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Conteúdo principal

Comportamentos aprendidos

Habituação, imprinting genômico, condicionamento clássico, condicionamento operante e aprendizagem cognitiva.

Principais pontos

  • Habituação é um comportamento simples aprendido no qual um animal gradualmente para de responder a um estímulo repetido.
  • Estampagem é uma forma especializada de aprendizagem que ocorre durante um breve período em animais jovens - p.e. patos estampam o que suas mães fazem.
  • No condicionamento clássico, um novo estímulo é associado a uma resposta já existente por meio do emparelhamento repetitivo de estímulos novos e previamente conhecidos.
  • No condicionamento operante, um animal aprende a executar um comportamento com mais ou menos frequência por meio de uma recompensa ou punição que segue este comportamento.
  • Alguns animais, especialmente os primatas, são capazes de formas mais complexas de aprendizagem, como a resolução de problemas e a construção de mapas mentais.

Introdução

Se você tem um cão - ou um amigo que tenha um cão - você provavelmente sabe que cães podem ser treinados para fazerem coisas como sentar, rolar e fingir de morto. Estes são exemplos de comportamentos aprendidos e os cães podem ser capazes de aprendizados significativos. Segundo algumas estimativas, um cão muito esperto tem habilidades cognitivas semelhantes às de uma criança de dois anos e meio!1
Em geral, um comportamento aprendido é aquele que um organismo desenvolve como resultado da experiência. Comportamentos aprendidos contrastam com comportamentos inatos, que são geneticamente programados e podem ser realizados sem qualquer experiência prévia ou treinamento. É claro, alguns comportamentos têm tanto elementos inatos quanto aprendidos. Por exemplo, os tentilhões-zebra são geneticamente programados para aprender uma música, mas a música que eles cantam depende do que eles ouvem de seus pais.
Neste artigo, veremos alguns exemplos de comportamentos aprendidos em animais. Vamos começar com alguns simples como habituação e estampagem, depois iremos para casos complexos como condicionamento operante e aprendizagem cognitiva.

Comportamentos aprendidos simples

Comportamentos aprendidos, apesar de poderem ter componentes inatos ou fundamentados, permitem que um organismo individual se adapte a mudanças no ambiente. Comportamentos aprendidos são modificados por experiências anteriores; exemplos de comportamentos aprendidos simples incluem habituação e estampagem.

Habituação

Habituação é uma forma simples de aprendizagem na qual um animal para de responder a um estímulo ou sinal após um período de exposição repetida. Esta é uma forma de aprendizagem não associativa, que significa que um estímulo não está ligado com nenhuma punição ou recompensa.
Por exemplo, cães da pradaria tipicamente emitem uma chamada de alarme quando são ameaçados por um predador. Primeiramente, eles darão este alarme em resposta auditiva aos passos humanos, que indicam a presença de um animal grande e potencialmente faminto.
Crédito da imagem: Cães da pradaria de cauda preta por Mathae, CC BY-SA 3.0
No entanto, os cães da pradaria gradualmente ficam habituados ao som de passos humanos, por experienciarem repetidamente o som sem nada ruim acontecer. Eventualmente, eles param de emitir o alarme em resposta aos passos. Neste exemplo, a habituação é específica ao som de passos humanos, já que os animais continuam a responder aos sons de potenciais predadores.

Estampagem

Estampagem é um tipo simples e altamente específico de aprendizagem que ocorre em uma idade particular ou estágio da vida durante o desenvolvimento de certos animais, como patos e gansos. Quando patinhos eclodem, eles estampam o primeiro animal adulto que veem, tipicamente suas mães. Uma vez que um patinho estampou em si sua mãe, a visão da mãe age como um sinal para engatilhar um conjunto de comportamentos que promovem a sobrevivência, como seguir a mãe e imitá-la.
Crédito da imagem: Biologia comportamental: Imagem 6 por OpenStax College, Biology, CC BY 4.0
Como sabemos que esse não é um comportamento inato, no qual o patinho está programado para seguir um pato fêmea? Isto é, como sabemos que a estampagem é um processo de aprendizagem condicionado pela experiência? Se patos recém-nascidos ou gansos veem um humano antes de verem suas mães, eles estamparão o humano e o seguirão assim como seguiriam sua mãe verdadeira.
Um caso interessante de estampagem que sendo usado vem dos esforços de reabilitar o ameaçado grou, criando seus filhotes em cativeiro. Biólogos se fantasiam de grou enquanto cuidam dos filhotes, assegurando que não estampem humanos, mas sim os pássaros postiços que são parte da fantasia. Por fim, eles ensinam as aves a migrar utilizando uma aeronave ultraleve, preparando-os para serem soltos no ambiente selvagem.2,3
Créditos das imagens: à esquerda, Humano fantasiado por Steve Hillebrand/USFWS, CC BY 2.0; à direita Migração de grous com ultraleve por USFWS, CC BY 2.0

