Archiv der Kategorie: Tiere

Hunde ziehen Futter dem Gestreichelt-Werden vor – Fast immer

Manchmal ist Gestreichelt-Werden doch besser als Futter: Wenn der Hund satt ist und verunsichert.

Feuerbacher und Wynne (ich berichtete hier) gingen nochmals (2014) der Frage nach, ob und unter welchen Umständen Hunde das Gestreichelt-Werden dem Futter vorziehen. Sie untersuchten sowohl Hunde, die einen Besitzer hatten als auch Tierheimhunde, in vertrauten und unvertrauten Umgebungen. Die Hunde waren zum Teil eine Weile von ihren Besitzern getrennt gewesen (sozial depriviert), zum Teil hatten sie einige Zeit nichts zu essen bekommen (nahrungsdepriviert). In den verschiedenen Versuchen wurden die Hunde jeweils mit zwei Menschen konfrontiert, die auf Stühlen saßen und die Hunde entweder kraulten oder ihnen kleine Futterbissen gaben. Das Futter wurde anfangs immer bei jedem Kontakt (kontinuierlich), später nach und nach seltener (intermittierend) und zuletzt gar nicht mehr (auf Extinktion) gegeben.

Alles in allem zogen die Hunde das Futter dem Gekrault-Werden vor. Es gab einige Ausnahmen. Hunde, die mit ihrem Besitzer in einer unvertrauten Umgebung waren, zogen bisweilen das Gekrault-Werden durch den Besitzer dem Futter (das von einem Fremden gegeben wurde) vor. Dies galt besonders dann, wenn Hund und Besitzer zuvor kurz getrennt worden waren. Hunde aus Tierheimen hatten eine vergleichsweise hohe Präferenz fürs Gestreichelt-Werden. In den meisten Situationen gingen die Hunde anfangs vorzugsweise zu demjenigen Menschen, der das Futter anbot, dies kippte aber, sobald dieser Mensch immer seltener (intermittierend) Futter gab, spätestens aber, wenn er gar kein Futter mehr anbot. Hunde, die in ihrer vertrauten Umgebung nur mit fremden Menschen konfrontiert wurden, gingen jedoch selbst dann noch ausschließlich zu dem Menschen, der Futter anbot (und nicht zu dem, der sie kraulte), wenn dieser Mensch gar kein Futter mehr herausgab (der Mensch hatte aber immer noch einen Beutel mit Futter bei sich). War der Hund von Futter depriviert, überlagerte dies alle anderen Variablen: Unabhängig von der Situation und den beteiligten Personen ging der Hund dann immer zu dem Menschen mit dem Futter.

Literatur

Feuerbacher, Erica N. & Wynne, Clive D. L. (2012). Relative efficacy of human social interaction and food as reinforcers for domestic dogs and hand-reared wolves. Journal of the Experimental Analysis of Behavior, 98(1), 105-129. PDF 2,08 MB

Feuerbacher, Erica N. & Wynne, Clive D. L. (2014). Most domestic dogs (canis lupus familiaris) prefer food to petting. Population, context, and schedule effects in concurrent choice. Journal of the Experimental Analysis of Behavior, 101(3), 385-405.

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Hunde erkennen Krankenhauskeime

Hunde (und andere Tiere) können mit ihrem überlegenen Geruchssinn das Vorhandensein von Krankenhauskeimen anzeigen – wenn sie dazu mit verhaltensanalytischen Methoden trainiert wurden.

Clostridium difficile ist ein Darmbakterium, das vor allem in Krankenhäusern immer wieder zu schweren Erkrankungen führen kann. Das Vorhandensein von C. difficile im Stuhl wird üblicherweise durch eine Zellkultur nachgewiesen. Dieser Test ist sehr sensitiv, mit ihm können fast alle Fälle einer Infektion nachgewiesen werden. Er gilt aber auch als nicht sehr spezifisch, d. h. auch Proben, die eigentlich kein C. difficile enthalten, werden gelegentlich als „positiv“ erkannt. Der Test benötigt rund ein bis zwei Tage Zeit, bis er ein Resultat liefert. Vom Auftreten erster Symptome (z. B. Durchfall) bis zum Beginn der Behandlung vergehen daher, verschiedenen Studien zufolge, im Schnitt zwischen 2,8 und 7,7 Tagen. Bis dahin hat der Keim reichlich Gelegenheit, sich weiter auszubreiten.

C. difficile kann von erfahrenem Krankenhaus- und Laborpersonal auch am Geruch der Stuhlprobe des Patienten erkannt werden. Angeblich riecht eine entsprechende Probe leicht nach Pferdemist. Geschultes Personal kann infizierte Proben mit einer Trefferquote von 55 % bis 82 % (Sensitivität) korrekt identifizieren, nicht infizierte Proben werden zu 77 % bis 83 % (Spezifität) als solche erkannt.

Bild von einem Hund

Hunde verfügen über einen hervorragenden Geruchssinn

Hunde können um ein Vielfaches besser riechen als Menschen. Ein Team niederländischer Forscher (Bomers et al., 2012) trainierte den zweijährigen Beagle Cliff darin, den Geruch von C. difficile anzuzeigen. Zunächst wurden kleine Holzstäbchen über Nacht über einer Kultur mit C. difficile aufgehängt, sodass diese den Geruch annehmen konnten (später sollte sich zeigen, dass es genügt, die Holzstäbchen für nur fünf Minuten über die Petrischale zu halten). Cliff wurde sodann an den Holzstäbchen vorbeigeführt und nach und nach (durch die verhaltensanalytische Methode des Shaping) darin trainiert, sich dann vor dem Holzstäbchen auf den Boden zu setzen oder zu legen, wenn dieses Holzstäbchen nach C. difficile roch. War seine Wahl korrekt, wurde er mit kleinen Futterhappen belohnt. Dies wurde in verschiedenen Umgebungen mit verschiedenen Trägermaterialen (statt des Holzstäbchens) trainiert, die Intensität des Geruchs wurde nach und nach verringert. Nach diesem Training war Cliff in der Lage, Stuhlproben mit C. difficile zu 100 % (Sensitivität) richtig zu identifizieren. Bei keiner Stuhlprobe ohne C. difficile zeigte Cliff fälschlich das Vorhandensein des Bakteriums an (100 % Spezifität). Cliff benötigte für seine Entscheidung zudem nur wenige Sekunden.

