Uma história de aprendizagem operante Márcio Borges Moreira Lucas Couto de Carvalho Uma história de aprendizagem operante Márcio Borges Moreira Lucas Couto de Carvalho 2017 Instituto Walden4 www.walden4.com.br Instituto Walden4 Pesquisa, Educação e Qualidade de Vida Uma história de aprendizagem operante, 1a ed. Márcio Borges Moreira, Lucas Couto de Carvalho Brasília, Instituto Walden4, 2017 160 p. ISBN: 978-85-65721-12-7 1. Psicologia 2. Behaviorismo 3. Análise do Comportamento Capa: https://pixabay.com/pt/geometria-nada-cor-background-814743/ Fotografias: https://pixabay.com Diagramação, projeto gráfico e editoração: Márcio Borges Moreira Como citar este livro (normas da APA): Moreira, M. B., & Carvalho, L. C. (2017). Uma história de aprendizagem operante. Brasília: Instituto Walden4. Sumário Introdução ...............................................................................................................1 Sujeito experimental, ambiente, materiais e instrumentos ..................................... 3 Nível operante ......................................................................................................10 Treino ao bebedouro.............................................................................................23 Modelagem comportamental ................................................................................ 27 Reforço continuo (CRF) ........................................................................................41 Extinção operante .................................................................................................51 Restabelecimento da contingência de reforçamento............................................ 56 Discriminação de estímulos ..................................................................................62 Intervalo fixo .........................................................................................................83 Intervalo variável.................................................................................................105 Razão fixa ...........................................................................................................119 Razão variável ....................................................................................................136 i Sobre os autores Márcio Borges Moreira. Possui graduação em Psicologia pela Pontifícia Universidade Católica de Goiás (2002), mestrado em Psicologia pela Pontifícia Universidade Católica de Goiás (2005) e doutorado em Ciências do Comportamento pela Universidade de Brasília (2010). Foi professor da PUC-GO, professor, coordenador do curso de Psicologia e Superintendente de EaD do Centro Universitário IESB. É um dos autores do livro Princípios Básicos de Análise do Comportamento (Moreira & Medeiros, 2007). Atualmente é professor no Programa de Mestrado em Psicologia do Centro Universitário de Brasília (UniCEUB) e Diret o r d o I n s t i t u t o Wa l d e n 4 . C u r r í c u l o : l a t t e s . c n p q . b r / 4094892880820475 Lucas Couto de Carvalho. Graduação em Psicologia pelo Centro Universitário IESB (2013). Doutorando no Departamento de Ciências do Comportamento da Oslo and Akershus University College. Realiza estágio no Laboratório de Psicologia da Aprendizagem da Universidade Federal de São Carlos. Áreas de interesse: esquemas de reforçamento, controle temporal, práticas culturais. Currículo: http://lattes.cnpq.br/9598776043558008 ii Sobre o Instituto Walden4 Nossa missão Melhorar a qualidade de vida das pessoas através da integração entre conhecimento científico de ponta, excelência na formação profissional e tecnologia comportamental e instrumental de última geração. Desde 2013... Desde 2013 oferecemos serviços nas áreas de psicoterapia, formação complementar em Análise do Comportamento e aceleração da aprendizagem (autismo), entre outros. Primamos pela Prática Psicológica Baseada em Evidências científicas, isto é, nossos serviços são orientados por pesquisas científicas que atestaram a efetividade das técnicas e práticas psicológicas que utilizamos. Editora do Instituto Walden4 A Editora do Instituto Walden4 tem como objetivo divulgar conhecimento produzido sobre a Análise do Comportamento (ciência e i profissão). No intuito de democratizar o acesso ao conhecimento, muitos de nossos