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1 1. 교과목 개요 인간의 행동이나 사고가 어떻게 형성되고 유지, 변화되는지를 다루는 기초 과목이다. 미시적으로는 조건형성을 통한 연합이 어떻게 형성되는지에 관련된 여러 가지 현상과 가능한 실용적 활용방안을 다 루고, 크게는 개념이 어떻게 형성되고 인지적 정보처리가 어떻게 이루어지는지를 주로 정보처리 관점 에서 다룬다. 사고, 기억과 관련된 제반 현상도 검토한다. 2. 강의 목표 모든 인간행동의 기초가 되는 조건형성, 정보처리과정을 확실히 이해시킴으로써 인간의 심리적 현 상에 접근하는 방법론을 알게 하고, 기본적인 현상들을 이해시킴으로써 관심 있는 분야의 연구 토대 를 제공한다. 3. 강의 방법 강의 4. 평가방법 중간고사 50%, 기말고사 50% 5. 교재 David A. Lieberman. 이관용 김기중 공역. 학습심리학 : 행동과 인지. 서울 : 교육과학사, 참고도서 Deese. 이관용 외 역. 학습심리학. 법문사 7. 강의일정 및 내용 1주 기본가정들, 연합학습의 개관 2주 조건형성의 기초, 원리, 활용 3주 조건형성의 이론 4주 강화, 도구적 조건형성 5주 반응억압 6주 도구적 조건형성의 활용 7주 강화이론 8주 중간고사 9주 진화적 맥락에서의 학습 10주 무엇이 학습되는가? 11주 어떻게 학습되는가? (정보처리의 개념, 모델들) 12주 어떻게 학습되는가? (자극 부호화, 주의, 강화물의 역할) 13주 연합학습의 단순성 (인지도, 규칙개념, 개념학습) 14주 추상작용, 개념학습 15주 기억의 개관 16주 기말고사 - 1-

2 화요일 학습( 學 習 )이란 무엇인가? 간단히 말하자면, 학습이란 할 수 없던 것을 하게 되는 것이라고 할 수 있 다. 학습에서는 우선 조건형성(conditioning)에 관한 것을 다룬다. Pavlov의 실험에서부터 시작된 조건 형성은 1960년대까지 계속 연구되었다. 조건형성은 어떻게 연합이 형성이 되는가에 대한 것으로, 우리 가 배우게 될 교과서에도 이 부분이 거의 대부분을 차지하게 된다. 그런데 오늘날의 학습심리학은 인지심리학과 밀접한 관련이 있다. 인지심리학이라는 분야는 범위가 매우 큰데, 학습심리학이 분자 수준의 미시적인 접근이라면, 인지심리학은 거시적인 접근이라고 할 수 있다. 인지심리학에서는 더 나아가 사고란 것이 어떻게 이루어지는가 하는 큰 문제까지 접근한다. 기억, 사고와 문제해결 역시 학습심리학에 포함되는 분야이긴 하지만, 인지심리학과 감각과 지각, 사 회심리학이라는 다른 분야와 중복되기 때문에 이 시간에는 자세히 다루지는 않는다. 고전적 조건형성(연 합)과 조작적 조건형성(강화)을 중심으로 한다 목요일 제1장 몇 가지 기본 가정들 심리학이 사회과학에서 과학으로 살아남을 수 있는 것은 방법론( 方 法 論 ) 때문이다. 우리가 생각만 할 때에는 당연한 현상도, 자세히 관찰을 해보면 그렇지 않을 수 있는데, 이렇게 연구에 대한 방법론적인 지식을 가지고 있으면, 다른 사람의 연구에 대해서도 비판을 할 수 있고, 또 그것을 검증해 볼 수 있다. 심리학이 과학이 되기 위해서, 과학은 기본적으로 몇 가지 가정에 근거한다는 것을 알아야 한다. 행동 주의의 창시자인 Watson은 그 가정을 4가지로 제시했다. 1 물질적, 2 기계적, 3 결정론적 (determinism), 4 객관적. 물질적이라는 것은 과학의 연구대상은 관찰이 가능한 물질적이어야 한다는 것이고, 기계적이라는 것은 과학이 물리적인 법칙에 따라야 한다는 것이다. 결정론적이라는 것은 원인과 결과 사이의 관계를 밝히려는 것으로 자유의지(free will) 1) 와는 반대되는 것이고, 객관적이라는 것은 누 구에게나 경험이 공유될 수 있는 것을 말한다. 이러한 가정들 하에서 과학은 출발을 한다. 1장은 심리학적 연구를 인도해 온 방법론적 가정을 검토하는 것이다. 1. 왜 학습을 연구하는가? 학습을 연구하는 이유는 우선은 호기심 때문이고, 그 다음으로는 응용가능성 때문이다. 과학적 연구 는 호기심에 의해서 인도되는 것이 바람직하고, 연구되는 것이 바람직하다. 하지만 응용가능성이 없이 는 연구를 지속하게 해주는 지원(support)을 받을 수 없다. 우리는 다음과 같은 세 가지 가정에서 학습을 연구한다. 1 행동은 법칙적이다. 즉, 행동은 법칙들에 의해 지배된다. 2 만일 행동의 법칙들이 알려지면, 행동은 통제될 수 있다. 3 행동을 통제할 수 있는 능력은 좋은 것이다. 1) 자유의지는 원인과 결과의 관계가 성립되지 않는 것이다. - 2-

3 (1) 행동은 법칙적인가? 인간의 행동은 유전과 환경의 함수로써 결정된다고 할 수 있는데 2), 이것을 결정론적이라고 하며, 이것과 반대되는 것이 자유의지(free will)이다. Smith와 Engel(1968)이 행한 실험에서도 알 수 있듯이 연합의 법칙은 우리의 판단에 영향을 미 친다. 또한 맹모삼천( 孟 母 三 遷 )에서도 알 수 있듯이 우리는 환경에 의해서도 영향을 받는다. Henri Tajfel(1971)은 인간이 얼마나 법칙적인지를 실험으로 증명했다. Taifel은 미술가 중에서 클리와 칸딘스키 중에서 누구를 더 좋아하는지 표시하게 한 다음, 전체 집단을 무선적으로 다시 나 누었다. 하지만 피험자들에게는 같은 선호를 가진 사람들로 나누었다고 설명을 해주었다. 다시 말해 클리를 좋아하는 사람끼리, 칸딘스키를 좋아하는 사람끼리 모았다고 얘기를 해 주었다. 그 다음에는 일의 대가로 보수를 주고 분배를 하라고 했다. 그런데 어떤 피험자는 자신과 같은 기호의 집단과 자신과 다른 기호의 집단에게 6:4로 나누게 되었다. 다시 말해 사람들은 다른 사람을 우리 대 그 들 로 편을 가르는 경향이 있는 것이다. Tajfel은 이것을 최소의 집단간 차별화 라고 이름 붙였다. 이것은 바로 사람의 행동이 어떤 일정한 법칙에 의해서 움직여진다는 것을 보여준다. (2) 행동은 통제될 수 있는가? 더운 날씨에 수업에 참여하는 것도, 학생들이 개인적인 시간을 내어서 실험에 참여하는 것도 행 동이 통제되는 것이다. Milgram(1963)은 전기충격 실험을 통해서 사람들이 행동이 통제될 수 있음 을 보여주었다. 실험실에 들어온 피험자, 치과병원에 들어온 환자도 이런 맥락에서 이해될 수 있다. (3) 행동을 통제하는 것이 바람직한가? 행동을 통제하는데 있어서의 문제는 행동을 통제할 것이냐의 여부가 아니라 어떤 수단으로 어떤 목적에서 어떻게 통제할 것이냐 하는 것이다. 목표와 수단을 택하는 데 있어서 심각한 윤리적 문제 가 야기될 수 있다. 그러나 전반적으로 볼 때 학습 방법에 관한 훌륭한 이해는 광범한 유익한 활용 을 허용할 것이다. 우리는 심리학자들이 부분적으로는 호기심에서 그리고 부분적으로는 중요한 실용적 활용을 해 보려는 기대 에서 학습을 연구한다는 것을 보아 왔다. 이러한 기대는 행동이 법칙적이라는 것, 이러한 법칙들에 관한 지식 은 행동을 통제하는 우리의 능력을 증가시키리라는 것, 그리고 이러한 증가는 바람직하다는 가정들에 근저하고 있다. 행동이 적어도 부분적으로 법칙적이다 - 우리가 속해 있는 환경은 우리의 행동 방식을 실질적으로 변경 시킬 수 있다 - 는 것에 대해 상당한 의견 일치가 있다. 만일 우리가 행동과 환경을 관련짓는 법칙을 발견할 수 있다면, 우리의 행동 통제 능력이 향상될 것은 자명하며, 그것은 우리로 하여금 그러한 통제의 도덕성을 고 려하도록 만든다. Skinner가 주장하였듯이, 사회는 우리의 행동을 이미 통제하며, 그래서 진짜 문제는 행동을 통제할 것이냐의 여부가 아니라 어떤 수단으로 어떤 목적에서 어떻게 통제할 것이냐 하는 것이다. 목표와 수단 을 택하는 데 심각한 윤리적 문제가 야기될 수 있지만, 전반적으로 볼 때, 학습 방법에 관한 훌륭한 이해는 광 범한 유익한 활용을 허용할 것이다. [교재 15쪽] 2) B = f (유전.환경) - 3-

4 화요일 2. 학습을 어떻게 연구할 것인가? (1) 권위 권위는 한번 생각해 보는 것뿐이다. 서기 1432년에 말의 이빨이 몇 개인지에 관해 신도들 간에 심각한 말다툼이 일어났다. 13일 동안 그 논쟁은 끊이지 않고 가열되었다. 모든 옛날 서적들과 연대기를 동원하여, 이전에 교회에서 전혀 들어 본 적이 없는 이상하고 답답한 지식이 생겨났다. 14일 째가 되면서 얌전한 젊은 수사가 학식있는 수도원장에 게 한마디 말을 하도록 허락을 받았다. 그 수사는 논쟁하는 사람들의 지혜에 염증을 느끼고는 당장에 일 어나 말의 입을 열어 보고 그 물음에 대한 답을 얻자고 그들에게 탄원하였다. 이것은 논쟁하던 사람들의 권위를 통탄스럽게 손상시켰고, 그들은 극도로 분노하여 큰 소동을 일으키고, 그에게 달려들어 엉덩이와 허벅지를 때리고 곧바로 추방하였다. 분명히 악마가 버릇없는 신출내기를 꼬여서 선조들의 가르침에 위배 되는 신성하지 못하고 들어본 적이 없는 진리 발견 방식을 선언하게 하였을 것이라고 그들은 말하였다. 슬픈 싸움 후 많은 날들이 지나고 교회에는 평화가 찾아 들었으며, 그 문제에 관한 역사적, 신학적 증거가 매우 부족하기 때문에, 그 문제는 영원한 수수께끼라고 선언하고 그렇게 기록에 남기도록 명령하였다 (Munn, 1961, p. 4에서 인용함). [교재 16쪽] (2) 내성법( 內 省 法. introspection) 내성법은 Wundt가 1879년 Leipzig 대학에서 실험실을 만들어서 사용했던 기법이다. Wundt는 과 학적으로 연구를 해야 한다고 생각하였으면서도 그의 관심대상이 의식, 의식의 기능과 구성요소 3) 이 었기 때문에 객관적 연구를 할 수 없었다. 내성법을 실행하는 방법은 자신의 마음을 스스로 관찰하 여 보고하는 방법이지만, 실제로는 자신의 마음을 객관적으로 보기보다는, 자신이 아마 그럴 것이라 고 생각하는 것을 보고하게 되어있다. 이것을 자극오류(stimulus error)라고 한다. Wundt는 마음의 구성요소로 100여 가지를 찾아내었다. 감각에 관한 이런 정밀한 분석은 쉽지 않다. 예로서, 밝게 불붙은 석탄 덩어리와 흐리게 불붙은 종이를 본 순진한 관찰자는, 비록 석탄이 물리적으로 더 많은 빛을 발산하지만, 항상 더 어둡게 보인다고 보고할 것이다. 이런 경우 관찰자는 그들이 실제로 본 것을 보고하는 것이 아니라, 그들이 볼 것을 기대했던 것으로 보고하는 것이다. [교재 17쪽] Titchener라는 심리학자는 충분히 주의 깊게 내성한다면 가장 추상적인 단어도 심상을 불러 일으킨다고 주장 하였다. 예를 들면, 그는 의미라는 단어에서 약간의 노란색을 띤 국자의 푸르스름한 끝부분(아마 손잡이의 일 부인 듯)이 가소적인 물질로 보이는 검은 덩어리 속으로 파고 들어가는 것 을 본다고 보고하였다(Titchener, 1915, p519). 그는 이 심상이 그가 젊었을 때 라틴어와 희랍어의 경구(phrases)의 의미를 열심히 파고들었던 데에서 유래되었다고 시사하였다. [교재 20쪽] 내성법은 이렇게 의식의 한계, 보고 확인의 한계로 객관성이 결여될 수밖에 없기 때문에, 더 이상 은 사용되지 않는 방법이다. 이러한 구성주의에 반발해서 나온 것이 바로 행동주의 심리학이다. 3) 이처럼 Wundt는 의식의 구성요소에 관심을 가졌기 때문에, 그가 만든 심리학파를 구성주의 혹은 요소주의라고 한다. - 4-

5 3. 실험적 방법 실험법이라는 것은 독립변인과 종속변인의 관계를 살펴보는 것이다. 독립변인은 실험자가 조작하는 변인이고, 종속변인은 관찰되는 결과를 말한다. 따라서 실험자의 관심은 바로 종속변인에 있다. 그런 데 종속변인에 영향을 주는 것은 여러 가지일 수 있으며, 이런 것들을 과외변인 혹은 외재변인이라 한다. 예를 들어 조명의 밝기(독립변인)에 따른 생산량(종속변인)의 관계를 알려고 할 때, 생산량에 영향 을 주는 것은 쾌적한 공기, 작업하는 사람의 기분 등 여러 가지가 있다. 따라서 실험에서 제일 중요한 것은 이런 변인(과외변인 혹은 외재변인)들을 통제하는 것이다. 이런 이유로 실험은 간단한 것일수록 그 결과가 명쾌하게 나오게 되어 있다. 실험에서 또 중요한 것은 무선 혹은 무작위( 無 作 爲, random)로 하는 것인데, 다음의 세 가지를 무 선적으로 해야 한다. 첫째 피험자를 무선적으로 선발(selection)하고, 둘째 피험자를 무선적으로 집단 에 할당(assign)하며, 셋째 피험 집단 중 무선적으로 실험집단과 통제집단으로 결정(determination)하 는 것이다. 4) (1) 가상적 실험 어떤 상담심리학자가 우울증의 원인을 자신감의 결여라고 가정하고, 자신감을 키워준다면 우울증 이 낮아질 것이라고 생각했다. 그래서 그는 우울증 환자들을 대상으로 처음에 우울정도를 측정을 하고, 그 다음에 1년간 주말마다 등산도 하는 등 주말탐험을 실시했다. 그리고 1년 후에 우울을 측 정을 했다. 이 때 측정치가 낮아졌다는 결론이 나왔다. 그래서 그 상담심리학자는 우울증의 원인을 자신감이 결여되었기 때문이라고 결론을 내렸다. (2) 대안적 설명의 탐색 그런데 이 실험에 대해서 어떤 사람은 1년이라는 시간 때문에 우울증이 개선되었을 수도 있다 고 시비를 걸었다. 그래서 그 심리학자는 다시 두 번째의 실험을 계획했다. 두 집단을 나누어서 한 집단은 주말탐험을, 또 한 집단은 아무런 처치효과도 가하지 않았는데, 이 때에도 주말탐험을 실시한 집단이 우울증이 훨씬 개선되었다는 결과가 나왔고, 기존의 결론을 재차 주장했다. 그런데 역시 이 실험에서도 주말탐험에 대한 피험자의 기대 때문에 우울증이 개선되었을 수도 있다고 시비를 걸었다. 그래서 그 심리학자는 다시 세 번째의 실험을 계획했다. 그는 집단을 세 개로 나누어서 1집단은 주말탐험을 시키고, 2집단은 우울증 치료약이라고 피험자 들이 알고 있는 가약(placebo)을 먹이고, 3집단은 아무런 처치를 하지 않았다. 1집단은 시간과 기 대, 처치를 가졌고, 2집단은 시간과 기대를 가졌다. 이 때 결과가 1집단의 우울증이 제일 개선되었 다고 나왔다. 그런데 이 실험에서는 실험자의 기대 때문에 우울증이 개선되었을 수도 있다고 시비를 걸었다. 5) 다시 말해 실험자가 주말탐험을 하는 피험자들과는 함께 동행을 했으나, 가약을 주었던 사람들에게 는 그렇게 하지 않았기 때문에 실험자의 기대가 영향을 줄 수도 있었다는 것이다. 4) 예를 들어 지하철에서 남자와 여자 중 누가 더 자리양보를 잘 하느냐 하는 연구를 한다고 할 때, 지하철에서 남자와 여자를 관찰함으로 남자가.35 여자가.39의 결과를 얻었다고 하자. 이런 것은 실험이라고 할 수 없다. 왜냐하면 무선적으로 선발되지 도 않았고, 무선적으로 집단으로 할당되지도 않았으며, 무선적으로 결정되지도 않았기 때문이다. 다시 말해 성별, 기능, 키, 신 체 같은 자연적인 변인들은 실험이라는 말을 사용하지 않고, 체계적 관찰이라고 한다. 5) 여기서는 이뿐 아니라 주말탐험과 약에 대한 기대가 과연 같은 기대인가? 하는 문제를 제기할 수 있다. - 5-