Die Forscher gingen noch einen Schritt weiter. Auf einem Krankenhausflur, in dessen Zimmern mehrere Patienten mit und ohne eine Infektion mit C. difficile untergebracht waren, übte Cliff, ob er auch hier die Anwesenheit des Keims allein aufgrund des Geruchs, den die Patienten ausströmten, anzeigen konnte. Cliff sollte sich vor die geöffnete Tür des Krankenzimmers setzen oder legen, wenn er C. difficile roch. Auch dies gelang ihm mit erstaunlicher Sicherheit: 25 von 30 Patienten, die C. difficile in sich trugen, konnte er richtig identifizieren (Sensitivität 83 %). Bei 265 von 270 Patienten, die keine Infektion mit C. difficile hatten, zeigte Cliff dies auch richtig an, indem er an deren Zimmer vorbeilief, ohne sich hinzusetzen oder zu legen (Spezifität 98 %). Für das Screening der Patienten eines Krankenhausflures benötigte Cliff im Schnitt weniger als zehn Minuten.

Literatur

Bomers, Marije K.; van Agtmael, Michiel A.; Luik, Hotsche; van Veen, Merk C.; Vandenbroucke-Grauls, Christina M. J. E. & Smulders, Yvo M. (2012). Using a dog’s superior olfactory sensitivity to identify Clostridium difficile in stools and patients: Proof of principle study. BMJ, 345 (e7396), 1-8. doi: 10.1136/bmj.e7396. PDF 625 KB

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Tauben spielen Tischtennis

Immer wieder schön: Was man mit Shaping alles hinkriegt… Zu Ehren von B. F. Skinner, der heute vor 24 Jahren starb.

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18/08/2014 · 21:32

Ist die Angst vor Schlangen angeboren?

Es gibt wesentlich mehr Schlangen-Phobiker als Stromleitungs-Phobiker, obwohl Stromleitungen eine größere Bedrohung darstellen als die seltenen Kriechtiere. Bedeutet dies, dass die Angst vor Schlangen genetisch in uns vorbereitet ist („Preparedness“)? Kevin Thierney und Maeve Connolly sind sich da nicht so sicher.

(vgl. auch hier und hier)

Seligman (1970) ging davon aus, dass viele Lernvorgänge durch genetische Faktoren erleichtert werden. Er bezeichnete dies als das Konzept der Preparedness (diese Bezeichnung ist auch im Deutschen üblich), des „Vorbereitet-Seins“. Unter anderem bezog er sich dabei auf die Beobachtung, dass Menschen viel leichter und häufiger Phobien vor Schlangen und Spinnen entwickeln als vor technischen Geräten (wie offenen Stromleitungen). Die Annahme, die der Preparedness zugrunde liegt, lautet also, dass unsere Vorfahren evolutionär eine Neigung, Ängste vor bestimmten Objekten zu entwickeln, erworben haben. Diejenigen unserer Vorfahren, die eher Angst vor Schlangen hatten, mieden diese, wurden seltener von Schlangen gebissen und überlebten deshalb häufiger als ihre Zeitgenossen, die Schlangen unbefangen entgegentraten. Wir tragen dieses evolutionäre Erbe noch in uns und entwickeln daher leicht eine unangemessene Angst (Phobie) vor Schlangen. In unsere heutigen Welt aber stellen Schlangen kaum eine Bedrohung dar (wohl aber offene Stromleitungen).

Soweit klingt das zunächst mal sehr plausibel. Seligman bezog sich aber nicht nur auf diese Beobachtung, sondern auch auf andere Effekte, die in den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts entdeckt wurden. Einer dieser Effekte ist der Garcia-Effekt. Garcia und Koelling (1966) hatten festgestellt, dass das klassische Konditionieren sehr viel leichter funktioniert, wenn der konditionierte Reiz und die konditionierte Reaktion in einer Art natürlichem Verhältnis stehen. Übelkeit als Reaktion lässt sich sehr viel leichter durch Gerüche (als durch Geräusche oder Bilder) konditionieren, die Schreckreaktion lässt sich dagegen leichter auf Geräusche als auf Gerüche konditionieren. Der sogenannte Breland-Effekt (Breland & Breland, 1961) wird auch als Instinkt-Drift bezeichnet. Er besagt, dass sich in der natürlichen Umwelt der Tiere nützliche Verhaltensweisen bei diesen Tieren leichter (operant) konditionieren lassen als andere. Auch hier liegt der Schluss nahe, dass der Organismus der Tiere (genetisch) darauf vorbereitet ist, bestimmte Verhaltensweisen leichter zu lernen als andere, was wiederum von dem adaptiven (evolutionären) Nutzen dieser Verhaltensweisen in der natürlichen Umwelt dieser Tiere abhängig ist.

Öhman und Mineka (2001) wendeten das Konzept der Preparedness auf den Bereich der Phobien an. Unter anderem nahmen sie an, dass die Neigung zur Angst vor Schlangen schon bei unseren frühesten Säugetiervorfahren angelegt wurde. Diese lebten in ständiger Furcht vor den Dinosauriern. Die Schlangenphobie ist also eine Art Untergruppe einer allgemeinen Reptilienphobie.

