ hãi
• Rối loạn sử dụng chất

Ví dụ, một loại phương pháp điều trị cụ thể gọi là liệu pháp gây ác cảm sử dụng phản ứng có điều kiện để giúp những người mắc chứng lo âu hoặc ám ảnh sợ hãi cụ thể.

Một nhà trị liệu sẽ giúp một người đối mặt với đối tượng gây sợ hãi của họ một cách dần dần – đồng thời giúp họ kiểm soát mọi phản ứng sợ hãi phát sinh. Dần dần, người đó sẽ hình thành phản ứng trung lập với đối tượng.

Công trình của Pavlov cũng đã truyền cảm hứng cho nghiên cứu về cách áp dụng các nguyên tắc điều kiện hóa cổ điển vào sự ghét mùi vị. Các nguyên tắc đã được sử dụng để ngăn chặn chó sói săn bắt gia súc trong nước và sử dụng kích thích trung tính (ăn một số loại thức ăn) kết hợp với phản ứng không điều kiện (kết quả tiêu cực sau khi ăn thức ăn) để tạo ra sự ghét một loại thức ăn cụ thể.

Không giống như các dạng điều kiện hóa cổ điển khác, loại điều kiện hóa này không đòi hỏi nhiều cặp để hình thành mối liên kết. Trên thực tế, sự không thích vị thường xảy ra chỉ sau một cặp duy nhất. Những người chăn nuôi đã tìm ra cách để sử dụng tốt dạng điều kiện hóa cổ điển này để bảo vệ đàn gia súc của họ.

Trong một ví dụ, thịt cừu được tiêm một loại thuốc gây buồn nôn nghiêm trọng. Sau khi ăn thịt bị đầu độc, chó sói tránh xa đàn cừu thay vì tấn công chúng.

Đánh giá quan trọng

Điều kiện hóa Pavlovian theo truyền thống được mô tả là học cách liên kết giữa một kích thích có điều kiện trung tính (CS) và một kích thích không có điều kiện (US), sao cho CS tạo ra phản ứng có điều kiện (CR). Điều này phù hợp với nhiều nghiên cứu trong phòng thí nghiệm nhưng lại bỏ qua chức năng thích ứng của điều kiện hóa (Domjan, 2005).

Theo quan điểm chức năng, quá trình điều hòa có thể tiến hóa để giúp sinh vật tương tác hiệu quả với các kích thích không điều kiện (US) quan trọng về mặt sinh học trong môi trường tự nhiên của chúng.

Để quá trình điều kiện hóa diễn ra tự nhiên, kích thích có điều kiện (CS) không thể tùy ý mà phải có mối quan hệ sinh thái thực sự với Hoa Kỳ như là tiền thân hoặc đặc điểm của đối tượng Hoa Kỳ.

Phản xạ Pavlov chuẩn bị cho sinh vật những sự kiện sinh học quan trọng bằng cách tạo ra những phản ứng bù trừ giúp cải thiện khả năng ứng phó của sinh vật.

Sự thay đổi hành vi quan trọng từ quá trình điều kiện hóa có thể không phải là phản ứng có điều kiện (CR), mà là những sửa đổi có điều kiện của phản ứng không điều kiện (UR) đối với Hoa Kỳ giúp cải thiện sự tương tác của sinh vật với nó.

Bằng chứng cho thấy quá trình điều hòa xảy ra dễ dàng với CS tự nhiên, như vị giác trước khi bị bệnh, tín hiệu của trẻ sơ sinh trước khi bú, thị giác của con mồi trước khi tấn công. Quá trình điều hòa này mạnh mẽ hơn và chống lại các tác động như chặn.

Những mô tả truyền thống về phản xạ Pavlovian chỉ đơn giản là khả năng có được của một kích thích để gợi lên phản ứng ban đầu đối với một kích thích khác kết hợp với nó là không đầy đủ và gây hiểu lầm (Rescorla, 1988).

Nghiên cứu mới cho thấy quá trình điều hòa thực chất là quá trình học hỏi mối quan hệ giữa các sự kiện, cho phép sinh vật xây dựng các biểu diễn tinh thần về môi trường của chúng.

Chỉ ghép các kích thích với nhau không nhất thiết gây ra sự điều kiện hóa. Nó phụ thuộc vào việc liệu một kích thích có cung cấp thông tin về kích thích kia hay không.

