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Biologia per le Major II

Risultati di Apprendimento

  • Identificare i diversi tipi di comportamenti appresi in animali

Semplice Comportamenti Appresi

La maggior parte dei comportamenti discusso in precedenza erano innata, o almeno hanno una componente innata (variazioni sui comportamenti innati può essere appreso). Sono ereditati e i comportamenti non cambiano in risposta ai segnali provenienti dall’ambiente., Al contrario, i comportamenti appresi, anche se possono avere componenti istintive, consentono a un organismo di adattarsi ai cambiamenti nell’ambiente e sono modificati dalle esperienze precedenti. Semplici comportamenti appresi includono l’assuefazione e l’imprinting-entrambi sono importanti per il processo di maturazione degli animali giovani.

Assuefazione

L’assuefazione è una semplice forma di apprendimento in cui un animale smette di rispondere a uno stimolo dopo un periodo di esposizione ripetuta. Questa è una forma di apprendimento non associativo, in quanto lo stimolo non è associato ad alcuna punizione o ricompensa., I cani della prateria in genere suonano una chiamata di allarme quando sono minacciati da un predatore, ma si abituano al suono dei passi umani quando nessun danno è associato a questo suono, quindi non rispondono più a loro con una chiamata di allarme. In questo esempio, l’assuefazione è specifica al suono dei passi umani, poiché gli animali rispondono ancora ai suoni dei potenziali predatori.

Imprinting

Figura 1. L’attaccamento degli anatroccoli alla madre è un esempio di imprinting., (credito: modifica del lavoro di Mark Harkin)

L’imprinting è un tipo di apprendimento che si verifica in una particolare età o in una fase di vita rapida e indipendente dalla specie coinvolta. Le anatre dei piccoli riconoscono il primo adulto che vedono, la loro madre, e stringono un legame con lei. Uno spettacolo familiare sono gli anatroccoli che camminano o nuotano dopo le loro madri (Figura 1)., Questo è un altro tipo di apprendimento non associativo, ma è molto importante nel processo di maturazione di questi animali in quanto li incoraggia a stare vicino alla madre in modo che siano protetti, aumentando notevolmente le loro possibilità di sopravvivenza. Tuttavia, se le anatre appena nate vedono un umano prima di vedere la loro madre, imprimeranno sull’umano e lo seguiranno nello stesso modo in cui seguirebbero la loro vera madre.

L’International Crane Foundation ha contribuito ad aumentare la popolazione mondiale di gru convulse da 21 individui a circa 600., L’imprinting dei piccoli è stata la chiave del successo: i biologi indossano costumi da gru completi in modo che gli uccelli non “vedano” mai gli esseri umani. Guarda questo video per saperne di più.

Comportamento condizionato

I comportamenti condizionati sono tipi di apprendimento associativo, in cui uno stimolo viene associato a una conseguenza. Durante il condizionamento operante, la risposta comportamentale viene modificata dalle sue conseguenze, per quanto riguarda la sua forma, forza o frequenza.,

Condizionamento classico

Nel condizionamento classico, una risposta chiamata risposta condizionata è associata a uno stimolo che in precedenza non era stato associato, lo stimolo condizionato. La risposta allo stimolo originale e incondizionato è chiamata risposta incondizionata. L’esempio più citato di condizionamento classico sono gli esperimenti di Ivan Pavlov con i cani (Figura 2). Negli esperimenti di Pavlov, la risposta incondizionata era la salivazione dei cani in risposta allo stimolo incondizionato di vedere o annusare il loro cibo., Lo stimolo di condizionamento che i ricercatori hanno associato alla risposta incondizionata è stato il suono di una campana. Durante il condizionamento, ogni volta che all’animale veniva dato cibo, veniva suonata la campana. Questo è stato ripetuto durante diverse prove. Dopo un po ‘ di tempo, il cane ha imparato ad associare il suono della campana al cibo e a rispondere salivando. Dopo il periodo di condizionamento era finito, il cane rispondeva salivando quando la campana era suonata, anche quando lo stimolo incondizionato, il cibo, era assente., Così, il suono della campana divenne lo stimolo condizionato e la salivazione divenne la risposta condizionata. Sebbene alcuni scienziati pensino che le risposte incondizionate e condizionate siano identiche, anche Pavlov ha scoperto che la saliva nei cani condizionati aveva differenze caratteristiche rispetto al cane incondizionato.

