Mantıklı Sıçanlar Pavlov’un Sıçanlarına Karşı

Mantıklı Sıçanlar Pavlov’un Sıçanlarına Karşı

Science dergisinin Şubat 2006 sayısında Blaisdell, Sawa, Leising ve Waldmann imzasıyla çıkan makale karsılaştırmalı psikoloji alanında halen süren bir tartışmayı da beraberinde getirdi. Blaisdell ve arkadaşları deneylerinden hareketle sıçanların kendi eylemlerinin sonucundaki olayları sadece gözlemledikleri olaylardan ayırt etme ve böylelikle nedensel mantık yürütme yetisine sahip olduğunu iddia ediyorlardı.  Bu büyüklükte bir iddiaya karşı argüman olarak birçok bilim adamı bahsi geçen deney sonuçlarının sıçanların mantık sahibi hayvanlar olduğunu zorunlu olarak göstermediğini ileri sürdü. Bu tartışmanın saflarını ve argümanlarını daha ayrıntılı anlatmadan önce deneyin kendisine bir göz atalım.

Blaisdell ve ark. deneylerinin ilkinde sıçanlara ışık (I) ve zil sesi (Z) uyaranlarını ve ışık –yemek (Y) ikilisini her iki durumda da ışık önce gelecek şekilde verdiler (I-->Z, I-->Y, bkz. Figür 1). Yazarların burada bekledikleri, sıçanların ışığı hem zilin hem de yemeğin öncülü ya da nedeni olarak algılamalarını sağlamaktı. Bu eğitim dizaynına “Ortak Neden” dizaynı denmektedir. Bu sürecin sonunda sıçanlar zil sesini duyduklarında ortak neden olan ışıktan dolayı beslenme kabında yemek bekleyeceklerdir. Buna karşılık aynı sıçanlar beyaz gürültü uyaranının (B) doğrudan yemekle eşlendirildiğini öğrendiler (B-->Y, Figür 1). Bu eğitime de “Doğrudan Neden” ismi verilmektedir. Test fazında deneklerin 4 koşulda yemek beklentileri (beslenme kabına giriş sayısı) test edildi. İlk koşulda sıçanlar zil sesini gözlemlediler (Ortak Neden-Gözlem, ON-G); ikinci koşulda sıçanlara beyaz gürültü verildi (Doğrudan Neden Gözlem, DN-G). Diğer iki koşul için test kafeslerine sıçanların ön ayaklarıyla basabilecekleri levyeler ilave edildi. Bu iki koşulun ilkinde sıçanlar levyeye bastıklarında zil sesini harekete geçirebildiler (Ortak Neden-Müdahale, ON-M), ve diğerinde levyeye basarak beyaz gürültüyü harekete geçirebildiler (Doğrudan Neden-Müdahale, DN-M). Özet olarak sıçanlar ON-G ve DN-G koşullarında uyaranları pasif olarak gözlerken ON-M ve DN-M koşullarında yemek anlamına geldiğini öğrendikleri uyaranlara kendileri müdahale edebilme şansına sahiptiler. Test koşullarında beslenme kabı koşullu tepkiyi ölçmek için boş bırakıldı.

Figür 1 – Blaisdell ve ark. (2006) deney sonuçları yorumu.

Bahsi geçen düşünce sürecini gerçek hayattan bir örnekle netleştirmeye çalışalım. Havanın bulutlu olması (Ortak Neden) en azından iki sonucu beraberinde getirir: yağmur yağışı ve hava basıncını gösteren barometrede artış. Barometrede artışı gördüğümüz zaman havanın da bulutlu olduğunu varsayar ve yağmur bekleriz. Ama barometreye müdahale edip göstergeyi suni olarak arttırdığımızda yağmur beklentisi içine girmeyiz. Buna karşılık elektrik anahtarı açık konumdayken ışığın yanmasını gözlediğimiz durumda (Doğrudan Neden) elektrik anahtarına müdahale etmenin yine aynı sonucu doğuracağını bekleriz. Bu iki koşulda müdahalemizin farklı sonuçlar doğuracağını beklememiz nedensel mantık süreci sonucunda otomatikleştirdiğimiz bir şekil almıştır ve çoğumuz günlük hayatımızda bu tür durumlara ayrıntılarını düşünmeden doğru tepkiler verebiliriz.

Deneye geri dönecek olursak, eğitimleri gereği sıçanların zil sesi veya beyaz gürültüyü gözlemledikleri koşullarda yemeğin beslenme kabında belirmesini beklemeleri gerekir. Zil sesi duyduklarında ışığı görmeseler dahi zil sesini ışığın bir sonucu olarak öğrendikleri için ışığın başka bir ortamda yandığını ve dolayısıyla yemeğin de ışığın sonucunda geldiğini düşünürler (Aslında yazarların bu “düşünce süreci” yorumu tartışmaya açıktır. Böyle bir nedensel ilişki “duyusal ön şartlandırma” gibi tamamen Pavlovcu bir mekanizmanın sonucu olarak da ortaya çıkabilir.) Bunun yanında nedensel mantığa göre beyaz gürültüye müdahale ettiklerinde (elektrik anahtarını çevirmeye benzer olarak) sıçanların bu uyaranı yemeğin doğrudan nedeni olarak öğrendikleri için yine yemek beklemeleri gerekmektedir. Ve asıl önemlisi, eğer sıçanlar nedensel mantık yetisine sahiplerse zil sesine müdahale ettiklerinde (barometreye müdahale etmeye benzer olarak) aynı beklenti içinde olmamaları gerekir. Bunun nedeni şudur: Sıçanlar zil sesini müdahaleleri sonucu ortaya çıkarabildikleri zaman yemeğin gerçek nedeni olan ışığın yanma zorunluluğu (ve dolayısıyla yemeğin ortaya çıkma zorunluluğu) ortadan kalkar. Deneyin sonucu sıçanların gerçekten de nedensel mantığa uygun davrandığını göstermiştir: Sıçanlar zil sesini gözlemledikleri ve beyaz gürültüyü hem gözlemledikleri hem de müdahale ettikleri durumlarda beslenme kabında yemek beklerken, zil sesine müdahale ettikleri durumda diğer üç duruma göre daha az yemek beklemişlerdir.

