Extinktion und Spontanerholung: warum die Reaktion nach der Pause zurückkehrt

Extinktion schwächt eine gelernte Reaktion, wenn das Ereignis, das sie angekündigt hat, oder die Verstärkung, die sie eingebracht hat, ausbleibt. Spontanerholung bringt diese Reaktion nach einer Pause zurück, ohne neues Training. Extinktion kommt zuerst und senkt die Reaktion. Spontanerholung kommt später und zeigt, dass Extinktion das Gelernte nicht gelöscht hat. Beide treten nach klassischer Konditionierung und nach operanter Konditionierung auf.

• Iwan Pawlow zeigte beide in einer Vorlesung. Die Speichelmenge eines Hundes auf ein Metronom fiel in sieben Durchgängen ohne Futter von 10 Tropfen auf 3. Nach 23 Minuten gab der Hund 6 Tropfen.
• Beim ersten Test ist die Erholung oft teilweise. Pawlow schrieb, etablierte Reflexe kehrten früher oder später in voller Stärke zurück, doch seine eigenen ersten Tests zeigen meist eine kleinere Rückkehr.
• Spontanerholung ist einer von vier belegten Wegen, auf denen eine extingierte Reaktion zurückkehrt. Die anderen drei sind Erneuerung, Wiederinkraftsetzung und schneller Wiedererwerb. Zusammen sind sie der Hauptbeleg dafür, dass Extinktion neues Lernen ist und keine Löschung.
• Ein Extinktionsburst ist ein anderes Ereignis: ein kurzer Anstieg zu Beginn der operanten Extinktion. Eine Auswertung von 113 Datensätzen aus der Praxis fand einen Burst in nur 24 Prozent der Fälle.
• Die Ursache der Spontanerholung ist nicht geklärt. Die Forschung nennt mehrere Mechanismen, und der Psychologe Robert Rescorla folgerte, dass sie wahrscheinlich mehr als eine Quelle hat.

Extinktion und Spontanerholung in einer Tabelle

Was Extinktion bedeutet

Das APA Dictionary of Psychology gibt Extinktion in beiden Lernarten zwei Bedeutungen. In der klassischen Konditionierung ist Extinktion ein Vorgehen. Die Paarung der Reize endet, entweder weil der bedingte Reiz allein auftritt oder weil bedingter Reiz und unbedingter Reiz unabhängig voneinander auftreten. Sie ist auch das Ergebnis dieses Vorgehens: ein allmählicher Rückgang von Wahrscheinlichkeit und Stärke der bedingten Reaktion. In der operanten Konditionierung ist Extinktion ein Vorgehen, bei dem die Verstärkung endet. Ihr Ergebnis ist ein Rückgang der Rate der früher verstärkten Reaktion.

Eine Prüfungsantwort auf was ist Extinktion braucht daher meist zwei Teile: die Paarung oder die Verstärkung endet, und die Reaktion wird schwächer. Extinktion ist keine Bestrafung: nichts wird nach dem Verhalten hinzugefügt oder entzogen, sondern die Folge bleibt einfach aus. Unser Artikel über negative Verstärkung und Bestrafung erklärt, warum Extinktion ein dritter Fall neben beiden ist. In der operanten Konditionierung zählt auch die Vorgeschichte. Ein Verhalten, das nur manchmal verstärkt wurde, widersteht der Extinktion stärker als ein Verhalten, das jedes Mal verstärkt wurde.

Pawlow wählte das Wort mit Bedacht. Er schrieb, der Begriff habe den Vorteil, dass er keine Hypothese über den genauen Mechanismus enthalte, durch den das Phänomen entstehe. Extinktion beschreibt ein Ergebnis. Sie sagt nicht, dass das Gelernte weg ist.

