Podcast na Učení u zvířat

Kapitoly

Příběh jednoho večera

Co je to učení?

Učení bez přemýšlení

Pavlov a jeho psi

Učení z následků

Jak to funguje v praxi?

Učíme se od ostatních

Speciální formy učení a aha momenty

Shrnutí na závěr

Přepis

Natálie: Představte si Marka. Sedí u stolu, před ním otevřená učebnice dějepisu a termín zkoušky nebezpečně blízko. Znovu a znovu mu na telefonu pípne notifikace. První pípnutí... ignoruje ho. Páté pípnutí... už ho ani nevnímá. Ale pak se ozve specifický zvuk zprávy od kamarádky. Okamžitě po telefonu sáhne. Proč některé zvuky odfiltruje a na jiné reaguje?

Vojtěch: A přesně o tom to je. Tenhle Markův večer je dokonalou ukázkou toho, jak funguje náš mozek, když se učí, co je a co není důležité. A ani si to neuvědomujeme. Posloucháte Studyfi Podcast.

Natálie: Takže učení není jenom sezení nad knížkami?

Vojtěch: Vůbec ne! V té nejzákladnější definici je učení prostě změna chování na základě zkušenosti. Je to evoluční super-schopnost, kterou sdílíme s většinou živočichů.

Natálie: Super-schopnost? To zní dobře. Znamená to, že nám pomáhá přežít?

Vojtěch: Přesně tak. Umožňuje nám přizpůsobit se prostředí. Přece si nebudeme sahat na rozpálená kamna dvakrát, že? Naše zkušenost – bolest – změní naše chování. A k tomu samozřejmě potřebujeme paměť, abychom si tu zkušenost uložili.

Natálie: Jasně, bez paměti by každá zkušenost byla jako první. Ale učí se všichni stejně? Třeba já a můj pes?

Vojtěch: Dobrá otázka! Schopnosti se liší, a to i mezi lidmi navzájem. Někdo se rychleji učí jazyky, jiný zase matematiku. Ale co je fascinující, ty základní mechanismy učení jsou neuvěřitelně staré a univerzální. Fungují u tebe, u tvého psa, a dokonce i u fylogeneticky hodně vzdálených druhů.

Natálie: Vraťme se k Markovi a jeho telefonu. Jak se jmenuje ten proces, kdy přestal vnímat ta pípání?

Vojtěch: Tomu se říká habituace. Je to forma neasociativního učení, kdy v podstatě vymizí reakce na opakovaný podnět, který nic neznamená. Ten zvuk notifikace nebyl posilován ničím zajímavým, tak ho mozek začal ignorovat. Šetří si tím energii na důležitější věci.

Natálie: Třeba na tu zprávu od kamarádky! Co by se stalo, kdyby najednou i ta obyčejná notifikace signalizovala něco důležitého? Třeba že mu přišly výsledky testu.

Vojtěch: Skvělý příklad! V tu chvíli by došlo k dishabituaci. Reakce by se obnovila, protože by se Marek naučil, že ten podnět najednou má význam. Znovu by zpozorněl při každém pípnutí.

Natálie: A co když je to naopak? Co když nějaký zvuk, třeba vrzající parketa v noci, mě děsí čím dál víc?

Vojtěch: To je přesný opak habituace, a říkáme tomu senzitizace. Podnět, který se opakuje, vede k zesílení reakce. Tvoje vnímavost vůči tomu zvuku roste. Může to být způsobeno třeba tím, že jsi předtím viděla strašidelný film.

Natálie: To se mi radši ani nepřiznávej! Takže buď si na podnět zvyknu, nebo na něj budu reagovat čím dál silněji.

Vojtěch: Přesně. A teď se posuneme k učení, kde si už něco spojujeme. K asociativnímu učení. A tady musíme zmínit jedno slavné jméno... Ivan Petrovič Pavlov.

Natálie: Ach ano, pán se slintajícími psy! To zná ze školy asi každý.

Vojtěch: Přesně tak. Pavlov zjistil, že se zvíře může naučit, že jedna událost předpovídá druhou. A to je základ klasického podmiňování. Pojďme si to rychle rozebrat, je to jednodušší, než to zní.

Natálie: Jsem jedno ucho. Nebo spíš... slintám zvědavostí.

Vojtěch: Výborně. Takže, máme nepodmíněný podnět – to je něco, co vyvolává vrozenou reakci. Třeba jídlo. Reakcí je nepodmíněný reflex – slinění. To se pes nemusí učit.