livros são disponibilizados gratuitamente. Todos os nossos livros estão disponíveis em formato digital online. Isso significa que em apenas alguns segundos você poderá estar lendo os livros publicados por nós que lhe interessarem. www.walden4.com.br ii Capítulo I Introdução Em quase todos os cursos de Psicologia do Brasil, senão em todos, os alunos realizam diversas atividades de laboratório, geralmente utilizando ratos como sujeitos experimentais, para aprenderem na prática princípios comportamentais derivados da abordagem psicológica chamada Análise do Comportamento. Durante essas atividades o aluno configura diferentes situações no ambiente do animal (geralmente em uma Caixa de Skinner) e pode acompanhar a aprendizagem deste em relação a essas novas situações. Neste livro você acompanhará o desenvolvimento de uma dessas histórias de aprendizagem: você acompanhará a história da ratinha Maricota, desde o seu primeiro dia no laboratório. Você verá, entre outras coisas, como um novo comportamento pode ser ensinado, !1 ou modelado; como um indivíduo aprende a emitir um comportamento em certos contextos e não em outros, dentre outros diferentes padrões comportamentais que são aprendidos em função de diferentes interações do indivíduo com seu ambiente. Para demostrar, de forma introdutória, como a aprendizagem deriva de interações entre um organismo e seu meio ambiente, este curso apresentará a história de condicionamento operante de comportamentos da ratinha Maricota. Além de contarmos essas história para você, inclusive apresentando vários gráficos, nós também a mostraremos: fizemos filmagens de várias sessões da ratinha Maricota ao longo de sua história de aprendizagem no Laboratório de Análise Experimental do Comportamento. Ao longo do livro você encontrará links para essas filmagens (vídeos do Youtube). Se você estiver lendo esse livro em um dispositivo conectado à internet, bastará que você clique sobre os links para acessar os vídeos. Caso você não consiga acessar os vídeos apenas clicando sobre os links, copie-os e cole-os na barra de endereços do seu navegador da internet. Ao longo do livro você poderá acompanhar a aprendizagem da ratinha Maricota nas seguintes condições experimentais: nível operante, modelagem, reforçamento contínuo, extinção, recondicionamento da resposta de pressão à barra, discriminação de estímulos, intervalo fixo, intervalo variável e razão fixa. O capítulo sobre razão variável não apresentará vídeos e resultados da ratinha Maricota, mas foi inserido para completar a descrição dos quatro principais esquemas de reforçamento intermitente. !2 Capítulo II Sujeito experimental, ambiente, materiais e instrumentos A história de aprendizagem operante descrita neste livro tem como protagonista, como sujeito experimental, a ratinha Maricota. Todo relato de pesquisa científica possui descrições do sujeito experimental, do local, ou ambiente, no qual a pesquisa foi realizada e dos materiais e instrumentos (ou equipamentos) utilizados na pesquisa. Essas descrições, relativas às atividades realizadas com a ratinha Maricota no Laboratório de Análise Experimental do Comportamento, são apresentadas a seguir. !3 Sujeito experimental Foi utilizada como sujeito experimental uma rata da raça Wistar, com 3 meses de idade no início das tarefas de aprendizagem (Figura 1). Nascido e criado em um biotério, o animal foi mantido em gaiola individual de policarbonato medindo 30x30x50cm, em ciclos de claro e escuro de 12 por 12 horas, com temperatura (25° C) e humidade relativa do ar (55%) constantes. O animal recebia 6g de alimento por dia para cada 100g de seu peso corporal. O animal era privado de água 24h antes de cada sessão experimental. Após cada sessão, o animal tinha livre acesso à água até o início do próximo período de privação. O sujeito experimental era ingênuo até o inícios das atividades realizadas (ou seja, ela nunca havia sido submetido aos procedimentos realizados). Figura 1. A ratinha Maricota. !4 Local As sessões experimentais ocorreram em um Laboratório de Análise Experimental do Comportamento próprio para o estudo com ratos. Equipamentos Foi utilizada uma caixa de condicionamento operante modelo ENV-007, fabricada por Med Associates Inc, com bebedouro localizado na centro de uma das paredes da caixa. O bebedouro era mantido