Thierney und Connolly (2013) sichten die Belege, die für eine Preparedness bei der Schlangenphobie vorgelegt werden. Diese Belege kommen aus drei verschiedenen Bereichen:

Belege aus Studien mit nicht-menschlichen Primaten

Wenn die Angst vor Schlangen bereits vor längerem in unser Erbgut geschrieben wurde, dann sollten auch die anderen Primaten – Affen – eine Preparedness für diese Ängste haben. Unbestritten ist, dass viele Tierarten auf verschiedene Reize nicht in gleicher Weise reagieren, dass also verschiedene Reize auch ohne vorherige Lernerfahrungen unterschiedliche Reaktionen auslösen können. Wildlebende Rhesusaffen (nicht aber im Labor aufgezogene) zeigen eine intensive, phobieartige Angst vor Schlangen. Ähnliche Befunde gibt es auch bei Makaken. Für unsere nächsten Verwandten, die Schimpansen, gibt es nur wenige neuere Studien. Im Primaten-Labor der Yale-Universität wurde in den dreißiger Jahren die Reaktion von Schimpansen auf Schlangen getestet (Yerkes & Yerkes, 1936). Interessanterweise zeigte sich hier, dass die jüngeren Affen wesentlich weniger Angst vor den Schlangen hatten als die erwachsenen. Die jungen Affen hatten vor einer Schildkröte viel mehr Angst als vor der Schlange. Die erwachsenen Affen fürchteten sich vor den Schlangen und den Schildkröten gleichermaßen. Einen Hinweis auf eine besondere Angst vor Schlagen bei Schimpansen kann man daraus also nicht ableiten. In einer anderen Studie (Haslerud, 1938) wurden die Schimpansen mit verschiedenen belebten und unbelebten Objekten konfrontiert, darunter ausgestopften und lebenden Tieren, auch Schlangen. Dabei zeigte sich, dass junge Schimpansen allgemein vor belebten Objekten Angst hatten, die älteren hatten vor belebten und unbelebten Objekten gleichermaßen Angst, wohl, weil sie antizipieren konnten, dass sich die ausgestopften Tiere auch bewegen könnten. Wieder war hier die Schildkröte am furchteinflößendsten, die Schlage etwas weniger bedrohlich.

Alles in allem ergeben sich aus diesen Studien keine Hinweise darauf, dass Schlangen bei unseren artgeschichtlichen Verwandten einen besonderen Status als angstauslösende Objekte haben könnten. Die Ergebnisse mit Rhesusaffen deuten zwar in diese Richtung, jedoch werden sie durch die gegenteiligen Befunde mit Schimpansen entkräftet.

Belege aus Studien mit erwachsenen Menschen

Es gibt etliche Studien, die sich mit der Reaktion von Erwachsenen auf potenziell angstauslösende Reize beschäftigen. Erwachsene Menschen können Angstreize (wie Spinnen und Schlangen) schneller erkennen. Jedoch lässt sich aus diesen Studien nichts weiter ableiten, als dass es viele Menschen gibt, die Angst vor Schlangen haben. Nun sind fast alle diese Untersuchungen in (insbesondere) westlichen Gesellschaften durchgeführt worden, in denen die Schlange kulturell bedingt als Ekel- und Angstreiz gilt (vgl. die Bibel). Interessanter wären Studien aus Kulturen, in denen Schlangen toleriert oder gar verehrt werden. Dies ist in einigen afrikanischen Kulturen der Fall, wo z. B. die Pythonschlange verehrt wird und mit positiven Attributen in Verbindung gebracht wird.

Belege aus Studien mit menschlichen Kindern und Säuglingen

Wenn bereits kleine Kinder, die noch wenig Gelegenheit hatten, die Angst vor Schlangen am Modell zu lernen (dadurch, dass sie sehen, wie sich Erwachsene vor Schlangen eklen oder hören, wie Erwachsene schlecht über Schlangen sprechen), spontan Angst vor Schlangen zeigen, dann wäre dies ein Hinweis, dass die Angst vor Schlangen tatsächlich in unseren Genen angelegt sein könnte (es wäre kein zwingender Beweis, denn frühe Lernerfahrungen lassen sich bei Kindern, die nicht gerade im Labor aufwachsen, nie ganz ausschließen).

Es scheint aber kaum Studien zu geben, die die Reaktion von Kindern auf Schlangen untersucht haben. Jones und Jones (1928) zeigten Kindern im Alter von 1 bis 10 Jahren eine große, aber harmlose Schlange. Diese Untersuchung wiederholten sie mit Studenten. Die jüngsten Kinder (im Alter von ein bis zwei Jahren) zeigten keinerlei Furcht vor den Schlangen, wohl aber zwei Drittel der Collegestudenten.

Die einfachste Erklärung für dieses Ergebnis lautet, dass Menschen anscheinend durch ihre Erziehung und den Einfluss der Kultur, in der sie leben, eine Angst vor Schlangen entwickeln. Es fällt sehr schwer, sich den Nutzen einer genetischen Veranlagung vorzustellen, die bewirkt, dass wir erst im Laufe unseres Lebens eine Angst vor Schlangen entwickeln, lange nachdem das Kind durch Erfahrung und Instruktion hätte lernen können, dass Schlangen gefährlich sind. Zudem wäre eine Theorie, die vorsieht, dass diese phylogenetische Disposition erst relativ spät im Leben in Erscheinung tritt, kaum zu prüfen, da so notwendigerweise ontogenetische und phylogenetische Faktoren vermischt sind.

Waters et al. (2008) untersuchten die Reaktion von Kindern auf Bilder von Schlangen. Sie maßen, wie lange die Kinder brauchen, um den Reiz wahrzunehmen. Die Kinder konnten Schlangen und Spinnen zwischen Pilzen und Blumen schneller ausmachen als Pilze und Blumen zwischen Schlangen und Spinnen. Allerdings waren die Schlangen und Spinnen auf den Bildern dunkel vor einem nur leicht farbigen Hintergrund, während die Pflanzen und Pilze vor einem fleckigen Hintergrund zu sehen waren. Hinzu kommt, dass die jüngsten Teilnehmer der Studie von Waters et al. (2008) schon neun Jahre alt waren und bis dato natürlich reichlich Zeit hatten, die besondere Reaktion auf Schlangen von ihrer Umwelt zu lernen.

