Assoziatives Lernen

Ein Vogel, der in die bunt gefärbte Raupe eines Monarchfalters beißt und für seine Mühen nichts als einen Schnabel voll widerlich schmeckender Flüssigkeit erhält, wird in Zukunft Angriffe auf ähnlich aussehende Insekten unterlassen. Die Fähigkeit, ein Merkmal (wie Färbung) in der Umwelt mit einem anderen (wie schlechtem Geschmack) zu verknüpfen, wird als assoziatives Lernen bezeichnet.

Assoziatives Lernen lässt sich in zwei Formen unterteilen: klassische Konditionierung und operante Konditionierung. Bei der klassischen Konditionierung wird ein willkürlich gewählter Reiz mit einem bestimmten Ergebnis in Verbindung gebracht. Der russische Physiologe Iwan Pawlow führte die ersten klassischen Konditionierungsexperimente durch: Wenn er jedes Mal, kurz bevor er einen Hund fütterte, eine Glocke läutete, sonderte der Hund schließlich allein auf den Glockenton hin in Erwartung des Futters Speichel ab. Bei der operanten Konditionierung, die auch als „ Lernen durch Versuch und Irrtum" bezeichnet wird, lernt ein Tier, eine seiner eigenen Verhaltensweisen mit einer Belohnungoder einer Bestrafung in Verbindung zu bringen, und tendiert daraufhin dazu, dieses Verhalten zu wiederholen oder zu vermeiden. B.F. Skinner, ein amerikanischer Pionier bei der Erforschung der operanten Konditionierung, untersuchte diese Form des Lernens im Labor, indem er beispielsweise eine Ratte in wiederholten Versuchsdurchgängen darauf trainierte, sich Futter durch Drücken eines Hebels zu beschaffen.

Ein junger Schimpanse lernt, eine Nuss zu öffnen, indem er einem erfahrenen älteren Artgenossen zusieht

Abbildung 51.6: Ein junger Schimpanse lernt, eine Nuss zu öffnen, indem er einem erfahrenen älteren Artgenossen zusieht.

Tiere können jedoch nicht lernen, jeden beliebigen Stimulus mit einem bestimmten Verhalten zu assoziieren. Beispielsweise können Tauben lernen, Gefahr mit einem bestimmten Ton zu verbinden, aber nicht mit einer bestimmten Farbe. Tauben können hingegen lernen, eine Farbe mit Futter zu assoziieren. Die Organisation des Nervensystems grenzt offenbar die Verknüpfungen ein, die gebildet werden können.

Kognition und Problemlösung

Bei komplexeren Formen des Lernens spielt Kognition eine Rolle - der Wissensprozess, der durch Bewusstsein, Logik, Erinnerung und Urteilsfähigkeit repräsentiert wird. Neben Primaten zeigen viele Tiergruppen, einschließlich Insekten, in kontrollierten Laborexperimenten offenbar Kognition.

Die Fähigkeit eines Nervensystems zur Informationsverarbeitung kann sich auch beim Lösen von Problemen zeigen. Wenn man einen Schimpansen beispielsweise in einen Raum setzt, in dem mehrere Kisten auf dem Boden liegen und an dessen Decke außer Reichweite eine Banane hängt, kann der Schimpanse die Situation einschätzen und die Kisten aufeinanderstapeln, so dass er die Banane erreicht.

VERSTÄNDNISFRAGE

1. Wie könnte assoziatives Lernen erklären, warum phylogenetisch wenig verwandte Insektenarten, die stechen oder schlecht schmecken, ähnlich gefärbt sind?

Viele Tiere lernen, Probleme zu lösen, indem sie das Verhalten anderer Individuen beobachten. Junge wilde Schimpansen beispielsweise lernen Olpalmnüsse mit zwei Steinen zu knacken, indem sie erfahrene Artgenossen nachahmen (=> Abbildung 51.6).

 
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