6 예를 들면, Rosenthal(1966)이 행한 실험에서, 피험자들에게 얼굴 사진들을 보여 주고 그들이 얼마나 성공한 사람인 것처럼 보이는지에 따라 사진을 평정하도록 요구하였다(평정 척도는 아주 성공적이지 못한 것으로 생각 되는 사람의 얼굴을 -10으로 하고, 아주 성공적인 것으로 보이는 사람의 얼굴에 +10으로 하도록 되어 있었 다). 약 12명 정도로 구성된 각 집단에게 표준 지시를 읽어 주었고, 그러고 나서 여러 얼굴을 슬라이드로 제시 하였다. 이 연구에서는 집단에 따라 상이한 실험자들이 사용되었고, 이 실험자들은 상이한 결과를 기대하도록 인도되었다. 실제로 피험자들은 실험자들에게 무선적으로 할당되었다. 이러한 상황에서, 실험자 기대가 어떤 차 이를 가져올 수 있었을까? 결과는 그러했다는 것이다. 긍정적 결과를 기대했던 실험자들이 부정적 결과를 기대 했던 실험자들보다 의미 있게 높은 점수를 얻었다. 따라서 모든 피험자들이 동일한 얼굴들을 보았고 동일한 지 시들을 받았음에도 불구하고, 얼굴들에 대한 피험자의 평정은 그들의 실험자들이 기대한 것에 의해 강하게 영 향을 받았다. [교재 25쪽] 만약 실험자의 기대마저 배제했다고 하더라도, 그 이외에 잘 알려지지 않은 변인들이 영향을 줄 수도 있다. 따라서 연구라는 것은 결코 완벽할 수 없는 것이다. 바꾸어 말하면, 실험은 특정한 설명이 맞는다는 것을 결코 입증할 수 없는데, 그 이유는 어떤 대안적 설명이 언젠가는 발견될 수 있기 때문이다. [교재 27쪽] 목요일 (3) 과학적 진보의 본질 과학적 진보는 더디다. 과학이라고 하는 것은 우리가 직관적, 감각적으로 어떠할 것이라고 하는 것을 받아들이지 않는다. 과학은 더디고 느리더라도 확실한 증거에 근거해서 이야기하는 것이다. 그러나 과학적인 설명도 불완전할 수 있기 때문에 겸손해야 한다. 누군가로부터 관찰을 당하고 있다는 사실을 알면, 행동은 부자연스러워진다. 실험에서도 마찬가지 이다. 그렇기 때문에 심리학 실험은 피험자의 인위성을 배제하기 위해서 실험의 목적을 속이는 경 우가 많다. 또한 ABC라는 복잡한 상황이 있을 때, 이 세 가지를 따로따로 설명한 후에 이것을 종합하여 전 체를 말하는데, 이것을 환원( 還 元 )주의라고 한다. 환원주의는 복잡한 것을 단순한 것으로 분해하고, 단순한 것을 종합하는 분석적인 입장이다. 6) 이런 것도 실험의 인위성이다. 4. 동물의 사용 (1) 동물을 사용하는 이점 심리학의 정의에는 인간과 동물의... 라고 나와서, 심리학의 관심이 인간뿐만 아니라 동물도 포 함된다는 것을 의미한다. 그런데 왜 동물인가? 동물 자체에 흥미를 갖기 보다는 동물의 실험으로부 터 얻은 결과를 인간에게 적용하자는 것이다. 그렇다면 왜 동물인가? 동물의 경우는 환경의 통제가 용이하고, 체계가 단순하며, 윤리적 문제가 적기 때문이다. 실제 사람을 대상으로 하는 실험은 윤리적인 문제를 초래할 수 있으나, 동물을 대상으로 하면 윤 리적 문제가 크게 문제되지 않는다. 예를 들어 뇌와 행동의 관계를 연구할 경우, 뇌를 실제로 관찰 하고 파괴시켜야 하지만 인간에게는 실제로 할 수가 없기 때문이다. 생리적 실험은 대부분 이런 형 태이다. 또한 고립생활이 실제 생활에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위한 연구들도 인간에게는 실제로 할 수 없는 실험들이다. 6) 참고로 이런 분석적인 입장에 반대되는 것이 형태주의(게슈탈트) 심리학이다. - 6-

7 Rosenzwig(1984)는 쥐를 풍요로운 환경과 표준 환경, 그리고 궁핍한 환경에서 키운 다음에 비교 해 보았는데, 풍요로운 환경에서 자란 쥐들이 뇌 무게도 더 많이 나가고, 뉴런들도 더 많은 가지치 기를 한 것을 발견하게 되었다. 이것도 역시 인간에게는 실제로 할 수 없는 실험들이다. 그리고 동물의 체계가 인간보다 단순한데, 복잡한 것을 먼저 연구하는 것보다 단순한 것을 연구 함으로 복잡한 것을 이해할 수 있기 때문이다. (2) 동물 행동과 인간 행동은 유사한가? 동물과 인간이 무엇이 다른가? 지금까지 배운 지식에 의하면 인간은 언어, 도구를 사용한다는 것 이다. 그런데 동물도 언어를 사용하고, 동물도 도구를 사용할 수 있다. 이런 이야기는 Darwin의 진 화론에 그 바탕을 두고 있다. 그렇다면 동물도 도구를 사용하는가? 이런 예는 얼마든지 있다. 예를 들면, 침팬지들도 흰개미 집에 도달해서 작은 곤충들을 얻기 위해 가는 막대기를 사용한다. 이러한 도 구의 사용은 우연한 것이 아니다. 만일 적절한 크기의 나뭇가지가 없다면, 침팬지는 그것이 정확한 크기와 모 양이 될 때까지 그것을 수정하여 사용할 것이다(Goodall-van Lawick, 1968). [교재 33쪽] 동물도 언어를 사용하는가? 연구자들은 침팬지에게 언어를 가르치려는 노력을 많이 했으나, 거의 실패를 경험했다. 왜냐하면 침팬지의 경우는 발성기관에 문제가 있었기 때문이다. 그런데 이런 인간가 아닌 ASL(American Sign Language)라는 신호언어(수화)를 가르쳤는데, 이 것은 성공을 거두었다. Gardner, Premack, Rumbagh는 자신들의 실험에서 침팬지에게 130~150개 의 언어를 가르쳤다. 그리고 문제해결의 능력은 동물들에게도 있다. 타잔의 영화에서도 침팬지가 어려운 상황을 해결 해 나가는 것이 자주 나온다. (3) 윤리적 문제점 그렇다면 사람 한명을 살리기 위해서 쥐 10마리를 죽여도 되는가? 고양이 10마리는? 개 10마리 는? 코끼리 10마리는? 보통의 경우는 사람을 위해서는 동물의 생명을 죽여도 된다고 생각을 하지만, 동물 애호가들은 여기에 대해 반대한다. 5. 학습의 다양성 학습을 어떻게 정의할 것인가? 언제나 정의( 定 義, definition)는 불완전한데, 심리학의 정의도 시대 마다 달랐다. 학습도 예전에는 경험의 결과에 의해 생기는 비교적 영속적인 행동상의 변화 라고 정의 되었다. 타고나서 나이가 들어감에 따라 저절로 이루어지는 것은 성숙에 의한 것이지, 학습에 의한 것 은 아니다. 학습은 분명히 연습의 결과이어야 하며, 또한 일시적인 변화가 아닌 영속적인 변화이어야 한다. 학습은 인간과 관계된 모든 변화에서, 일시적인 것과 나이에 따라 변화되는 모든 것을 제외한 변화를 말한다. 따라서 학습의 범주는 굉장히 넓은 것이다. (1) 반사와 학습 반사(reflex)는 학습의 일종이 아니다. 왜냐하면 경험의 결과로 생긴 것이 아니라 선천적인 것이 기 때문이다. 예를 들어 아기들의 눈에 바람을 불면, 손을 허우적거리면서 덤벼든다. 또한 아기들의 발바닥을 간질이면 발바닥을 쫙 핀다. 7) 또한 무릎을 치면 다리가 올라가는 것도 반사이다. 7) 이것을 바빈스키 반사라고 한다. - 7-

8 반사는 자극이 주어지면 언제나 동일한 반응을 유발하게 되어 있다. 이것은 다른 말로 융통성이 없다는 것인데, 융통성이 없는 이유는 이것이 생명유지에 필수적이기 때문이다. 물론 의도적으로 반 사를 하지 않을 수는 있으나, 의도적으로 그렇게 하지 않는 이상, 반사는 언제나 같은 반응을 보이 게 되어 있다. 학습은 아주 단순한 학습부터 복잡한 학습이 있는데, 그 중 단순한 학습 중의 한 가지는 습관화 (habituation)와 민감화(sensitization)이다. 연합 학습은 두 자극 사이의 연관성을 학습하는 것이지 만, 습관화나 민감화는 한 자극을 학습하는 것이다. 습관화는 동일한 자극이 단시간 내에 반복되면 그 자극에 대한 반응이 감소되는 것을 말한다. 다 시 말해 반응의 크기가 약해지는 것이다. 큰 소리가 나면 처음 한번을 무척 놀라겠지만, 같은 크기 의 자극이 계속 반복되면 더 이상 놀라지는 않는다. 민감화는 동일한 자극이 반복이 되면, 그 자극 에 대한 반응이 커지는 것을 말한다. 습관화와 반대되는 현상이다. 수돗물을 덜 잠가서 수돗물이 떨 어진다면, 처음에는 그 소리를 무시할 수 있지만 들으면 들을수록 더 예민하게 반응을 하게 된다 화요일 (2) 연합 학습 습관화나 민감화는 하나의 자극에 대한 학습이고, 연합 학습이란 것은 두 자극에 대한 학습이다. 연합학습을 설명하기 위해서 생겨난 것이 조건형성인 것으로, 이것은 서로 관계가 없던 두 개의 자 극이 어떻게 연합되는가를 연구하는 것이다. 심리학자들은 어떻게 이러한 학습이 일어나는 지에 관한 수많은 이론들을 제안하였다. 한 가지 견해는 사상 들이 함께 일어날 때 우리는 글자 그대로 우리 마음속에서 그들을 연합하거나 결합하며, 장차 이들 중 하나의 발생은 다른 것을 자동적으로 유발하리라는 것을 시사한다. [교재 42쪽] 즉, 어떤 사상 두 개가 시간적, 공간적으로 근접하면 자동적 으로 연합된다는 입장이 있는데 이것 을 소위 행동주의적 입장이라고 한다. Dickinson(1980)과 다른 사람들은 연합 학습을 지식-획득 과정으로 보는 대안적인 틀을 제안하였다. [교재 42쪽] 다시 말해, 인지적으로 한 자극이 다른 자극을 예언해 준다는 것을 의미한다. Pavlov의 개 실험 에서 개는 종소리를 따라서 밥이 나오는 것, 즉 수반성(contingency) 혹은 기대를 학습한 것이라고 보는 것이다. 이런 두 입장은 근접성( 近 接 性 ) 대 수반성( 隨 伴 性 )의 논쟁이 되는 것이다. 그렇다면 이 두 개의 모순을 어떻게 해결할 것인가? 이 책에서는 이 두 가지 모두를 인정한다. 다시 말해 인간에게는 자동적으로 정보를 처리하는 과정도 있으며, 고등적으로 정보를 처리하는 과 정도 있다고 보는 것이다. 뇌의 구조와 연관시켜 생각을 한다면, 행동주의적인 근접성은 간뇌부분에 서, 인지주의적인 수반성은 대뇌피질 부분에서도 이루어질 수 있다고 보는 것이다. 뇌의 발생학적 관점에서 본다면 이런 설명도 가능하다는 것이다. 그렇다면, 연합 학습을 연구하는 한 가지 이유는 그 실용적 중요성 때문이다. [교재 43쪽] 대표적으로 언어 학습이 그런 예이다. - 8-

