Apprentissage 10 4BIOS
Qu'est-ce que l'apprentissage ?
On considère l'apprentissage comme une sorte de processus comportemental. Mais le comportement qui en découle est normalement plus tardif, comme par exemple un oisillon qui entend un adulte chanter et mémorise le chant. L'apprentissage est considéré comme un comportement qui se retrouve chez les animaux sous plusieurs formes (habituation, apprentissage par essais et erreurs, par imitation, par imprégnation ou encore par conditionnement) et peut être modifié par une expérience que le sujet aura subit à un moment donné. Trois grand théoriciens (Pavlov, Skinner et Lorenz) proposeront chacun une théorie sur différents comportements observables chez les animaux (le réflexe de Pavlov, le conditionnement opérant de Skinner et l'empreinte de Lorenz). Voila donc l'articulation de ce sujet qu'est l'apprentissage.
Comment modifie-t-il le comportement ?
Les processus d'apprentissage opèrent un changement dans les fonctions innées et, dans cette mesure, l'apprentissage peut être considéré comme un phénomène de développement ontogénique du comportement, superposé aux manifestations innées et à leurs mécanismes. L'exercice joue un rôle important dans le perfectionnement de l'apprentissage et donc joue le rôle de renforceur. L'apprentissage peut être défini comme étant la modification adaptative du comportement par les expériences passées. En ce sens, l'apprentissage est caractérisé par sa flexibilité : ce qui est appris ne l'est pas de la même façon pour chaque individu et le comportement peut à nouveau varier en fonction des changements de l'environnement. Les principes sur lesquels le choix est basé ne sont pas identiques chez les diverses espèces.
Est-ce que l'apprentissage peut être modifié par l'expérience ?
Oui, l'apprentissage peut être modifié par expérience étant donné que l'animal n'a pas besoin d'être en présence d'un comportement stéréotypé (inné) pour l'accomplir (il tire bénéfice de l'expérience). Prenons l'exemple des singes verts : en présence d'un objet menaçant tel qu'un aigle les jeunes poussent un cri d'alarme afin de prévenir les adultes. Cependant, ils ont tendance à pousser un cri d'alarme pour tout objet leur semblant menaçant tel que le guêpier totalement inoffensif. Par contre des scientifiques ont observé que ces jeunes en vieillissant s'améliorent au point de pousser un cri d'alarme qu'en présence d'un aigle. Normalement, si un aigle survole en effet le territoire où se trouvent les singes Verts et qu'un jeune aperçoit celui-ci et pousse un cri d'alarme il est automatiquement suivi d'un autre singe qui pousse à son tour un cri. Dans le cas contraire, le reste du groupe ne réagira pas à l'alerte. La confirmation sociale du cri que lance le jeune singe lui apprend à quel moment il doit donner ce signal et c'est l'apprentissage qui lui permettra de perfectionner son cri de telle manière qu'il ne poussera un cri d'alerte qu'en présence d'un aigle (prédateur des singes verts).
Cependant, l'apprentissage n'est pas chez tous les animaux. Les animaux les plus simples ne possédant pas de système nerveux ne sont pas capable d'apprendre.
Quelles relations existe-t-il entre l'apprentissage et la maturation ?
Le comportement inné influe souvent sur l'apprentissage, mais l'efficacité du comportement ne dépend pas toujours de l'apprentissage. Il s'agit de maturation. Ce processus est en relation avec un comportement dont l'amélioration repose sur le système neuromusculaire. Par exemple, on dit souvent que les oiseaux "apprennent" à voler, alors que des scientifiques ont démontré que ce soi-disant apprentissage n'en ai pas un, en faisant porter aux oisillons des appareils de contentions qui empêchaient ceux-ci de déployer leurs ailes et donc "d'apprendre" à voler. Ils ont pu prouvé que en leur enlevant cet appareil après l'âge où ils étaient sensé apprendre à voler n'influait en rien sur le comportement qui est de battre les ailes. Ils n'apprenaient donc pas et il s'agissait plutôt d'une maturation neuromusculaire.