mergulhado em uma cuba d’água localizada na parte externa da caixa. A cada acionamento do bebedouro, uma concha com cerca de 0,06 ml de água era introduzida na caixa e permanecia disponível por 3s. Após os 3s a concha se retraía, deixando a água fora do alcance do animal. Tanto a inserção da concha do bebedouro quanto sua retirada da caixa produziam o mesmo tipo de ruído, relativo ao acionamento do mecanismo (ver Figura 2). Figura 2. (1) motor do bebedouro; (2) concha com água; (3) exaustor. !5 Uma barra de respostas estava localizada à direita do bebedouro e outra à esquerda do bebedouro - apenas a barra da esquerda foi utilizada nas atividades realizadas (ver Figura 3). Localizada na parede oposta ao bebedouro, havia uma lâmpada que produzia a iluminação ambiente durante a sessão experimental. Localizada acima da barra da esquerda havia uma lâmpada que foi utilizada como estímulo discriminativo para a resposta de pressão à barra. Para o controle dos dispositivos da caixa de condicionamento operante (bebedouro, barras e luzes) e registro dos dados utilizou-se um micro-computador compatível com IBM-PC, uma interface modelo DIG-700P1 (fabricada por Med Associates Inc; ver Figura 5) e o software Schedule Manager (SOF-706, fabricado por Med Associates Inc). Figura 3. Caixa de condicionamento operante: (1) barra da esquerda; (2) barra da direita; (3) bebedouro; (4) luz utilizada como estímulo discriminativo. !6 A caixa de condicionamento operante era colocada dentro de uma caixa de isolamento acústico. Ao fundo da caixa de isolamento acústico havia um exaustor, utilizado para manter a temperatura interna da caixa e também produzir ruído branco. Para que as sessões pudessem ser filmadas, a caixa de isolamento acústico permaneceu com as portas abertas durante todas as sessões (Figura 4). Figura 4. Caixa de condicionamento operante dentro da caixa de isolamento acústico. Figura 5. Interface modelo DIG-700P1 !7 Materiais Um formulário de papel e caneta foram utilizados para o registro do nível operante. Esse formulário continha campos para identificação do sujeito experimental e da sessão: data, número do sujeito, número da caixa de condicionamento operante. O formulário continha também uma tabela com cinco colunas e 20 linhas: cada coluna correspondia a um comportamento registrado e cada linha a um minuto de sessão. !8 Está dirigindo ou preso no trânsito? Ouça a Rádio iW4. Preparando o almoço? Aproveite o tempo para aprender um pouco mais sobre Análise do Comportamento sintonizando na Rádio iW4. Enfim, a Rádio iW4 foi idealizada para que você possa aprender mais sobre Análise do Comportamento enquanto realiza atividades cotidianas que podem ser realizadas enquanto você ouve uma estação de rádio. Clique aqui para acessar nosso site e conhecer a Rádio iW4. www.walden4.com.br !9 Capítulo III Nível operante Agora que você já conhece as características do nosso sujeito experimental, a simpática ratinha Maricota, e está por dentro dos materiais, equipamentos e local utilizados para a realização das atividades de laboratório, é hora de iniciarmos o estudo das atividades propriamente ditas. Bom, antes de qualquer intervenção comportamental, qual a primeira coisa que fazemos? Se você pensou registro da linha de base do comportamento, então você acertou! É isso que veremos neste capítulo. !10 Definição Nível operante é o "nível de linha de base de um operante; a taxa com que uma resposta ocorre antes de ser reforçada" (Catania, 1999, p. 411). Quando vamos ensinar algum comportamento novo, primeiramente temos que saber quais comportamentos são emitidos pelo indivíduo antes do início do processo de ensino, em outras palavras, precisamos estabelecer (ou registrar) a linha de base dos comportamentos. Objetivo O objetivo desta atividade é estabelecer a linha de base da frequência das respostas de pressão à barra, limpeza, andar, erguer-se, farejar, ficar parado e morder. Essa primeira análise do repertório do indivíduo é essencial e tem como objetivo mensurar comportamentos emitidos pelo sujeito em seu primeiro contanto com a Caixa de Skinner. Isso nos permite comparar mudanças comportamentais entre antes e depois do procedimento de modelagem e outros procedimentos (por exemplo, antes - nível operante versus depois - CRF). Permite ainda verificar se a modelagem será