Comportamentos condicionados

Comportamentos condicionados são o resultado da aprendizagem associativa, que se apresenta em duas formas: condicionamento clássico e condicionamento operante.

Condicionamento clássico

No condicionamento clássico, uma resposta já associada a um estímulo é associada a um segundo estímulo, com o qual não tinha nenhuma conexão prévia. O exemplo mais famoso de condicionamento clássico vem dos experimentos de Ivan Pavlov no qual cães eram condicionados a salivar - uma resposta previamente associada à comida - ao ouvirem o som de um sino.
Como Pavlov observou, e como você deve ter observado também, os cães salivam ou babam em resposta ao cheiro ou à visão de comida. Isso é algo que cães fazem de forma inata, sem qualquer necessidade de aprendizado. Na linguagem do condicionamento clássico, este par estímulo-resposta existente pode ser quebrado em um estímulo incondicionado, a visão ou cheiro de comida, e uma resposta incondicionada, salivar.
Crédito da imagem: Biologia comportamental: Imagem 7 por OpenStax College, Biology, CC BY 4.0
Nos experimentos de Pavlov, todas as vezes que um cachorro recebia comida, outro estímulo era oferecido juntamente com o estímulo incondicionado. Especificamente, um sino era tocado ao mesmo tempo em que o cão recebia comida. Esse toque do sino, pareado com a comida, é um exemplo de um estímulo condicionado —um novo estímulo entregue em paralelo ao estímulo incondicionado.
Crédito da imagem: Biologia comportamental: Imagem 7 por OpenStax College, Biology, CC BY 4.0
Ao longo do tempo, os cachorros aprenderam a associar o toque do sino com comida e a responder salivando. Eventualmente, eles responderiam salivando quando o sino tocasse, mesmo quando o estímulo incondicionado, a comida, estivesse ausente. Esse novo par artificial formado de estímulo-resposta consiste em um estímulo condicionado, o sino tocando, e uma resposta condicionada, salivar.
Crédito da imagem: Biologia comportamental: Imagem 7 por OpenStax College, Biology, CC BY 4.0
A resposta incondicionada, salivar em resposta à comida, é exatamente idêntica à resposta condicionada, salivar em resposta ao sino? Não necessariamente. Pavlov descobriu que a composição da saliva nos cães condicionados era, na verdade, diferente da saliva de cães não condicionados.

Condicionamento operante

O condicionamento operante é um pouco diferente do condicionamento clássico pois não depende de um par de estímulo-resposta existente. Em vez disto, quando um organismo executa um comportamento - ou um passo intermediário no caminho do comportamento completo - recebe uma recompensa ou uma punição. Primeiramente, o organismo pode executar o comportamento - por exemplo, pressionar uma alavanca - puramente por acaso. Pelo reforço, o organismo é induzido a executar o comportamento mais ou menos frequentemente.
Um investigador proeminente do condicionamento operante foi o psicólogo B. F. Skinner, o inventor da caixa de Skinner, vista na imagem abaixo. Skinner colocou ratos em caixas contendo uma alavanca que disponibilizaria comida quando empurrada pelo rato. O rato inicialmente empurraria a alavanca algumas vezes por acidente e então começaria a associar o pressionar da alavanca com o recebimento de comida. Ao longo do tempo, o rato pressionaria a alavanca mais e mais frequentemente para obter o alimento.
Crédito da imagem: modificada de Caixa de Skinner por Andreas1, CC BY-SA 3.0; A imagem modificada está licenciada sob uma licença CC BY-SA 3.0.
Nem todos os experimentos de Skinner envolveram deleites agradáveis. O fundo da caixa consistia de uma grade que poderia dar choques elétricos aos ratos como punição. Quando o rato recebia um choque elétrico toda vez que emitia certo comportamento, ele rapidamente aprendia a parar de emitir tal comportamento. Como esses exemplos mostram, ambos reforços positivos e negativos podem ser usados para modelar o comportamento de um organismo no condicionamento operante. Ai! Pobres ratos!
O condicionamento operante é a base da maioria dos treinamentos de animais. Por exemplo, você pode dar ao seu cão um biscoito ou um "Bom garoto!" cada vez que ele sentar, rolar ou não latir. Por outro lado, vacas em um campo com cercas elétricas aprenderão rapidamente a evitar se esfregar na cerca.4
Como os exemplos ilustram, o condicionamento operante por reforço pode fazer com que os animais se engajem em comportamentos que não executariam naturalmente ou que evitem comportamentos que são naturalmente parte de seu repertório.

