[MMDays專欄] 學習三部曲:習慣、敏感、和制約學習

Posted By Mr. Thursday

學習非常地重要,學習讓我們可以從不會一件事情、不知道一件事情,變成學會一件事情、知道一件事情。如果我們從小是講中文,但是經過幾堂課的學習,我們可以學會英文;再經過幾堂課學習,我們可能學會日文;再經過幾堂課學習,我們可以學會更多語言。其他領域的知識,我們只要肯學習,都可以慢慢學會,即使有所謂的學習的黃金年齡,但是活到老學到老,就算是學的慢,也是比完全沒有學習來得好!今天要和各位分享的主題,就是學習的三個重要元素:習慣學習、敏感化學習、以及制約學習。

sr_pair 

 首先我們先來定義一下學習這個問題。學習可能有很多種定義,不過在這邊為了說明方便起見,我把學習定義成「刺激–反應」配對的問題,也就是說,圖裡面中間打問號的長方形,就是代表一個具有學習功能的人、動物、或是機器。這個有學習功能的物體,會在接收到某些「刺激」的時候,產生一些「反應」。隨著時間變化,中間這個物體,還可以把新的「刺激」對應到新的「反應」,譬如說看到英文字(刺激),可以唸出來並且了解字的意思(反應)。這種隨著時間改變「刺激–反應」對應的能力,我就稱之為「學習」的能力!

接下來,我們就先從「行為」上面來探討,習慣化 (habituation)、敏感化(sensitization)、以及制約學習(conditioning) 這三個學習元素,其學習的方法和機制是如何?

習慣化學習 habituation 

習慣化學習常常發生,對我們也很重要。習慣化學習可以讓我們適應一個環境,讓我們對於可預測的東西慢慢減少注意力,讓我們可以集中注意力在比較需要思考的事情上面。習慣化讓我們把一些事情慢慢變成反射動作,減少思考所需要的負擔。舉例來說:第一天看到學校的校門口,感覺非常新奇,學校門口的一草一木,都讓人印象深刻,注意觀察許久,很有新鮮感。但是上學的第二天,反應就稍微少一點,上學第三天,再少一點。一直到上學第N天,走過校門口的時候只是反射動作,一邊在想其他事情了。再用剛才「刺激–反應」配對的架構來看,習慣化就如同下面所示:

刺激:

地地地地地地地地地地地地地地地地地地地地 

反應:

 球球球球球–球–球–球–球–球—-球—-球–

這個例子就是說:原本我們看到「地」,會想繼續說「球」,變成「地球」。但是如果一直反覆「地」,「球」的反應,就會慢慢減少,習慣化了。這就是學習的一種方法。

敏感化 sensitization 

敏感化則是除了原來的「刺激–反應」的對應以外,多了一個刺激的參與。這個多出來的刺激比較特別,是一個無條件的刺激 (US: unconditional stimulus),怎樣子的刺激叫做無條件的刺激呢?一些和生命生死攸關的刺激,一定會造成反應的刺激,就叫做無條件刺激,譬如說膝蓋反射,食與色等等。原本重覆出現某個刺激,反應會慢慢地習慣化。但是如果原來的刺激出現過程中,突然出現了無條件刺激,等於是突然有一道閃電經過,讓人注意力頓時增加,這個時候反應不但沒有習慣化變少,反而敏感化變多,之後即使沒有生死攸關的無條件刺激,對原來的刺激反應也會變的敏感了!

刺激:

地– 地–地–地–地–(啊!!!)地–地–地–地–地–

反應:

球–球–球–球–球———球球球球球球球球球球

在經過攸關生死的無條件刺激(啊!!!) 之後,對「地」這個刺激變的比較敏感,「球」這個反應就變的比較多了。接下來,讓我們看最後一個、也是最重要的制約學習。

制約學習 conditioning 

制約學習可以分為古典制約 (classical conditioning) 和操作制約 (operational conditioning)。今天我們先講古典制約就好。或許我們都曾經聽過一個例子,就是一隻狗看到食物會流口水,然後我們在牠流口水前先搖鈴鐺,之後我們只搖鈴鐺沒給食物,那隻狗一樣會流口水,因為他已經制約學習了!所以在這邊,如果要用「刺激–反應」來解釋要如何解釋呢?首先這邊刺激一樣是有兩種:條件刺激 (CS: conditional stimulus) 和無條件刺激 (US: unconditional stimulus)。先不管CS和US是甚麼東西,可以先想成,條件刺激就是和生死無關的刺激,無條件刺激就是生死攸關的刺激,刺激下去必有反應。