Im Deutschen heißt der Vorgang auch Löschung. Das Wort ist irreführend und stammt aus der Übersetzung. Pawlow schrieb von Hemmung und Abschwächung, nie von Löschung. In der englischen Übersetzung wurde daraus extinction. Da Pawlows Werke danach aus dem Englischen ins Deutsche übersetzt wurden und nicht direkt aus dem Russischen, setzte sich der Übersetzungsfehler als Fachausdruck durch: Extinktion oder Löschung. Wer Löschung liest, denkt an Löschen. Gemeint ist Hemmung.

Pawlows Zahlen: Extinktion und Erholung in einer Vorlesung

Pawlow beschrieb die Spontanerholung in seinen Vorlesungen über bedingte Reflexe, die 1927 in englischer Übersetzung erschienen. In der vierten Vorlesung extingierte er einen Reflex vor seinen Zuhörern. Der Hund hatte gelernt, auf den Klang eines Metronoms zu speicheln. Das Metronom ertönte jeweils 30 Sekunden lang alle 2 Minuten, und kein Futter folgte.

Der Rückgang war nicht glatt, denn die Durchgänge 3 und 5 stiegen wieder an. Doch die Richtung zeigte nach unten, und der Hund begann auch später zu speicheln. Nach 23 Minuten ohne Metronom prüfte Pawlow den Hund erneut. Er sagte, eine beträchtliche Erholung habe während der Vorlesung spontan stattgefunden.

In zwei weiteren Beispielen aus seinem Labor sah ein Hund Fleischpulver aus kurzer Entfernung, bekam es aber nicht.

• In einem Versuch von Babkin erschien das Fleischpulver alle 3 Minuten. Der Speichel fiel von 1,0 Kubikzentimeter auf 0,6, 0,3 und 0,1 und danach zweimal auf 0,0. Nach 2 Stunden lag er bei 0,15.
• In einem Versuch von Eliason erschien das Fleischpulver alle 10 Minuten. Der Speichel fiel von 8 Tropfen auf 3 und danach auf 0. Nach 20 Minuten lag er bei 7 Tropfen.

Pawlow schrieb, voll etablierte Reflexe kehrten unausweichlich und spontan früher oder später in voller Stärke zurück. Seine eigenen ersten Tests zeigen ein weniger einfaches Bild. Babkins Hund kam nach 2 Stunden auf 15 Prozent des ersten Wertes zurück, der Vorlesungshund auf 6 von 10 Tropfen und Eliasons Hund auf 7 von 8 Tropfen. Die Erholung ist echt, doch beim ersten Test ist sie oft teilweise. Nach Pawlow kann die Zeit bis zur vollen Erholung von wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden reichen.

Zwei weitere Beobachtungen aus derselben Vorlesung gehören noch heute zur Forschung.

• Die Erholung lässt sich beschleunigen. Pawlow schrieb, es genüge, den unbedingten Reiz erneut zu geben, allein oder mit dem bedingten Reiz. Heute heißt eine Rückkehr nach dem unbedingten Reiz allein Wiederinkraftsetzung.
• Pawlow folgerte, Extinktion müsse als besondere Form von Hemmung gelten. Sie sei keine nicht wiedergutzumachende Zerstörung des bedingten Reflexes, und sein Beleg war, dass die extingierten Reflexe im Lauf der Zeit spontan wiederkehren.

Warum die Reaktion zurückkehrt: Extinktion ist neues Lernen

Wenn Extinktion das Gelernte löschen würde, hätte die Reaktion nichts, wovon sie zurückkehren könnte. Die moderne Forschung stimmt Pawlow hier zu. In einer Übersicht von 2004 folgerte der Psychologe Mark Bouton, Extinktion zerstöre das Gelernte nicht, sondern erzeuge neues Lernen, das besonders kontextabhängig ist.

In Boutons Darstellung hat der bedingte Reiz nach der Extinktion zwei gelernte Bedeutungen. Die alte Verbindung steht für Futter oder Schock, die neuere für kein Futter oder keinen Schock. Er schrieb, wie bei einem mehrdeutigen Wort entscheide der Kontext, welche Bedeutung steuere. Ort, Zeit und Zustand des Lernenden bestimmen, welche Bedeutung die Reaktion steuert. Bouton nannte Extinktion nur ein Beispiel für retroaktive Hemmung, bei der neues Lernen altes hemmt. Die Gedächtnisforschung kennt einen verwandten Begriff, retroaktive Interferenz, für neues Lernen, das den Abruf älteren Lernens blockiert.

