Capítulo 7 - Aprendizagem

7.1 A natureza da aprendizagem

Costuma-se discutir a aprendizagem como se fosse algo separado de todas as outras formas de comportamento. Em parte, isto é largamente devido à preocupação da Psicologia Experimental com os modos pelos quais surgem novos padrões de comportamento e com os meios usados por homens e animais para resolver problemas. No passado, os que estudavam Psicologia Comparada, dedicaram esforços consideráveis ao estudo das capacidades de aprendizagem em ratos de laboratório. Em anos mais recentes, entretanto, passaram a diversificar seus interesses para incluir experimentos sobre animais tais como peixes siameses de briga, frangos e chipanzés. Desde então, os psicólogos e os especialistas em comportamento animal vêm aprendendo uns com os outros e descobrindo que os animais exibem muitos tipos de modificações adaptativas de seu comportamento, tanto no laboratório como no campo.

Geralmente, define-se a aprendizagem como sendo uma mudança adaptativa no comportamento de um individuo como resultado da experiência. Envolve o sistema nervoso central (pelo menos nos metazoários) e é mais ou menos permanente. Essa definição requer algumas especificações. Em primeiro lugar, ela permite que algumas pessoas considerem o comportamento como dividido em partes que tem seus mecanismos constituídos pelo ambiente e partes (instintos) que não os têm. Essa dicotomia é irrealista e existem algumas mudanças adaptativas no comportamento, que a maioria das pessoas não consideraria aprendizagem. Por exemplo, se um inseto negativamente fotático for mantido no escuro por longo período, pode tornar-se positivamente fotático. Ao experimentar um ciclo claro-escuro invertido, por uma semana ou mais, muitos animais alterarão as fases de seus períodos de atividades e manterão essa modificação, sob condições de iluminação constante, durante alguns dias pelo menos. Em animais muito jovens, os padrões comportamentais podem desenvolver-se paralelamente ao crescimento dos músculos, de suas conexões nervosas, etc. Dessa forma, pode parecer que um girino está “aprendendo a nadar” ou um pássaro “aprendendo a voar”, quando na verdade essas modificações dependem do desenvolvimento de efetores de suas conexões nervosas. Tal maturação dos padrões comportamentais depende, de modos que são ainda pouco entendidos. De feedback ambiental. Recentemente tem ocorrido um crescente interesse no desenvolvimento dos aspectos sensoriais do comportamento, resultando na noção de que a experiência antes de terminar a incubação, ou antes do nascimento, é importante para o comportamento futuro. A retina dos pintinhos começa a responder a luz cerca de oito dias antes de saírem do ovo e, se os ovos são expostos a uma luz intermitente, após saírem do ovo os pintinhos exibem uma tendência maior a se aproximarem da fonte de luz. Também já foi demonstrado que filhotes de pato, de algumas espécies pelo menos, aprendem as características do chamado materno antes de saírem do ovo.

Assim, pode ser muito difícil definir a experiência que resulta em alterações adaptativas do comportamento. Ademais, os diversos fenômenos que são comumente descritos como tipos de aprendizagem podem ter diferentes mecanismos neurofisiológicos subjacentes. É evidente que algum tipo de traço de memória, ao qual o animal pode recorrer no futuro, fica estabelecido dentro do sistema nervoso central. Há bastante evidência de que a aprendizagem se inicia com a memória a curto prazo. No decorrer de aproximadamente uma hora após o treinamento, os mamíferos podem ter sua memória destruída por choques de tipos variados, mas após esse período, o tratamento não surte efeito. Um polvo pode aprender a pegar um caranguejo apresentado juntamente com alguma figura, um quadrado por exemplo, e rejeitar outro, apresentado com alguma outra figura. Normalmente, essa aprendizagem dura alguns dias; mas se forem seccionadas as conexões entre o lobo vertical e o resto do cérebro, a aprendizagem dificilmente dura mais que dois minutos. A operação parece remover os depósitos de memória a longo prazo. Pensa-se que a memória a curto prazo seja constituída de alterações temporárias, principalmente de natureza elétrica, nas sinapses das células nervosas. Por outro lado, acredita-se que a memória a longo prazo envolva alterações bioquímicas nas células nervosas, acompanhadas talvez do desenvolvimento de novos contatos entre as células. Uma prova ilustrativa do papel da aprendizagem é a do isolamento, na qual o animal é criado só, longe de membros de sua espécie e impedido de os ver, ouvir ou cheirar. Isso evita a experiência que o animal poderia adquirir dos outros, mas não impede que o animal experimente seus próprios movimentos ou seus próprios sons, por mais desorganizados que possam ser. Evitar isso exigiria que o animal fosse anestesiado, ensurdecido e assim por diante, com procedimentos que dificilmente o tornariam um sujeito adequado, a partir do qual se pudessem obter conclusões sensatas. Na verdade, esta auto-experiência parece ser muito importante na formação de muitos padrões comportamentais. Assim sendo, neste contexto, os experimentos do tipo chamado Kaspar Hauser não são tão conclusivos quanto muitas pessoas chegaram a pensar, todavia, continuam valiosos e são indispensáveis em estudos de privação social.