9 제2장 연합학습의 개관 생리학자인 Pavlov의 종-밥-침 실험이 과학자들과 심리학자들을 흥분시켰던 이유는 무엇인가? 사람들은 왜 그의 연구에 그토록 흥분했던 것일까? 개가 침을 흘리도록 훈련될 수 있다는 사실이 뭐 그리 대단한가? 이 질문에 대한 대답은 서양 문명사에 깊이 뿌리를 두고 있다. 따라서 Pavlov의 실험에 대한 과학자 들의 반응을 이해하기 위해서는 그 역사를 간략히 살펴 볼 필요가 있을 것이다. [교재 45~46쪽] 1. 연합적 배경 (1) 신체에서의 연합 신체에서의 연합에 대한 초기의 설명은 종교적인 설명이 많았다. 종교적 설명은 운명, 신들의 장난, 자유의지 라는 식이었다. 그런데 1650년 Descartes 에 와서 비교적 오늘날의 설명과 비슷하게 설명을 했다. 즉, 구체적이 고 기계적인 설명을 한 것이다. 기계적 설명이라는 것은 객관적 설명을 하려고 노력을 했다는 것이 다. 그는 The Passions of the Soul(정념론)이라는 책에서 동물정기 라는 말을 했다. 생존에 필요한 본능적 반응들은 이 신경을 통해 흐르는 동물 정기( 動 物 精 氣 :animal spirits) 에 의해 일어난 다고 했다. 예를 들어, 실수로 모닥불에 발을 디딘 사람을 생각해 보자. 그의 발에 있는 신경들은 자극될 것이 고, 이 흥분은 뇌로 전달될 것이다. 그러면 뇌는 동물 정기를 신경을 통해 정강이로 보내고, 정강이의 근육을 팽창시켜 불에서 발을 떼게 만든다(<그림2-1> 참조). 8) [교재 46~47쪽] Descartes는 또한 동물정기가 송과선 9) 에 저장된다고 했다. 물론 이 견해가 올바른 것은 아니었 으나, 여기까지 언급을 했다는 사실 자체도 놀랍다. (2) 마음에서의 연합 John Locke는 An Essay Concerning Human Understanding(인간오성론)을 통하여 인간은 출생 시 백지(tabula rasa)로 태어난다고 말했다. 백지 위에 어떤 경험을 하느냐에 따라서 그림이 그려질 수 있는데, 바로 이것이 인간의 성격이자 지식이라고 하는 것이다. 이러한 입장을 경험주의라고 하 는데, 경험주의는 바로 과학적 심리학의 뿌리가 된다. 그는 사고의 기본단위를 관념이라고 했는데, 사고가 합쳐지면 복합 관념이 된다고 하였다. 복합 관념을 나무라고 한다면, 관념은 줄기나 뿌리에 비유할 수 있다. 다시 말해 인간의 감각을 통해 형 성되는 단순한 관념들이 얽히고설키면서 복잡한 관념들이 형성된다고 하는 것이다. 이런 면에서 경 험주의를 연합주의라고도 한다. 그렇다면 연합은 어떤 법칙에 의해서 이루어지는가? 경험주의자들은 근접성, 빈도, 강도에 따라서 이루어지는데, 이 중에서도 논쟁거리가 되면서 가장 중요한 것은 근접성이다. 다시 말해 시간적, 공 간적으로 근접하면 바로 연합이 된다는 것이다. 이것을 행동주의의 뿌리라고 할 수 있다. A라는 사람과 B라는 사람이 같이 붙어 있을 때 연합이 잘 되며, 붙어 있는 것을 자주 볼수록 연 합이 잘 되며, 한번 볼 때 좋은 감정 을 가지고 봤다면 더 연합이 잘 될 것이다. 8) 이 시대에는 뇌에 대해서나 뉴런에 대해서 전혀 알려진 바가 없을 때이다. 그럼에도 불구하고 Descartes는 기계적으로 설명을 하려고 시도했는데, 그 과정에서 뇌에 대한 이야기를 했다는 자체가 놀랍다. 9) 송과선은 일종의 호르몬샘이다. 몇 개의 호르몬샘 중에서 가장 위에 위치한 것이다. 송과선에서 분비되는 호르몬은 멜라토닌이 라는 것이 밝혀졌다. 멜라토닌은 성적 흥분을 억제하는 호르몬으로, 햇빛을 많이 받으면 적게 나온다. - 9-

10 (3) 뇌에서의 연합 그러면 오늘날 신경에서 어떤 연합이 일어나는가? 뇌라는 것은 뉴런 10) 들의 흥분의 결과인데, 이 런 것들이 복잡한 생각과 다양한 감정의 기초가 된다. 반사라는 것은 뇌까지 이르지 않고 척수(spinal cord) 수준에서 이루어지는 운동을 말한다. 교차 신경반사라는 것은 걸음걸이에서 손과 발의 순서를 말하는데, 이러한 것은 생각을 통해서 하는 것 이 아니라, 척수 수준에서 이루어지는 자동처리의 과정을 통한다. 학습이 있기 위해서는 기본적으로 신경의 변화가 있어야 한다는 것이다. 뉴런의 시냅스들은 끊임 없이 변한다. 다시 말해서 어떤 특정한 학습을 하면 시냅스가 새롭게 형성될 수도 있는데, 만약 이 것을 사용하지 않으면 없어지기도 한다. 뉴런들은 가변적 혹은 가소적인 구조라는 것이다. 그런데 한 뉴런과 연결된 시냅스가 수 만개가 되기 때문에, 이런 것들을 직접 확인할 수가 없다. 또한 기억 에 대한 생리적인 가설들은 많이 있지만, 아직까지는 이런 접근들이 모든 답을 제시해 주지는 못한 다 목요일 2. 고전적 조건형성(classical conditioning) 11) (1) Pavlov의 조건 반사 Pavlov은 러시아의 소화생리학자였다. 그는 침과 소화의 과정을 연구하기 위해서 개를 키웠는데, 그러던 중 굉장히 엉뚱한 발견을 한 것이다. Pavlov의 개 실험은 종-밥-침으로 표현할 수 있다. 이 때 종은 CS, 밥은 US, 침은 UR이며, 종 소리에 대하여 흘리는 침은 CR이다. Pavlov는 처음부터 그 일이 쉽지 않을 것임을 알았다. 뇌는 아주 거대한 조직이고, 외부의 수많은 자극들에 대해 민감하기 때문에 그가 관심을 가졌던 효과는 끊임없이 피험 동물을 덮쳐 오는 자극들의 홍수에서 유실될 수도 있었다. 우리가 각별히 조심을 하지 않는 한, 전체 연구의 성공은 위험에 빠질 수가 있다. 그리고 그렇게 많고 다양한 영향들 중에서 원인과 결과를 찾으려고 한다면 곧바로 길을 잃어 서로 뒤얽히고 엉켜 있는 하나의 혼동 상태가 될 것이다. 그래서 실험 조건이 단순화되어야 함은 명백했다. 그리고 이 단순화는 동물에게 영향을 미칠 수 있으면서 우리의 통제 밖에 있는 자극은 어떤 것이라도 제거하는 것을 포함해야만 했다는 것도 명백했다(Pavlov, 1927, p.20). 그러기 위해, Pavlov는 실험자 외에는 출입이 통제된 격리되어 있는 방에서 초기 연구들을 수행하였다. 그러 나 실험자의 눈 깜박임 같이 아주 작은 움직임에도 개들은 산만해졌으므로 이와 같은 사전 주의는 부적절한 것 으로 판명되었다. Pavlov는 실험자를 방 밖에 위치시키는 것도 해보았지만, 지나가는 사람들의 발자국 소리나 구름이 방에 들어오는 빛의 정도를 바꾸는 것에 의해서 조차도 개들이 영향을 받았기 때문에 그것도 문제를 해 결하지는 못했다. 결국, Pavlov는 완전히 새로운 실험실을 고안하여, 모스크바에 있는 성실하고 애국적인 한 사업가의 도움을 받아서 페테르스부르크에 실험실을 건설하는 데까지 이르게 되었다. 그 실험실은 벽의 두께가 1피트나 되고, 진동을 줄이기 위해 짚으로 채운 참호로 둘러싸여서 하나의 요새같 은 모양이었다. 검사실들은 건물 내에 분산되어 있어서 주의가 분산되는 것을 최소화하였다. <그림2-5>는 전 형적인 검사실의 모습이다. [교재 55~56쪽] 10) 신경의 기본단위로, 수상돌기와 세포체와 축색으로 이루어져 있다. 이 뉴런이 다른 뉴런으로 정보를 전달할 때에는 다른 뉴런 과의 연결지점인 시냅스에서 신경전달물질의 상호작용으로 이루어진다. 활동전위가 축색종말까지 오면 신경전달물질이 들어있 는 주머니인 연접낭(혹은 소포)을 시냅스로 쪽으로 밀고, 연접낭으로부터 신경전달물질이 나와서 그 다음 뉴런을 흥분시킨다. 이 때 EPSP(탈분극 전위)가 있고, IPSP(과분극 전위)가 있는데 이것은 시간적으로 공간적으로 겹치게 된다. 이 두 전위가 합 쳐져서 -70mV에서 -60mV까지만 탈분극이 되면, 활동전위가 되는데, 이 지점(-60mV)을 역치라고 한다. 11) 조건형성은 고전적(Pavlov) 조건형성과 조작적(Skinner) 조건형성이 있다

11 다시 말해 Pavlov가 원하는 자극과 그것에 대한 반응을 연구해야 하는데, Pavlov가 원하지 않는 자극들이 끊임없이 주기 때문에, 연구가 어려웠다는 것이다. 실험의 결과는 <그림2-6>과 같았다. 대략 30회 정도의 시행에서는 점근선(한계선)에 도달하게 되었는데, 당시의 사람들은 개에게 우선 종소리를 듣고 인식할 수 있는 뇌의 부위가 있을 것이고, 또한 밥을 인식할 수 있는 뇌의 부위가 있을 것이라고 생각했다. 종소리를 듣고서도 침이 나온다는 것은 종소리와 밥 사이의 연합이 얼마나 잘 형성되었느냐, 혹은 연합의 강도가 얼마나 강하게 이루 어졌는가를 알 수 있는 지표라고 한다. 조건자극을 CS(conditioned stimulus), 조건반응을 CR(conditioned response), 무조건자극을 US(unconditioned stimulus), 무조건반응을 UR(unconditioned response)이라고 한다. US는 훈련 없이도 반응을 유발할 수 있는 자극을 의미하고, 또한 UR은 US에 의해서 유발되는 반응을 의미한 다. CS는 중성적인 자극을 의미하는데, 중성적인 자극이라는 것은 정위반응 혹은 정향반응 (orienting response)처럼 과 같은 침 흘리는 것과는 무관한 자극으로, CS와 US가 짝지음을 통해 서 반응을 유발할 수 있게 된 자극인 것이다. CR이라는 것은 CS에 의해서 유발된 반응을 의미한 다. CR와 UR은 성분이 똑같다고 할 수 있지만, 개념적으로 이 둘은 다르다. 즉, CR은 종소리를 듣 고 흘린 침이고, UR은 밥을 보고 흘린 침인 것이다. 고전적 조건형성은 CS와 US를 짝짓는 것으로(절차), 행동주의적으로는 CS와 US의 연합이 생긴 것만으로 보지만, 최근에는 CS와 US의 관계성을 학습하는 것이라고 한다(내용). (2) 연합적 분석 1920년대에는 거의 이런 실험이 유행했었다. 다시 말해 Pavlov의 실험이 있은 후에 다양한 CS 와 US의 쌍을 사용했으나 결과는 동일하게 나왔다. Pavlov는 CS 중추와 US 중추의 연결이 생길 것이라고 가정을 했다. <그림2-7> 참조. 개가 종소 리를 듣고 종소리라고 인식할 수 있는 뇌의 어떤 부위가 있을 것이고, 또 밥을 인식할 수 있는 부 위가 있을 것인데, 바로 이 두 부분이 연결이 되었을 것이라고 생각했다. 이런 것이 바로 연합이라 고 Pavlov는 생각했다. 타액( 唾 液 )이 분비되는 양은 연합의 지표인 것이다. 바꿔 말하면 연합의 강도, 뇌의 두 부분에서 나오는 연합의 강도를 침의 양이 나타내 준다는 것이다. 이렇게 연합의 일반성은 아주 보편적인 현 상인 것이다. 이순위 조건형성(second order conditioning)과 감각 전조건형성(sensory preconditioning)이라 는 것이 있는데, 이것으로도 연합의 일반성은 보편적이라는 것을 알 수 있다. 일차적 조건형성이 먹이 대신 종소리와 침을 연합시키는 것이라면, 이 때 이순위 조건형성은 이 차적인 자극(검은 사각형)을 종소리와 연합을 시키는 것이다. 다시 말해 중성적인 자극이 반응을 획 득하게 되고, 이것을 다시 또 다른 한 중성적인 자극과 연합시키는 것이다. 이렇게 이순위 이상을 고차적 조건형성이라고 한다. 감각 전조건형성은 부저(buzzer)와 불빛을 짝지어준다. 즉 부저가 울리면 불빛을 번쩍 비추어 주 는 것이다. 이렇게 부저와 불빛을 짝지어 준 후에, 다시 불빛과 쇼크(shock)를 짝지어 주었다. 쇼크 를 준 후에 놀라는 것은 US와 UR인 것이다. 이런 연합을 학습해 주고, 부저를 울리면 개는 쇼크를 받은 때처럼 놀란다는 것이다. 이것은 이전에 학습을 했던 것도 영향을 줄 수 있다는 것이다. 엄밀 하게 따지자면 부저와 불빛의 연합은 조건형성은 아니다. 불빛과 쇼크의 연합만이 조건형성인 것이 다

12 최종적으로, Brogden은 검사 시행에서 부저만을 제시했는데, 그것이 다리의 움츠림을 유발한다는 사실을 발 견하였다. 이 결과에 대한 가장 그럴듯한 설명은 전조건형성 단계에서 부저가 불빛과 짝지어졌을 때 둘 간의 연합이 형성되었다는 것이다. 조건형성 단계에서는 불빛과 쇼크간의 두 번째 연합이 형성된다. 검사시 부저가 울릴 때 흥분이 부저의 표상으로부터 불빛의 표상으로 거기서 쇼크의 표상으로 전이된다. 인지적인 용어로 말한다면, 개들은 부저가 불빛을 의미한다는 것과 불빛이 쇼크를 의미한다는 것을 학습했고, 따라서 검사 단계에서는 부 저 소리를 들으면 쇼크가 올 것을 예상했다. [교재 60쪽] 표상( 表 象, representation)이란 외부의 자극이 자신의 머리 속에 형성된 것을 말한다. 3. 도구적 조건형성 도구적 조건형성(instrumental conditioning)은 다른 말로 조작적 조건형성(operant conditioning) 이라고도 한다. 이 두 용어는 반응이 결과를 산출한다는 것을 강조하는데, 즉 반응은 결과를 산출하는 데 도구적이며, 결과를 산출하기 위해 환경을 조작하는 것이라고 할 수 있다. 또한 이것을 Skinner식 조건형성이라고 하지만, Skinner보다는 Thorndike가 먼저 시작을 했다. (1) 강화 과거에 사람들은 동물의 지능이 높다고 생각을 했으나, Thorndike는 여기에 회의적이었고, 이것 과 관련된 실험을 하기로 했다. 고양이를 대상으로 문제상자(puzzle box)를 만들어서 탈출시간을 측정해 보았다. <그림2-8> 참조. 밖을 볼 수 있는 상자에 고양이를 넣었고, 고양이 앞에는 페달을 만들었는데, 페달을 밟으면 문제상자의 문이 열리도록 했다. 그리고 문 밖에는 생선을 놓았다. 고양이는 처음에 먹이를 보고 직접 먹으려고 했으나, 그렇게 할 수는 없자, 이것저것 해보다가 우 연하게 페달을 밟아 문을 열고 생선을 먹게 되었다. Thorndike는 고양이가 문을 여는 시간을 측정 했다. 만약 사람이 문제상자에 들어가 있다면, 사람은 한번의 시행 후에 문을 여는 시간을 완전히 줄일 수 있을 것이다. 이런 것은 통찰(Ah! experience)이라고 한다. 그런데 고양이의 경우는 그 시 간이 점진적으로 감소하게 되었고, 이런 것으로는 통찰이 이루어졌다고 볼 수는 없다. Thorndike는 이런 실험의 결과로 학습은 통찰에 의해서 이루어지는 것이 아니라, 시행착오(try and error)적으로 이루어진다. 말했다. 그렇다면 시행착오 학습이 어떻게 이루어지는가? Thorndike는 여기에 대해서 효과의 법칙(law of effect)을 제안했다. 12) 효과의 법칙이란 어떤 반 응의 결과가 만족스러우면, 다음번에 그 반응이 나타날 확률은 증가되고, 그 효과가 만족스럽지 못 하면 그 반응이 나타날 확률은 감소된다. 는 것이다. 문제 상자의 고양이를 생각해보자. 갇혀 있는 고양이는 밖에 있는 생선을 향하지만 먹을 수 없다. 그 후에는 여러 행동을 해보았으나, 그런 행동 들로는 생선을 먹을 수 없는 만족스럽지 못한 행동이었다. 그런데 페달을 밟는 것은 효과가 만족스 럽기 때문에, 그 반응을 계속 보인다는 것이다. 여기에서의 문제는 무엇인가? 행동주의의 입장에서 본다면 만족( 滿 足, satisfaction) 이라는 말은 타당하지 못한 주관적인 말이다. 그러나 만족( 滿 足 :satisfaction)이라는 주관적 용어의 사용을 포함해서 그의 업적의 많은 측면은 논란의 여지 가 있는 것으로 판명되었다. 우리가 고양이의 마음 속을 볼 수 없는데, 어떻게 고양이가 만족을 경험하고 있는 지 여부를 알 수 있을까? 만족을 평가하기 어렵다는 것은 효과의 법칙을 잠재적으로 순환적이게 만들었다. [교 재 64쪽] 12) 그렇다면 Thorndike의 고양이 실험과 Skinner의 쥐 실험과 어떤 차이가 있는가? 두 실험의 절차는 똑같고, 따라서 도구적 조건형성의 시조는 원래 Thorndike라고 해야 한다. 하지만 그는 이러한 현상에 대하여 효과의 법칙을 제안함으로 인정을 받 지 못했다

