파블로프와 조건반사, 고전적 조건형성의 기능, 주요 현상

무더운 여름이 가고, 가을 청명한 하늘처럼 밝은 내일을 꿈꾸며, 소개해드릴 오늘의 주제는 파블로프와 조건반사, 고전적 조건형성의 기능과 그에 따른 주요 현상에 대해서 알아보려고 합니다.

참조 : 파블로프의 개실험

파블로프와 조건반사

고전적 조건형성에 관한 연구는 20세기 초 소화과정을 연구하던 러시아의 생리학자 파블로프(Pavlov)의 실험에서 시작되었다. 그는 개의 침샘에 연결된 관을 사용하여 개의 침분비 현상이 먹이가 입에 들어오면 자동적으로 일어나는 반사적인 반응임을 입증했다. 그런데 실험이 진행되면서, 이상 현상이 발생했다. 그것은 개가 입속에 먹이가 있을 때뿐 아니라 먹이가 담겨 있는 그릇을 볼 때에도, 또 먹이를 주곤 하던 실험자의 모습만 보아도 침을 흘리기 시작했던 것이다. 나중에는 실험자가 실험실 문을 여는 소리만 들어도 침을 흘리게끔 되었다. 침 분비를 일으키는 물리적 자극이 없는데도 침이 흘러나오는 이 현상을 파블로프는 심적 분비(psychic secretion)라고 부르고는 이를 체계적으로 연구했는데, 그 연구상황은 이렇다. 개에게 종소리를 들려주고, 이때 개는 소리가 나는 쪽으로 머리를 돌리거나 약간 움직이긴 하겠지만 침을 흘리지는 않는다. 종소리를 울린 지 몇 초 후에 먹이를 주면, 개는 먹이를 먹으면서 침을 분비한다. 몇 분 후에 또 종소리를 들려주고는 먹이를 준다. 이런 일을 수십 차례 되풀이하고 난 후, 종소리만 들려주고 먹이는 주지 않는다. 그러면 이 개는 먹이가 없음에도 불구하고 침을 분비한다. 여기서는 4가지 반응양상이 나타나는데, 학습되지 않은 자동적인 것으로서 무조건 반응(UCR), 무조건 반응을 일으키는 무조건 자극(UCS), 무조건 자극에 대하여 무조건 반응이 일어나는 것인 무조건 반사(UCX)이다. 이때 발생한 것은 조건 자극(CS)이며, 새롭게 형성된 반응을 조건반응(CR)이라고 한다. 조건 자극에 대해 조건반응이 일어나는 것이 조건 반사(CRX)이다.

 

고전적 조건형성의 기능

개가 종소리에 침을 흘리게 만드는 것이 고전적 조건형성이라면, 도대체 그것이 우리 인간과 무슨 관련이 있을까? 살펴보면, 겉으로는 사소해 보이지만 고전적 조건형성의 본질적인 기능은 유기체가 두 사건들 사이의 관계성을 학습하여 앞으로 닥쳐올 일에 대한 준비를 할 수 있게 하는 것이다. 즉, 대개 CS가 UCS에 선행하여 제시되기 때문에 학습 후에는 CS가 UCS의 출현을 예고하는 신호가 되고, 따라서 유기체는 그 UCS에 대비할 수 있다. 예를 들면, 종소리에 전기충격이 뒤따른다면, 개는 종소리가 들리면 도망을 가거나 몸을 웅크려서 전기충격이 주는 고통을 최소화하는 등의 방어행동을 취할 수가 있다. 우리는 번개가 치면 잠시 후 고막을 때리는 천둥소리가 들릴 것에 대비하여 미리 귀를 막을 수 있다. 또 아프리카의 영양들은 사자의 냄새가 어디선가 흘러오면 미리 멀리 달아날 수 있다. 이 경우에는 고전적 조건형성이 영양의 생명을 좌우하는 결정적인 역할을 하는 것이다. 이것의 형성이 가능한 동물이 불가능한 동물보다 생존에 훨씬 더 유리한 입자에 있음은 쉽게 알 수 있다. 하지만 고전적 조건형성이 가끔씩 적응에 지장을 줄 때도 있다. 특히 공포나 혐오 같은 정서가 학습된 경우 그러하다. 예를 들면, 어릴 때 물에 빠져 죽을 뻔했던 사람은 나중에 수영을 싫어하게 되고 물이 이때 CS로, 그리고 죽음의 공포가 UCS로 작용하여 물가에 가면 두려움이 느껴지게 되기 때문이다. 이라크전 참전 용사들이 사회에 돌아와서 잘 적응하지 못하고 외톨이가 되거나 난폭한 행동을 하고, 심지어는 자살까지 하는 일이 미국에서 사회문제화 되고 있고 이들은 축제에서의 폭죽소리 조차 두려워하기도 한다. 이때 폭죽소리가 CS가 되어 CR을 유발하는 것이다.

 

주요 현상

첫째, 조건 반응을 습득하게 되는 주요 원인이 있는데, 5가지에 대해 설명하겠다. 우선, CS와 UCS가 빈번히 짝지어질수록 CS는 CR을 더 쉽게, 더 많이 일으킨다. 두 번째는, CS와 UCS 사이의 시간적인 관계가 중요하며, 다음으로는 CS와 UCS 사이에는 근접성이 있어야 한다. 그리고, UCS가 얼마나 일관성 있게 CS에 뒤따르는가, 즉 CS-UCS 수반성도 CR의 습득을 좌우한다. 마지막으로, 학습의 속도는 어떠한 CS와 UCS가 사용되는가에 따라 달라진다. 다음으로 조건반응이 적용 하는 것을 알아보자 예를 들어 개에게 종소리에 대한 침 분비 반응을 잘 학습시키고 난 후, 종소리만 들려주고 먹이를 주지 않는 시행을 거듭하면 침 분비 반응은 점차 감소하다가 결국 중단되기에 이른다. 이 개는 종소리가 더 이상 음식에 대한 신호가 아님을 학습한 것으로 이처럼 CS가 UCS 없이 되풀이하여 제시되면 CR이 점차로 사라지게 되는 것을 조건반응의 소거라고 한다. 하지만 소거된 CR도 일정한 휴식기간 후 CS를 제시하면 다시 나타나는 것을 자발적 회복이라고 하며, 잠시 억압되어 있었음을 알 수가 있다. 다음으로 자극의 일반화로 실제반응은 동일하지 않고 비슷한 상황이 되어 조건이 충족하게 되면 기존의 CS가 아닌 자극에 대해서도 CS와 충분히 비슷하기만 하면 CR이 나타나는데, 이런 형상을 앞서 소개한 자극 일반화라고 한다. 새로운 자극에 대한 CR은 원래의 CS에 대한 것보다는 약하며, 새로운 자극이 원래의 CS와 달라질수록 CR은 점차 감소한다는 것이다. 학생들이 시험공부를 하는 장소가 실제 시험장소와는 다르지만 그래도 시험을 잘 치를 수 있는 것은 바로 자극 일반화 덕택이라고 할 수 있다.

 

오늘 소개한 내용을 통해 파블로프의 개 실험을 통해 많은 인간의 자극들과 그에 따른 반응들에 대해 살펴보았다. 우리가 내담자들을 상담 하거나 대할 때 이것을 적용하여, 그들의 외상적 스트레스를 해소하여 주고, 비슷한 상황을 만들어 적용시켜 실생활에 적용해 보도록 하자.