Aprendizagem e cognição

Humanos, outros primatas e alguns animais não primatas são capazes de uma aprendizagem sofisticada que não se encaixa no título de condicionamento operante ou clássico. Vejamos alguns exemplos de solução de problemas e aprendizagem espacial complexa em animais não humanos.

Resolução de problemas em chimpanzés

O cientista alemão Wolfgang Köhler fez alguns dos primeiros estudos de resolução de problemas em chimpanzés. Ele descobriu que os chimpanzés eram capazes de ter pensamento abstrato e podiam pensar em soluções possíveis para um quebra-cabeça, prevendo o resultado de uma solução mesmo antes de realizá-la.
Por exemplo, em um experimento, Köhler pendurou uma banana na gaiola dos chimpanzés, em uma altura que não alcançavam. Várias caixas também foram colocadas aleatoriamente no chão. Vendo este dilema, alguns dos chimpanzés - após algumas tentativas e algumas frustrações - empilharam as caixas, subiram em cima delas e pegaram a banana. Este comportamento sugere que eles podiam visualizar o resultado de empilhar as caixas antes mesmo de realizarem a ação.5

Aprendizagem espacial em ratos

A aprendizagem que vai além de simples associações não é limitada apenas a primatas. Por exemplo, experimentos de labirinto feitos nos anos de 1920 - labirinto mostrado abaixo - demonstrou que ratos eram capazes de aprendizagem espacial complexa.6,7
Crédito da imagem: modificado de Biologia comportamental: Imagem 9 por OpenStax College, Biology, CC BY 4.0; baseada em publicações originais por Blodgett6, reproduzido por Tolman7
Nesses experimentos, os ratos eram divididos em três grupos:
  • Grupo I: Os ratos ganhavam comida ao final do labirinto, desde o primeiro dia.
  • Grupo II: Os ratos foram colocados no labirinto por seis dias consecutivos e sem receber comida no final do labirinto.
  • Grupo II: Os ratos foram colocados no labirinto por três dias consecutivos e sem receber comida no final do labirinto.
Não é de surpreender que os ratos que receberam o alimento desde o primeiro dia pareceram aprender mais rápido - apresentaram uma queda mais rápida no número de erros enquanto corriam no labirinto - do que ratos que não receberam uma recompensa inicial. O que foi mais marcante, no entanto, foi o que aconteceu após os grupos de ratos II e III receberem comida.
Crédito da imagem: modificada de Biologia comportamental: Imagem 9 por OpenStax College, Biology, CC BY 4.0; baseada em publicação original por Blodgett8, reproduzida por Tolman9
Em ambos os grupos, no dia seguinte ao receberem o alimento, os ratos mostraram uma queda acentuada no número de erros, quase alcançando os ratos do grupo I. Este padrão sugeriu que os grupos de ratos II e III tinham, de fato, aprendido eficientemente, construindo um mapa mental nos dias anteriores. Eles apenas não tinham muitos motivos para demonstrar seu aprendizado até que a comida aparecesse!
Esses resultados sugerem que os ratos são capazes de aprendizagem espacial complexa, mesmo na ausência de uma recompensa direta, em outras palavras, sem reforço. Experimentos posteriores confirmaram que os ratos fazem uma representação do labirinto em suas cabeças - um mapa cognitivo - em vez de apenas aprenderem séries condicionadas de curvas.

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