然而和敏感化不同的是,制約學習是一種「無中生有」的過程!怎麼說呢?因為敏感化是把原來就存在的一個「刺激–反應」的對應關係 (地–>球),透過生死攸關的無條件刺激 (啊!!!)來加強敏感化 (地–>球球球)。制約學習,雖然也是透過生死攸關的無條件刺激(啊!!!, 食物)來加強,卻是要學出一個原先沒有的「刺激–反應」的對應 (壘–>球)。下面就畫出這個過程:

條件刺激:(「壘」這個刺激,原來不會對應到「球」這個反應)

壘壘壘——壘壘壘 

無條件刺激:(「啊!!!」是生死攸關的刺激)

 ——啊!!!——–

反應:

——–球球球球球

原來的「球」這個反應只有看到「地」的時候會反應,現在會制約成看到「壘」也有反應,因為「啊!!!」是生死攸關的無條件刺激,會讓「球」這個反應無條件地跑出來,但是在「啊!!!」出現的前幾秒鐘,「壘」出現了,因此「壘」變成和「球」產生新的關聯,也就是制約學習成功的時候了!

制約學習和敏感化學習,兩者很類似,唯一的差別就在於制約學習是學出一個之前都沒有的「刺激–反應」的對應關係,而敏感化學習是加強一個已經存在的「刺激–反應」的關係的強度。 另外,條件刺激 (CS) 必須要在無條件刺激 (US) 前幾秒或是恰當好處的時間出現。如果條件刺激 (CS) 出現太早,會忘掉,制約不成。條件刺激 (CS) 出現太慢,攸關生死的無條件刺激 (US) 造成的加強效果已經退去,也是制約不成。因此制約學習,條件刺激必須在無條件刺激之前出現,而且時間上剛剛好,沒有太早也沒有太晚,才能產生制約學習的效果,讓新的「刺激–反應」的對應關係由無變為有。

以上就是習慣化敏感化、以及制約學習的簡單介紹。當然啦,這三種學習是學習方法,然而我們學到甚麼內容,又要另外討論了。譬如說我們如果用上面三種方法,習慣化調整我們的注意力,敏感化集中我們的注意力,制約讓我們可以學到新的生存反應之道,這或許就是把上面三種方法,用在對的地方了!然而如果把這些學習方法拿來學壞的東西,或是不適當的制約,造成性情大變或是精神分裂,也是有所可能。在這邊「對」和「錯」,「好」或「壞」,已經超出科學可以討論的範圍了。

科學可以討論這三種方法的機制,或是這三種方法在神經元上面,是透過哪些電流和分子的傳遞所造成。然而怎樣子叫做「好」、怎樣子叫做「對」,是個人的「好」還是群眾的「好」(egoism vs. altruism),「好」有絕對的標準答案,還是會隨著風俗民情不同有相對的「好」而非絕對的「好」,我想這就比較屬於社會科學或是人文科學,所要討論的部分了。

無論如何,我們都可以先就自己認定的「好」與「壞」的價值觀,來儘量學習「好」的東西。社會也是一個大環境,有時候不一定是從別人學習,我們的行為,有時候也成為其他人學習的對象。在複雜的大環境中,有時候你制約我,有時候我制約你,然而只要制約的學習是正面的東西,彼此制約互相學習,不也是彼此教學相長,讓大家都成長更多的一個方法?希望大家每天都能回想自己今天讓哪些人經由制約從我學習了某些東西,自己又從哪些人制約學習到了某些東西,只要每天都有學習,就能每天成長了!

相關連結

喜歡這篇文章嗎? 分享出去給作者一點鼓勵吧!