Natálie: Tomu rozumím. Jídlo = sliny.

Vojtěch: Pak máme neutrální podnět, třeba zvuk zvonku. Ten sám o sobě slinění nevyvolá. Ale... a tady přichází ta magie... když začneš zvonit VŽDYCKY těsně předtím, než dáš psovi jídlo, stane se něco zajímavého.

Natálie: Pes si to spojí!

Vojtěch: Bingo! Po pár opakováních se z neutrálního zvonku stane podmíněný podnět. A pes začne slinit – což je teď už podmíněný reflex – jen co uslyší zvonek, i když jídlo ještě nikde nevidí. Naučil se, že zvonek předpovídá jídlo.

Natálie: Takže si vlastně vytváříme takové neovladatelné reakce. Může se to stát i s něčím, co nechceme? Třeba strach ze zubaře jenom kvůli zvuku vrtačky?

Vojtěch: To je naprosto dokonalý příklad. Zvuk vrtačky (původně neutrální) je spojený s bolestí (nepodmíněný podnět), a výsledkem je strach (podmíněná reakce) jen při zaslechnutí toho zvuku. A co je zajímavé, tenhle typ učení není omezený stresem.

Natálie: A dá se toho nějak zbavit? Když už mám ten strach z vrtačky?

Vojtěch: Dá. Jedna z metod se jmenuje counterconditioning, neboli protipodmiňování. Spojíš ten nepříjemný podnět – zvuk vrtačky – s něčím velmi příjemným. Pavlov to dělal tak, že psům po elektrickém šoku dal jídlo. Po čase psi při šoku nejevili strach, ale těšili se na jídlo.

Natálie: Takže si mám k zubaři nosit čokoládu?

Vojtěch: V principu ano! Jde o to přepsat tu původní negativní asociaci novou, pozitivní.

Natálie: Dobře, klasické podmiňování je o spojování podnětů. Ale co když se chci naučit něco aktivně? Třeba jezdit na kole?

Vojtěch: Tím se dostáváme k druhému velkému typu asociativního učení: operantnímu neboli instrumentálnímu podmiňování. Tady nejde o reflexy, ale o záměrné chování. Učíme se na základě důsledků našich činů.

Natálie: Takže metoda „pokus a omyl“?

Vojtěch: V podstatě ano. Průkopníkem byl Edward Thorndike se svými „puzzle boxy“. Kočky zavřené v kleci se náhodnými pohyby snažily dostat ven. Když náhodou zatáhly za správnou páčku a dveře se otevřely, příště už šly k té páčce mnohem rychleji.

Natálie: Chování, které vedlo k příjemnému zážitku – svobodě – se opakovalo. To dává smysl. To je Thorndikeův „zákon efektu“, že?

Vojtěch: Přesně tak. A na něj navázal B. F. Skinner. Ten to celé formalizoval a mluvil o posilování a trestech. A tady je důležité rozlišovat mezi pozitivním a negativním.

Natálie: Pozitivní je, když něco přidám, a negativní, když něco uberu, je to tak?

Vojtěch: Správně! Nejde o to, jestli je to „dobré“ nebo „špatné“. Takže: pozitivní posílení – za dobrý test dostaneš pochvalu. Přidali jsme pochvalu. Chování (dobře se učit) se posílí.

Natálie: Negativní posílení – když si uklidím pokoj, rodiče přestanou remcat. Odebrali jsme remcání. Chování (uklízení) se taky posílí.

Vojtěch: Perfektní! A teď tresty. Pozitivní trest – za pozdní příchod dostaneš vynadáno. Přidali jsme vynadání, aby se chování neopakovalo. A negativní trest?

Natálie: To znám moc dobře. Za špatnou známku mi seberou telefon. Odebrali příjemnou věc, aby se chování (špatné známky) neopakovalo.

Vojtěch: Vidíš, všichni jsme tak trochu v takovém Skinnerově boxu. Klíčové je, že se pes, potkan nebo student učí z následků své vlastní vědomé akce.

Natálie: Jak se ale naučí třeba pes něco složitého, jako podat pac? Nemůžu čekat, až to náhodou udělá, a pak ho odměnit.

Vojtěch: K tomu slouží technika zvaná shaping, neboli tvarování. Rozdělíš si ten složitý cvik na malé krůčky. Nejdřív odměníš psa jen za to, že zvedne tlapku ze země. Pak za to, že ji zvedne výš. A takhle postupně zvyšuješ kritéria, až dojdeš k finálnímu podání packy.

