1. 학습의 정의와 종류
학습은 지식의 획득이고 새로운 지식을 갖게 되면 이전과는 다른 행동을 할 수 있다. 그러나 무언가를 학습했더라도 다른 사람들이 그 사실을 알 수 있으려면 그 '지식을' 어떤식으로든 표현해야 한다. 그 표현은 결국 행동을 통해서 이루어지기 때문에 유기체의 일반적인 학습과정을 연구하는 학자들의 입장에서 학습이란 곧 행동의 변화로 드러나지만 어떤 학자들은 우리가 알고 있는 것을 모두 행동으로 드러내지 않기 때문에 학습과 수행을 구분해야 한다고 주장하면서 학습을 행동 잠재력 상의 변화라고 정의하기도 한다. 그러한 변화는 여러 시각이나 상황에 걸쳐 비교적 일관적이어야 하며, 학습은 경험 때문에 일어나는, 행동(잠재력) 상의 비교적 일관성 있는 변화라고 정의할 수 있다.
그렇다면 학습의 종류에는 어떤 것들이 있을까? 동일한 자극을 반복적으로 경험함으로써 그에 대한 반응이 감소되는 것을 둔감화라고 하고 이와 반대로 한 자극에 대한 반응이 그 자극을 경험할수록 더 강해지는 것을 민감화라고 한다.
한 자극에 대한 학습보다 좀 더 복잡한 것은 두 사건 간의 연관성에 대한 학습이다. 예를 들면, 우리는 번갯불이 번쩍인 후에는 천둥소리가 뒤따른다거나 공부를 열심히 하면 성적이 오른다거나 하는 것을 배운다. 이런 학습을 한 사건과 다른 사건을 연합시킨다는 의미로 연합 학습이라고 한다. 연합 학습에는 두 자극 사이의 관련성을 배우는 고전적 조건 형성과 어떤 행동과 그 결과 사이의 관계를 배우는 도구적 조건형성의 두 가지가 있다.
조건형성 원리는 기계적으로 작동하는데 단순하고 기계적인 원리로는 수학 공부 같은 것을 설명하기 힘들기 때문에 사고가 개입되는 더 고차적인 종류의 학습이 필요하며 이를 인지학습이라 부르고 이 학습엔 고등동물이 하는 다양한 형태의 학습이 포함된다.
2. 고전적 조건형성
1) 파블로프와 조건반사
고전적 조건형성(classical conditioning, 파블로프식 조건형성)에 관한 연구는 20세기 초 소화과정을 연구하던 러시아의 생리학자 파블로프의 실험에서 시작되었다. 그는 개의 침샘에 연결된 관을 사용해 개의 침분비 현상이 먹이가 입에 들어오면 자동으로 일어나는 반사적인 반응임을 입증했으나 실험이 진행되면서 개가 입속에 먹이가 있을 때뿐 아니라 먹이가 담겨 있던 그릇을 볼 때에도, 먹이를 주는 실험자의 모습만 보아도 침을 흘리기 시작했으며, 나중에는 실험자가 실험실 문을 여는 소리만 들어도 자동으로 침을 흘리게끔 되었다. 침 분비를 일으키는 물리적 자극이 없는데도 침이 흘러나오는 현상을 심적 분비(psychic secretion)라고 부르고 체계적으로 연구하였다.
개에게 종소리를 들려주면 개는 소리가 나는 쪽으로 머리를 돌리거나 약간 움직이겠지만 침을 흘리진 않는다.
종소리를 울린 지 몇 초 후에 먹이를 주면, 개는 먹이를 먹으면서 침을 분비한다. 몇 분 후에 또 종소리를 들려주고 먹이를 주는 방식으로 수십 차례 반복한 후, 종소리만 들려주고 먹이는 주지 않는다. 그러면 이 개는 먹이가 없음에도 침을 분비하게 되는 형식이다. 이 고전적 조건형성에서는 네 가지의 요소가 있는데 먼저, 개는 먹이를 먹으면 자연적으로 침을 분비한다. 이처럼 유기체에게 어떤 반응을 자동적으로 유발하는 자극이 많다. 이러한 반응은 학습되지 않은 자동적인 것으로서 무조건 반응(unconditioned response: UCR)이라고 하며 무조건 반응을 일으키는 자극을 무조건 자극(unconditioned stimulus: UCS)이라고 한다. 무조건 자극에 대해 무조건 반응이 일어나는 것이 무조건 반사(unconditioned reflex)다.
종소리는 침 분비를 유발하지 않지만, 종소리와 먹이를 짝지어 여러번 시행하면 종소리는 먹이를 예고하는 신호가 되며 종소리만으로도 침 분비가 유발된다. 이처럼 어떤 중성 자극이 무조건 자극과 짝지어져 새로운 반응을 유발하게 될 때 그 자극을 조건 자극(conditioned stimulus: CS)이라 하고 그 조건 자극에 대해 새로 형성된 반응을 조건 반응(conditioned response: CR)이라 하며, 조건 자극에 대해 조건 반응이 일어나는 것을 조건 반사(conditioned reflex)라 한다.
2) 고전적 조건형성의 기능
고전적 조건형성의 본질적인 기능은 유기체가 두 사건들 사이의 관계성을 학습해 앞으로 닥칠 일에 대한 준비를 할 수 있게 하는 것이다. 즉, 대개 CS가 UCS에 선행하여 제시되기 때문에 학습 후에는 CS가 UCS의 출현을 예고하는 신호가 되고, 유기체는 그 UCS에 대비할 수 있게 된다. 예를 들면, 아프리카의 영양들은 사자의 냄새가 어디선가 흘러오면 미리 멀리 달아날 수 있다. 이 경우 고전적 조건형성이 영양의 생명을 좌우하는 결정적인 역할을 하는 것이다.
고전적 조건형성이 가능한 동물이 불가능한 동물보다 생존에 더 유리한 입장에 있음을 알수 있지만 고전적 조건형성이 가끔씩 적응에 지장을 줄 때가 있는데, 공포나 혐오 같은 정서가 학습된 경우에 그러하다.
그의 예로, 어릴 때 물에 빠져 죽을 뻔했던 사람은 수영을 싫어하게 된다. 물이 CS로, 죽음의 공포가 UCS로 작용하여 물가에 가면 두려움(CR)이 느껴지게 되기 때문이다.