13 이에 대하여 Thorndike는 이렇게 변명했다. 실제로, Thorndike는 이 문제를 인식하고 있었고, 결과가 만족스러운지 여부를 결정하기 위해 독립적이고 객 관적인 검증을 제안했다. 만족스런 상태라는 것은 동물이 회피하기 위한 아무런 행동도 하지 않고, 종종 그것을 얻기 위해 혹은 유지하기 위해 어떤 행동을 하는 것을 의미한다(Thorndike, 1911, p.245). [교재 65쪽] Thorndike는 나름대로 만족을 정의한 것이다. 행동주의자들은 이런 그의 변명에 대해서 이렇게 다시 질문을 했다. Sheffield, Wulff 및 Backer(1951)는 그 위험성을 예시한다. 어떤 사상이 보상적인지를 연구하기 위해서, 그 들은 출발상자와 목표상자가 긴 주로로 연결되어 있는 직선주로형 미로(straight-alley maze)라고 불리는 장치 를 사용했다(<그림6-1c> p.193). 자극이 보상적인지 알아보기 위해, 그 자극을 목표상자에 넣어 두고 출발상 자에는 피험 동물을 놓고, 실험자는 피험 동물이 목표상자까지 달리는데 걸리는 시간을 기록한다. 만일 자극이 보상적이라면, 그것은 달리는 반응을 강화시켜야 되고, 시행이 거듭됨에 따라 주로를 달리는 속도는 빨라져야 한다. 실험자는 피험 동물로 수컷 쥐를, 보상으로는 목표상자에 넣어둔 발정기의 암컷을 사용했다. 쥐의 정상적인 교미 양상은 수컷이 사정할 때까지 행하는 8-12회의 삽입과 철회로 구성된다. 수컷이 목표상자에 도달했을 때 실험자는 2번의 삽입을 허용하고 나서는 사정하기 전에 갑자기 목표상자로부터 그 쥐를 들어낸다. 이런 과정이 수컷에게 특별히 만족스러운 것인지는 명백하지 않지만, 시행에 따라 주로를 달리는 수컷의 속도가 빨라지므로 그것은 매우 강력한 보상인 것으로 판명되었다! 이런 증거는 행동을 강화시키는 모든 사상이 정서적으로 만족스러운 것인지에 대한 의문을 제기했으며, 학습 이론가들로 하여금 보상( 報 償 : reward)보다는 강화물( 强 化 物 : reinforcer)이라는 객관적인 용어를 더 선호하게 만들었다. 강화물이란 반응 후에 그것이 제시되었을 때 그 반응의 확률을 증가시키는 사상으로 정의될 수 있 다. 마찬가지로, 우리는 강화( 强 化 : reinforcement)를 반응에 뒤따르는 강화물로 인해 반응의 확률이 증가하는 것으로 정의할 수 있다. [교재 65~66쪽] 행동주의자들은 만족 의 개념에 대한 Thorndike의 개념을 반박했으며, 이 때부터 강화 (reinforcement) 13) 혹은 강화물(reinforcer)이란 말을 사용하기 시작한 것이다. 강화란 것은 반응 확률을 증가시키는 것이다. 강화에는 만족이나 불만족의 개념이 필요하지 않다. 행동주의자들은 눈 에 관찰되는 행동만 연구할 것을 주장하는 것이 기본 입장이다. (2) 처벌 강화란 반응 확률을 높이는 것인 반면에, 처벌은 반응 확률을 낮추는 것이다. 쇼크는 반응을 하게 하는데, 자극을 피하는 쪽으로 반응을 함으로 부적 강화라고 하고, 먹이처럼 자극을 향하는 쪽으로 반응을 함으로 정적 강화라고 한다. 강화와 처벌은 어디에 초점을 두느냐에 따라 구분할 수 있는 것이다. 비록 강화는 행동을 강화시키고 처벌은 행동을 약화시키지만, 그것들은 둘다 우리의 행동과 그 결과 간의 관 계를 학습하는 것을 필요로 한다는 점에서 유사하다. [교재 66쪽] 13) 이 단어가 우리나라에 처음 소개될 때 말이 많았다. 강화( 强 化 )라는 말은 강하게 하다. 라는 말의 뜻도 있기 때문이다. 따라 서 어떤 이들은 보강( 補 强 )이라는 말을 사용하자는 제안도 있었으나 받아들여지지 않았다

14 (3) 고전적 조건형성과 고전적 조건형성 어떤 반응을 했을 때 어떤 결과가 주어진다는 것이 도구적 혹은 조작적 조건형성이다. 고전적 조 건형성은 CS와 US를 짝짓는 것이지만, 조작적 조건형성은 반응과 결과를 짝짓는 것이다.(절차) 이 것은 반응과 결과 사이의 관계성을 학습하는 것이다.(내용) 고전적 조건형성의 종류 도구적 조건형성은 종류가 여러 가지가 있다. 강화물로 보상을 사용하는지에 따라, 변별 단서가 있 는지 없는지에 따라, 반응을 하도록 하는지 아니면 반응을 하지 못하도록 하는지에 따라 나눠질 수 있다. 따라서 2 3 인 8가지의 도구적 조건형성이 있으며, 다음과 같다. 1 보상 훈련(reward training)은 Skinner box에서 이루어지는 것으로, 여기서는 지렛대를 누르는 행동을 하면 먹이를 준다. 그리고 지렛대를 누르지 않으면 먹이가 주어지지 않는다. 기분 좋은 자극 - 변별 단서 없음 - 행동을 하도록 함 2 변별 훈련(discrimination training) 14) 도 Skinner box에서 이루어지는 것으로, 보상 훈련에 변별 단서(discrimination cue) 혹은 단서(cue)가 추가 된 것이다. 다시 말하면 불빛과 같은 단서가 존재할 때, 지렛대를 누르면 먹이를 주고, 지렛대를 누르지 않으면 먹이를 주지 않는다. 또 불빛과 같은 단서 가 존재하지 않을 때에는 지렛대를 누르거나, 누르지 않거나 먹이를 주지 않는다. 이런 변별 단서는 행동의 시기를 알려주는 것으로, 즉 피험 동물은 단서가 있을 때 반응하는 것을 학습한다. 기분 좋은 자극 - 변별 단서 있음 - 행동을 하도록 함 화요일 3 도피 훈련(escape training)은 왕복 상자(shuttle box)에서 이루어지는 것으로, 일단 쇼크가 주 어졌을 때 피하면 쇼크를 받지 않게 되지만, 피하지 않으면 쇼크를 계속 받게 되는데, 점차 쇼크를 피 하는 시간이 단축이 된다. 기분 나쁜 자극 - 변별 단서 없음 - 행동을 하도록 함 4 회피 훈련(avoidance training)도 shuttle box에서 이루어지는 것으로, 도피 훈련에 변별 단서가 추가된 것으로, 단서를 제시한 몇 초 후에 쇼크를 주는 것이다. 처음에는 도피 훈련을 학습하지만, 몇 번의 시행 끝에는 회피 훈련을 학습하게 된다. 회피 훈련은 변별단서가 주어졌을 때, 지정된 시간 안 에만 행동하면 기분 나쁜 자극을 피할 수 있는 것이다. 기분 나쁜 자극 - 변별 단서 있음 -행동을 하도록 함 참고로 Sidman의 회피훈련은 회피 훈련과 같지만, 외부에서 외적 단서가 없는 대신에 내적인 시간 단서가 존재한다. 피험 동물이 shuttle box에 들어간 일정시간(초) 후에 쇼크를 주게 되면, 다른 쪽으 로 도피를 하게 되는데, 다른 쪽으로 도피를 한 후에도 또 일정시간(초) 후에 그 쪽에 쇼크를 준다. 그러면 또 다른 쪽으로 도피를 하고, 이렇게 몇 번을 학습하게 되면 자동적으로 시간에 근거하여 회 피 학습을 하게 되는 것이다. 따라서 일정시간 내에 다른 쪽으로 도피를 하는 반응을 하면 쇼크를 안 받게 되어 있다. 5 벌 훈련은 Skinner box에서 이루어지는 것으로, 보상 훈련 후 지렛대를 누르면 쇼크를 받게 되 고, 지렛대를 누르지 않으면 쇼크를 주지 않는 것이다. 처음에는 갈등을 하지만 나중에는 지렛대를 누 르는 반응을 철회할 것이다. 14) 자판기 - 14-

15 6 생략 훈련도 Skinner box에서 이루어지는 것으로, 보상 훈련이 이루어진 후에 지렛대를 누르면 먹이를 주지 않는 것이며, 지렛대를 누르지 않으면 먹이를 주는 것으로, 점차 지렛대를 누르는 반응을 생략할 것이다. 잘못 학습된 반응을 소거시킬 때 사용하기도 한다. 7 변별 벌훈련은 벌 훈련에 단서가 더해지는 것이다. 단서가 없을 때에는 보상 훈련을 하는 것이 고, 단서가 있을 때에는 벌 훈련을 하게 된다. 다시 말해 단서가 없을 때에는 지렛대를 누르고, 단서 가 있을 때에는 지렛대를 누르지 않는 것이다. 8 변별 생략훈련은 생략 훈련에 단서가 더해지는 것이다. 단서가 없을 때에는 보상 훈련을 하는 것이고, 단서가 있을 때에는 생략 훈련을 하게 된다. 다시 말해 단서가 없을 때에는 지렛대를 누르고, 단서가 있을 때에는 지렛대를 누르지 않는 것이다. 이 중에서 1부터 4까지, 그리고 Sidman의 훈련이 자주 등장한다. 자극 단서 행동 구 분 장소 기분좋은 기분나쁜 있음 없음 하게함 안하게함 보상 훈련(reward training) Skinner 변별 훈련(discrimination training) box 도피 훈련(escape training) shuttle 회피 훈련(avoidance training) box Sidman의 회피 훈련 벌 훈련 Skinner 생략 훈련 box 변별 벌훈련 shuttle 변별 생략훈련 box 4. 연합학습은 단순한 것인가? (1) 학습의 이론들 연합이론이란 것은 중추들의 활성화가 이루어지면, 중추들 간의 기계적(자동적)으로 연합하는 것 을 의미한다. 소위 행동주의적인 입장이 되는 것이다. 그런데 인지이론이란 것은 사고과정이 포함되는 복잡한 과정을 의미한다. 인지이론은 정신적 자 원은 제한되어 있다는 것을 기본적으로 가정하고, 주의에 의해서 정신자원을 할당하는 과정인 것이 다. 인지( 認 知 : cognition)라는 단어는 사고를 지칭하며, 인지 이론가들은 학습이 단순한 연합이라기보다는 복잡 한 사고 과정을 포함한다고 믿는다. [교재 70쪽] 따라서 아주 간단한 학습 상황까지도 기억과 주의와 같은 인지적 과정들을 포함하며, 또한 잠재적으로 더 복 잡한 과정들도 포함한다. [교재 70~71쪽] 인지( 認 知, cognition)라는 말은 제일 큰 범주의 말이고, 그 작은 범주가 지각, 더 작은 범주가 감 각이라고 할 수 있다. 감각기관을 통해 받아들이는 정보를 뇌에서 해석하는 것이 지각이며, 이것에 사고과정을 더한 것이 인지라고 할 수 있다

16 어떤 이는 인지란 것을 외부세계의 정보를 받아들이고 저장하고, 필요할 때 인출하는 일련의 정 신과정이라고 해석한다. 따라서 인지가 아닌 것이 없을 정도로 인지는 큰 개념이다. 또한 인지(기대)가 감각에도 영향을 준다. 다시 말해 어떤 것을 기대하고 있는 사람은 그것이 보 일 수 있다는 것이다. 15) 화요일 (2) 시행착오 학습의 재고 학습 중에는 통찰학습이라는 것이 있는데, Köhler의 침팬지를 대상으로 한 실험이 대표적이다. 다시 말해 아! 경험 (Ah! experience) 을 일으키는 것이다. 그런데 Thorndike가 문제 상자에서의 실험은 고양이를 대상으로 한 것인데, 시행착오를 거쳐서 학습을 한 것이다. 그렇다면 어떤 학습이 맞는 것인가? Harlow(1949)는 바로 이 두 학습에 대한 답을 제공해 주었다. Harlow는 원숭이라고 하더라도 처음에는 시행착오적인 학습이 이루어지지만, 학습방법의 학습과 learning set 학습을 거쳐서 통찰 학습이 이루어진다고 했다. 다시 말해 Köhler의 원숭이는 많은 시행착오와 경험을 통해서 통찰학습 을 할 수 있게 되었다는 것이다. Köhler의 침팬지가 Thorndike의 고양이보다 더 빠르게 학습한 이유를 설명할 수 있는가? 한 가지 가능성은 단순히 침팬지가 고양이보다 더 영리하다는 것으로, 비록 고양이나 침팬지와 같은 종들에게 똑같이 어려운 문 제를 제시하는 실험에서 그들의 수행이 놀라울 정도로 비슷하다고는 하지만, 이것은 어느 정도 맞는 것 같다 (Macphail, 1982). 대안적 설명은 Harry Harlow(1949)가 행한 중요한 실험의 결과에 의해 시사된다. Harlow는 일단의 붉은 털 원숭이들에게 두 대상을 포함하는 변별 문제를 주었다. 만일 원숭이들이 정확한 물체를 고르면, 물체 아래에 숨겨져 있던 음식을 가질 수 있었다. 그리고 스크린이 내려지고, 물체가 무선적으로 재배열되고, 새로운 시행을 시작하기 위해 다시 스크린이 올라갔다. 50 시행 후에, 새로운 대상을 포함한 두 번째 문제가 도입되었으며, 그렇게 모두 344문제가 도입되었다. 각 문제에 대하여 처음 여섯 시행에 걸친 평균 수행이 <그림2-11>에 제시되어 있다. 문제1-8로 표시된 곡 선은 첫 8문제에 걸친 평균 수행을 보여준다. 옳은 대상에 대한 선호도는 첫 시행에서 우연확률인 50%에서 시 작하여 서서히 증가하였으며, 5시행 후에도 원숭이들은 약 75%의 시행에서만 정확한 대상을 골랐다. 하지만 계속되는 문제들에서, 수행은 훈련의 끝까지 서서히 그리고 꾸준히 향상되었으며, 끝에 가서는 단일 시행 후에 98%의 확률로 옳은 대상을 선택하고 있었다. [교재 72~73쪽] 문제 1~8은 시행착오에 의한 학습을 하는 것 같고, 문제 257~312는 통찰에 의한 학습을 하는 것 같다. 그러나 이 실험은 처음에는 시행착오의 학습을 하다가, 나중에는 통찰학습을 하는 것을 보 여주는 것이다. Harlow는 이것을 학습방법의 학습(learning how to learn) 혹은 학습 세트(learning set)라고 하 였다. 다시 말해서 통찰력이라는 것은 어느 순간에 갑작스럽게 생기는 것이 아니라, 많은 시행착오 를 거쳐서 만들어지는 것이라고 한다. 그렇다면 Köhler의 침팬지는 어떻게 통찰학습을 했는가? Köhler는 자신이 함께 살면서 키우던 침팬지를 실험대상으로 했기 때문에 그런 것이다. 15) 매일 귀신을 생각하는 사람은 어떤 자극을 귀신이라고 해석하며, 사냥꾼은 사냥감이라고 해석한다는 것이다