Für die Spontanerholung vertraten Bouton und Kollegen die These, Zeit wirke wie ein Kontext. Der Lernende lernt Extinktion zu einer Zeit, und ein späterer Test findet zu einer anderen Zeit statt. In dieser Sicht lässt sich Spontanerholung als Erneuerungseffekt verstehen, der auftritt, wenn der Reiz außerhalb seines zeitlichen Kontexts geprüft wird. CS ist die übliche Abkürzung für den bedingten Reiz. Ein Befund stützt die These. In einer Studie von Brooks und Bouton von 1993 minderte ein Hinweisreiz die Spontanerholung. Der Hinweisreiz war während der Extinktion dargeboten worden und wurde kurz vor dem Test erneut dargeboten. Eine Studie von 1994 fand dasselbe Ergebnis für Erneuerung. Der Hinweis scheint den Lernenden an die Extinktion zu erinnern.

Dies ist eine Darstellung, nicht die geklärte Antwort. In einer Übersicht in derselben Ausgabe von 2004 nannte Rescorla die Spontanerholung eines der grundlegendsten Phänomene der Pawlowschen Konditionierung. Er schrieb auch, die Forschung zu ihren Bedingungen sei relativ spärlich und recht gemischt, und ihre Allgegenwart deute darauf, dass Spontanerholung mehrere Quellen habe. Einige Punkte sind fest. In der Standardbeschreibung ist die Reaktion in einer Testsitzung nach einer Pause teilweise wiederhergestellt. Die Erholung nimmt mit der Zeit zu. Und die Folgerung, Extinktion entferne nicht das gesamte Gelernte, scheint gesichert, auch wenn Spontanerholung allein nicht beweist, dass alles erhalten bleibt.

Zwei Versuchsreihen zeigen, warum eine Erklärung nicht genügt. In einem zweiten Beitrag von 2004 berichtete Rescorla vier Versuche mit Ratten und Tauben. Die Spontanerholung war größer, wenn die Extinktion bald nach der Konditionierung kam, als wenn sie später kam. Nach der Zusammenfassung sagen viele Darstellungen, die Spontanerholung auf das Verblassen des Extinktionslernens zurückführen, dieses Ergebnis nicht voraus. Im Jahr 2009 gaben Heather Sissons und Ralph Miller Ratten zwei Trainingsphasen mit gegensätzlicher Bedeutung für einen Reiz und prüften sie 4 oder 27 Tage später. Nach der langen Pause kehrte die zuerst gelernte Verbindung zurück. Sie folgerten, dass zweitgelernte Verbindungen schneller verblassen als erstgelernte.

Vier Wege, auf denen eine extingierte Reaktion zurückkehrt

Spontanerholung ist der bekannteste Rückkehreffekt, doch nicht der einzige. Boutons Übersicht beschreibt vier Effekte, die eine extingierte Reaktion zurückbringen. Jeder Effekt hat einen anderen Auslöser.

Erneuerung hat drei Formen. Bei ABA-Erneuerung findet Konditionierung in Kontext A statt, Extinktion in Kontext B und der Test in Kontext A. Bei ABC-Erneuerung findet der Test in einem dritten Kontext statt. Bei AAB-Erneuerung finden Konditionierung und Extinktion beide in Kontext A statt und der Test in Kontext B. Bouton schrieb, Erneuerung sei in fast jeder Konditionierungsanordnung nachgewiesen worden, in der sie untersucht wurde. Bei Angstkonditionierung mit Ratten trat sie auf, wenn 84 Extinktionsdurchgängen 8 Konditionierungsdurchgänge vorausgingen. Andere Studien fanden sie nach bis zu 160 Extinktionsdurchgängen, doch ein Bericht von 2003 deutete an, dass sie 800 Durchgänge vielleicht nicht übersteht.

