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Studi di rinforzo positivo

Overview

I ricercatori studiano l'apprendimento di un comportamento attraverso l'uso del condizionamento operante. Questo tipo di apprendimento comporta l'associazione del comportamento con una conseguenza, che è una ricompensa o una punizione. Se la conseguenza è una ricompensa, porta al rafforzamento del comportamento desiderato. Un tipo di approccio di rinforzo è il rinforzo positivo, in cui il comportamento viene ricompensato con un rinforzo artificiale, naturale o sociale. Gli studi che utilizzano il rinforzo positivo come strumento possono aiutare a stuzzicare dettagli importanti sul funzionamento neurologico associato a diversi comportamenti.

Questo video esamina i concetti alla base degli studi di rinforzo utilizzando un esempio di un uomo che addestra un cane a sedersi. Successivamente, esaminiamo una procedura generalizzata di rinforzo positivo comunemente utilizzata dai ricercatori comportamentali. Ciò comporta, addestrare i roditori a eseguire un comportamento (pressione della leva) per ottenere una ricompensa (cibo). Infine, applicazioni specifiche dimostrano come gli scienziati usano il rinforzo positivo per comprendere il comportamento.

Procedure

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Il rinforzo positivo è un fattore importante che influenza il comportamento umano e animale. Gli scienziati studiano questo fenomeno utilizzando un tipo di apprendimento chiamato "condizionamento operante". In poche parole, il condizionamento operante modella un comportamento associandolo a una conseguenza specifica. Per il rinforzo positivo, la conseguenza è una ricompensa quando viene eseguito un comportamento. Ciò aumenta la probabilità che il comportamento si verifichi di nuovo in futuro.

Questo video illustra i principi del rinforzo positivo, un esperimento generalizzato e alcune delle applicazioni correlate.

Iniziamo discutendo di come funziona il rinforzo positivo. Lo faremo usando l'esempio di un uomo che cerca di addestrare un cane a sedersi. Inizialmente, quando l'uomo istruisce il cane a sedersi, il cane impiega molto tempo, ma quando si siede, l'uomo gli offre un osso. Qui, sedersi è il comportamento incoraggiato dalla ricompensa, che è il rinforzo positivo. Ora il cane impara ad associare il rinforzo positivo al comando e impara il comportamento. La prossima volta che l'uomo dice "siediti", il cane impiega meno tempo per farlo, poiché sa che la ricompensa è un osso. Questo è diverso dal rinforzo negativo, in cui un comportamento è rafforzato dalla rimozione di uno stimolo negativo, come la pressione da un guinzaglio, che funge da rinforzo negativo. In questo caso, il cane impara ad associare il rinforzo negativo al comando e impara il comportamento. Ora il cane saprà sedersi rapidamente per evitare la pressione del guinzaglio.

Il rinforzo non è limitato solo agli animali; per noi, ci sono molti tipi di rinforzi positivi che influenzano il nostro comportamento. Alcuni dei rinforzi più tangibili sono cibo, denaro e droghe o alcol. Ci sono anche rinforzi naturali, come ottenere un buon voto in un test. Inoltre, ci sono rinforzi sociali, esemplificati da un insegnante che dice a uno studente "Buon lavoro" di fronte a una classe.

La neurofisiologia dietro il rinforzo positivo si basa sui centri della dopamina del cervello. La dopamina è un neurotrasmettitore associato a comportamenti di ricerca della ricompensa. Quando la ricompensa è maggiore del previsto, aumenta l'attivazione dei neuroni della dopamina, che di conseguenza aumenta il desiderio della ricompensa.

Ora che hai un'idea dei principi alla base del rinforzo positivo, diamo un'occhiata a come eseguire un esperimento studiando questo fenomeno.

L'obiettivo di questi tipi di esperimenti è quello di addestrare un animale ad associare un comportamento volontario con una conseguenza, come associare una pressa a leva a una ricompensa. Molti animali diversi, come topi, ratti o persino piccioni, possono essere utilizzati per studiare questo fenomeno.

Questo esperimento fa uso di una camera operante, che è una scatola insonorizzata con ventilatori di ventilazione. Qui, la camera è dotata di due leve - una attiva e una inattiva - che sono posizionate su entrambi i lati di un distributore centrale di cibo. Una luce di stimolo si trova sopra ogni leva e un distributore di pellet alimentare è posizionato all'esterno della camera.

L'animale deve eseguire una risposta comportamentale nella camera per ricevere una ricompensa. In primo luogo, l'animale viene messo nella camera per abituarsi al nuovo ambiente. Al fine di rafforzare il comportamento di pressione della leva, è importante avere una leva attiva che fornirà una ricompensa una volta premuta e una leva inattiva che non fornirà alcuna ricompensa quando premuta. L'animale imparerà a colpire la leva attiva più spesso per ottenere più ricompense. È inoltre possibile regolare il numero di presse a leva per ricompensa.

Ora che sai come eseguire un esperimento di rinforzo positivo, diamo un'occhiata ad alcune applicazioni in cui gli scienziati utilizzano questo paradigma per apprendere preziose informazioni sulle funzioni neurologiche.

I ricercatori possono testare diverse concentrazioni di un rinforzo per determinare la relazione tra concentrazione e forza del rinforzo del comportamento. In questo esperimento, gli scienziati consentono ai ratti di abituarsi a una camera operante, dove gli animali imparano a premere una leva per ottenere una dose di soluzione zuccherina. Vengono utilizzate diverse concentrazioni di zucchero e, per ciascuna, viene registrato il numero di presse a leva, al fine di determinare l'effetto della concentrazione sul rinforzo. Ciò dimostra che concentrazioni di zucchero più elevate hanno una maggiore capacità di rafforzare il comportamento di pressione della leva.

Un'altra applicazione per il rinforzo positivo comporta il test dell'attenzione. Qui, posizionando un topo in una camera con cinque aperture, i ricercatori comportamentali studiano l'attenzione e il controllo degli impulsi usando il rinforzo positivo. L'esperimento è progettato in modo che quando la luce è illuminata, il ratto deve infilare il naso nell'apertura per ottenere il pellet di cibo situato sul lato opposto della camera. Maggiore è l'attenzione che il ratto presta all'apertura illuminata, più pellet di cibo riceverà.

Infine, gli esperimenti di rinforzo positivo vengono utilizzati per determinare l'attività neurale durante l'apprendimento. In questo studio, i piccioni vengono prima addestrati a discriminare correttamente tra due stimoli e imparano quale schermo toccare per ricevere una ricompensa alimentare rinforzante. Successivamente, per misurare l'attività neurale, gli elettrodi sono attaccati alla testa di un piccione e viene eseguito un compito comportamentale. Il rinforzo positivo aiuta a suscitare il comportamento necessario, consentendo agli scienziati di studiare il fuoco neuronale durante la risposta appresa.

Hai appena visto l'introduzione di JoVE al rinforzo positivo. Questo video ha coperto i principi del rinforzo positivo, ha spiegato un esperimento generalizzato e ha esaminato alcune applicazioni attuali. Comprendere la psicologia e le neuroscienze dietro il rinforzo positivo può aiutare gli scienziati a capire i fattori che influenzano il processo decisionale umano. Come sempre, grazie per aver guardato!

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