17 제3장 조건형성의 기초 1. Pavlov의 발견들 (1) 소거 조건형성 후에 CS만 제시되고, US가 제시되지 않으면, CR 16) 이 사라져가는 현상이 나타나는데, 이것을 소거( 消 去, extinction)라고 한다. 소거라는 현상은 기억이 없어진 것을 의미하는가? 아니면 기억은 있지만, 능동적으로 반응하지 않는 것인가? 능동적으로 반응하지 않는다는 것이 맞는데, 이것은 바로 자발적 회복(spontaneous recovery)으 로 지지된다. 다시 말해 자발적 회복이란 것은 일단 소거되고 일정 시간이 경과한 후에, 다시 CS를 제시하면 CR이 나타나는 현상을 말한다. 조건형성을 흥분적 연결이라고 하고, 소거를 억제적 연결이라고 할 수 있다. 이 두 연결의 합이 0 이 될 때 더 이상 CR을 보이지 않는다. 그런데 억제적 연결은 시간이 지나면 쉽게 풀린다. 따라서 일정한 시간이 지난 다음에는 억제적 연결이 먼저 사라지기 때문에, 이 때 CS를 제시하면 CR이 나 타난다. 따라서 이런 억제적 연결을 능동적이라고 할 수 있는 것이다. Pavlov에 따르면, 그 답은 이전의 흥분성 연결이 파괴된 것이 아니라, 그 CS가 반응하는 것을 억제하는 능 력도 또한 획득하였다는 것이다. [교재 79쪽] 조건억제(conditioned inhibition) 혹은 조건형성된 억제란 US(먹이)의 부재( 不 在 )를 신호하는 CS-(호각)를, US를 신호하는 CS+(메트로놈)와 함께 제시하면, CS-는 반응을 억제한다는 것이다. 그리고 그 다음에 다른 새로운 CS+(촉각)과 US(먹이)를 연합시키고, 그리고 그 다음에는 CS+(촉 각)을 제시하면 CR(침)이 많이 나오고, CS-(호각)을 제시하면 침이 전혀 나오지 않으며, CS+(촉 각)와 CS-(호각)이 함께 제시되면 침이 조금 나온다. 이런 과정을 통하여 능동적 억제라는 것이 존 재함을 보여준다. 소거 현상으로 되돌아가 보면, 조건형성 기간에는 흥분성 연결이 CS와 US 사이에 형성되고, 소거 기간에는 제2의 억제성 연결이 추가된다는 것은 이제 널리 받아들여지고 있다. 소거 시행들이 계속됨에 따라, 억제성 연 결은 점차 강해지고 마침내 그 강도가 흥분적 경향성과 같아지거나 능가하게 되면 반응은 중지된다. [교재 83 쪽] 목요일 (2) 역조건형성(counter conditioning) 역조건형성이란 기존의 조건형성에서 CS를 다른 US, 즉 기존의 US와 양립불가(incompatible)의 반응을 유발하는 US와 짝짓는 것으로, 점차 새로운 반응으로 대치되는 것이다. 소거에 더불어, Pavlov는 조건반응을 제거하는 다른 방법을 발견하였는데, 그것은 어떤 반응을 유발했던 CS 와 다른 반응을 유발했던 US를 짝짓는 것이었다. 만일 새로운 반응이 이전 반응과 양립할 수 없고, 그래서 한 번에 그들 중 하나만이 일어날 수밖에 없다면, 새로운 반응이 더 강하게 조건형성되면 될 수록 이전 반응은 다 시 나타날 가능성이 적어진다. 이 기법은 역조건형성( 逆 條 件 形 成 : counter conditioning)이라고 알려지게 되었 다. [교재 83쪽] 16) 종(CS)-밥(US)-침(UR) 에서 CS에 대해서 나타나는 침을 CR이라고 한다

18 예를 들어 불빛과 쇼크를 짝지어서, 불빛만 봐도 공포를 느끼게 했다고 하자(기존의 조건형성). 이제는 불빛에 대한 공포를 제거하려면, 불빛(US)을 먹이(다른 US, 기존의 US와 양립불가의 반응 인 기쁨을 유발하는 US)와 짝짓게 되면, 공포 반응은 기쁨 반응으로 대치된다. 불안이나 공포증의 경우 역조건형성을 이용하여 치료를 할 수 있다. 그러나 이러한 행동치료는 나타나는 현상만 바꾸 어주는 것이다. 체계적 둔감화도 역조건형성을 활용하는 것이다. 예를 들어 뱀을 무서워하는 사람에게 덜 무서운 것부터 무서운 것까지 서열을 정하게 한 다음, 이완훈련을 시켜 편안한 상태로 하고 덜 무서운 것 으로부터 가장 무서운 것까지 상상을 하게 하거나 실제로 제시하여 편안함을 느끼게 하는 것이다. (3) 자극통제 일반화(generalization)이란 원래 학습했던 CS와 유사자극에도 반응을 보이는 것을 말한다. 17) Pavlov의 개 실험에서 1,000Hz의 소리를 CS로 사용하여 조건형성을 시킨 후에, 900Hz의 소리처 럼 유사자극에도 반응을 한다는 것을 말한다. 그런데 CS와 유사성이 떨어질수록 반응이 떨어진다. 변별(discrimination)이란 원래의 자극에만 반응을 하고 유사한 자극에 대해서는 반응하지 않는 것을 말한다. 그런데 유사성이 굉장히 높아지면, 변별이 잘 안될 수 있는데, 이 때 실험대상이 보이 는 신경증을 실험신경증이라고 한다. 2. 통제집단의 필요성 (1) 한 가지 예 : 공포의 조건형성 Watson과 Raynor(1920)는 Little Albert라는 아이를 대상으로 흰 쥐와 놀람을 초래하는 큰 소리 를 조건형성시켰다. Albert가 흰 쥐를 처음 봤을 때에는 흰 쥐를 가지고 놀려고 했으나, Albert가 흰 쥐에게 가까이 갈 때 큰 소리를 제시하여 놀라게 하는 식으로 8번을 조건형성시켰다. 결국 Albert는 흰 쥐만 봐도 엄청난 공포를 경험하게 되었다. 그 쥐가 제시된 순간 아기는 울기 시작하였다. 거의 즉각적으로 그는 급격하게 왼쪽으로 돌아서 넘어졌 고, 두 손과 발로 몸을 일으켜서 너무나 빨리 기어서 다른 쪽으로 가는 통에 탁자의 모서리에 부딪히지 않도록 그를 붙잡는 것조차 어려웠다(Watson & Raynor, 1920, p.5). [교재 86쪽] 이런 Albert의 공포반응은 일반화되어, 흰 것만 보면 무서워하였다. 그런데 왜 우리는 Albert의 쥐에 대한 공포가 조건형성에 의한 것인지의 여부를 의심해야 하는가? [교재 87 쪽] (2) 대안적인 설명 조건형성이란 CS와 US를 짝 짓는 것인데, 이 실험이 과연 조건형성인가? 다음의 몇 가지 면에서 살펴볼 수 있다. 첫째로 처음에 흰 쥐에 대한 공포가 작았는데, 이것을 반복 함으로 공포가 증가된 것이라는 설명이 있다. 이것을 민감화 라고 한다. 17) 자라보고 놀란 가슴 솥뚜겅 보고 놀란다. 는 속담이 대표적으로 이런 예이다

19 이런 반박에 대하여 두 그룹으로 나누어서 첫 번째 집단에는 CS만 제시하였고, 두 번째 집단에는 CS와 US를 짝지어서 제시했을 때, 첫 번째 집단과 두 번째 집단의 공포수준이 별 차이가 없었다면 이것은 민감화 때문이라고 할 수 있고, 차이가 많다면 그것은 조건형성의 결과라고 할 수 있다. 두 번째로 의사조건형성(pseudo conditioning)이라고 설명할 수도 있다. 의사조건형성이란 US 자 체만의 제시에 기인하는 CS에 대한 반응의 증가하는 현상이다. Albert에게 흰 쥐를 제시하지 않고 큰 소리(US) 제시를 계속한 후에, 흰 쥐를 보고 느끼는 공포수준이 조건형성 때와 별 차이가 없다 면 그것이 바로 의사조건형성인 것이다. US를 단독으로 제시하는 것이 다른 자극들에 대한 반응에 실제로 영향을 미칠 수 있다는 실험적 증거는 Kimble, Mann 및 Dufort(1955)가 행한 눈꺼풀 조건형성에 관한 실험에서 나온다. 실험집단은 불빛과 눈에 공 기 분사를 60회 짝지어 제시를 받았다. 통제집단은 처음 20시행 동안은 동일한 처치를 받았지만, 시행 에서는 US만을 받았다. 끝으로, 시행에서는 다시 짝지어진 제시를 받았다. 시 행 실험집단 통제집단 CS - US CS - US CS - US CS - US CS - US CS - US 시행 동안 CS에 대한 반응이 얼마나 향상될 것이라고 기대할 수 있는가? 실험집단은 이 기간 동안에 CS와 US를 20회 짝지어 받았고, 반면에 통제집단은 US만을 받았다. 만일 짝짓기가 중요하다면, 실험집단만이 향상되어야 하고, 만일 US 그 자체의 제시가 CS에 대한 반응을 증가시킬 수 있다면, 두 집단에서의 반응은 유 사해야만 한다. <그림3-8>에 제시된 것처럼, 두 집단에서의 향상은 유사할 뿐만 아니라 거의 동일하였다. 따 라서 비록 실험집단의 결과들이 그 자체로는 조건형성에 대한 인상적인 증거처럼 보일지라도, 통제집단의 포함 은 이러한 향상이 US의 제시에만 전적으로 기인되었다는 것을 보여주었다. [교재 89쪽] Kimble, Mann 및 Dufort(1955)는 불빛(CS)과 눈 깜박임을 일으키는 공기분사(US)를 짝짓는 조 건형성 실험을 했다. 실험집단은 1부터 60시행까지 CS와 US를 제시했고, 통제집단은 중간 20회는 US만 제시하고, 처음과 마지막의 20회씩, 총 40회는 CS와 US를 짝지었다. 만약 눈 깜박임의 반응 이 조건형성의 결과라면 통제집단은 중간 20회 동안에는 반응이 전혀 증가하지 않다가 다시 짝지 어질 때 그 수준에서 반응이 올라가야 조건형성이겠지만, 실험집단과 같이 반응을 보였다. 조건형성 인지 아닌지를 알기 위해서는 짝지은 결과로 반응이 증가해야 하는 것이다. 세 번째로 상호작용효과(interaction effect)라고 설명할 수도 있다. 상호작용 효과가 아니라는 것 을 설명하기 위해서는 CS와 US를 짝지어서 제시하고, 또 한번은 CS를 제시하고 일정시간 후에 US를 제시하고 하여 같은 횟수만큼 제시를 한다. 이 둘의 차이는 전자는 CS와 US가 짝지어졌고, 후자는 짝지어지지 않았다는 것이다. 만약 이 둘의 공포가 전자가 후자보다 크다면 조건형성이고, 공포가 같다면 그것은 조건형성이 아니다 화요일 3. 조건형성의 일반원칙 (1) 자율 조건형성 고전적 조건형성으로 만들어질 수 있는 반응들은 GSR(피부전기반응), 혈당수준 등이 있는데, Skinner는 고전적 조건형성이 되는 것은 자율신경계에 의해서 지배되는 반사적 반응(respondent behavior)이고, 조작적 조건형성이 되는 것은 체신경계에 의해서 지배되는 조작적 반응(operant behavior)이라고 하여, 고전적 조건형성과 조작적 조건형성을 구분했다