eficaz para estabelecer um novo comportamento no repertório do sujeito e se a consequência (apresentação de água) manterá em alta frequência esse comportamento. Suponhamos, por exemplo, que tenham ocorrido cinco respostas de pressão à barra durante o registro de nível operante. Você, então, observa que ao final do procedimento de modelagem tenha ocorrido o triplo do número de respostas anteriormente registrado em nível operante. Poderíamos concluir que, após reforçar as respostas de pressão à barra, essa resposta ocorre com !11 maior frequência. Veremos nos próximos capítulos como a resposta de pressão à barra aumenta de frequência após a modelagem e como a frequência de outros comportamentos, registrados em nível operante com alta frequência, diminuem. Procedimento Para o registro do nível operante, o animal foi privado de água por 24 horas antes do início da sessão. O registro da frequência das respostas ocorreu logo após a ratinha Maricota ser colocada pela primeira vez na caixa de skinner. A frequência de cada resposta foi registrada durante os dez primeiros minutos em que a ratinha esteve na caixa. A cada minuto anotava-se na folha de registro quantas vezes cada tipo de resposta havia ocorrido. Uma folha de rascunho com os nomes de cada resposta registrada foi utilizada para facilitar a contagem minuto a minuto de cada resposta. Durante o registro de nível operante foram registradas as frequências das seguintes respostas: Pressão à barra: era registrada uma ocorrência desta resposta quando o animal tocava a barra com uma ou duas patas dianteiras ou com a cabeça, produzindo uma pressão na barra de tal forma que se ouvisse o “clique” característico do mecanismo em funcionamento da barra. Limpeza: era registrada uma ocorrência dessa resposta quando o animal esfregava as patas dianteiras na cabeça e/ou focinho e/ ou corpo, duas ou três vezes seguidas. Andar: era registrada uma ocorrência dessa resposta quando o animal se movia pela caixa. Cada ocorrência dessa resposta era registrada quando ele se movia após emitir qualquer outro tipo de resposta. !12 Erguer-se: era registrada uma ocorrência dessa resposta quando o animal levantava-se sobre as patas traseiras aproximando o focinho do teto ou do topo das paredes da caixa de skinner. Farejar: era registrada uma ocorrência dessa resposta quando o animal aproximava o focinho, enrugando-o, do piso ou das paredes da caixa experimental, sem contudo retirar as duas patas dianteiras do piso. Para contar uma nova ocorrência o animal deveria ficar sem farejar por pelo menos 2 segundos. Ficar parado: era registrada uma ocorrência dessa resposta quando o animal ficava imóvel. Cada ocorrência desse resposta era registrada quando ele permanecia imóvel após a ocorrência de qualquer outro tipo de resposta. Morder: era registrada uma ocorrência dessa resposta quando o animal mordia qualquer parte da caixa de skinner. Cada ocorrência dessa resposta é registrada quando ele mordia algo após a ocorrência de qualquer outro tipo de resposta. Essas respostas foram pré-selecionados anteriormente pelos pesquisadores antes do início do registro. Clique no link a seguir para acessar um exemplo de folha de registro do nível operante: CLIQUE AQUI PARA ACESSAR O vídeo a seguir ilustra algumas das respostas descritas acima (observação: o animal mostrado neste vídeo não é a Maricota): https:// www.youtube.com/watch?v=cw0xrFPiD0g (Exercício de laboratório: Registro do Nível Operante). Resultados A Figura 1 mostra o total de respostas de cada categoria do modo como foi colocada numa planilha do Excel para gerar o gráfico de barras. Na Coluna A estão os rótulos de cada categoria de resposta (e.g., andar, erguer-se, etc.) e na Coluna B estão os números de !13 ocorrências totais de cada categoria de resposta, isto é, quantas vezes cada resposta ocorreu durante os 10 minutos de registro. Figura 1. Totais registrados por resposta digitados em uma planilha do Microsoft Excel(c). O vídeo a seguir mostra a ratinha Maricota durante os dez minutos que foram realizados em Nível Operante: https://www.youtube.com/ watch?v=TdEl0DqHp_8 (Registro do nível operante). A Figura 2 mostra o gráfico gerado a partir dos dados mostrados na Figura 1. Como era esperado, as respostas mais frequentes foram a de farejar e a de erguer-se (ambos comportamentos