고전적 조건형성

학습은 경험에 의한 행동의 영속적인 변화라고 할 수 있다. 학습은 적응을 위한 것이다. 동물이 환경에 잘 적응하기 위해서는 경험에 의해서 행동의 변화를 만드는 것이 유용하다. 초원에 잘 적응하기 위해서는 경험에 의해서 행동의 변화를 만드는 것이 유용하다. 초원에 사는 코끼리가 물이 있는 곳을 찾았다면, 다음날 같은 장소로 가는 것이 물을 찾아 처음부터 헤매는 것보다 절대적으로 유리하다. 야생 지역에 사는 동물에게 어느 곳이 잠을 자는 데 안전한지, 어떤 식물이 독이 있는지, 어떤 소리로 천적이 나타나는 것을 예측하는지 등을 배우는 것은 생존에 결정적인 역할을 한다. 학습은 이와 같이 미래의 환경에 준비할 수 있도록 한다. 학습에서 핵심이 되는 것은 연합을 이해하는 것이다. 물소리다 나는 곳에 가면 목마름을 면할 수 있다는 연결을 만드는 과정을 통해 예측된 연관성을 학습할 수 있다. 이러한 과정을 조건형성이라고 부른다. 심리학자들은 두 가지 종류의 연합학습을 설명하는데, 고전적 조건형성과 조작적 조건형성이 그것이다. 고전적 조건형성은 '파블로프식 조건형성'이라고도 불린다. 파블로프는 개의 침 흘리는 반사행동을 연구하였다. 음식을 보고 침을 흘리는 것은 생물학적인 반사행동으로 파블로프의 기본 실험 세팅은 개에게 여러 가지 음식을 주고 침 반응을 측정하는 것이었다. 그런데 파블로프는 개들이 음식을 주기도 전에 침을 흘리는 예비적 침 반응을 보이는 것을 발견했다. 개는 음식이 담긴 그릇을 보고도 침을 흘렸고, 개에게 먹이를 주는 실험실 스텝을 보고도 침을 흘렸다. 음식이 나올 것을 예측하는 다른 자극이나 사건이 일어날 때 침을 흘리는 것은 자동적인 반사행동은 아니다. 즉 이런 반응은 학습된 것이다. 이러한 발견을 계기로 파블로프는 학습의 기본적 원리를 찾는 연구에 매진하게 되었다. 고전적 조건형성에서 생리적인 반응을 만들어 내는 자극과 연합되어 반응을 일으키는 자극을 중성 자극이라고 한다. 중성 자극은 다른 자극을 예측하게 하고 그 예측된 연합이 조건형성이 되는 것이다. 공포영화를 볼 때 무서운 장면에는 그 장면을 예시하는 음악이 함께 나오게 되는데, 영화를 보다가 그 음악이 나오면 우리는 벌써 긴장이 되고 공포감을 느낀다. 그 특정 음악은 무서운 장면이 나올 것을 예측하게 하고, 그 음악만으로도 무서운 장면이라는 공포감을 일으키는 자극과 연합되어 공포 반응을 일으키는 것이다. 파블로프의 실험의 기본 구조는 먹이를 보면 침을 흘리는 동물의 무조건적인 반사행동을 기반으로 하고 있다. 파블로프는 개에게 먹이를 주기 바로 전에 소리 자극이 제시되면 개는 소리만 듣고도 침을 흘리는 것을 발견했다. 즉 소리 자극이 먹이와 함께 제시되는 과정이 조건 형성된 것이다. 이 소리 자극은 침을 흘리는 반사행동과 아무 상관이 없는 중성적인 자극이다. 조건형성이 일어나는 상황이 여러 번 되풀이된 후에 소리 자극만 제시되고 먹이는 주지 않더라도 개는 침 분비 반응을 보인다. 파블로프의 실험은 음식이 주어지지 않고 중성 자극인 소리가 먹이와 연합되어 침 분비 반응을 일으키는 학습을 만든 것이다. 파블로프의 실험에서 음식을 무조건 자극이라고 불렀는데, 이는 동물이 생물학적으로 자연스러운 반응을 만들어 내는 자극이기 때문이다. 이 자극에 대한 반응, 즉 음식을 보면 침을 분비하는 반응을 무조건 반응이라고 불렀는데, 이 반응은 학습된 것이 아니기 때문에 조건형성이 된 행동은 아니다. 무조건 반응은 무조건 자극에 대한 반사적인 행동이다. 동물에게 특별한 반응을 일으키지 않는 중성적인 자극이 개가 침을 흘리도록 연합될 때 이를 조건 자극이라고 한다. 중성적인 자극이 무조건 자극과 반복적으로 함께 제시되면 동물은 중성적인 자극에도 무조건 반응과 동일한 반응을 보이게 되는데, 이러한 반응을 조건 반응이라고 한다. 파블로프의 개는 음식의 출연과 소리 자극의 연합을 획득하게 되어 학습이 확립된 후에는 소리 자극만으로도 침을 분비하는 조건 반응을 일으키게 된 것이다. 이런 과정을 고전적 조건형성이라고 하고, 파블로프식 조건형성이라고도 불린다. 고전적 조건형성이 진행되는 과정에는 몇 가지 원리가 있다. 첫 번째는 무조건 자극과 조건 자극의 연합을 획득하는 것이다. 무조건 자극과 조건 자극이 함께 제시되는 시기가 고전적 조건형성이 이루어지는 기간이다. 연구 결과들은 고전적 조건형성의 획득에서 무조건 자극과 조건자극이 제시되는 시간적 근접성이 중요하다는 것을 보여준다. 즉 조건 자극이 제시된 후 시간이 오래 지연되고 무조건 자극이 제시되면 연합학습이 잘 이루어지지 않는 반면, 조건자극이 제시된 직후에 무조건 자극이 제시되면, 조건형성이 강하게 일어날 수 있다. 때로는 조건 자극이 무조건 자극과 직접 연합되지 않을 수도 있다. 이런 경우는 조건 자극이 이미 무조건 자극과 연합된 다른 조건 자극과 연합된 경우이다. 무조건 자극과 일관되게 연합된 조건자극은 그 자체로서 가치를 가지게 된다. 돈이 그런 경우이다. 돈 자체는 물리적 특성으로서의 가치가 없지만, 돈이 연합된 자극이나 사건들의 가치로 인해 돈에 가치가 부여된다. 돈 자체가 우리를 편하거나 배부르게 하지 않지만, 돈에 부여된 가치는 편안함이나 배부름과 연합되어 있으며, 이러한 조건형성을 이차 조건형성이라고 부른다. 일단 조건 자극-무조건 자극의 연합을 획득한 이후에 조건 자극만 제공되고 무조건 자극이 제공되지 않으면 어떻게 될까? 예컨대 파블로프의 개가 소리 자극은 계속 듣지만 음식물이 제공되지 앟는 경우에는 어떤 반응이 나타날까? 처음에는 소리만 듣고도 침을 흘리지만, 이런 행동은 점점 줄어들어 마침내 소리라는 자극이 들려도 침을 흘리지 않게 될 것이다.