20 그런데 반사적 반응도 도구적 조건형성이 될 수 있다는 것 이 1960년 후반에 밝혀져서, Skinner의 생각은 깨지는 듯이 보였으나, 그래도 Skinner의 생각은 원칙적으로 맞다고 할 수 있다. 왜냐하면 자율신경이 도구적 조건형성 되는 것이 완 전하지는 않기 때문이다. Dicara와 Miller(1969)는 쥐를 큐라레로 마취했다. 18) 이는 심장박동률을 측정하기 위한 것인데, 이것은 자율신경이다. 심장이 우연히 빠르게 뛰면 뇌에 전기자극을 주었는데, 쥐 의 심장은 계속 빠르게 뛰었다. 그리고 심장이 우연히 느리게 뛰면 뇌에 전기자극을 주었는데, 쥐의 심장은 계속 느리게 뛰었다. 그런데 이 실험의 문제점은 반복 실험에 있어서, 결과가 일정하게 나오 지 않는다는 것이다. 여기서 나온 개념이 바로 biofeedback(생리적 귀환 훈련) 19) 이다. 자율 신경에 의해서 내 뜻대로 움직여지지 않는 것도 요가나 수행을 하는 사람들은 가능하다. 그렇다면 고전적으로 조건형성될 수 있는 반응들에는 어떤 것이 있는가? 먼저 피부전기반응 (GSR)이 있다. 우리의 손은 미세하게 습기가 있는데, 피부에 전류를 흘렸을 때 땀이 나면 전류의 전도가 잘 되고, 땀이 안 나면 전류의 전도가 잘 안된다. 평온한 마음의 상태를 유지할 때, 즉 정서 반응의 변화가 없다면 땀이 더 나지 않아서 피부반응이 일정하지만, 정서 반응의 변화가 있을 때는 땀이 더 나서 비부반응이 일정하지 않다. GSR이 정서반응을 나타내는 척도로 사용될 수가 있다. 소리를 들려줬을 때 GSR은 평상시와 별로 변함이 없다. 그런데 소리와 쇼크를 주면 GSR이 커진 다. 이렇게 소리와 쇼크를 짝지우면, 나중에 소리만 들려줘도 GSR이 커진다. 이것을 이용한 것이 거짓말 탐지기이다. 거짓말 탐지기는 거짓말을 탐지하는 것이 아니라, polygraph를 뜻하는 것인데, 이것은 여러 개의 채널을 통해서 그래프를 그린다는 것이다. 거짓말 탐지기는 심장박동, 뇌파, 피부전기반응, 혈압 등을 동시에 측정하는 것을 말한다. 그런데 이 거짓말 탐지기는 과연 거짓말을 탐지할 수 있는 기능이 있는가에 대해서는 논란이 있기 때문에, 법정에서 는 증거로 채택되지는 않는다. 혈당수준 20) 도 고전적으로 조건형성될 수 있다. 혈당수준은 항상성 혹은 동질정체(homeostasis)에 의해여 적정선을 유지하려는 속성이 있다. 21) 18) 큐라레로 마취를 하면 근육의 마비가 된다. 근육에서도 횡경막이 마비가 되기 때문에 죽게 된다. 큐라레로 마취를 한 이유는, 쥐가 스스로 심장 박동을 빠르게 뛰게 하는 것을 못하게 하기 위해서였다. 그런데 문제는 호흡을 못하는 것인데, 이 문제를 해 결하기 위해서 인공호흡을 시켰다. 19) 생리적 정보를 그 사람에게 알려줌으로 자신의 생리적 상태를 스스로 조절하도록 하는 훈련이다. 20) 혈당수준이라는 것은 혈액 속에 있는 당분의 수준을 말한다. 음식물을 섭취하면, 음식물에 있는 당분을 소화기관에서 뽑게 되 는데, 이것이 혈액을 타고 온 몸을 돌아다닌다. 그리고 우리의 몸은 그것을 에너지로 이용한다. 그런데 혈액 속에 있는 당분을 사용하도록 하는 호로몬은 Insulin으로 이것은 촉매 역할을 하며, 췌장에서 만들어진다. 그래서 Insulin이 적정하게 분비되어야 하는데, 당뇨병은 췌장이 Insulin을 만들어 내지 못하는 것으로 혈액 속에 당분을 꺼내 쓸 수가 없는 것이다. 그래서 당뇨병 환자들은 혈액 속의 당분은 넘치는데, 그것을 쓸 수가 없어서 소변으로 당분이 배출되는 것이다. 당뇨병은 사람을 마르게 하는 데, Insulin 주사를 맞으면 신체 세포들이 당분을 갑자기 많이 써서, 순간적으로 혈액 속의 당분이 부족하여 쇼크를 받아서 쓰 러지기도 한다. 결국, 당뇨병이란 Insulin이 적은 상태를 말하는데, 이로 하여금 혈액 속의 혈당을 소비하지 못하게 되고, 이것 은 혈액 속의 혈당수준은 높아지게 하며, 결국 소변으로 배출되게 한다. 21) 이것은 원래는 생물학적 개념인데 사회과학에서 빌려 쓰기도 하는데, 예를 들어 다른 영양분이 아무리 충분해도 비타민이 부 족하면, 사람은 자연스럽게 그것을 섭취하려고 하는데, 이처럼 결국 homeostasis란 신체의 균형이 깨지면(파괴되면) 원상회복 하려는 노력(힘)을 말한다. 따라서 같은 상태의 성질을 유지하려는 힘, 동질정체( 同 質 停 滯 )라고 한다. 우리의 신체에는 동질정 체의 힘이 있다. Insulin을 주사하면 혈당 수준이 순간적으로 낮아진다. 이 때 신체는 위기상태에 이르게 되는데, 이로 인해 뇌 에서 사용할 혈당이 없기 때문에 쇼크를 받는다. 이 때 나타나는 것이 보상반응인데, 이것은 동질정체에 의해서 나타난다. 다 시 말해 신체가 혈당수준을 높이려는 노력이다. 혈당수준을 높이려는 보상반응은 동질정체에 의해서 나타나는 것이다

21 주사 바늘로 찌를 때 뜨끔 하고 Insulin이 주사되고 보상반응으로 혈당이 높아지는 것에 착안하 여, Siegel(1972)은 쥐에게 Insulin 대신 식염수를 주사했다. 식염수를 주사하는 데에는 역시 뜨끔 했지만, Insulin이 안 들어갔음에도 역시 보상반응으로 혈당이 높아지는 것을 발견하였다. 이 때 US 는 Insulin이고, CS는 뜨끔 하는 것이다. CR과 UR은 혈당수준이 높아지는 것이다 화요일 아편이 우리 몸에 들어오면 통증에 대한 감각은 없어지고, 하늘을 나는 듯한 느낌이 온다고 한다. 외부에서 우리 몸에 들어와서 우리에게 어떤 반응을 유발한다는 것은 우리 몸 자체에서도 그런 물 질이 있다는 것으로, 다시 말해 아편을 받아들이는 수용기가 있다는 것이다. 우리 몸에서 만들어지 는 아편 중 한 가지는 enkephalin 22) 이다. 아편을 투약하기 위해서는 주사를 사용하는데, 이 때 뜨끔 하게 된다. 아편이 들어오면 통증에 대 한 민감도가 떨어지고, 신체는 민감도를 높이기 위한 보상반응을 한다. enkephalin 생산을 중단하 는 것이다. 뜨끔 - 아편 - enkephalin 생산 중단 이라는 조건형성이 이루어지는 것이다. 이렇게 훈 련이 된 후에 뜨끔 하고 식염수를 주사하여도, 보상반응이 나타나서 민감도를 높이게 된다. 즉 enkephalin의 생산을 중단하는 반응이 나타나는 것이다. 아편을 주사할 때 일정한 장소에서 하게 되면, 그 장소의 일정한 주변 자극들이 enkephain 생산 중단과 조건형성 되어서, 투약한 아편만큼만(100개) 효과를 볼 수 있다. 그런데, 장소를 옮겨서 아 편을 하게 되면 조건형성에서 벗어나서 아편과 몸의 아편만큼(110개) 효과를 볼 수 있다. 그래서 아편을 하는 사람들이 장소를 옮기면서 아편을 하는 것이다. Siegel은 환경 단서에 대한 보상적 반응의 조건형성으로 약물과용도 설명할 수 있다고 시사하였다. 예로서, 헤로인은 보상적 반응을 유발할 것이고, 이 반응은 헤로인이 정상적으로 주사되는 환경에 조건형성될 것이다. 만일 중독자가 이번에는 새로운 상황에서 헤로인을 맞는다면, 조건형성된 보상적 반응은 더 약해질 것이고 헤 로인의 효과는 그에 따라 확대될 것이다. [교재 96쪽] 이 가설을 검증하기 위해, Siegel(1975)은 쥐에게 일련의 모르핀 주사를 주었다. 만일 보상적 반응이 주사 맞는 단서에 조건형성 된다면, 식염수의 시험 주사가 모르핀 주사처럼 통증민감성을 감소시키기보다는 이를 증 가시켜야 할 것이다. 통증민감성을 측정하기 위해, Siegel은 쥐를 적당히 뜨거운 철판 위에 놓고 쥐가 앞발을 핥을 때까지의 시간을 기록하는 독창적인 간단한 기법을 사용했는데, 통증민감성이 더 클수록, 더 빨리 앞발을 핥을 것이다. 사전에 모르핀을 받은 쥐들이 식염수 시험 주사에 뒤따르는 통증에 더 민감하였고, 적절한 통제 는 이것이 조건형성된 결과라는 것을 확립시켜 주었다. [교재 96쪽] 아편의 투약은 enkephalin의 생산을 중단함으로 민감도를 높이려는 신체의 반응을 유발한다. Siegel이 뜨거운 철판 위에 쥐 중에 뜨끔 - 아편 - enkephalin 중단 을 조건형성한 쥐에게 식염수 를 주사했을 때에 더 빨리 발을 핥았다. 다시 말해 식염수의 주사만으로도 통증민감성이 증가했다 는 것이다. 22) 우리 몸에 enkephalin이 정상적으로 있을 때 10개 정도 있다고 하고, 외부에서 100개가 들어와서 모두 110개를 가지게 되 었다고 하자. 이것은 신체의 입장에서 본다면 통증을 전혀 못 느끼기 때문에 위기상황인 것이다. 통증을 느끼는 것은 인간 생 존에 필수적인 것이기 때문이다. 하지만 정작 몸의 주인의 입장에서는 이것이 좋은 것이다. 그렇기 때문에 마약을 하는 것이 아니겠는가? 그러나 우리의 신체는 이 때 위기감을 느껴서 통증을 빨리 느낄 수 있도록 반응을 한다. 그래서 우리 몸은 enkephalin의 생산을 낮추게 된다. 또한 아편을 지속적으로 투약하다가 투약을 중단하면, 이미 enkephalin의 생산은 멈춘 상 태이기 때문에, 최소한의 enkephalin도 생성되지 않아서, 통증이 매우 민감하게 전달이 된다. 이것을 금단증상이라고 한다. 이 것은 통증에 대한 민감도를 높이려는 보상반응(homeostasis)의 작용인 것이다

22 외부에서 이물질이 들어오면 우리 몸은 그것에 대항하는 항체를 발달시키게 된다. 예로서 MacQueen과 Siegel(1989)의 실험에서, 면역 체계를 억제하고 따라서 항체 형성을 방해하는 시클로 스포린(cyclosporine)이라는 약물과 CS를 쥐들에게 여러 번 짝지었다. MacQueen과 Siegel은 신체가 면역 체 계의 활동을 증가시킴으로써 시클로스포린의 억제 효과에 대응하고, 이러한 보상적 반응이 CS에 조건형성될 것이라는 가설을 검증하였다. 그들은 CS로서 사카린 용액을 사용하였다. 실험집단의 쥐들은 사카린을 마신 후 즉시 시클로스포린을 주사를 맞은 반면, 짝지어지지 않은 통제집단의 쥐들은 24시간 후에 주사를 맞았다. [교 재 97쪽] 이 실험에서 CS는 사카린(설탕물), US는 시클로스포린이라는 항체형성을 방해하는 약물이었다. 실험집단의 쥐는 사카린을 마시자마자 즉시 시클로스포린이 주어졌다. 통제집단의 쥐는 사카린을 마시고 24시간 후에 시클로스포린이 주어졌다. 조건형성은 시간적, 공간적으로 접근해야 하기 때문 에 실험집단에서는 조건형성이 일어나고, 통제집단에서는 조건형성이 일어나지 않든지, 아주 조금 조건형성이 일어날 것이라고 예상할 수 있다. 그 다음 실험에서 외부물질을 주입하면서 사카린을 마시게 했다. 실험집단은 통제집단보다 더 많 은 외부물질에 대항하는 항체를 더 많이 만들었다. 실험집단의 쥐들은 사카린 - 시클로스포린 - 보상반응으로 항체를 많이 만듦 의 조건형성이 되었지만, 통제집단의 집단의 쥐들은 시간간격이 너 무 멀기 때문에 조건형성이 제대로 이루어지지 않았다. 따라서 실험집단의 쥐들은 사카린을 투여하 면 항체를 만들려 하기 때문에, 실험집단에서 더 많이 만들어진 항체는 사카린의 효과인 것이다. (2) 골격 조건형성 조성 혹은 조형(shaping)이란 것은 도구적 조건형성에서 나오는 말로, 강화물을 이용하여 동물로 하여금 원하는 반응을 만들어가는 것인데, 동물훈련에서 많이 쓰인다. Brown과 Jenkins(1968)는 방에 비둘기를 넣고, 건반에 8초 동안 형광등이 켜지고 몇 초 후에 꼭 먹이가 4초 동안 주어지도록 했다. 그런데 비둘기들은 건반에 불만 들어오면, 건반을 쪼는 행동을 보였다. 그래서 마치 자신이 쪼았기 때문에 먹이가 주어지는 줄 알고 먹이를 먹는다. 원래의 절차는 고전적 조건형성이지만, 비둘기가 미리 반응함으로 도구적 조건형성으로 되었고, 조성시키려고 하지 도 않은 행동이 조성되었기 때문에 이것을 자동조성(autoshaping)이라고 했다. 처음에는, 자동조성이 아주 편리한 실용적 도구로만 보였지만, 점차 사람들에게 무엇인가 아주 이상한 것이 진행되고 있었다는 느낌을 주었다. 비둘기들은 쫄 필요가 없었다. 비둘기들은 그들의 행동과는 관계없이 매 시 행의 끝에서 먹이를 받았다. 그럼에도 불구하고, 비둘기들은 매 시행에서 활발하게 반응하였다. 비둘기들은 단 순히 좋아서 조명된 건반을 쪼는 것인가, 아니면 먹이에 의해 유발된 쪼기 행동이 선행하는 건반의 불빛에 조 건형성된 것인가? [교재 99쪽] 다시 말해 고전적 조건형성 절차에서 자동적으로 반응이 나타나는 것을 자동조성이라고 한다. 이 런 것을 다른 말로 미신적 행동이라고 한다. 다시 말해 어떤 결과가 자신의 행동과는 상관이 없음 에도, 우연하게 일어난 일로 인해서 인과관계라고 생각하는 것이다. 신호추적(sign tracking)이란 것은 US를 신호하는 자극에 대한 반응을 총칭하는 것이다. 자동조 성에서 쪼기, 먹이를 신호해주는 공을 쫓아가는 것도 이런 것이다. 이러한 이유에서, Hearst와 Jenkins(1974)는 자동조성과 동물이 US를 신호하는 자극에 접근하고 접촉하는 것과 같은 유사한 상황을 포괄하는 총칭적 용어로 신호추적( 信 號 追 跡 : sign tracking)을 제안하였다. 어떤 용어 를 사용하든지, 이 연구는 고전적 조건형성이 아주 광범한 골격행동들에 영향을 미친다는 것을 시사한다. [교 재 100쪽] - 22-

23 목요일 (3) 조건형성된 동기 고전적으로 조건형성될 수 있는 또 한 종류는 여러 동기들이다. 먹이와 짝지어진 CS는 배고픔을 유발한다. 배고픔이란 말은 과학적 용어가 아니지만, 상식적인 차원에서 얘기를 해 볼 수 있다. 종 - 밥 - 먹는다 로 조건형성을 시키고 나서, 충분히 먹인 다음에 또 종을 치면 다시 피험 동물은 먹 게 된다. 이것을 배고픔이라고 할 수 있는 것이다. CS에 대한 반응은 광범위한 동기상태이다. 먹이 선호도(preference), 포만감은 조건형성의 결과 인 것이다. 포만감은 생리적인 기제도 작용하지만, 조건형성이란 것도 중요한 역할을 한다. 공포(fear) 23) 는 조건형성이 되는가? 그렇다면 공포를 어떻게 측정할 것인가? 동물들이 무서워하 는지, 겁을 먹고 있는지 어떻게 측정할 것인가? 측정할 수 있는 첫 번째 방법은 배설물을 세면된다. 그러나 알맹이로 배설물을 만드는 경우에는 배설물을 세는 것이 쉽다. 하지만 물똥을 싸는 동물의 경우는? 그리고 배설물은 어느 정도 나오면 더 이상 나오지 않기 때문에, 좋은 방법이 아니다. 그래서 나온 방법이 CER(conditional emotional response)이라고 하는 조건정서 반응이 있는데, 대부분의 동물 실험에서 공포를 측정하는 방법으로 사용한다. 모든 문제에 대한 아주 더 만족스러운 해결책은 Estes와 Skinner(1941)에 의해 고안된 조건정서 반응( 條 件 情 緖 反 應 : conditional emotional response: CER)으로 알려진 것이다. 이것은 겁에 질린 동물이 우리 속에 얼 어붙는 경향이 있다는 단순한 관찰에 토대를 두고 있다. [교재 101쪽] 혐오스러웠든지 혹은 두려웠든지 US과 짝지어진 CS는 진행 중인 다른 반응들을 억압한다. 이것 을 조건정서 반응 혹은 조건억압 반응이라고 한다. 소리(CS)가 나고 강한 전기쇼크(US)가 주어지 면, 쥐는 주눅이 들 것이다. 이것을 조건형성시키면, 나중에는 소리만 들어도 주눅이 들 것이고, 다 른 반응을 하지 못하고 얼어붙게 될 것이다. 이 사실에 근거해서 공포를 측정할 수 있다. 24) 쥐에게 소리 - 전기쇼크 - 주눅 으로 조건형성을 시킨 후에, 지렛대를 눌러 10분에 100번 정도 먹이를 먹도록 조건형성시킨다. 그런 다음에 소리를 제시하면, 소리가 나는 10분 동안에 쥐가 지렛 대를 한번도 누르지 못했다면 쥐는 완벽하게 얼어붙은 것이다. 조건정서 반응은 억압비율로 측정이 되는데, 억압비율은 CS가 주어 진 후의 반응을, CS가 주어지기 전과 후의 반응을 더한 것으로 나눈 것이다. 그래서 소리가 나는 10분 동안 한번도 지렛대를 누르지 못했 다면 0/100=0이다. 이것은 완전히 억압이 되었다는 그리고 소리가 나 는 10분 동안에 100번을 눌렀다면 100/ =0.5이다. 이것은 전 혀 억압이 안 되었다는 것이다. 그리고 소리가 나는 10분 동안에 50번 을 눌렀다면 50/100+50=1/3=0.3이다. 이것은 조금 억압되었다는 것 이다. 다시 말해서 0에 가까울수록 억압이 잘 되었다는 것이다. 혹시 200번을 눌렀다면 200/ =2/3=0.7이다. 이것은 지나치게 흥분 했다는 것이지만, 보통의 경우 0.5 이상으로 측정치가 나오지 않는다. 23) 보통 공포(fear)는 두려움의 대상이 있는 경우이고, 불안(anxiety)은 두려움의 대상이 명확하지 않은 경우라고 한다. Zimbardo의 실험에서 남자 대학생에게 많은 사람들 앞에서 젖병을 빨게 하고, 호루라기를 불게 하였을 때 전자를 불안이 높 다고 하고, 후자를 불안이 적다고 조작적으로 정의했다. 전자의 경우는 90%, 후자의 경우는 60% 혼자 있을 것이라고 했다. 불안은 높을수록 다른 사람과 함께 있으려는 욕구가 낮아지지만 공포는 높을수록 함께 있으려고 하는 욕구가 높아진다. 24) 이것은 공포를 조작적으로 정의한 것이다. 공포가 반드시 반응의 억압이라고 할 수 있느냐 없느냐 하는 것은 중요하지 않다. 그것을 어떻게 조작적으로 정의하느냐가 중요한 것이다