exploratórios). Apenas uma resposta de pressão à barra ocorreu durante os dez minutos, o que era esperado também, pois, até esse momento, essa não é uma repostas característica do repertório de ratos, ao contrário das demais. Na Figura 2 temos no eixo horizontal (eixo X) os rótulos das categorias de resposta e no vertical (eixo Y) o total de respostas reg- istradas durante os 10 minutos. Esse total foi obtido simplesmente somando-se o total de respostas, de cada categoria, ocorridas a cada minuto. Criando esse gráfico de barras podemos visualizar !14 facilmente como Maricota se comportou durante os 10 minutos de registro do nível operante. Note a diferença entre o total de repostas de pressão à barra e o total das demais repostas. Figura 2. Gráfico de barras com os totais de ocorrências registrados por resposta. Outra maneira de visualizarmos, em forma de gráfico, o que aconteceu durante os 10 minutos de registro do nível operante é apresentando os dados de frequência simples, isto é, apresentando o número de vezes que cada resposta ocorreu em cada um dos 10 minutos de observação e registro. A Figura 3 mostra o total de respostas de cada categoria do modo como foi colocada no Excel para gerar o gráfico de frequência simples. Na Linha 1, colunas de B a H, estão os rótulos das categorias; na Coluna A, linhas de 2 a 11, estão os minutos; e nas colunas de B a H, linhas de 2 a 11, estão os !15 números de ocorrências das respectivas respostas nos seus respectivos minutos. Por exemplo, na Célula C6, temos o número de ocorrências da resposta "Limpeza" no minuto 5 (2 respostas). Figura 3. Frequência simples por resposta em uma planilha do Excel. A Figura 4 mostra o gráfico de linhas gerado a partir da tabela mostrada acima. Neste gráfico temos, portanto, a frequência simples (número de ocorrências por minuto) de cada categoria de respostas. No gráfico podemos ver como variou, de a minuto a minuto, o número de respostas para cada categoria de respostas. Podemos ver nesse gráfico, por exemplo, que houve mais respostas de farejar (linha de cor azul claro) durante os 5 primeiros minutos do que nos últimos cinco minutos, sendo que a maior frequência desse comportamento ocorreu no minuto 5, com um total de 9 respostas. !16 Figura 4. Gráfico de linhas de frequência simples por resposta. Talvez você esteja pensando: mas porque utilizar linhas e não barras como no primeiro gráfico. Essa é uma boa pergunta! No primeiro gráfico queríamos apenas comparar os totais de cada resposta. Sendo assim, gráficos de barras são mais adequados, facilitam a visualização. Neste segundo gráfico, de frequência simples, queremos não apenas ver as diferenças entre os números de respostas de cada categoria, mas queremos ver também as diferenças entre o total de respostas de cada categoria de minuto a minuto, denotando uma continuidade de um mesmo conjunto de respostas. Neste caso é preferível e indicado o gráfico de linhas. Há ainda uma terceira forma de visualizarmos os resultados do registro do nível operante. Essa forma é chamada de frequência acumulada das respostas. No gráfico de frequência simples mostramos o total de respostas a cada minuto, por isso essa frequência é chama!17 da de simples. Já na frequência acumulada, vamos somando o número de respostas a cada minuto - por isso ela é chamada de acumulada. Por exemplo, se vamos registrar a frequência simples de respostas de pressão à barra de uma ratinha durante dez minutos, registramos o total de respostas que ocorrem durante cada minuto. Se no primeiro minuto ocorrem 3 respostas e no segundo ocorrem 5 respostas dizemos que a frequência simples é 3 e 5 para o primeiro e segundo minutos. Tomando o exemplo anterior como base, se vamos calcular a frequência acumulada durante os mesmo dez minutos, somamos a frequência simples do minuto que acabou de se passar com a frequência simples do minuto anterior a esse. Se temos 3 respostas no primeiro minuto e 5 respostas no segundo minuto, dizemos que a frequência acumulada no segundo minuto é 8 respostas (3+5=8, temos 8 respostas ao final do segundo minuto). Se no terceiro minuto a frequência simples é de 10, temos então 18 respostas quando o terceiro minuto é finalizado (3+5+10=18). Se no quarto minuto a frequência simples é de 2 respostas, temos 20 respostas acumuladas ao final