LoBue und DeLoache (2008) ließen zweijährige Kinder die Bilder von Schlangen vor Hintergründen suchen, in denen sich verschiedene Objekte befanden. Die Zeiten, die die Kinder benötigten, um die Schlangen zu entdecken, wurden mit den Zeiten verglichen, die sie benötigten, andere Gegenstände vor einem Hintergrund von Schlangen zu finden. Die Schlangen wurden hier schneller entdeckt als die anderen Gegenstände. Aber auch hier zeigt sich bei genauerer Betrachtung, dass der Kontrast zwischen den Schlangen und ihren Hintergründen größer war als der zwischen den anderen Gegenständen und deren Hintergrund.

In einem weiteren Experiment untersuchten DeLoache und LoBue (2009) das Verhalten von neun bis zehn Monate alten Kindern gegenüber furchteinflößenden und nicht-furchteinflößenden Reizen. Dazu gehörte die Erfassung der Blickdauer auf zwei Filmszenen, die den Kindern gezeigt wurden, eine mit Schlangen und eine mit anderen, großen Tieren (Giraffe, Nashorn, Eisbär etc.). In einem ersten Experiment sahen die Kinder beide Filme nebeneinander. Es gab hier keine Unterschiede in der Blickdauer. Im zweiten Experiment sahen die Kinder wieder beide Filme gleichzeitig, wobei die Hälfte der Kinder im Hintergrund eine fröhliche und die andere Hälfte eine ängstliche Stimme hörte. Nun sahen die Kinder, die die ängstliche Stimme hörten, länger auf den Schlangen-Film als die Kinder, die die fröhliche Stimme hörten. Allerdings haben die Kinder, die die ängstliche Stimme hörten, auf die Schlangen nicht länger als auf die anderen Tiere gesehen. Das dritte Experiment glich dem zweiten, nur wurden statt Filmen Fotos verwendet. Hier gab es wieder keinen Unterschied zwischen den Bedingungen.

Diese Studie ist bemerkenswert, denn sie scheint erstmals Hinweise darauf zu geben, dass Kinder Angst leichter mit Schlangen assoziieren als mit anderen Tieren. Dies wird von den Autoren als ein Beleg für die phylogenetischen Ursprünge der Schlangenphobie angesehen.

Doch die Studie von DeLoache und LoBue hat mehrere methodische Schwächen. So waren die anderen abgebildeten Tiere sehr große Tiere, die aus der Ferne aufgenommen worden waren, wohingegen die Schlangen in der Nahaufnahme gezeigt wurden. Aussagekräftiger wäre die Studie gewesen, wenn als Vergleichsobjekte kleine Tiere gewählt worden wären. Der Umstand, dass im dritten Experiment keine Unterschiede auftraten, kann damit zusammenhängen, dass die Fotos keine Hinweise auf die Nähe der abgebildeten Objekte enthielten. Man könnte das Ergebnis der Studie daher auch so zusammenfassen, dass Kinder eher auf nahe, sich bewegende Objekte sehen, wenn sie eine ängstliche Stimme hören. Mit der schlangenhaften Bewegung hat das zunächst einmal nichts zu tun.

Des Weiteren fällt auf, dass die Autoren ihre Ergebnisse in den drei Experimenten unterschiedlich berichten. In Experiment 1 und 3 vergleichen sie die Blickzeiten derselben Kinder auf die unterschiedlichen Objekte. In Experiment 2 aber berichten sie von Unterschieden zwischen verschiedenen Kindern, die auf die Schlangen sahen und dabei entweder eine ängstliche oder eine fröhliche Stimme hörten. Warum sie das taten, ist nicht so wichtig. Festhalten muss man allerdings, dass auch im Experiment 2 dieselben Kinder, die entweder eine fröhliche oder eine ängstliche Stimmen  hörten, nicht länger auf die Schlangen als auf die anderen Tiere sahen.

Dies ist also kein Beleg für eine Veranlagung, Schlangen mit Angst zu assoziieren.

LoBue und DeLoache (2011) führten weitere Versuche mit älteren Kindern durch. Hier hinterfragten die Autoren nicht mehr, ob es eine phylogenetische Grundlage für die Angst vor Schlangen gibt. Sie wollten vielmehr herausfinden, welche Merkmale von Schlangen die Furcht auslösen. Unter anderem stellten sie fest, dass aufgerollte Schlangen nicht schneller erkannt wurden als aufgerollter Draht. Interessanterweise sehen die Autoren dies als einen Beleg dafür an, dass das „Aufgerollt-Sein“ das Besondere an Schlangen sei, eine Idee, die man nicht sogleich plausibel finden mag. Zumal Öhman und Mineka (2001) ursprünglich ja davon ausgingen, dass die Angst vor Schlangen zu der Zeit der Dinosaurier erworben wurde, von denen die kleinen Säugetiere gejagt wurden. Dass sich Dinosaurier besonders oft aufrollten, ist m. W. eher unwahrscheinlich.

Alles in allem ergibt die Forschung bislang nur, dass einige Kinder auf einige Bilder von Schlangen anders reagieren als auf einige Bilder von anderen Objekten, darunter Blumen, Pilze und große Landsäugetiere. Ein Hinweis auf eine evolutionäre Basis der Schlangenphobie ist dies freilich nicht. Wir würden auch keine evolutionäre Basis vermuten, wenn wir feststellten, dass Kinder anders auf Filme mit Wolken als auf Filme mit Traktoren reagieren.

Dennoch, so Thierney und Connolly, bedarf der Umstand, dass in unserer Gesellschaft Schlangenphobien ungewöhnlich häufig vorkommen, einer Erklärung. Erstaunlicherweise wird selten untersucht, wie Lernerfahrungen die Angst vor Schlangen beeinflussen. Diese Lernerfahrungen beinhalten z. B. das Lesen, das Zuhören, sowie berichtete und eigene Erfahrungen.