24 [교재 103쪽 참조] Annau와 Kamin(1961)은 Skinner Box에서 쥐를 대상으로 지렛대를 누르면 먹이를 먹도록 보상훈련을 시켰다(조작적 조건형성). 이 훈련이 된 다음에 소리와 쇼크를 짝지었다 (고전적 조건형성). 그 다음에는 소리를 제시하고 쇼크의 정도를 5개로 나누어서 주었다. 그러고 나 서 억압비율을 측정하였다. 실험 결과 제일 약한 쇼크는 억압비율이 0.5 근처에서 나와, 억압이 안 되었고 그 다음 약한 쇼크는 약간 억압이 되었고, 나머지 3개의 쇼크는 거의 완전히 억압이 되었다. 성적 각성도 조건형성되는데 Farris(1967)는 메추라기( )를 상자에 넣고 소리를 제시한 후에 문 을 열어주었다. 문을 열어주면 메추라기( )는 바깥쪽에 있는 메추라기( ) 주변으로 가서 빙빙 돈다 고 한다. 이렇게 조건형성을 시킨 후에, 소리를 제시하고 문을 열어 주지 않았더니, 그 상자 안에서 빙빙 도는 반응을 나타냈다. 성 행동의 조건형성은 Farris(1967)가 행한 일본 메추라기의 연구에서 보고 되었다. 이들의 구애는 보통 수 컷이 발끝으로 몸을 평평하게 하고 점잔을 빼며 암컷의 주위를 원을 그리며 걷는 의식화된 모습을 보이는 것이 다. 결국 수컷은 깃을 부풀리고 목쉰 듯한 떨리는 소리를 낸다. 이 의식이 조건형성될 수 있는지를 알아보기 위해, Farris는 우리에 수컷 메추라기를 넣고, 10초 동안 부저를 울렸고, 문을 열어 수컷이 발정된 암컷에게 다 가갈 수 있도록 하였다. 15번 내지 20번의 짝짓기에서, 모든 수컷들은 부저 소리가 나면 우리의 주변을 점잔을 빼며 걸었고, 몇 번의 시행을 더 하자 그 새들은 깃을 부풀리고 강렬하게 떨리는 소리를 내었다! [교재 104쪽] 이런 조건형성이 사람에게서도 나타났다. Rachman과 Hodgson(1968)은 남자 7명을 대상으로 US는 여자의 누드 40장이었다. CS는 부츠였는데, 부츠 - 여자의 누드 사진 - 음경발기 를 조건형 성 시켰더니, 나중에는 부츠만 보여주어도 음경이 발기되었다. 이 실험은 아마도 착잡한 생각을 일으킬 수도 있지만(그것은 어떤 면에서는 대체로 불길하고, 다른 면에서는 희망적이다), 그 함축성은 잠재적으로 중요하다. 만일 우리가 흥분될 때 존재하는 자극에 성적 흥분이 조건형 성된다면, 이 조건형성된 흥분은 우리가 어떤 자극에 흥분하게 되는지에 영향을 미칠 수 있고 따라서 우리의 성행동을 일정 방향으로 돌린다. 예로서, 이런 종류의 조건형성은 이성물애자( 異 性 物 愛 者 : fetishes)와 같은 이 상행동의 발달에 중요한 역할을 할 수 있다. [교재 104~105쪽] 동기적 상호작용은 동기들이 상호억제적이라는 사실을 이용한 것이다. 목마름과 배고픔을 동시에 느끼더라도 목마름이 배고픔을 억제하여, 목마름만을 호소한다. 개에 대한 공포를 느껴서 도망가는 사람은 다른 상처에 대해서는 고통을 느끼지 못한다. 한 자극이 세면, 다른 자극이 억압이 된다는 것이다. 이런 것을 이용한 것이 역조건형성, 체계적 둔감화이다. (4) 기대들 CS는 일반적으로 동기상태를 유발하고, 기대도 유발한다. Pavlov는 자신의 실험에서 개가 침을 흘리는 것만 관심을 두었지, 개가 꼬리를 흔드는 것은 관심을 두지 않았다. CS는 개가 침을 흘리는 외현적 반응도 유발하고, 흥분하는 동기상태도 유발하며, 먹이가 올 것이라는 기대도 유발했다. 그러므로 고전적 조건형성 과정에서 적어도 세 가지 종류의 다른 반응들 - 타액분비와 같은 외현적 반응들, 배고픔과 같은 동기적 상태들, 뒤따를 특정 US에 대한 어떤 종류의 기대 - 이 조건형성될 수 있다. [교재 108 쪽] - 24-

25 제4장 원리와 활용 1. 연합의 법칙 (1) 근접성 CS와 US의 순서에 따라서 역행조건형성, 동시조건형성, 지연조건형성, 흔적조건형성으로 구분할 수 있다. 동시조건형성은 CS의 제시시간의 시작과 끝이 US의 제시와 같다는 것이고, 역행조건형성은 US 를 먼저 제시하고 바로 이어서 CS를 제시하는 것이다. 지연조건형성은 CS가 먼저 제시되고 바로 이어서 US를 제시하는 것으로 제일 조건형성이 잘 된다. 흔적조건형성은 CS가 먼저 제시되고, 제 시가 끝난 다음에 US를 제시하는 것으로, CS에 대한 기억흔적과 US를 연합하게 된다. 역행은 조 건형성이 안 되고, 동시도 거의 안 되며, 지연이 가장 잘 되고, 흔적도 어느 정도는 된다. 즉, 조건형성에 있어 CS와 US가 근접해 있는 것만으로는 불충분한 것처럼 보였다. 조건형성이 일어나기 위 해서는 CS가 US에 선행해야만 하였다. [교재 111쪽] 그렇다면 CS와 US의 시간간격이 어느 정도일 때 조건형성이 잘 되는가? 한 전형적인 연구에서 Moeller(1954)는 GRS 조건형성에서 CS-US 간격의 효과를 관찰하였다. 그는 100msec 동안 백색소음을 제시하고, 잠시 후 약한 전기쇼크를 주는데, CS의 개시와 US의 개시 사이의 지연 간격을 250msec, 450msec, 1000msec, 2500msec로 변화시키는 흔적 조건형성 패러다임을 사용하였다. Moeller의 결과는 <그림4-2>에 나타나 있는데, 조건 반응의 강도는 450msec 간격 집단에서 가장 강했고, 1000msec이나 2500msec 지연에서는 약한 조건형성이 일어났거나, 거의 일어나지 않았음을 보여준다. [교재 111쪽] Moeller는 CS로 백색소음 25) 을 사용하였는데, 백색소음이란 것은 진폭(강약)은 동일하면서 진동 수(고저)가 다른 여러 소리를 합친 것이다. 백색소음을 CS로 제시하고 US로 쇼크를 주었고, GSR로 측정하였다. 백색소음을 제시하고 450ms(0.45초) 후에 주었을 때 조건형성이 가장 잘 되었다. 시간적으로 근접해도, 공간적으로 근접해도 조건형성은 이루어진다. [교재 112쪽 중간 참조] Testa(1975)는 불 - 바람 - 눈 깜빡임 을 조건형성시켰는데, 불이 들어오는 것과 바람이 불어오 는 방향이 같을 때 조건형성이 더 잘되었다. 행동주의 심리학자들은 조건형성은 자동적으로 기계적으로 된다고 생각했다. 근접성에 대한 것은 결코 깨어지지 않을 진리처럼 보였다. 25) 백색광(햇빛)은 실제로 여러 빛이 합쳐져 있는 것이다. 백색소음도 같은 이치이다

26 2. 수반성( 隨 伴 性, contingency) 1966년까지는 조건형성 상황에서 얻어진 모든 증거들이 근접성을 토대로 한 틀로 수렴되어갔다. 만일 두 사 상이 근접해 있다면, 그들 간에 어떤 연합이 형성될 것이다. 이 연합의 강도는 포함된 자극의 강도와 같은 다 른 요인들에 의해서 조절될 수 있을 것이다. 그러나 근본적으로 조건형성은 근접해 있는 사상들 사이의 연합이 자동적으로 형성되는 간단한 과정이라고 생각되었다. 하지만, 그 해에 두 편의 획기적인 논문이 얄궂게도 이류 급의 연구들을 싣는다는 명성을 가진 비교적 미미한 학술지인 Psychonomic Science 지에 발표되었다. 이 두 논문들은 근접성의 역할에 대한 전통적인 관점에서 근본적인 도전장을 냈고, 오늘날까지도 계속되고 있는 하나 의 지적인 동요 - 혁명이라고 해도 과언은 아닐 것이다 -를 일으켰다. [교재 113쪽] 1966년 26) 에 Rescorla와 Garcia의 논문이 2류 잡지에 실렸었다. 그런데 Rescorla의 내용은 조건형 성에서 근접성이 아니라 수반성이 중요하며, Garcia의 논문은 맛의 경우 24시간의 시간이 흘러도 조 건형성이 된다는 것을 밝히는 것이었다. 이것은 행동주의를 무너뜨리는 엄청난 결과였고, 이 이후로 인지심리학이 발전하게 된 계기가 되었다 화요일 (1) 수반성 27) 의 개념 고전적 조건형성은 CS와 US를 짝짓는 것인데, 이것이 시간적 공간적으로 근접(contiguity)해 있으 면 조건형성은 자동적으로 기계적으로 연합이 형성된다는 것이, 행동주의의 흐름이었다. 또한 어떤 자극이든지 연합이 된다고 하는 연합의 보편성도 행동주의의 중요한 흐름이었다. Rescorla는 근접해 있으면 과연 연합이 되는가? 하는 생각을 했다. CS와 US가 근접해 있더라 하더라도, CS가 US를 예언해줄 때 조건형성이 가능하다는 생각을 한 것이다. 다른 말로 하면 조건 형성은 근접성이 아니라 수반성이라는 것이다. 수반성이 조건형성의 필수적이라는 것이다. [교재 114쪽 참조] CS가 일정하게 제시되고, 시간은 흘러 가는 상황에서 a의 경우는 US는 무선적으로 제시되는 것이고, b의 경우는 CS가 제시된 바로 다음에 US가 제시되는 것이고, c의 경우는 CS가 제시된 얼마 후에 US가 제시되는 것이었는 데 일정하지는 않았다. 여기서 b는 완전하게 수반성을 만족시 키는 것이었고, c는 그 정도가 약했으며, a는 전혀 수반성을 만족시키지 못했다. 수반성 계수라는 것은 두 사상 간의 확률에 근거한 통계치 로, 여기서 두 사상이란 것은 p(us CS)에서 p(us nocs)를 뺀 것을 의미한다. 여기서 p(us CS) 은 CS에 존재할 때 US가 일어날 조건확률을 뜻하는 것이고, p(us nocs) 은 CS가 없을 때 US가 나타날 조건확률이다. 이 실험에서 b의 수반성 계수는 1이다. 왜냐하면 CS가 존재할 때 US는 항상 나타났으며, CS가 없을 때 US가 나타날 확률은 없기 때문이다. c의 수반성 계수는 2/3-1/3=1/3이다. 그리고 CS가 없을 때 US가 나타나는 것이 많아지면 수반성 계수는 작아지며, 수반성 계수가 클 수록 예언적 관계성(수반성)은 강하다고 할 수 있다. 26) 1910년부터 시작된 행동주의는 1920년대부터 본격적으로 연구가 되었다. 이때부터 1960년대 초반까지 행동주의 심리학이 주류였다면, 1966년 이후로는 인지심리학이 주류가 되는 계기가 되는 것이다. 이때 중요한 공헌을 한 사람은 Rescorla, Garcia, Kamin이 있다. 27) 예언적 관계성 - 26-