Mais il peut arriver, et cela souvent que l'on ne puisse pas distinguer la différence entre apprentissage et maturation. Dans l'exemple du goéland argenté qui apporte de la nourriture à ses petits, on peut observer que celui-ci penche la tête et secoue son bec marqué par une tâche rouge. L'oisillon donne des coups de bec sur la tâche rouge afin que l'adulte lâche la nourriture. Des expériences ont démontré que la tâche rouge est le déclencheur d'un tel comportement, or certains oisillons qui venaient de naître donnaient des coups de bec à n'importe quel objet et les oisillons pus âgés réagissaient à des modèles de bec adulte plus réaliste. Est-ce qu'il s'agit d'apprentissage ou de maturation ? - Des chercheurs ont montré qu'il s'agit bel et bien d'apprentissage en plaçant des goélands argenté dans le nid de mouette atricille et vice versa. L'oisillon Goéland réagit fortement au bec du parent adoptif, alors qu'en présence de celui de son espèce l'effet est moindre. On voit donc que l'apprentissage peut influer un comportement fondamentalement instinctif.
Les différents types d'apprentissage
On peut scinder l'apprentissage en deux grands types qui sont l'apprentissage associatif et l'apprentissage non-associatif. L'apprentissage associatif comprend le conditionnement classique et le conditionnement opérant, tandis que l'apprentissage non-associatif comprend l'habituation.
Le conditionnement classique ou réflexe de Pavlov
Ivan Petrovitch Pavlov est un médecin et un physiologiste russe qui a mis en évidence le fait que la répétition d'un stimulus extérieur (par exemple, un son) lié à une action précise chez l'animal pouvait provoquer un réflexe chez celui-ci. La présentation simultanée de deux sortes de stimulus entraîne chez l'animal la formation d'une association entre ces deux stimulus.
- Prenons l'exemple d'un chien de Pavlov: ce dernier présentait de la viande au chien qui se mettait alors à saliver. Ensuite, il présenta la viande au chien en accompagnant cette action d'un tintement de clochette; le chien salivait toujours à la vue de la viande. L'action de présenter de la viande était donc liée avec le tintement de clochette. Pavlov répèta cette opération de nombreuses fois et au bout d'un moment, il décida de faire sonner sa clochette sans présenter la viande au chien. Il remarqua alors que le chien salivait quand même. Effectivement, par la répétition de l'action "je présente la viande" liée à l'action "je fais sonner la clochette", le chien développa une association entre la viande et le bruit de la clochette et c'est pourquoi il saliva au seul son de la clochette car il avait en tête que quand on faisait tinter cette cloche, il y avait forcemment de la viande. Il liait donc le son qu'il entendait à la récompense qui y était toujours couplée; une sorte d'automatisme qu'on peut appeler réflexe.
Il s'en suit que le chien va saliver à chaque fois qu'il sera confronté au tintement de la clochette.
- Ce réflexe n'est pas inné, il est conditionnel. Les réactions sont acquises par apprentissage et habitude et deviennent des réflexes lorsque le cerveau fait les liens entre le stimulus et l’action qui suit.
Le conditionnement opérant de Skinner
Le psychologue américain Burrhus F. Skinner fut l'un des représentants du behaviorisme, courant de la psychologie anglo-saxonne particulièrement important de la Première Guerre mondiale aux années 50. Ce courant repose sur l'idée que l'explication scientifique en psychologie doit ignorer toute référence à la conscience de l'individu, pour n'étudier que les comportements extérieurs observés expérimentalement. Les behavioristes laissent donc de côté les processus mentaux, selon eux non-objectivistes, pour ne se centrer que sur les comportements, considérés comme des réponses de l'individu aux stimuli de l'environnement.
Dans cette perspective, les comportements sont sélectionnés par leurs conséquences sur l'environnement.
- Par exemple, on dira qu'une action est conditionnée de manière opérante quand sa fréquence augmente dans le comportement d'un organisme du fait de ses conséquences positives pour l'organisme.
La boîte de Skinner simplifie l'étude des mécanismes de conditionnement, grâce à l'automatisation de la présentation des stimuli visuels, auditifs, nociceptifs, des renforcements nourriture et eau, notamment, de l'enregistrement des réponses de l'animal le plus souvent rat ou pigeon, et des associations prévues par l'expérimentateur entre eux.
