Apprendimento, Etologia

L’apprendimento

L’apprendimento può migliorare le azioni istintive. Per apprendimento si intende una modificazione adattativa del comportamento in seguito ad esperienza. Tale modificazione può essere permanente, nel senso che può entrare nei meccanismi comportamentali stabili dell’animale o no. Siccome abbiamo detto che è in base all’esperienza, sono esclusi dall’apprendimento:

• Processi di maturazione post partum o schiusa
• Cambiamenti comportamentali che avvengono nel passaggio dalla vita neonatale verso la vita adulta
• Adattamenti muscolari e sensoriali, come chi sta vicino alla ferrovia e dopo un po’ non sente più. Non è che ha imparato, ha solo adattato l’udito.

Questi processi sono fenomeni fisiologici. Per apprendere occorre ricordare! Perché se non c’è una modificazione dei meccanismi mnemonici non c’è apprendimento. Abbiamo una codificazione di due tipi:

• Codificazione a breve termine (attivazione bio-elettrica sinaptica)
• Codificazione a lungo termine (modifiche durature della struttura neuronale: citoscheletro, spine dendritiche)

Si conoscono una serie di farmaci che influiscono sui processi di consolidamento dell’informazione. Tra questi ci sono quelli che incrementano l’efficienza sinaptica (stricnina, adrenalina, noradrenalina, calpaina, etc.). Tutto dipende quindi dalle qualità sinaptiche e dai tipi di sinapsi che si vengono a creare.

Memoria e motivazione

Da un punto di vista comportamentale c’è una classificazione diversa che classifica la memoria a breve, a medio e a lungo termine. Questa classificazione è basata, quindi, sugli effetti. Un’informazione data per imprinting è il massimo che si possa avere perché resta cristallizzata al massimo. Ci sono però tutta una serie di elementi che possono modificare il tipo di stoccaggio dell’informazione e in etologia, non dobbiamo dimenticare, che l’elemento determinante è la motivazione. Se io ho una forte motivazione verso il ricordare una certa cosa la posso mettere nella memoria a lungo termine, se invece ho poca motivazione dopo poco la dimentico.

Modalità di apprendimento

Quali sono quindi le modalità di apprendimento? Sono differenti e sono classificate in:

• Modalità non associative (assuefazione e sensitizzazione)
• Modalità associative (come i condizionamenti Pavloviano e Skinneriano)
• Apprendimento complesso (apprendimento latente, apprendimento intuitivo, sociale – trasmissione culturale, imitazione, gioco)

Apprendimento non associativo

L’apprendimento non associativo ha come esempio l’assuefazione e la sensitizzazione. Gli esperimenti classici sono stati fatti su un verme polichete del genere Nereis. Questi animali vivono nella sabbia e per esercitare le loro funzioni vengono fuori col capo per predare nella colonna d’acqua che sta sotto di loro. Se noi facciamo un esperimento in un acquario e delle Nereis in situazione di riposo, passando la mano sopra l’acquario vediamo che tutte le teste si ritirano. Per loro potrebbe essere un predatore quindi si ritirano. Se noi lasciamo passare del tempo riesce fuori, allora ripassando la mano loro si ritirano. Alla quarta volta non succede nulla quindi loro hanno capito che è uno stimolo diverso, magari il sole che si è oscurato. Per cui vediamo che il numero di stimoli di ombra determina un abbassamento della risposta fino ad azzerarsi. Questo succede non per fatica muscolare perché se dall’ombra passo ad uno shock meccanico, gli animali che non reagivano più tornano a reagire e se io continuo va a zero anche la reazione allo shock meccanico. All’interno dello stimolo, quindi, l’animale impara che quello stimolo non è per lui nocicettivo, è indifferente, e quindi non reagisce più: è una memoria di tipo a breve termine. Se dopo 40 minuti che non do stimoli, ne do uno nuovo, gli animali reagiscono, quindi si sono già dimenticati perché la memoria è a breve termine.

La sensibilizzazione di fatto è qualcosa di simile, nel senso che nel momento in cui tocco con una bacchetta il mantello del mollusco Aphlysia, l’animale si ritira. Se lo faccio un po’ di volte come nell’altro esempio vedo che dopo un po’ si ha l’assuefazione. Se però, lascio passare un breve lasso di tempo e riprendo, ho che la risposta è più alta che non la prima volta, perché l’animale è come se si aspettasse qualcosa. Infatti nell’esperimento dei 40 minuti il numero di animali che reagisce al primo tentativo è circa 60, dopo 40 minuti reagisce un numero maggiore, perché gli animali sono sensibilizzati allo stesso tipo di stimolo.

Esperimento pavloviano

L'esperimento classico di Pavlov si propone la dimostrazione del riflesso condizionato, cioè con uno stimolo naturale si è in grado di provocare il verificarsi di un determinato evento (risposta). Gli organismi (animali ed umani) imparano ad associare uno stimolo con un altro. Centrali per il condizionamento classico sono i riflessi, ovvero risposte non apprese e non controllabili, come la salivazione, la contrazione pupillare, la chiusura degli occhi. Associando per un certo numero di volte la presentazione di carne ad un cane con un suono di campanello, alla fine il solo suono del campanello determinerà la salivazione nel cane. La salivazione è perciò indotta nel cane da un riflesso condizionato provocato artificialmente. L’animale ha fatto l’associazione e pur non avendo davanti lo stimolo naturale non condizionato, aveva il riflesso condizionato, la salivazione.

Lo stimolo naturale è quello che dà origine al processo fisiologico, naturale, mentre il suono del campanello è quello che dà origine al riflesso stabilito per associazione, il condizionato. Facciamo vedere diverse volte il cibo accoppiato allo stimolo e ad un certo momento si instaura una risposta in cui il cane, pur sentendo solo il campanello, saliva. Ma quello che è importante notare è che se c’è una fase di acquisizione, c’è anche una fase di esibizione, nel senso che se noi continuiamo a dare nel tempo solo lo stimolo condizionante assistiamo abbastanza rapidamente, dopo un certo numero di prove, ad una estinzione, nel senso che l’animale non saliva più. Questo è un discorso fondamentale per quanto riguarda i processi associativi perché questi hanno bisogno di un rinforzo: non si può andare avanti solo con l’esibizione del cibo ma c’è bisogno di rappresentare cibo e stimolo insieme. Quindi ricordi all’animale dell’associazione si rinforza. Questo fatto è fondamentale perché si tratta di qualcosa che è scontato in una memoria breve e se non ci fosse il rinforzo avremmo l’estinzione. Nell’imprinting invece non c’è bisogno di rinforzo.

C’è anche una fase in cui Pavlov approntò la fase di condizionamento: dava da mangiare al cane ogni qualvolta si presentava il suono del campanello. Dopo varie ripetizioni, lo stimolo del campanello si trasformava in stimolo condizionato capace di produrre da solo una risposta, questa volta condizionata, di salivazione. Pavlov si rese anche conto che, più corto era il tempo fra la suoneria e l'arrivo del cibo, più rapida era l'associazione.