Die bisher vorgelegten Befunde für eine Preparedness der Schlangenphobie sind jedoch bei weitem nicht überzeugend. Daher überrascht es, dass Preparedness in der Psychologie weniger als Mutmaßung denn als Fakt behandelt wird. “[T]he assumption that such fears are of biological origin has achieved almost iconic status“ (S. 927). Die Autoren schreiben:

“While in the field of psychology it may not be the case that a lie repeated often enough becomes a truth, it seems to be the case that an unproven assertion reported often enough is eventually widely accepted” (S. 926).

Der Umstand, dass Ängste eventuell auch eine biologische Grundlage haben, ändert nichts an der Gültigkeit der bisherigen lerntheoretischen Erkenntnissen zur Entstehung von Phobien.

Literatur

Breland, K. & Breland, M. (1961). The misbehavior of organisms. American Psychologist, 16, 681-684. Hier online.

DeLoache, J. S. & LoBue, V. (2009). The narrow fellow in the grass: Human infants associate snakes and fear. Developmental Science, 12(1), 201-207. doi:10.1111/j.1467-7687.2008.00753.x

Garcia, J. & Koelling, R. A. (1966). Relation of cue to consequence in avoidance learning. Psychonomic Science, 4, 123-124.

Haslerud, G. M. (1938). The effect of movement of stimulus objects upon avoidance reactions in chimpanzees. Journal of Comparative Psychology, 25(3), 507-528. doi:10.1037/h0063562

Jones, H. E. & Jones, M. C: (1928). A study of fear. Childhood Education, 5, 136-143.

LoBue, V. & DeLoache, J. S. (2008). Detecting the snake in the grass: Attention to fear-relevant stimuli by adults and young children. Psychological Science, 19(3), 284-289. doi:10.1111/j.1467-9280.2008.02081.x

LoBue, V. & DeLoache, J. S. (2011). What’s so special about slithering serpents? Children and adults rapidly detect snakes based on their simple features. Visual Cognition, 19(1), 129-143. doi:10.1080/13506285.2010.522216

Öhman, A. & Mineka, S. (2001). Fears, phobias, and preparedness: Toward an evolved module of fear and fear learning. Psychological Review, 108(3), 483-522.

Seligman, M. E. P. (1970). On the generality of the laws of learning. Psychological Review, 77, 406-418.

Thierney, Kevin J. & Connolly, Maeve K. (2013). A review of the evidence for a biological basis for snake fears in humans. The Psychological Record, 63(4), 919-928.

Waters, A. M.; Lipp, O. & Spence, S. H. (2008). Visual search for animal fear-relevant stimuli in children. Australian Journal of Psychology, 60(2), 112-125. doi:10.1080/00049530701549346

Yerkes, R. M. & Yerkes, A. W. (1936). Nature and conditions of avoidance (fear) response in chimpanzee. Journal of Comparative Psychology, 21(1), 53-66. doi:10.1037/h0058825

Ein Kommentar

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Kognitive Karten und latentes Lernen

Wenn wir einen Raum erkunden, bildet sich in unserem Kopf eine „kognitive Landkarte“ heraus, die wir später dazu benutzen können, um uns in diesem Raum zu orientieren – oder? – Schön, wenn es so wäre, die Hersteller von Navigationssystemen könnten einpacken. Tatsächlich läuft die zunehmend bessere Orientierung im Raum ganz anders ab, als uns die meisten einführenden Lehrbücher der Psychologie weismachen wollen.

Das (behauptete) latente Lernen ist von entscheidender Bedeutung für den Kognitivismus. Latentes Lernen bedeutet, dass bestimmte Inhalte (Verhaltensweisen oder Pläne für Verhaltensweisen), ohne dass ein Verhalten verstärkt wurde, „im Kopf“ gespeichert werden. Erkennen könne man latentes Lernen daran, dass ein zuvor nicht trainiertes Verhalten auf einmal spontan gezeigt werde. Dies widerspricht angeblich dem behavioristischen Grundsatz, dass Lernen nur dann stattfindet, wenn ein offenes Verhalten verstärkt wird. Latentes Lernen ist beispielsweise relevant für die Theorie des Modelllernens nach Albert Bandura (1986). Bandura geht davon aus, dass das beobachtete Verhalten einer anderen Person zunächst nur gespeichert wird. Der Abruf dieses Verhaltens erfolgt dann, wenn das imitative Verhalten des Beobachters verstärkt wird. Verhaltensanalytiker gehen dagegen davon aus, dass Lernen eine Änderung im Verhalten ist (nicht eine Änderung in den „Verhaltensmöglichkeiten“). Latentes Lernen ist so gesehen nicht möglich.

Der häufig zitierte experimentelle Beleg für latentes Lernen ist ein Experiment von Edward Tolman (Tolman & Honzik, 1930a, 1930b). Tolman und Honzik ließen drei Gruppen von (nahrungsdeprivierten) Ratten einmal täglich ein vierzehnteiliges T-Labyrinth über zweiundzwanzig Tage hinweg durchlaufen. Die erste Gruppe fand vom ersten Tag an immer am Ende des Labyrinths eine Futterbelohnung. Die zweite Gruppe fand nie Futter am Ende des Labyrinths. Die dritte Gruppe fand an den ersten zehn Tagen kein Futter, aber ab dem elften und an allen darauffolgenden Tagen. Gemessen wurde die Zahl der Fehler, die die Ratte beim Durchlaufen des Labyrinths machte und die Zeit, die sie dazu benötigte. Sowohl die Zeit als auch die Fehlerzahl nahm in allen drei Gruppen von Anfang an ab, wobei die erste Gruppe (die immer Futter fand) ab etwa dem fünften Tag deutlichere Fortschritte machte als die anderen Gruppen. Der entscheidende Beleg für latentes Lernen soll nun aber sein, dass die dritte Gruppe vom elften auf den zwölften Tag deutlich weniger Fehler machte und weniger Zeit benötigte. Die Leistungen waren nun sogar besser als die der ersten Gruppe. Tolman vermutete, dass die Ratten schon die ganze Zeit über den Plan des Labyrinths (latent) gelernt hatten (ohne auch nur ein Krümelchen Futter dafür zu bekommen). Das Futter am Ende des Labyrinths motivierte die Ratten lediglich, das bereits Gelernte auch offen zu zeigen.