7.2 habituação

De modo geral, os animais jovens reagem à estimulação forte afastando-se dela. A um ruído intenso ou um lampejo de luz, um filhote de pássaro se encolhe ou um gatinho foge. Mas se tal estimulação for repetida, a resposta do animal se enfraquece gradualmente. Ao invés de fugir, o gatinho se imobiliza e, mais tarde, apenas mexe as orelhas, diante do estímulo. O animal aprende a não reagir, desde que o estímulo não seja acompanhado de conseqüências desagradáveis. Tornou-se habituado. Isso é claramente vantajoso, já que as atividades de vida do animal seriam continuamente interrompidas se reagisse sempre a tais estímulos. O animal aprende que esses estímulos não lhe são nocivos e continua suas outras atividades, provavelmente de maior importância biológica.

A habituação é algo que acontece essencialmente no sistema nervoso: não é uma adaptação sensorial ou qualquer processo análogo. Contudo, a distinção nem sempre é fácil: para isso, pode-se variar o estimulo e observar se a resposta reaparece; se reaparecer, o efeito original era habituação, uma vez que o órgão sensorial continua igualmente capaz de captar o estímulo, especialmente se a resposta ocorrer mesmo diante de estímulos mais fracos. Os primeiros experimentos, que fundamentaram a idéia de habituação, envolviam as reações de um caramujo rastejando em uma prancha, sobre a qual um determinado peso caía de uma altura fixa. Após várias repetições dessa estimulação a resposta do caramujo de recolher-se à casca desaparecia e o animal então exibia respostas pouco intensas à queda do peso. Entretanto, a reação reaparecia imediatamente quando o peso ou a altura eram modificados.

É tentador pensar em habituação como um processo relativamente simples – afinal, habituamo-nos a muitas novidades sem qualquer esforço consciente. Hinde foi o primeiro a demonstrar que ela pode envolver muitos processos. Ele estudou a habituação de tetilhões cativos a modelos de coruja e corujas empalhadas. A resposta dos tentilhões a algum predador, como uma coruja, é avançar em bando sobre o mesmo, na tentativa de expulsá-lo. Esse avanço é acompanhado de chamados característicos que atraem os tentilhoes ou outros pássaros também, ao local. Na primeira apresentação da coruja empalhada, a freqüência de chamados atingiu um pico após 2 a 3 minutos. Se a coruja era apresentada outra vez no dia seguinte no mesmo horário, a freqüência de chamados atingia então apenas a metade da do dia anterior, mostrando a ocorrência de habituação, embora dessa vez os tentilhões começassem a chamar mais cedo. Os tentihões reagem também a um modelo de coruja sem olhos, mas responderão muito melhor a esse modelo se forem antes expostos a outro dotado de olhos. Assim, a habituação não é uma diminuição generalizada dos mecanismos de resposta, mas pode intensificar alguns aspectos de responsividade. Geralmente, a habituação ocorre mais ou menos especificamente diante de certo grau de generalização. Por exemplo, após a habituação a uma coruja empalhada, pode-se notar nos tentilhões alguma redução na freqüência de chamados, diante de um cão empalhado. A habituação pode ser específica a determinadas situações: Lorenz descobriu que gansos cinzentos habituados a seus cães, atacavam-nos quando estes apareciam em lugares inesperados.