Auch die anderen Effekte haben Grenzen. Der Wiedererwerb ist nicht immer schnell. Bei Angstkonditionierung und bei Geschmacksaversion kann der Wiedererwerb langsamer sein als das Lernen mit einem neuen Reiz. Bei Angst braucht dieser langsame Wiedererwerb ausgedehntes Extinktionstraining. Für Wiederinkraftsetzungstests 24 Stunden oder mehr nach dem unbedingten Reiz schrieb Bouton, die Befunde deuteten stark darauf, dass die Wirkung auf Konditionierung des Kontexts beruhe. Das Tier verbindet die Umgebung mit dem Ereignis, und die Umgebung bringt die Reaktion dann zurück.

Diese Effekte sind nicht nur klassisch. Eine Übersicht von 2014 von Travis Todd, Drina Vurbic und Mark Bouton berichtete, alle drei Formen der Erneuerung seien nun auch nach Extinktion instrumentellen Verhaltens nachgewiesen, also operanten Verhaltens. Ihre allgemeine Folgerung ist direkt: Extinktion ist nicht dasselbe wie Löschung.

Pawlow beschrieb auch einen fünften Auslöser, Disinhibition genannt. Das APA Dictionary definiert Disinhibition in der Konditionierung als Wiederauftreten einer Reaktion, die durch Extinktion aufgehört hatte, wenn ein neuer Reiz dargeboten wird.

Extinktionsburst und Spontanerholung

Diese zwei Begriffe werden oft verwechselt, weil beide einen Anstieg eines Verhaltens beschreiben, das keine Verstärkung mehr einbringt. Der Unterschied ist der Zeitpunkt. Das APA Dictionary definiert einen Burst als Reihe von Reaktionen in relativ hoher Rate, zum Beispiel zu Beginn der Extinktion als Extinktionsburst, wenn bedingte Reaktionen nicht mehr belohnt werden.

Der Burst ist seltener als oft angenommen. Im Jahr 1995 prüften Dorothea Lerman und Brian Iwata 113 Datensätze zur Extinktion aus der angewandten Forschung. Sie fanden Bursts in 24 Prozent der Fälle. Wenn Extinktion mit anderen Verfahren kombiniert wurde, lag die Rate bei 12 Prozent. Wenn Extinktion die einzige Massnahme war, lag sie bei 36 Prozent. Eine spätere Studie von Lerman, Iwata und Wallace betrachtete 41 Datensätze zur Behandlung selbstverletzenden Verhaltens. Bursts oder Anstiege von Aggression traten in fast der Hälfte der Fälle auf und seltener, wenn Extinktion Teil eines Behandlungspakets war.

Zwei häufige Irrtümer lassen sich damit klären. Manche sagen, ein Burst geschehe kurz bevor das Verhalten für immer beseitigt sei, doch die Rückkehreffekte zeigen, dass Extinktion ein Verhalten oft nicht für immer entfernt. Manche sagen, Spontanerholung gehöre vor allem zur klassischen Konditionierung. Das APA Dictionary definiert Spontanerholung als Rückkehr einer extingierten Reaktion nach operanter oder klassischer Konditionierung, und Rescorlas Versuche von 2004 schlossen instrumentelles Training ein.

Resurgenz und Spontanerholung

Resurgenz ist die Rückkehr eines älteren Verhaltens, wenn ein neueres Verhalten nicht mehr wirkt. Das Beispiel des APA Dictionary für Resurgenz nutzt eine Ratte und zwei Hebel. Zuerst bringen Drücke auf Hebel A Futter. Danach bringen Drücke auf A kein Futter mehr, und Drücke auf B bringen Futter. Die Ratte stoppt A und drückt B. Dann bringt auch B kein Futter mehr. Während die Reaktionen auf B abnehmen, nimmt das Drücken auf A vorübergehend zu.