Die Frage nach dem latenten Lernen inspirierte eine über dreißig Jahre währende Debatte unter den Anhängern der Stimulus-Response-Psychologie. Auf der einen Seite dieser Debatte standen Watson, Tolman, Spence, Guthrie und Leeper, die leugneten, dass die Erreichung eines Ziels oder Verstärkung notwendig sei, damit die (hypothetischen) Lernvorgänge im Organismus stattfinden können. Auf der anderen Seite standen Hull, Thorndike, Meehl und MacCorquodale, die daran festhielten, dass für das Lernen eine motivationaler Zustand (z. B. ein Bedürfnis oder ein Trieb) und eine Art von Verstärker notwendig sind. Für Hull (1952, S. 7) etwa stellte das „latente Lernen“ den Aufbau und die Veränderung von Stimulus-Response-Assoziationen infolge einer Veränderung des Erregungs- oder Reaktionspotenzials dar. Hull (1952, S. 145-150)  konnte zeigen, dass die von ihm so bezeichnete fraktionale vorwegnehmende Zielreaktion in Kombination mit der Größe des Anreizes (das heißt der Einführung des Futters) am elften Tag des Experiments die Ergebnisse von Tolman und Honzik erfolgreich vorhersagen konnte. Dies wiederum wurde von Guthrie und anderen angezweifelt. Immer elaboriertere Experimente wurden durchgeführt, um immer komplexere Theorien zu bestätigen oder zu widerlegen.

Spätestens Mitte der sechziger Jahre des 20. Jahrhunderts wurde die Debatte von vielen Psychologen als überholt betrachtet. Doch hatte keine Theorie über die andere gesiegt, die Frage nach dem latenten Lernen wurde einfach als unbeantwortbar ad acta gelegt. Dennoch wird das Experiment von Tolman und Honzik in vielen einführenden Lehrbüchern der Psychologie als Beleg für das latente Lernen angeführt. Während frühe Texte noch eine ausgewogenere Position einnehmen, haben neuere Autoren die Angelegenheit längst in ein Schema gepresst, dass sich wie folgt darstellen lässt: Da im Experiment gelernt wurde und da es keine Verstärkung gab und die S-R-Theorien dies nicht erklären konnten, muss es einen kognitiven Faktor geben, der verursacht, dass gelernt wurde. Dieser „kognitive Faktor“ ist die von Tolman (1948) vorgeschlagene „kognitive Karte“. Da nun aber die S-R-Psychologie nur noch von historischem Interesse ist, wird Skinner als der einzig relevante Behaviorist betrachtet und zum Mit-Schuldigen gemacht. Das latente Lernen soll somit nicht nur die frühen Behavioristen diskreditieren, sondern auch Skinners Behaviorismus widerlegen – obschon Skinner an dieser Debatte nicht aktiv beteiligt war und die Unterschiede zwischen Skinners radikalem Behaviorismus und der S-R-Psychologie kaum zu übersehen sind. Argumentiert wird (wenn überhaupt), dass auch Skinners Theorie auf S-R-Assoziationen fuße, dass Verstärkung für das Lernen als notwendig angesehen werde und dass kognitive oder mentale Faktoren als Erklärungen zurückgewiesen werden. Daher können auch Skinner nicht das (behauptete) latente Lernen erklären.

So versichert Gleitman (1981) dass Skinner nicht erklären könne, was geschehe, wenn ein Schüler auf einmal die Lösung einer mathematischen Aufgabe finde, oder ein Mechaniker nach langem Nachdenken auf die Lösung eines Problems komme. Auch Kosslyn und Rosenberg (2001) behaupten, dass sowohl klassisches als auch operantes Konditionieren das Speichern von Informationen, welche sodann das Verhalten leiten, erfordere. Unglücklicherweise vermengen sie dabei Tolman und Honziks Forschungen mit deren Experimenten zum Lernen durch Einsicht (siehe Ciancia, 1991, für eine Bewertung dieser Studien). Zimbardo (1988) erklärt uns, dass man bis vor kurzem glaubte, das Individuum spiele bei der Konditionierung eine passive Rolle. Man hätte geglaubt, dass Lernen feste Assoziationen und spezifische Reaktionen bedeute. Tolman dagegen habe die Bedeutung kognitiver Prozesse entdeckt.

Jensen (2006) evaluierte 48 einführende Lehrbücher der Psychologie und fand in praktisch keinem eine angemessene Darstellung der Debatte ums latente Lernen. Was nie erwähnt wird, ist, dass auch Hull und Guthrie eine auf der Stimulus-Response-Theorie fußende Theorie hatten, die dieses Phänomen erklären konnte. Insbesondere wird das letztliche Ergebnis der Debatte verfälscht: Es sei bewiesen worden, dass Verstärkung für das Lernen nicht nötig sei. Dagegen entdeckt man beim Studium der zeitgenössischen Literatur ein anderes Ergebnis: Es gab kein Ergebnis, die Debatte wurde beendet, ohne das es zu einer Entscheidung gekommen wäre, weil ihre Proponenten starben oder sich anderen Themen zuwendeten.

Auf der Höhe der Debatte um das latente Lernen legte Skinner (1950) in einem klassischen Artikel seine Position dar. Skinner stellte hier klar, dass man nicht „Assoziationen“ lernt, die sich dann in Verhalten ausdrücken. Vielmehr ist das Verhalten an sich der Untersuchungsgegenstand. Skinner behauptete zudem nie, dass Verstärkung nötig ist, damit man lernt. Dies war vielmehr Hulls Position.

Weder Skinner noch ein anderer Verhaltensanalytiker hat sich je aktiv mit dem Problem des angeblichen latenten Lernens auseinandergesetzt. Zum Teil liegt dies daran, dass Skinner das T-Labyrinth für keine geeignete Untersuchungsapparatur hielt. Zudem hatte sich der Schwerpunkt, den andere Forscher auf das Thema latentes Lernen legten, als fruchtlos erwiesen.

