den forbistrede indlæringskurve

Et markant eksempel på hvordan studiet af grupper frem for individer - eller i dette tilfælde: beregninger af den gennemsnitlige adfærd, i stedet for fortolkning af hvert individs adfærd - kan føre til fejlslutning stammer fra en nylig gennemgang af en lang række klassiske indlæringsstudier.

Inden for indlæringsteorien har man en forestilling om at indlæring typisk sker ved en langsom proces, hvor forbindelsen - associationen - mellem to ting (som skal indlæres), langsomt styrkes. Afbilder man denne proces i et tidsligt forløb får man en kurve, som stiger nogenlunde jævnt - den traditionelle indlæringskurve.

traditionel indlæringskurve (skematisk)

Indlæringskurven er blevet påvist ved en lang række forskellige studier hvor man har betragtet forskellige grupper af dyr, og ud fra en lang række eksperimenter afbildet, hvordan deres gennemsnitlige indlæring forløber. Indlæringskurven er rar og behagelig - bl.a. den passer ganske glimrende med hvordan man forestiller sig indlæring foregår i nervesystemet: ved en langsom og gradvis styrkelse af forbindelser mellem de enkelte nerveceller (i de såkaldte synapser).

Der er blot et problem: betragter man de selv samme data og fokusérer - ikke på den gennemsnitlige indlæringskurve, men derimod - på hvert enkelt individ, ser resultatet helt anderledes ud. Dette var netop hvad en lille håndfuld videnskabsfolk gjorde i en genanalyse af data fra en række klassiske indlæringsforsøg i 2004 [1].

Og resultatet er slående: hvor man - hvis man måler på en gruppe af dyr - får en langsomt stigende indlæringskurve, hvor responsen bliver mere og mere udtalt, får man - hvis man udelukkende ser på data for hvert enkelte dyr ad gangen, et helt andet resultat.

Nu sker der i stedet det, at man får en kurve, der stort set ikke stiger - hvorefter den abrupt og pludseligt stiger til næsten 100 procent, med kun få lejlighedsvise svipsere. Det kan ske hurtigt (nogle gange efter kun 1 forsøg), eller andre gange langsomt.

individuel indlæringskurve (skematisk)

Der tegner sig altså et ganske andet billede - nemlig et billede af et dyr, som indledningsvis ikke forstår opgaven, men som pludselig fatter pointen: og dernæst udfører opgaven fejlfrit, med kun enkelte tilbagefald (hvis hyppighed tilsyneladende ikke formindskes synderligt ved yderligere træning).

Den klassiske indlæringskurve er med andre ord et artefakt - et kunstigt produkt, skabt af selve den proces hvormed den gennemsnitlige reaktion udregnes - og tilsvarer ikke dyrenes virkelige adfærd!

Dette taler endvidere - modsat den klassiske indlæringskurve - direkte imod forestillingen om en langsom styrkelse af associationerne, og i stedet for et syn på indlæring som en proces som handler om en pludselig indsigt. Et syn på indlæring som allerede blev fremført af Isadore Krechevsky (senere omdøbt til: David Krech) i 1930'erne [2].

Samme tendens er siden blevet demonstreret hos bier [3] - hvor man oplever præcis samme modsætning mellem den "gennemsnitlige" lærekurve og resultaterne for hvert enkelt individ. Ser man på indlæringskurven for en flok bier stiger denne langsomt. Isolerer man resultatet for hver enkelt bi starter den først med en næsten umærkelig langsom stigning, for pludselig at skyde til vejrs - og herfra kun udvise få fejl.

At man finde samme tendens hos et dyr, som er så fjernt beslægtet med os som bien, tyder på at der er tale om en helt generel tendens i forbindelse med indlæring. Og vel at mærke en tendens, som går stik imod de forestillinger man er vant til at gøre sig inden for den klassiske indlæringsteori.

Nemlig at indlæring tilsyneladende langt fra foregår så gradvist, som man traditionelt har troet - men derimod snarere sker ved en pludselig ændring af adfærd.

Dette er blot et enkelt eksempel på hvordan forsøg som tager udgangspunkt i en mængde data fra en større gruppe dyr kan virke vildledende, når det gælder at skabe overblik over dyrenes individuelle adfærd.

Det kan simpelthen ikke siges tydeligt nok: forsøg som måler en gennemsnitlig gruppeadfærd kan IKKE give os indblik i hvert enkelt individs adfærd.

I bedste fald kan sådanne "økoloiske studier" give anledning til hypoteser, som man senere kan teste i eksperimenter med enkelte dyr. Oftere vil resultatet imidlertid snarere være nytteløst i forhold til at forklare individers adfærd - hvis ikke (som her): direkte misvisende.

Kort sagt: vil man beskrive individers adfærd er der ingen vej uden om: man bliver nødt til at teste og behandle dyrene individuelt.

referencer:

[1] Gallistel CR, Fairhurst S, Balsam P (2004) The learning curve: implications of a quantitative analysis. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 101: 13124-13131.

[2] Krechevsky I (1932) "Hypotheses" in rats. Psychological Review, 39: 516-532.

[3] Pamir E, Chakroborty NK, Stollhoff N, Gehring KB, Antemann V, Morgenstern L, Felsenberg J, Eisenhardt D, Menzel R, Nawrot MP (2011) Average group behavior does not represent individual behavior in classical conditioning of the honeybee. Learning & Memory, 18: 733-741.

[første version 17-3-2012]