Spontanerholung braucht nur ein Verhalten und eine Pause. Resurgenz braucht zwei Verhalten, und der Auslöser ist die Extinktion des neueren Verhaltens. Todd, Vurbic und Bouton argumentieren, Resurgenz lasse sich als weitere Form des Erneuerungseffekts verstehen, begrifflich ähnlich wie ABC-Erneuerung. In ihrer Sicht verändert die Extinktion des neueren Verhaltens den Kontext, und das alte Verhalten kehrt in diesem neuen Kontext zurück.

Spontanerholung außerhalb des Labors

Extinktion ist auch Grundlage einiger Behandlungen. In einer Übersicht von 2013 schrieben Bram Vervliet, Michelle Craske und Dirk Hermans, expositionsbasierte Behandlungen seien meist sehr wirksam, doch Rückfall sei nicht ungewöhnlich. Ihre Zusammenfassung der Laborarbeit lautet, Furchtextinktion sei relativ leicht zu lernen, doch schwer zu behalten. Sie folgerten, Behandlungen würden davon profitieren, den langfristigen Abruf der Extinktion stärker zu beachten. Wenn eine Angst oder Gewohnheit, die sich mit Behandlung gebessert hatte, zurückkehrt, sage es der Therapeutin oder dem Therapeuten, die oder der behandelt hat. Eine Rückkehr von Angst ist ein bekanntes Muster, und Behandlungspläne können es adressieren.

Derselbe Begriff erscheint in der Forschung zu Habituation, dem Rückgang der Reaktion auf einen Reiz, der sich wiederholt. Ein Konsenspapier von 2009 von Catharine Rankin und Kollegen nennt Spontanerholung als Kennzeichen von Habituation: Wenn der Reiz nach dem Rückgang der Reaktion ausbleibt, erholt sich die Reaktion zumindest teilweise über die Beobachtungszeit. Dies ist keine Dishabituation. Bei Dishabituation verstärkt ein anderer Reiz die verminderte Reaktion wieder.

Unser Artikel über Habituation und sensorische Adaptation trennt beide Vorgänge mit drei Tests. Latentes Lernen zeigt die gleiche Trennung von Lernen und Leistung: Lernen kann vorliegen und nicht gezeigt werden.

Klausurbeispiele einordnen

Prüfungsfragen beschreiben eine Lage und fragen, welcher Begriff passt. Stelle zwei Fragen. Nahm die Reaktion ab, zu oder kehrte sie zurück? Und was geschah unmittelbar davor: Beginn der Extinktion, eine Pause, ein Ortswechsel, das Ereignis allein, neue Paarungen oder die Extinktion eines neueren Verhaltens?

Drei Fallen sind häufig. Erstens sind Burst und Spontanerholung beide Anstiege, doch ein Burst kommt zu Beginn der Extinktion und Spontanerholung nach einer Pause. Zweitens ist bei Zeit- und Ortswechsel meist Erneuerung die Antwort. Drittens braucht Wiederinkraftsetzung das Ereignis allein und schneller Wiedererwerb Signal und Ereignis zusammen.

Begriffe auseinanderhalten

Extinktion, Spontanerholung, Erneuerung, Wiederinkraftsetzung, schneller Wiedererwerb, Extinktionsburst und Resurgenz beschreiben alle, was geschieht, nachdem das Ereignis oder die Verstärkung ausbleibt, daher verschwimmen sie leicht. In Psychology World lassen sich solche Begriffe in einer Liste sammeln. Danach lässt sich die Liste als Karteikarten, als Multiple Choice ab vier Wörtern in der Liste oder durch Tippen abfragen. Was die einzelnen Lernmodi tun steht auf der Startseite. Die vier Schritte der Lernschleife zeigen den Weg von der Suche bis zur Wiederholung. Unser Leitfaden zum Lernen von Fachbegriffen erklärt, welche Lernmethoden die stärkste Evidenz haben.