Jensen (2006) versucht sich an einer konzeptuellen Analyse des latenten Lernens. Verhaltensanalytiker beziehen sich auf die Artgeschichte und die gegenwärtigen Beziehungen zwischen Verhalten und Umweltereignissen, wenn sie ein Verhalten erklären wollen. Lernen wird dabei als eine Veränderung im Verhalten betrachtet, das Augenmerk gilt nicht den damit korrelierenden Veränderungen im Nervensystem.

Ironischerweise ist es Tolmans eigener Bericht, der hilft, das Phänomen verhaltensanalytisch zu erklären. Zunächst einmal fällt auf, dass sich bei allen drei Gruppen von Tolmans Ratten während der ersten fünf Tage die Zahl der Fehler verringerte. Anscheinend lernten die Ratten in allen Gruppen bereits zu diesem Zeitpunkt. In den folgenden sechs Tagen war in der dritten Gruppe, die immer Futter am Ziel vorfand, ein deutlicherer Rückgang der Fehler zu registrieren als in den andern Gruppen. Die Fehlerzahl ging ab dem elften Tag dann auch in der dritten Gruppe (die ab diesem Zeitpunkt Futter am Ziel vorfand) stark zurück.

Wie Tolman bemerkt hatte, fingen alle Ratten, sobald sie ins Labyrinth gesetzt wurden, an, sich umherzubewegen. Dabei zeigten sie ein sehr deutliches Muster an Kombinationen von Abbiegerichtungen (links, rechts, links, rechts, links usw.). Eine Öffnung, die geradeaus vor der Ratte lag, wurde häufiger betreten als eine, die auf der Seite lag. Wenn eine Ratte aus einer Sackgasse kam, war es wahrscheinlicher, dass sie weiterging als dass sie wieder zurücklief.

Nichts an dem Verhalten der Ratten erscheint einem Verhaltensanalytiker ungewöhnlich: Man weiß, dass eine normale Ratte sich umher bewegt, statt still zu sitzen. Warum? – Eine sitzende Ratte ist in der Natur bald eine tote Ratte, denn sie wird entweder bald von einem Raubtier gefressen oder aber sie verhungert. Eine von Futter deprivierte Ratte, die still sitzt, wird nicht mit Futter in Kontakt kommen. Tolmans Ratten zeigten also das zu erwartende Explorationsverhalten, das hungrige Ratten nun mal zeigen. Die Ratten gingen in eine Sackgasse nicht zurück. Natürlich taten sie das nicht, denn dort hatten sie kein Futter gefunden, das heißt „den Weg zurücklaufen, wenn man kein Futter gefunden hat“ war nie verstärkt worden, weder im Leben der Ratte noch hätte es je in der Entwicklungsgeschichte der Ratten einen Überlebensvorteil bedeutet.

Die bis jetzt genannten Faktoren haben die Ratte also in Bewegung gesetzt: Sie läuft im Labyrinth umher und zeigt dabei eine zu erwartenden Variabilität im Verhalten mit den genannten Einschränkungen: Die Startbox öffnet sich und die Ratte fängt an umherzulaufen, recht-links oder links-rechts, sie läuft bis ans Ende eines Weges und sucht nach neuen Bereichen, ohne alte Bereiche mehrfach aufzusuchen. Soweit erklärt die Artgeschichte der Ratten das Verhalten zufriedenstellend.

Welche Kontingenzen bestimmen nun das Verhalten der Ratten in Tolmans Experiment? Tolman bemerkt, dass die Ratten eine Sackgasse, die sie schon untersucht hatten, nicht noch mal betraten. Das lässt den Verhaltensanalytiker an den Prozess der Bestrafung oder der Extinktion denken. Das Betreten einer Sackgasse ist die Folge eines Abbiegens an einer T-Kreuzung. Nehmen wir an, die Ratte bog nach links ab und landete in der Sackgasse. Dieses Verhalten hat bei einer Sackgasse zur Folge, dass die Bewegung zu einem Ende kommt. Die Ratte muss umdrehen. Wenn die Ratte bei späteren Gelegenheiten an dieselbe T-Kreuzung kommt, steht sie wieder vor der Entscheidung, links oder rechts zu gehen. Das Abbiegen nach links wurde zuvor jedoch (in dieser Situation) bestraft oder extingiert. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Ratte wieder links abbiegt, ist also herabgesetzt. Je öfter dies passiert, desto geringer wird die Wahrscheinlichkeit, an dieser Kreuzung links abzubiegen. Alles in allem biegt die Ratte nach und nach immer seltener falsch ab. Durch diese Vorgänge kommt das Verhalten der Ratte im Labyrinth unter Stimuluskontrolle. Bestimmte Kreuzungen werden diskriminative Stimuli für ein bestimmtes Verhalten (links oder rechts abbiegen, geradeaus laufen). Das ursprünglich stark variierende Explorationsverhalten wird so geformt. Nichts in den Daten von Tolman erfordert die Annahme einer „kognitiven Karte“.

Welche Bedeutung hat nun das Futter in dieser Situation? Offenkundig kann der Rückgang der Fehler in den ersten fünf Tagen nicht auf Futter zurückgeführt werden (denn er verläuft bei allen drei Gruppen gleichartig). Wenn Futter die einzig interessierende Variable wäre, dann gäbe es entweder keinen Rückgang der Fehlerrate bei den nicht-gefütterten Ratten oder aber einen viel stärkeren Rückgang der Fehler bei den gefütterten Ratten in den ersten fünf Tagen.