Figura 2. Nella classica risposta pavloviana, il cane diventa condizionato ad associare il suono della campana al cibo.,

Era stato pensato da alcuni scienziati che questo tipo di condizionamento richiedesse esposizioni multiple allo stimolo e alla risposta accoppiati, ma ora è noto che questo non è necessario in tutti i casi e che alcuni condizionamenti possono essere appresi in un singolo esperimento di accoppiamento. Il condizionamento classico è un principio importante del comportamentismo, una branca della filosofia psicologica che propone che tutte le azioni, i pensieri e le emozioni degli esseri viventi siano comportamenti che possono essere trattati dalla modifica del comportamento e dai cambiamenti nell’ambiente.,

Condizionamento operante

Figura 3. L’addestramento dei delfini premiandoli con il cibo è un esempio di condizionamento operante di rinforzo positivo. (credit: Roland Tanglao)

Nel condizionamento operante, il comportamento condizionato viene gradualmente modificato dalle sue conseguenze mentre l’animale risponde allo stimolo. Uno dei principali fautori di tale condizionamento era psicologo B. F. Skinner, l’inventore della scatola Skinner. Skinner metteva ratti nelle sue scatole che contenevano una leva che dispensava cibo al ratto quando era depresso., Mentre inizialmente il ratto avrebbe spinto la leva un paio di volte per caso, alla fine associato spingendo la leva con ottenere il cibo. Questo tipo di apprendimento è un esempio di condizionamento operante. L’apprendimento operante è la base della maggior parte dell’addestramento degli animali. Il comportamento condizionato è continuamente modificato da rinforzo positivo o negativo, spesso una ricompensa come il cibo o qualche tipo di punizione, rispettivamente., In questo modo, l’animale è condizionato ad associare un tipo di comportamento alla punizione o alla ricompensa e, nel tempo, può essere indotto a compiere comportamenti che non avrebbero fatto in natura, come i “trucchi” che i delfini eseguono negli spettacoli del parco divertimenti marino (Figura 3).

Apprendimento cognitivo

Condizionamento classico e operante sono modi inefficienti per gli esseri umani e altri animali intelligenti per imparare. Alcuni primati, compresi gli esseri umani, sono in grado di imparare imitando il comportamento degli altri e prendendo istruzioni., Lo sviluppo di un linguaggio complesso da parte dell’uomo ha reso l’apprendimento cognitivo, la manipolazione delle informazioni usando la mente, il metodo più importante dell’apprendimento umano. In realtà, è così che gli studenti stanno imparando in questo momento leggendo questo libro. Come gli studenti leggono, possono fare immagini mentali di oggetti o organismi e immaginare cambiamenti a loro, o comportamenti da loro, e anticipare le conseguenze., Oltre all’elaborazione visiva, l’apprendimento cognitivo è anche migliorato ricordando le esperienze passate, toccando oggetti fisici, ascoltando suoni, assaggiando cibo e una varietà di altri input sensoriali. L’apprendimento cognitivo è così potente che può essere utilizzato per comprendere il condizionamento in dettaglio. Nello scenario inverso, il condizionamento non può aiutare qualcuno a conoscere la cognizione.

Il classico lavoro sull’apprendimento cognitivo è stato fatto da Wolfgang Köhler con gli scimpanzé. Ha dimostrato che questi animali erano capaci di pensiero astratto, dimostrando che potevano imparare a risolvere un puzzle., Quando una banana è stato appeso nella loro gabbia troppo alta per loro di raggiungere, e diverse scatole sono stati collocati in modo casuale sul pavimento, alcuni degli scimpanzé sono stati in grado di impilare le scatole uno sopra l’altro, salire su di loro, e ottenere la banana. Ciò implica che potrebbero visualizzare il risultato dell’impilamento delle scatole anche prima di aver eseguito l’azione. Questo tipo di apprendimento è molto più potente e versatile del condizionamento.

