Cães salivando, cientistas russos e aprendizagem
Cães salivando, cientistas russos e aprendizagem
Como é que a salivação de um cão pode nos trazer conhecimento sobre o processo de aprendizagem? Para entender um pouco sobre isso precisamos voltar para a década de 1920, no laboratório de Ivan Pavlov. Pavlov foi um fisiologista russo, ganhador do prêmio Nobel, que se especializou no sistema digestivo. Seus trabalhos contribuíram de forma significativa para o crescimento das ciências comportamentais e fisiológicas. Seus estudos deram início a uma nova ciência relacionada ao comportamento que abrange desde aspectos das ciências biológicas, fisiológicas e também da psicologia.
Para sua pesquisa sobre o sistema digestivo, Pavlov utilizava equipamentos que medem a produção de saliva em cães. Com relação à saliva, normalmente os cães salivam em resposta ao cheiro de sua comida que ele julga palatável, esta é uma resposta quase que reflexa e independente de cognição. Sabe-se que quando é levado comida para um cão, naturalmente, há um aumento na produção de saliva. No entanto, diferente do que já era sabido na época, Pavlov começou a observar esse efeito quando os cães percebiam a presença do cuidador, independente da presença da comida.
Essa observação levou Pavlov a uma investigação mais profunda desse fenômeno. Para isso ele utilizou estímulos que podem ser mais controlados, como o barulho de um sino, para realizar seu experimento. O experimento realizado por Pavlov consistia em apresentar os estímulos aos cães e observar a produção de saliva.
No início ambos estímulos eram apresentados juntos, ou seja, o cheiro da comida junto com o barulho do sino eram apresentados simultaneamente - ele chamou essa etapa de “fase de aquisição”. Após essa combinação ser apresentada diversas vezes Pavlov apresentava apenas o barulho do sino. O que ele observou foi um fenômeno nunca descrito previamente: o cão começava a salivar logo após ouvir o sino. Abaixo é ilustrado as quatro fases do experimento realizado por Pavlov.
Experimento realizado por Ivan Pavlov que estabeleceu e iniciou os estudos relacionados ao comportamento e condicionamento.
Ele também observou que se continuasse apresentando apenas o barulho do sino a resposta do cão diminuiria até se extinguir. Os experimentos de Pavlov iniciam os estudos sobre o Condicionamento Clássico e mostram que os animais têm a capacidade de alterar seu comportamento de maneira a adaptar sua resposta aos estímulos do ambiente, melhorando sua capacidade de sobrevivência.
Mas a salivação é uma resposta involuntária, será que isso funciona para comportamentos voluntários? Posteriormente foi descoberto que também funciona para comportamentos que são voluntários. Na década de 1950 Ernest Hilgard começou a estudar o condicionamento clássico em humanos, ele montou um experimento, similar ao de Pavlov, no qual era apresentado um estímulo sonoro e logo em seguida um pequeno jato de ar era lançado no olho do participante. O ato de fechar os olhos é voluntário mas, mesmo assim, Hilgard observou que o estímulo sonoro condicionava o fechar dos olhos.
Ernest Hilgard (1904 - 2001)
Um dos fatores mais importantes desses experimentos de Pavlov e Hilgard é que eles foram um dos primeiros a abordar o aprendizado de uma maneira sistemática. Esse foi um passo muito importante na história da psicologia e da neurociência, pois permite o estudo a partir da observação do comportamento, algo externo e mensurável, e não de inferências sobre a mente ou pensamento, que são processos internos e menos objetivos.
Como diria Pavlov, em tradução livre:
“A humanidade terá vantagens incalculáveis e controle extraordinário sobre o comportamento humano quando o cientista for capaz de sujeitar seus semelhantes a mesma análise externa que ele iria empregar com qualquer objeto natural, e quando a mente humana se contemplar não por dentro mas por fora.”
- Ivan Pavlov, Scientific Study of So-Called Psychical Processes in the Higher Animals.
As contribuições dos trabalhos de Pavlov e Hilgard são de importância central para a grande maioria dos estudos de comportamento e das neurociências. Os conhecimentos estabelecidos a partir dos condicionamentos clássico/operante são a base para a grande maioria dos estudos com modelos animais em neurociências que são dependentes de comportamentos. Conceitos de condicionamento são utilizados para avaliação do padrão locomotor, exploratório, níveis de ansiedade, aversão a cheiro de predadores e etc (como pode ser visualizado na imagem abaixo).
Nas figuras superiores observamos os Labirinto em T e Y: aparato comportamental bastante utilizado em camundongos e ratos para mensurar tomada de decisão e impulsividade. Na grande maioria das vezes o animal recebe uma recompensa quando atinge o final de um dos braços do labirinto. Na figura inferior observamos um aparato comportamental chamado de Labirinto Radial de Oito Braços, que também pode utilizar de recompensa para o animal realizar a tarefa comportamental.
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Referências
Woodruff-Pak, D. S. (2009). Conditioned Reflex. Encyclopedia of Neuroscience, 29–34.
Pavlov, P. I. (2010). Conditioned reflexes: an investigation of the physiological activity of the cerebral cortex. Annals of neurosciences, 17(3), 136.
Hilgard, E. R., & Bower, G. H. (1966). Theories of learning.
Suzuki, S., Augerinos, G., & Black, A. H. (1980). Stimulus control of spatial behavior on the eight-arm maze in rats. Learning and motivation, 11(1), 1-18.
A complexidade e os avanços da neurociência
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