Natálie: Takže odměňuju postupné přibližování se k cíli. To se dá použít i u učení, ne? Nejdřív se pochválím za přečtení jedné kapitoly, pak za zvládnutí testu nanečisto...

Vojtěch: Rozhodně. A aby to fungovalo, je dobré mít takzvané přemostění. To je signál, který překlene čas mezi správným chováním a samotnou odměnou. U psů je to slavný klikr. Zvuk kliknutí psovi okamžitě řekne: „TEĎ jsi to udělal správně, odměna přijde.“

Natálie: A tím slovním přemostěním pro mě může být třeba „Super, to se ti povedlo!“.

Vojtěch: Přesně tak. Je to okamžitá zpětná vazba. Můžeš taky využít luring, tedy navádění pomocí návnady. Třeba když učíš psa sedni, vedeš mu ruku s pamlskem od čumáku nahoru a dozadu, což ho přirozeně donutí si sednout.

Natálie: Zatím jsme mluvili o učení, kde je člověk nebo zvíře samo. Ale my se přece strašně moc učíme od druhých.

Vojtěch: Ano, a to je sociální učení. Nejjednodušší formou je sociální facilitace. Když jedno zvíře začne zívat, ostatní se přidají. Nebo když vidíš kamarády, jak se začnou učit na test, motivuje tě to udělat to samé.

Natálie: To znám. A co když od někoho okoukám, jak vyřešit nějaký příklad?

Vojtěch: To už může být imitace neboli učení nápodobou. Pozoruješ někoho – demonstrátora – a naučíš se nové chování, které by tě samotného jen tak nenapadlo. Vyžaduje to soustředěnost a schopnost vnímat podobnost mezi sebou a tím druhým.

Natálie: Takže sledování videí s návody na YouTube je vlastně forma imitace.

Vojtěch: Přesně. A pak je tu ještě posílení místem. Představ si, že jedna vrána zjistí, že na určitém místě je spousta jídla. Její chování přitáhne pozornost ostatních vran k tomu místu. Ony se tam pak samy metodou pokusu a omylu naučí, jak se k jídlu dostat.

Natálie: Existují ještě nějaké další speciální typy učení?

Vojtěch: Určitě. Zmínit musíme imprinting, neboli vtištění. To je super rychlý způsob učení, který probíhá jen v krátkém, kritickém období po narození. Nejznámější je příklad housat, která si za matku vtisknou první pohyblivý objekt, který uvidí.

Natálie: A pak za ním chodí v řadě, i kdyby to byl člověk. To je roztomilé.

Vojtěch: Je. A pak je tu učení vhledem. To je ten slavný „aha“ moment. Není to pokus a omyl. Je to náhlé pochopení souvislostí a vytvoření si vlastního plánu.

Natálie: Jako když šimpanz dostane dvě krátké tyčky, aby dosáhl na banán, a po chvíli přemýšlení ho napadne ty tyčky spojit v jednu dlouhou?

Vojtěch: To je přesně ono! Živočich – nebo člověk – vnímá minulost, přítomnost i budoucnost. Představí si akci a její výsledek. Tohle učení ale vyžaduje klid a soustředěnost, ve velkém stresu se „aha“ momenty dostavují těžko.

Natálie: Páni, to bylo hodně informací. Zkusme to shrnout. Máme tedy neasociativní učení, kdy si na něco buď zvykneme, nebo jsme na to citlivější.

Vojtěch: Správně. Pak asociativní, kde si buď spojujeme dva podněty jako u Pavlova, nebo si spojujeme naše chování s jeho následky, jako u Skinnera.

Natálie: Nezapomeňme na sociální učení, kde se učíme od ostatních, a na speciální typy jako imprinting nebo to geniální učení vhledem.

Vojtěch: Přesně tak. Klíčový poznatek je, že učení je neustálý proces, který má mnoho podob. A když víte, jak funguje, můžete tyhle principy využít i ve svém vlastním studiu. Třeba si správně nastavit odměny nebo se učit ve skupině.

Natálie: Takže příště, až se nebudu moct něco naučit, zkusím si vzpomenout, jestli nepotřebuju lepší posílení, nebo jestli mi jen chybí ten „aha“ moment. Vojtěchu, moc děkuji za skvělé vysvětlení.

Vojtěch: Já děkuji za pozvání. A vám, milí studenti, přejeme, ať je vaše učení co nejefektivnější. Na slyšenou příště.