Deneyin 2006 yılında yayınlanışından sonra sıçanların bu davranışının gerçekten bir nedensel mantık yürütme sürecinin sonunda mı yoksa daha basit Pavlovcu şartlandırma mekanizmalarının sayesinde mi olduğu tartışma konusu olmuştur. Sıçanların nedensel mantık sahibi oldugunu söylememiz için Blaisdell ve arkadaşlarının sonuçlarının nedensel mantık kurallarının uygulamada olmadığı ve sadece Pavlovcu şartlandırma kurallarıyla çalışan bir mekanizma tarafından tekrarlanamaz olmasını bekleriz. Bu tartışmanın Pavlovcu kampından cevap Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes’in bu ayki (Ocak 2012) sayısında çıkan bir makale ile geldi. Kutlu ve Schmajuk (2012) tamamen Pavlovcu mekanizmalara göre çalışan bir yapay sinir ağına Blaisdell ve arkadaşlarının (2006) sıçanlara öğrettikleri Ortak Neden ve Doğrudan Neden dizaynlarını öğretmişler ve test aşamasının müdahale durumlarında levyeyi bir başka uyaran olarak varsaymışlardır. Kutlu ve Schmajuk’un simülasyonları yapay sinir ağının, nedensel mantık süreçlerine sahip olmadığı halde, tamamen Blaisdell ve arkadaşlarının sıçanları gibi davrandığını göstermiştir. Simülasyonun sonucuna göre eğitim fazında sıçanlar direkt olarak yemeği öngören beyaz gürültüye, dolaylı olarak yemeği öngören zil sesine göre daha çok dikkat göstermektedir. Test fazında ise sıçanlar müdahale durumlarında levyeye basmanın zil sesi ve beyaz gürültünün öngördüğü yemeği engellediğini çabucak öğrenmiş ve levyeye bastıkları durumlarda uyaranlara, gözledikleri durumlara göre, daha az koşullu tepki göstermişlerdir. Bu durum Ortak Neden gözlem ve müdahale durumlarındaki sonucu açıklamaktadır. Doğrudan Neden durumunda ise sıçanlar çok dikkat ettikleri beyaz gürültünün test durumunda yemek öngörmediğini (sönme), daha az dikkat ettikleri zil sesine göre çok daha hızlı öğrenmişlerdir. Bu durumda Doğrudan Neden koşulunda gözlem ve müdahale koşulları arasındaki fark hızla kapanmaktadır (bkz. Figür 2). 

Figür 2 – Kutlu ve Schmajuk’un Blaisdell ve ark. (2006) sonuçlarıyla ilgili yorumu.

Özet olarak Kutlu ve Schmajuk’un bu çalışmasına göre sıçanlar bir mantık yürütme sürecine bağlı olarak değil, müdahalelerinin uyaranların öngördükleri sonucu engellediğini öğrendikleri ve daha çok dikkat gösterdikleri beyaz gürültünün sönmesini daha az dikkat gösterdikleri zil sesine göre daha hızlı öğrendikleri için bu tür bir davranışta bulunmuştur. Bu açıdan çalışmanın sonuçları Blaisdell ve arkadaşlarının “mantıklı sıçanlar” yorumunun kaçınılmaz olarak doğru olmadığını göstermiştir. Yine de Kutlu ve Schmajuk’un yorumunun da kaçınılmaz olarak doğru olmadığını da aklımızda bulundurmamız gerekmektedir. Bu sebeple, şimdilik Blaisdell’ın sıçanlarının gerçekten mantıklı davranmayı bildiği için mi, yoksa tamamen basit şartlanma ilkelerine göre mi bu tür bir davranış içine girdikleri bir muamma. Kutlu ve Schmajuk’un makalesi ve İngiltere’den Dwyer ve arkadaşlarının (2009) Blaisdell’in deney sonuçlarını tekrarlayamaması üzerine şimdilik gözler Blaisdell ve grubunun sıçanlarda nedensel mantık için göstereceği yeni kanıtlara çevrildi. Diğer iki alternatif açıklama ise mantık ve Pavlovcu mekanizmaların birlikte çalışma halinde olabilecekleri ya da Pavlovcu mekanizmaların mantıksal becerilere temel teşkil edebilecekleri yönünde. Fakat bu açıklamalardan birini diğerlerine göre öne çıkaracak, sıçanların “mantıklı sıçanlar” mi  “Pavlov’un sıçanlar” mı olduğunu gösterecek deneysel sonuçları beklemek durumundayız. 

Kaynaklar

Blaisdell, A. P., Sawa, K., Leising, K. J., & Waldmann, M. S. (2006). Causal reasoning in rats. Science, 311, 1020-1022.

Dwyer D. M., Honey, R. C., & Starns, J. (2009) "Causal reasoning" in rats: A re-appraisal. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 35, 578-586.

Kutlu, M. G., & Schmajuk, N. A. (2012). Classical conditioning mechanisms can differentiate between seeing and doing in rats. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 38, 84-101.