do quarto minuto (3+5+10+2=20) e assim por diante. A Figura 5 mostra o total de respostas de cada categoria do modo como foi colocada no Excel para gerar o gráfico de frequência acumulada. Na Linha 1, colunas de B a H estão os rótulos das categorias; na Coluna A, linhas de 2 a 11, estão os minutos; e nas colunas de B a H, linhas de 2 a 11, estão as frequências acumuladas das respectivas respostas nos seus respectivos minutos. Por exemplo, na Célula C6, temos a frequência acumulada da resposta "Limpeza" no minuto 5 (5 respostas no total: 0+0+0+3+2). !18 Figura 5. Frequência acumulada por resposta em uma planilha do Excel. A Figura 6 mostra o gráfico de frequência acumulada das respostas registradas durante os 10 minutos de registro do nível operante. O gráfico de frequência acumulada é interessante porque ele nos mostra de uma maneira bem fácil de visualizar tanto o total de respostas (basta olhar no minuto 10) quanto a aceleração de cada resposta. Como as frequências de cada minuto vão sendo somadas, quanto mais respostas em um determinado minuto, mais a linha fica inclinada (quanto mais inclinada a linha em um determinado intervalo de tempo, maior o número de respostas naquele intervalo de tempo). Da mesma forma, quanto menos respostas, menor é a inclinação da linha. Nos intervalos de tempo nos quais a linha em um gráfico de frequência acumulada está horizontal, sabemos que não houve respostas naquele intervalo, pois, para linha ficar horizontal no gráfico, é preciso somar zero (por exemplo 0+0+0 ou 1+2+0+0+0 ou 1+2+0+0+0+3+2). No Eixo X (horizontal) da Figura 6 estão representados os minutos e no Eixo Y (vertical) a frequência acumulada de cada categoria de resposta. Os rótulos (nomes) de !19 cada categoria estão indicados na legenda de cores logo abaixo do gráfico propriamente dito. Figura 6. Gráfico de frequência acumulada por resposta. Note no gráfico da Figura 6, por exemplo, que a linha mais inclinada, e que atinge a maior altura é aquela que representa a frequência acumulada das respostas de farejar (linha azul claro). Veja que a linha que representa as respostas de pressão à barra permanece horizontal em quase todo o gráfico. Podemos ver também, por exemplo, que a partir do minuto 5 há uma aumento (uma aceleração) no número de respostas de erguer-se: veja que do minuto 5 para o minuto 6 a linha que representa a frequência acumulada dessas respostas fica mais inclinada, indicando aumento na frequência das respostas. A partir do minuto 7, essa mesma linha fica quase horizontal, indicando redução na seu frequência desse intervalo de tempo em diante. !20 Discussão O objetivo de se fazer o registro do nível operante era estabelecer a linha de base dos comportamentos de pressionar a barra, erguer-se, limpeza, morder, andar, farejar e ficar parado. O objetivo foi atingido com sucesso, já que esses dados foram coletados corretamente. À exceção do comportamento de pressionar a barra, os demais comportamentos cujas frequências foram registradas já faziam parte do repertório comportamental do animal. Esse fato é indicado pelos resultados, já que esses comportamentos ocorreram em maior frequência que o comportamento de pressionar a barra. Explorar novos ambientes é uma característica dos seres vivos animais. Um dos sentidos mais importantes dos ratos é o olfato, já que são praticamente míopes. Os resultados encontrados também corroboram essa informação, já que o ambiente caixa de condicionamento operante era novo para o animal e o comportamento que ocorreu em maior frequência foi o de farejar o ambiente, seguido pelo comportamento de erguer-se e depois pelo comportamento de andar pela caixa. Esses resultados serão importantes para verificarmos o efeito de se apresentar água para o animal após ele emitir respostas de pressão à barra, já que poderemos comparar a frequência desses comportamentos antes e depois de inserirmos a apresentação de água após as respostas de pressão à barra. !21 Cursos online auto-tutoriais O Instituto Walden4 disponibiliza cursos online auto-tutoriais. Nos cursos, os alunos contam com textos, vídeos e exercícios corrigidos imediatamente pelo próprio computador. Todos os cursos geram certificado de conclusão digital no formato PDF. Clique aqui para acessar nosso site e conhecer nossos cursos online. www.walden4.com.br !22