L’apprendimento cognitivo non è limitato ai primati, sebbene siano i più efficienti nell’usarlo. Maze esecuzione esperimenti fatti con i ratti da H. C., Blodgett nel 1920 sono stati i primi a mostrare le capacità cognitive in un semplice mammifero. La motivazione per gli animali a farsi strada attraverso il labirinto era un pezzo di cibo alla sua fine. In questi studi, gli animali del gruppo I sono stati eseguiti in uno studio al giorno e avevano cibo a loro disposizione ogni giorno al termine della corsa (Figura 4). I ratti del gruppo II non sono stati nutriti nel labirinto per i primi sei giorni e poi le successive corse sono state fatte con il cibo per diversi giorni dopo. I ratti del gruppo III avevano cibo disponibile il terzo giorno e ogni giorno successivo., I risultati sono stati che i ratti di controllo, Gruppo I, imparato in fretta, e capito come eseguire il labirinto in sette giorni. Il gruppo III non ha imparato molto durante i tre giorni senza cibo, ma ha rapidamente raggiunto il gruppo di controllo quando ha ricevuto la ricompensa alimentare. Il gruppo II ha imparato molto lentamente per i sei giorni senza ricompensa per motivarli, e non hanno iniziato a raggiungere il gruppo di controllo fino al giorno in cui è stato dato il cibo, e poi ci sono voluti due giorni in più per imparare il labirinto.

Figura 4., Il gruppo I (la linea continua verde) ha trovato cibo alla fine di ogni prova, il gruppo II (la linea tratteggiata blu) non ha trovato cibo per i primi 6 giorni e il gruppo III (la linea tratteggiata rossa) non ha trovato cibo durante le corse dei primi tre giorni. Si noti che i ratti a cui è stato somministrato cibo in precedenza hanno imparato più velocemente e alla fine hanno raggiunto il gruppo di controllo. I punti arancioni sulle linee del gruppo II e III mostrano i giorni in cui i premi alimentari sono stati aggiunti ai labirinti.

Potrebbe non essere immediatamente ovvio che questo tipo di apprendimento sia diverso dal condizionamento., Anche se si potrebbe essere tentati di credere che i ratti hanno semplicemente imparato a trovare la loro strada attraverso una serie condizionata di giri a destra ea sinistra, E. C. Tolman ha dimostrato un decennio più tardi che i ratti stavano facendo una rappresentazione del labirinto nelle loro menti, che ha chiamato una “mappa cognitiva.”Questa è stata una prima dimostrazione del potere dell’apprendimento cognitivo e di come queste abilità non fossero limitate solo agli esseri umani.

Sociobiologia

La sociobiologia è una scienza interdisciplinare originariamente resa popolare dal ricercatore di insetti sociali E. O. Wilson negli 1970., Wilson definì la scienza come ” l’estensione della biologia della popolazione e della teoria evolutiva all’organizzazione sociale.”La spinta principale della sociobiologia è che il comportamento animale e umano, compresa l’aggressività e altre interazioni sociali, può essere spiegato quasi esclusivamente in termini di genetica e selezione naturale. Questa scienza è controversa; noto scienziato come il compianto Stephen Jay Gould ha criticato l’approccio per ignorare gli effetti ambientali sul comportamento., Questo è un altro esempio del dibattito “natura contro nutrimento” sul ruolo della genetica rispetto al ruolo dell’ambiente nel determinare le caratteristiche di un organismo.

La sociobiologia collega anche i geni con i comportamenti ed è stata associata al “determinismo biologico”, la convinzione che tutti i comportamenti siano collegati ai nostri geni. Nessuno contesta che certi comportamenti possano essere ereditati e che la selezione naturale abbia un ruolo nel mantenerli. È l’applicazione di tali principi al comportamento umano che scatena questa controversia, che rimane attiva oggi.,

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  1. Edward O. Wilson. Sulla natura umana (1978; repr., Cambridge: Harvard University Press, 2004), xx. xx

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