7.3 Condicionamento

A designação “condicionamento” abrange todos os tipos de aprendizagem que envolvem nitidamente a associação entre algum tipo de recompensa ou punição e a resposta que o animal executa. Pavlov descobriu o que ficou conhecido como reflexo condicionado em animais. Um estímulo sonoro, como uma campanhinha ou um diapasão, exerce um efeito pouco discernível sobre um cão. Se o cão receber alimento imediatamente após o estímulo sonoro toda vez que este ocorre durante um certo período de treinamento, finalmente salivará diretamente à audição do som, mesmo que não lhe seja dada comida alguma. A salivação tornou-se uma resposta condicionada, evocada por um estímulo que anteriormente era neutro. A comida age como um reforço para o processo de aprendizagem. Subsequentemente, se o estimulo sonoro for apresentado repetidas vezes sem o alimento, a resposta desaparece gradualmente: um fenômeno conhecido como extinção.

O condicionamento operante ou instrumental é muito semelhante ao condiconamento clássico. Difere principalmente pelo fato de ser uma resposta voluntária do animal, que produz o reforço. Inicialmente, o animal não tem expectativa de recompensa quando executa a ação. Esse tipo de aprendizagem foi amplamente estudado em laboratório pelo psicólogo americano B. F. Skinner, que desenvolveu  um equipamento especial conhecido como caixa de Skinner, usado comumente com animais como o rato e o pombo. Os pombos, que tendem a bicar todo tipo de estímulos, mais cedo ou mais tarde bicam um disco no painel frontal da caixa, ativando um solenóide, que libera um fragmento de milho próximo aos pés da ave. O pombo logo “descobre o truque” e continua a bicar o disco. Uma vez estabelecida a resposta, o reforço não precisa ser dado a cada bicada, mas, por exemplo, a cada dez bicadas, ou a intervalos de tempo regulares ou mesmo irregulares. Sabe-se que os pombos continuam a bicar quando reforçados apenas a cada 800 bicadas. A aprendizagem com reforço parcial desta natureza é muito difícil de extinguir – isso é bem conhecido pelas pessoas que projetam os caça-níqueis, nos quais parte da resposta condicionada é colocar dinheiro na máquina!

O reforço, tanto no condicionamento clássico como no operante, não precisa ser uma recompensa, pode ser uma punição, tal como um choque elétrico ou algum outro estímulo aversivo. Está provado à saciedade que muitos animais insetívoros, tais como pássaros, rãs e sapos, aprendem rapidamente a evitar insetos desagradáveis, seja porque picam ou porque contêm toxinas nos tecidos do corpo. Insetos que apresentam listras amarelas e pretas, como algumas varejeiras, beneficiam-se de sua semelhança com as vespas. Um encontro entre um pássaro e um inseto inapetecivel como a borboleta monarca, fixa uma aversão por este e outros tipos de borboletas que tenham o mesmo padrão de colorido, embora mais apetecíveis.

As técnicas de condicionamento fornecem métodos muito sensíveis para o estudo da percepção sensorial. As abelhas foram condicionadas em laboratório, sendo expostas a um certo odor e em seguida tocadas nas antenas com água açucarada. Desse modo, eliciava-se a extensão da probóscide e a alimentação, de tal forma que uma resposta condicionada (classicamente) passou a ocorrer apenas ao cheiro. A discriminação entre aquele cheiro e outros semelhantes foi então estudada através da ocorrência da resposta condicionada. Usando-se o condicionamento operante, a visão de cores foi estudada em pombos, treinados a bicar um disco iluminado por uma luz de determinado comprimento de onda, até atingir uma freqüência estável de respostas. O comprimento de onda foi então gradativamente alterado até que a freqüência de respostas diminuísse abruptamente, indicando que a ave estava começando a reconhecer uma diferença no comprimento de onda. Em um estudo sobre a capacidade de discriminar objetos de condutividade diferente, peixes elétricos foram condicionados a nadar em direção a um tubo de cerâmica porosa, atrás do qual estava colocado alimento. Após o treinamento os peixes distinguiram entre um tubo com água do aquário e outro com parafina. Refinando-se o processo de treinamento, foi possível demonstrar que os peixes podiam perceber uma barra de vidro de 2 mm de diâmetro oculta  no pote poroso, mas não uma outra de 0,8 mm de diâmetro.