Điều kiện hóa nhanh chóng mã hóa mối quan hệ giữa nhiều kích thích, không chỉ giữa kích thích trung tính và kích thích gây ra phản ứng. Các mối liên kết đã học cho phép biểu diễn phức tạp về thế giới.

Gần đây, Honey và cộng sự (2020, 2022) đã trình bày các mô phỏng sử dụng một mô hình thay thế có tên là HeiDI, mô hình này giải thích cho các phát hiện của Rescorla. HeiDI khác biệt ở chỗ cho phép các liên kết CS-US và US-CS qua lại. Nó sử dụng các quy tắc học tập nhất quán được áp dụng cho tất cả các cặp kích thích.

Các mô phỏng cho thấy HeiDI giải thích kết quả của Rescorla thông qua hai cơ chế:

• Những thay đổi trong các liên kết US-CS trong quá trình điều hòa hợp chất, cho phép thay đổi lớn hơn trong một số liên kết US-CS
• Ảnh hưởng gián tiếp của các liên kết CS-CS cho phép các hợp chất tuyển dụng sức mạnh liên kết từ các kích thích vắng mặt

HeiDI tích hợp nhiều hiện tượng điều kiện hóa khác nhau và giữ lại những hiểu biết quan trọng của Rescorla-Wagner về việc học lái xe bất ngờ. Tuy nhiên, nó vượt ra ngoài những hạn chế của Rescorla-Wagner bằng cách cung cấp một khuôn khổ để giải quyết cách học chuyển thành hiệu suất.

HeiDI đề cập đến các tác giả của mô hình (Honey, Dwyer, Iliescu) cũng như nhấn mạnh một đặc điểm chính của mô hình – mối liên hệ song phương hoặc có đi có lại mà mô hình đề xuất giữa các kích thích có điều kiện và các kích thích không điều kiện.

H – Honey (họ của tác giả chính), ei – Hai chiều (đề cập đến các mối liên hệ qua lại), D – Dwyer (họ của tác giả thứ hai), I – Iliescu (họ của tác giả thứ ba).

Nguồn tham khảo

Domjan, M. (2005). Điều kiện hóa Pavlovian: Một quan điểm chức năng.  Annu. Rev. Psychol. ,  56 , 179-206.

Honey, RC, Dwyer, DM, & Iliescu, AF (2020a). HeiDI: Một mô hình cho việc học và thực hiện Pavlovian với các mối liên hệ qua lại. Tạp chí đánh giá tâm lý, 127, 829-852.

Honey, RC, Dwyer, DM, & Iliescu, AF (2022). Sự thay đổi liên tưởng trong điều kiện hóa Pavlovian: Một đánh giá lại .  Tạp chí Tâm lý học Thực nghiệm: Học tập và Nhận thức của Động vật .

Meulders A, Vandebroek, N. Vervliet, B. và Vlaeyen, JWS (2013). Gradient tổng quát trong nỗi sợ liên quan đến đau theo ngữ cảnh và có ám chỉ: Một nghiên cứu thực nghiệm về sức khỏe của những người tham gia .  Frontiers in Human Neuroscience ,  7 (345). 1-12.

Pavlov, IP (1897/1902). Hoạt động của các tuyến tiêu hóa. London: Griffin.

Pavlov, IP (1928). Bài giảng về phản xạ có điều kiện . (Người dịch: WH Gantt) London: Allen và Unwin.

Pavlov, IP (1927). Phản xạ có điều kiện: Một cuộc điều tra về hoạt động sinh lý của vỏ não . Được dịch và biên tập bởi Anrep, GV (Nhà xuất bản Đại học Oxford, London, 1927).

Rescorla, RA (1988). Điều kiện hóa Pavlovian: Nó không phải là những gì bạn nghĩ .  Nhà tâm lý học người Mỹ ,  43 (3), 151.

Pavlov, IP (1955). Các tác phẩm được chọn . Moscow: Nhà xuất bản Ngoại ngữ.

Watson, JB (1913). Tâm lý học theo quan điểm của nhà hành vi. Tạp chí tâm lý học, 20 , 158-177.

Watson, JB, & Rayner, R. (1920). Phản ứng cảm xúc có điều kiện.  Tạp chí tâm lý học thực nghiệm ,  3 (1), 1.