27 (2) 수반성과 조건형성 이 수반성은 근접성의 역할에 실험적 노력을 집중해 왔던 이전의 심리학자들에 의해 대부분 무시되어 왔다. 결국 근접한 두 사상 사이에 연합이 형성될 것이라는 가정은 연합주의 전통의 핵심이었고, 그래서 조건형성도 역시 CS와 US의 근접성에 전적으로 의존할 것이라고 가정하는 것은 자연스러운 일이었다. [교재 117쪽] Rescorla(1968)의 연구는 쥐를 대상으로 우선 지렛대를 누 르면 먹이를 먹는 훈련을 시켰다. 그리고 쥐를 두 집단으로 나누어서, 한 집단은 무선 집단이고, 한 집단은 수반성집단이 라고 하였다. 수반성집단은 CS(소리)가 제시되는 중간에 US (쇼크)를 주었다. 그리고 그 다음에는 CS(소리)가 제시되긴 하 지만 US(쇼크)는 제시되지 않았고, 그 다음에는 CS(소리)가 제시되는 중간에 다시 US(쇼크)가 제시되었다. 이런 경우에는 완벽하지는 않지만, 어느 정도 수반성을 가지게 되었다. 무선 집단에서는 수반성집단에서처럼 CS(소리)를 같은 간격 으로 제시하는데, 처음과 마지막에서만 CS(소리)의 중간에 US(쇼크)를 제시하고, 그 사이에는 무선적으로 US를 주었다. 이런 경우에는 거의 무선적 관계이다. 물론 처음과 마지막은 근접이란 차원에서 같지만, 전체적으로 무선적 경향을 띈다. 여기서 동물의 상태를 추측해보자. 수반성집단에서는 CS(소 리)에 대한 공포가 생길 것이다. 하지만 무선 집단에서는 CS (소리)에 대해서는 공포가 생기지 않을 것인데, 수반성이 맞다 면 다르게 조건형성이 될 것이고, 근접성이 맞다면 둘 다 똑같이 조건형성이 될 것이다. 두 집단의 조건형성이 어떻게 다르겠는가? 만일 조건형성이 전적으로 근접성에 달려 있다면, 두 집단이 모두 같은 수의 소리-쇼크 짝짓기를 받았으므로, 조건형성은 같아야 할 것이다. 만일 수반성도 문제가 된다면, 우리 는 두 집단에서 매우 다른 수준의 조건형성을 예상해야 할 것이다. 수반성집단에서는 소리가 쇼크의 좋은 예언 자이며, 무선 집단에서는 그들 간의 수반성이 전혀 없다. 그러므로 수반성이 중요한 한 동일한 수의 소리와 쇼 크의 짝짓기를 받았다 하더라도, 무선 집단에서는 조건형성이 상당히 약해야 할 것이다. Rescorla는 이 예언에 일치되게 수반성집단에서 강력한 조건형성을 발견하였다. CER 검사에서 소리가 제시되자 쥐들은 거의 반응을 멈추었다. [교재 117~118쪽] 실험 결과는 CER 절차(억압비율)로 확인되었는데, 무선 집단에서는 조건형성의 거의 안 되었고, 수반성집단에서는 조건형성이 잘 되었다. Rescorla(1968-II)는 또 다른 실험에서 p(쇼크 소리)=0.4로 고정을 시켜 놓고, p(쇼크 no소리)를 첫 번째 집단에서는 0, 두 번째 집단에서는 0.1, 세 번째 집단에서는 0.2, 네 번째 집단에서는 0.4 로 조작하였다. 이는 다른 말로 첫 번째 집단에서는 소리가 없을 때에는 쇼크가 전혀 주어지지 않 는다는 것으로 수반성 계수는 0.4이고, 두 번째 집단의 수반성 계수는 0.3, 세 번째 집단의 수반성 계수는 0.2, 네 번째 집단의 수반성 계수는 0이다. [교재 118쪽 참조] 이렇게 수반성 계수가 달라지도록 하고 조건형성이 어떻게 달라지는지를 살펴보았다. 억압비율을 측정했는데, 첫 번째 집단에서는 0, 두 번째 집단에서는 0.2, 세 번째 집단에서는 0.35, 네 번째 집 단에서는 0.5였다. 첫 번째 집단에서는 완벽한 억압이 되었단 얘기고, 네 번째 집단에서는 거의 억 압이 안 되었다는 것이다. 수반성 계수가 클수록 억압이 잘 되었다는 것은 조건형성이 잘 되었다는 것이고, 수반성 계수가 작을수록 억압이 잘 안되었다는 것은 조건형성이 잘 안되었다는 것이다

28 목요일 Rescorla의 1968년 첫 번째 실험은 수반성이 중요하다는 것은 언급만 했으며, 두 번째 실험에는 수반성을 직접 조작하였다. 1966년의 실험은 부적 수반성의 개념을 이해하는데 필요하다. 그러면 조건형성은 CS와 US의 수반성 정도에 의존한다. CS가 없을 때와 비교해서 있을 때에 US의 가능성 이 높을수록, 조건형성은 더 커질 것이다. 그러나 두 자극들 사이에 부적 수반성이 존재한다면 - 예로서, 소리 가 있을 때에는 쇼크가 없지만, 소리가 없을 때에 쇼크가 발생한다면 - 어떤 일이 일어날 것인가? 여러분은 그 답을 예상할 수 있을 것이다. 이 결론에 대한 증거는 Rescorla가 소리와 쇼크 사이의 정적 수반성, 부적 수반 성 또는 무 수반성에 노출된 집단들을 비교한 처음의 보고(1966)에서 나온다. [교재 118쪽] Resorla(1966)는 첫 번째 조건을 정적 수반성집단, 두 번째 조건을 영 수반성집단, 세 번째 조건을 부적 수반성집단으로 만들었다. 시간이 흘러감에 따라 첫 번째 집단에서는 CS가 주 어지면 US가 주어지고, 두 번째 집단에서는 CS는 일정하게 주어지지만 US는 일정하지 않게, 무선적으로 주어졌다. 두 번 째 집단에서는 우연히 근접하는 경우도 있지만, 근접하지 않 는 것이 일반적이었다. 세 번째 집단에서도 CS가 일정하게 주 어지지만, US는 CS가 주어진 후 30초 이내에 주어지지는 않 고, 그 이후에 주어졌다. 첫 번째 집단에서는 +예언적 관계, 두 번째 집단에서는 무 선적 관계, 세 번째 집단에서는 -예언적 관계가 이루어 졌다. 정적 수반성은 선행의 자극이 다음의 자극을 예언해 주는 것 이지만, 부적 수반성은 선행 자극의 부재를 예언해 준다. 이 때 CS를 소리라고 하고, US를 쇼크라고 하면, 첫 번째 집단에서는 CS를 제시하면 두렵게 하는 위험신호가 될 것이 고, 두 번째 집단에서는 CS는 별 상관이 없으며, 세 번째 집 단에서 CS는 안전신호가 될 것이라고 예상할 수 있다. 그 후에 Sidman의 회피 28) 훈련으로 공포를 측정을 해보았다. 그 결과는 <그림4-6>인데, 이 결과 에 의하면 CS 제시 이전에는 세 집단 모두 10초에 1번 정도 뛰어넘어, 집단 간의 차이가 없었다. 그런데 CS를 제시하자, 첫 번째 집단의 쥐들은 뛰어넘는 횟수가 10초당 2~3번 뛰어넘었고, 두 번 째 집단의 쥐들은 별 상관이 없었으며, 세 번째 집단의 쥐들은 오히려 뛰어넘는 횟수가 줄었다. 첫 번째 집단은 공포조건형성이 잘 되었다는 것을 나타내주고, 세 번째 집단에서는 억제적 조건 형성이 잘 되었다는 것을 보여준다. 즉, 첫 번째 집단에서는 CS가 위험신호로, 세 번째 집단에서는 CS가 안전신호로 작용한다는 것을 보여주었다. 정적 수반성집단에서는 소리가 크게 제시될 때 반응이 두 배로 증가하였고, 이것은 상당한 공포조건형성이 이루어졌음을 시사한다. 부적 수반성집단에서는 소리가 반응을 실제로 감소시킨 반면, 무선집단에서 소리는 아 무런 효과도 없었다. CS와 US 사이의 정적 수반성이 흥분적 조건형성을 생성하는 것과 마찬가지로 부적인 수 반성은 억제적 조건형성을 생성한다. 이 결과들을 조합하면, 조건형성이 일어나기 위해서는 CS가 US의 가능성 에 어떤 변화를 예언해야만 하는 것처럼 보인다. 만일 CS가 US의 가능성의 증가를 예언한다면, 그것은 흥분적 조건형성이 되며, 만일 CS가 감소된 가능성을 예언한다면, 그것은 억제적 조건형성이 된다. [교재 120쪽] 28) 시간에 따른 내적단서에 따라 회피훈련을 학습해야 함 - 28-

29 이 실험은 CS가 US를 예언하는 정도, 즉 수반성 정도에 따라서 조건형성이 된다는 것을 보여준 다. 정적 수반성은 공포를 높이게 할 것이고, 부적 수반성은 공포를 낮추게 될 것인데, 이것은 정보 가에 의해서 조건형성이 일어난다는 것을 보여주고 있다. [교재 120쪽 중간 참조] 세로축은 p(us CS), 가로축은 p(us nocs)인데, 중간을 지나는 직선에서는 CS가 US를 예 언해 주지 못하기 때문에 수반성 계수는 0으로 조건형성이 일 어나지 않는다는 것이다. 그런데 위쪽으로 가게 되면 CS가 있 을 때 US가 주어질 확률은 높고, CS가 없을 때 US가 주어질 확률은 적기 때문에, 여기에서는 흥분적 조건형성이 일어난다. 반대로 직선 아래쪽으로 가게 되면 CS가 없을 때 US가 주어 질 확률은 높고, CS가 있을 때 US가 주어질 확률은 낮기 때 문에, 억제적 조건형성이 일어나는 것이다. 이것이 바로 수반성 공간의 의미이다. 조건형성이 CS와 US의 수반성에 의존한다는 사실은 조건형성이 CS가 US를 예언하는 정도에 달려 있다는 것을 실제로 멋있게 표현하는 것에 지나지 않는다. 어떤 의미에서, 이것은 전혀 놀랍지가 않다. 예로서, 만일 소리와 쇼크가 무선적으로 일어나고, 그래서 소리가 쇼크의 가능성의 증가를 신호하지 않는다면, 소리가 공포 를 유발하지 않는다는 것은 놀랍지 않다. 하지만 근접성이라는 전통적 관점에서 보았을 때, 이런 결과들은 심 히 혼란스러운 것이다. 만일 CS와 US가 근접해서 일어날 때 연합이 형성된다면, 왜 Rescorla의 무선집단에서 는 아무런 조건형성도 없었는가? 소리와 쇼크가 반복적으로 짝지어졌고, 우리는 이와 같은 짝짓기가 매우 강력 한 공포조건형성을 산출할 수 있는 것을 알고 있다. 쇼크 자체만을 이따금씩 제시한 것이 소리에 공포가 조건 형성되는 것을 어떻게 막았는가? [교재 120~121쪽] CS와 US를 무선적으로 제시하는 경우와 CS와 US를 짝짓지 않는 것과 구분을 해야 한다. CS와 US를 무선적으로 제시하면, 초기에는 약간의 조건형성이 생긴다. 그러나 장기적으로 보면, CS는 중 성적이 된다. 다시 말해 결국에는 조건형성이 안 된다는 것이다. 그런데 CS와 US를 한번도 짝짓지 않는다면, 함께 제시하지 않는다면 CS가 중성적이 아닌, 부적수반성에 의해서 반응을 억압하게 된 다. 이런 반응을 억제하는 것은 행동주의의 조건형성에서는 도저히 설명할 수 없는 것이다. 수반성 이라는 개념으로만 설명을 할 수 있는 것이다. 그렇다면 이전에 이런 실험은 없었는가? Seligman(1969)도 소리와 쇼크를 무선적으로 짝지으면, 관계가 없다는 학습을 능동적으로 할 수 있다고 했다. 확률계산을 동물들이 감각적으로 한다는 것 으로 수반성 얘기가 맞게 되는 것이다. Mackintosh(1973)는 쥐들을 대상으로 첫 번째 집단은 소리와 쇼크를 무선적으로 짝지었고, 두 번째 집단은 아무런 처치도 가하지 않았다. 그리고 다음 단계로 소리와 쇼크를 고전적 조건형성으 로 짝지었다. 그렇다면 어느 집단이 공포조건 형성이 잘 될 것인가? 두 번째 집단이 잘 된다. 그 이 유는 첫 번째 집단은 연합이 어렵고, 두 번째 집단은 연합이 쉽기 때문이다. 다시 말해 첫 번째 집 단에서는 공포조건형성이 잘 안되고, 두 번째 집단은 공포조건형성이 잘 된다는 것이다

30 3. 준비성 (1) 맛-혐오 학습 : 장기 지연 학습 Garcia 연구의 의미는 크게 두 가지, 즉 근접성과 연합의 보편성 29) 에 도전했다는 것이다. 다시 말해 24시간이 지난 후에도 조건형성이 이루어질 수 있다는 것과, 조건형성이 이루어지지 않는 CS 도 있다는 것을 보여준 것이다. Garcia와 Koelling(1966)은 CS와 US를 짝짓는 실험을 쥐 30) 를 대상으로 했는데, 쥐가 먹는 물에 단 맛을 타고, 소음과 불빛을 함께 제시한다. 이런 것을 복합조건형성이라고 하는데, 즉 CS로 한 자극이 아닌 여러 자극을 제시하는 것을 뜻한다. 다시 말해 쥐가 단 물을 먹을 때 소음과 불빛이 함께 제시된다. 그리고 동시에 방사선(US)을 쪼여서 20분 후에 배탈이 나도록 한다. 이것은 한번만 해도 조건형성이 된다. 이 실험에서 쥐에게 단 물과 맹물(소리와 빛을 함께 제시)을 선택할 수 있도록 했다. 조건형성 전에는 이 두 종류의 물을 먹는 양이 비슷했다. 그런데 배탈이 나게 한 조건형성 후에는 단물을 마시는 양은 줄어들고, 맹물을 먹는 양은 이전과 비슷 했다. 다시 말해 맛과 배탈은 연합이 되었지만, 소음과 불빛은 연합이 되지 않았다. 이 실험의 결과는 맛과 배탈은 연합이 되지만, 소리나 빛과 배탈은 전혀 연합이 되지 않는다는 것이었다. 이 결과가 맞는 지 보기 위해서 다시 두 번째 실험을 실시했다. 새로운 쥐를 대상으로 단 물과 소리와 불빛을 동시에 제시하면서, 쇼크(US)를 주었다. 행동주의 적 전통에 따르면 맛과 소리와 불빛, 모두에 대해서 조건형성이 되어야 할 것이다. 그리고 다시 물 을 먹게 했더니, 이번에는 단 물은 여전히 많이 먹고, 맹물은 많이 먹지 않았다. 다시 말해서 맛과 쇼크는 연합이 되지 않고, 소리와 빛은 쇼크에 연합이 잘 되었다. 소속성이 같은 것끼리 연합이 되 는 것이고, 소속성이 다른 것끼리는 연합이 잘 안된다는 것이다. 또한 이 실험에서는 맛과 배탈을 20분 지연시켜도 연합이 되었다. 다른 실험에서는 24시간을 지 연시켜도 연합이 되는 현상이 나타났다. 그리고 맛과 배탈, 불빛과 쇼크는 연합이 잘 되지만, 맛과 쇼크, 불빛과 배탈은 연합이 잘 안되었다. 결국 이 실험에서 근접성이라는 것에 의문을 달았고, 연 합의 보편성에 대해서도 의문을 달았다. Garcia와 Koelling의 논문은, 그 잡지에 처음 논문을 제출했기 때문이 아니라, 전에 논문을 제출했던 다른 주 요 심리학 잡지들이 모두 게재를 거절했기 때문에, Psychonimic Science 지에 게재되었다(Garcia, 1981). 이 런 게재 거부는 부분적으로는 실험 절차에 대한 기술의 모호성을 포함하여 그 논문이 가지고 있는 진짜 약점들 을 반영한 것일 수 있다(만일 여러분이 다른 교과서들에서 그들의 연구에 대한 설명을 읽는다면, 여러분은 그 절차를 기술하는 데서 상당한 차이를 발견하게 될 것인데, 그 이유는 단순히 그들 자신의 기술이 분명하지 않 아 상이한 저자들이 그것을 다르게 해석하였기 때문이다). 하지만, 그 논문의 게재 거부에 대한 가장 근본적인 이유는 단순히 논평자들이 그들의 결과를 믿지 않았다는 것이다. 논평자들은 맛이 질병과는 연합될 수 있으나, 전기쇼크와는 연합될 수 없다는 것이 불가능하다고 느꼈다. 모든 사람들은 조건형성의 법칙이 모든 반응에 대 해 동일하다고 알고 있었다(혹은 믿고 있었다). [교재 126쪽] 29) 어떤 자극도 CS가 가능 30) 쥐에게는 먹이 수줍음(bait-shyness)이란 것이 있다. 이것은 쥐가 토를 할 수 없기 때문에, 아무 먹이나 먹지 않으려고 한다