Para estudar a percepção pode-se usar o reforço como um parâmetro a ser variado. Tentilhões machos aprenderão a saltar em direção a um poleiro especial para desligar  uma gravação de chamados de bando. Podem também ser condicionados a produzir o mesmo tipo de respostas para poder ouvir o canto de outro tentilhão. À primeira vista, pode parecer surpreendente que chamados e cantos possam agir como reforço, mas estímulos visuais podem agir da mesma forma. Peixes siameses de briga podem ser treinados a nadar através de um aro em troca da “recompensa” de poderem exibir-se a si próprios em um espelho; tentilhões listrados machos consideram a visão de suas parceiras recompensa suficiente para uma resposta de saltar ao poleiro, e macacos rhesus mantidos em uma jaula pouco iluminada pressionarão uma alavanca repetidas vezes para poderem abrir uma janela e olhar para outro macaco ou mesmo para uma sala vazia.

Para psicólogos como Skinner é de grande interesse que novos padrões comportamentais possam ser formados pelo condicionamento operante. Este é o tipo de processo de aprendizagem que tem sido explorado há séculos pelos treinadores de animais. Bichos de circo têm sido treinados a sentarem-se e pedir, saltar aros em chamas e assim por diante. Mais recentemente, pombos forma ensinados a jogar tênis de mesa e patos a tocar piano com seus bicos; golfinhos foram treinados a executar acrobacias e, ao que se diz, a colocar minas magnéticas em cascos de navios. Ademais, não há duvida de que muitos padrões de respostas humanas são constituídos por meio de processos semelhantes de condicionamento, nos quais o reforço pode ser algo tão nebuloso como a aprovação social de modo geral ou o aumento da auto-estima. Atributos como esses, entretanto, são difíceis ou impossíveis de serem medidos, o que dá à teoria skinneriana um reduzido valor explanatório em situações de tal complexidade.

7.4 Aprendizagem latente

O comportamento no qual parece estar faltando o reforço óbvio e imediato foi denominado aprendizado latente. O fato de o reforço não ser óbvio não significa que não exista ou que a aprendizagem latente seja, de algum modo, diferente do condicionamento; é um termo de conveniência e não descreve um mecanismo comportamental diferente. Via de regra, os animais aprendem muito rapidamente a reconhecer características de seu ambiente, quando estabelecem seus territórios. Posteriormente essa informação é de grande valia para animais como camundongos e pássaros, para evitar predadores, obter alimento e localizar seus parceiros sexuais; entretanto, parece ser obtida pela primeira vez como “mera experiência”.

As vespas solitárias aprendem as características das cercanias para identificar os buracos de seus ninhos. A vespa, Philanthus triangulum, por exemplo, cava um buraco ao qual retorna com abelhas cujos corpos paralisados lá deposita, como um estoque de alimento para a larva que sairá do ovo que pôs. Ao deixar o buraco para caçar outra abelha, pode fazer um vôo de orientação de uns trinta segundos de duração de duração. Esse vôo é feito especialmente após ocorrerem perturbações nas adjacências do ninho. Se um grupo de objetos é colocado em círculo à volta do ninho antes de sua saída e for, depois, afastado para o lado enquanto ela estiver fora, ao retornar a vespa procurará o ninho no meio do círculo, agora em outra posição. Experimentos como esse podem, ademais, sugerir como é organizado o mundo perceptivo do inseto. É evidente que a vespa reconhece mais as configurações, como círculos, do que os objetos que as compõem. A “circularidade” é reconhecida mesmo quando se reduz o numero dos objetos componentes do circulo, de dezeseis para oito (mantendo o mesmo diâmetro). Outras vespas aprendem a reconhecer aspectos dos arredores, mais afastados do ninho, como se fossem dispostos em uma série de círculos tendo o ninho como centro. O reconhecimento desses objetos, entretanto, é aprendido em ocasiões outras que a do vôo de orientação. Desse modo o inseto tornar-se-á capaz de aprender em tempo muito curto, e reter por diversos dias a memória do que aprende.

7.5 “Imprinting”

É freqüente ocorrerem na vida de um individuo, períodos sensíveis durante os quais certas coisas podem ser aprendidas e tornar-se depois relativamente fixas e resistentes a alterações. A aprendizagem do canto entre os pássaros é um exemplo: o período sensível ocorre próximo ao final do primeiro ano, nos tentilhões; e após o décimo terceiro mês parece não ocorrer mais nenhuma aprendizagem. Animais novos, como cães e macacos rhesus, privados de companhia durante os primeiros meses de vida, exibem efeitos tão duradouros sobre seu comportamento que na vida adulta, podem exibir comportamento anti-sociais em relação aos membros da mesma espécie. Há um período sensível bem delimitado entre os pintinhos, logo após saírem do ovo; tal como ocorre com filhotes de ganso e de pato, aprendem a aparência visual e os chamados típicos dos pais, e que passam a seguir, a partir de então. Esse processo foi denominado imprinting por Lorenz. Quando não se permite que filhotes de ganso vejam os pais, mas, ao invés, deixa-se que vejam um ser humano ou uma caixa que se move, passam, a partir de tal momento a segui-los. Esse processo foi demonstrado com patinhos seguindo caixas de fósforo e com filhotes de lagópode seguindo armações de lona que se moviam.