Eine andere Versuchsanordnung von Tolman und Honzik (1930b) bringt uns zur Lösung des Problems: Auch hier gab es drei Gruppen von Ratten: Eine fand nie Futter am Ende des Labyrinths, eine zweite Gruppe fand immer Futter. Die dritte Gruppe aber fand die ersten elf Tage über Futter am Ende des Labyrinths, die letzten elf Tage aber nicht mehr. Wieder gab es nach den ersten Tagen einen deutlichen Unterschied zwischen den Fehlerraten der Ratten, die Futter am Ende des Labyrinths fanden und denen, die keines fanden; die „gefütterten“ machten schneller weniger Fehler. Die Ratten der dritten Gruppe machten jedoch ab dem zwölften Tag auf einmal wieder viel mehr Fehler als zuvor. Die entsprechende Grafik ist nahezu eine Spiegelung der Grafik des ursprünglichen Versuchs. Was haben wir nun hier vorliegen? Unter Anwendung derselben Logik wie im ursprünglichen Experiment müsste man jetzt von „latentem Vergessen“ ausgehen. – Verhaltensanalytiker überrascht dieser Befund nicht: Nachdem das Verhalten, das zum schnellen Erreichen des Ziels führte, nicht mehr durch Futter verstärkt wurde, trat die aus Extinktionsexperimenten bekannte Varianz im Verhalten (wieder) auf.

Betrachten wir nun die Variable Futter im Rahmen einer Kontingenzmatrix: Das Futter machte im Grunde nicht nur das „Laufen zum Ziel“ wahrscheinlicher, es machte das Explorationsverhalten (oder anderes Verhalten, das nicht zum Ziel des Labyrinths führte) unwahrscheinlicher. Sobald gewissermaßen die „Konkurrenz“ durch das Futter weg fiel, ging das explorative Verhalten (und die damit verbunden „Fehler“ im Labyrinth) wieder auf sein altes Niveau.

Weitere Forschungen, die Tolmans kognitive Karte belegen sollen, stützen dieses Konzept nicht. O’Keefe und Nadel (1978) meinten, den Sitz der kognitiven Karten im Hippocampus zu finden, jedoch ließen sich diese Ergebnisse nicht bestätigen (Ellen, 1980).

Jensen (2006) bemerkt, dass der Reiz, den die recht einfache Metapher von der kognitiven Karte hatte, dazu führte, dass nach neuronalen Substraten dieser Karten gesucht wurde und Kombinationen von Metaphern zum Leben erweckt wurden (die Karte und der Computerprozessor), Die Autoren einführender Lehrbücher beziehen sich irrigerweise immer auf Tolman und Honzik (1930a, 1930b), wenn sie die kognitiven Karte besprechen. Tolmans Konzept der kognitiven Karte stützt sich jedoch auf seine Arbeit von 1946 (Tolman, Ritchie & Kalish, 1946). Hier wurde eine ganz andere Apparatur verwendet, ein sogenanntes Strahlenlabyrinth. Doch Olton (1979) stellt fest, dass sich die Ergebnisse dieser originalen Experimente zur kognitiven Karte nicht wiederholen ließen. Auch spätere Forschungen konnten das Konzept nicht wirklich stützen. Bennnett (1996) fasste die Theorien verschiedener Forscher zur kognitiven Karte zusammen und wertete die Forschungen aus. Sein Urteil ist eindeutig: Die kognitive Karte ist keine nützliche Hypothese, um das Verhalten von Menschen oder Tieren im Raum zu erklären. Der Begriff sollte vermieden werden.

Literatur

Bandura, A. (1986). Social foundations of thought and action. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.

Bennett, A. T. D. (1996). Do animals have cognitive maps? Journal of Experimental Biology, 199, 219-242.

Ciancia, F. (1991). Tolman and Honzik (1930) revisited or the mazes of psychology (1930-1980). The Psychological Record, 41, 461-472.

Ellen, P. (1980). Cognitive maps and the hippocampus. Physiological Psychology, 8, 168-174.

Gleitman, H. (1981). Psychology. New York: Norton.

Hull, C. L. (1952). A behavior system: An introduction to behavior theory concerning the individual organism. New Haven, CT: Yale University Press.

Jensen, Robert. (2006). Behaviorism, latent learning and cognitive maps: Needed revisions in introductory psychology textbooks. The Behavior Analyst, 29(2), 187-209. PDF, 619 KB

Kosslyn, S. M. & Rosenberg, R. S. (2001). Psychology: The brain, the person, the world. Boston: Allyn & Bacon.

O’Keefe, J. & Nadel, L. (1978). The hippocampus as a cognitive map. Oxford: Clarendon Press.

Olton, D. S. (1979). Mazes, maps, and memory. American Psychologist, 34, 583-596.

Skinner, B. F. (1950). Are theories of learning necessary? Psychological Review, 57, 193-216.

Tolman, E. C. & Honzik, C. H. (1930a). Degrees of hunger, reward, and non reward, and maze learning in rats. University of California Publications in Psychology, 4, 241-256.

Tolman, E. C. & Honzik, C. H. (1930b). Introduction and removal of reward, and maze performance in rats. University of California Publications in Psychology, 4, 257-275.

Tolman, E. C.; Ritchie, B. F. & Kalish, D. (1946). Studies in spatial learning. I. Orientation and the short-cut. Journal of Experimental Psychology, 36, 13-24.

Zimbardo, P. G. (1988). Psychology and life (12th ed.). Glenview. IL: Scott, Foresman.

Ein Kommentar

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Bärendressur mittels kontingenter Verstärkung mit Futter

Wenn Bären dressiert wurden, kam dabei in der Regel massive Gewalt zur Anwendung. Diesem Herrn ist es gelungen, seinem Bären mittels kontingenter Gabe von essbaren Verstärkern etliche, ganz erstaunliche Kunstsstücke beizubringen, anscheinend ohne den Einsatz aversiver Reize (ob das alles überhaupt sein muss, will ich nicht beurteilen).

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06/07/2013 · 08:47

Riesenhamsterratten 2.1

Hier sieht man eine Riesenhamsterratte im Einsatz bei der Kontrolle von Proben auf Tuberkulosekeime. Mehr Videos auf der Seite von APOPO.

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15/03/2013 · 17:57