Já se pensou que o imprinting era uma forma de aprendizagem restrita aos primeiros 1  ½ dias de vida do animal. Atualmente é entendido como um processo no qual o animal aprende a reconhecer as características de seu ambiente imediato, de modo a poder discriminar qualquer característica nova ou estranha que deva evitar. Pintinhos criados juntos, por exemplo, realizarão o processo de imprinting entre eles e não seguirão uma figura não familiar. Um pintinho criado em isolamento, entretanto, tem seu período sensível aumentado. É importante salientar que resposta de seguir não é o imprinting, mas apenas um meio de medí-lo. Geralmente, um pintinho emite chamados de prazer quando está junto do objeto de imprinting e de desconforto quando está separado do mesmo. Também esses chamados podem ser usados para o estudo do imprinting.

Anteriormente se pensava que o imprinting determinaria a escolha de um parceiro quando o animal atingisse a idade adulta. Essa idéia é pelo menos parcialmente verdadeira, já que existem muitos relatos de aves criadas por seres humanos, que exibem comportamento de corte diante deles. Alguns patos criados por pais substitutos de espécies diferentes tentarão cortejar parceiros da espécie substituta, frequentemente ignorando parceiros de sua própria espécie; já outros patos criados em situações análogas demonstram preferência por sua própria espécie. A experiência ocorrida durante a adolescência é capaz de alterar a preferência sexual adquirida durante o imprinting precoce.

7.6 Aprendizado por insigth

Há alguns processos de aprendizagem nos quais o animal produz um novo tipo de respostas por meio de insigth, um fenômeno que depende muito das capacidades perceptivas. Embora nem sempre isso seja verdadeiro, o uso de instrumentos pode constituir um exemplo de aprendizagem por insigth. Quando se mostram a chipanzés, bananas que estejam fora de seu alcance, eles frequentemente se mostram capazes de empilhar caixas e galgá-las ou de emendar varas para poder alcançar o alimento. Tal resolução de problemas parece requerer que o animal perceba de alguma forma o que deve ser feito. O mero ensaio e erro não é suficiente para explicar esse comportamento: a formação de conceitos deve necessariamente ser envolvida. Todavia, sem se conhecer a história prévia do animal fica difícil assegurar que tal resposta é nova. No campo, observou-se que os chipanzés são capazes de usar varetas para retirar cupins dos ninhos. Também se observou que são capazes de usar varas como projéteis para afugentar um leopardo empalhado. Respostas desse tipo podem ser difundidas por imitação. Um macaco japonês que desenvolveu o hábito lavar batatas doces antes de comê-las, foi imitado por seus companheiros e um ano mais tarde esse comportamento tornou-se uma atividade normal para metade do bando.

A resolução de problemas por animais, devida à formação de algum conceito simples, tem sido evidenciada mais claramente em estudos de laboratório. A um animal são apresentados repetidamente dois objetos, de modo que deslocando um deles descobre uma porção de alimentos. Após 100 repetições deste teste, com diferentes objetos, macacos rhesus começam a fazer escolha correta já na segunda apresentação de cada teste. Eles melhoram gradativamente seu desempenho e após cerca de 300 tentativas quase invariavelmente escolhem corretamente já na segunda vez. Aprenderam o principio envolvido. Os sagüis podem aprender o mesmo, embora mais lentamente, enquanto ratos e gatos apresentam lentidão ainda maior. Foram feitas algumas tentativas para ensinar chipanzés a falar mas nunca se conseguiu deles mais que algumas poucas palavras. Um sucesso maior foi obtido ao ensinar linguagem de sinais a chipanzés, com a qual os animais não só conseguiram nomear uma grande variedade de objetos, como também demonstraram ter entendido conceitos como “bonito”, “sujo”, “verde” e outros.