Ainsi, l'expérimentateur peut faire en sorte que de la nourriture soit délivrée lorsque l'animal, après avoir perçu une lumière verte suivie d'un son aigu, appuie un nombre de fois déterminé sur un levier.
Selon Skinner, la quasi-totalité des comportements humains et animaux est explicable par le conditionnement opérant. Ses travaux vont particulièrement influencer la psychologie de l'apprentissage et, dans les années 60, Skinner invente une méthode d'apprentissage en éducation : on propose à l'élève des tâches de complexité croissante, en renforçant par des récompenses les savoirs qu'on désire développer.Ce qui va permettre de renforcer un comportement n'est pas déterminé mais évolue selon l'histoire génétique de l'espèce, ou selon les cultures. Par exemple, une nouvelle coutume n'est sélectionnée que si ses conséquences sont positives pour la communauté. Le behaviorisme fut longtemps hégémonique, tout en étant fortement critiqué pour ne tenir aucun compte de processus internes comme la motivation ou la mémoire. Il a peu à peu été supplanté par l'approche cognitive, qui refuse d'écarter de l'analyse ce qui se passe « à l'intérieur » de l'individu, ce qu'il vit ou ressent subjectivement, en voyant même cela comme le fondement de l'élaboration des conduites.
L'habituation
L'habituation peut être définie comme une diminution de la réponse à un stimulus qui n'a des conséquences ni positives, ni négatives. Lorsqu'on soumet un individu à un stimulus, il répond de manière forte à ce stimulus si il n'y a jamais encore été confronté. Par contre, plus le stimulus sera répète, plus la réaction en réponse à ce stimulus sera faible; effectivement, une confrontation fréquente à un stimulus particulier permet à l'individu de s'y habituer et ainsi de diminuer sa réaction. Au final, le stimulus est enregistré par l'individu et il en connait la conséquence à l'avance, ce qui lui permet de ne plus s'en soucier; il y a de ce fait une absence de réaction. Il est toutefois important de préciser qu'on parle là de cas où la conséquence du stimulus n'est ni positive (apport de nourriture, bien être, etc...) ni négative (danger de mort, douleur, etc...) sinon, l'individu développerait une réaction particulière en réponse au stimulus et non une absence de réponse.
Pour illustrer cela, nous pouvons prendre l'exemple de l'oisillon qui est confronté à de nombreux objets volant autour et au-dessus de lui (feuilles, autres oiseaux de la même espèce, etc...) Tout d'abord, l'oisillon va réagir en montrant un état de stresse qui le pousse à se cacher ou fuir. Quand il se rend compte, après plusieurs confrontations à ce même stimulus, que ce dernier n'agit pas en sa faveur ou en sa défaveur, il va intégrer le fait que la réaction à ce stimulus est inutile vu qu'il ne modifie en rien sa condition.
L'habituation à un stimulus peut donc être considérée comme une forme d'apprentissage. Cela permet à un individu d'ignorer des stimulus sans importance pour ainsi mieux se consacrer à répondre à des stimuli qui auraient une incidence sur eux. Les individus qui pratiquent ce genre d'apprentissage peuvent alors se focaliser sur des actions importantes qui sont vitales (se nourrir, se protéger du danger, se défendre, se reproduire, etc...) et ainsi réduire leurs efforts sans perdre de temps et de l'attention à cause de stimulus futiles.
L'imprégnation
L'imprégnation est à la base de la théorie de Konrad Lorenz et par définition l'imprégnation est : "un type de comportement qui implique à la fois l'apprentissage et l'instinct, et qui est généralement irréversible" (source : Campbell). Cette forme d'apprentissage est limité à une période spécifique durant laquelle l'animal peut apprendre un comportement. On peut distinguer deux sortes d'imprégnation : l'imprégnation filiale et l'imprégnation sexuelle.
L'imprégnation filiale :
Il s'agit de l'attachement social entre un parent et sa progéniture, tel que les oisons qui suivent dès leur éclosion leur mère à la queue leu leu. Ce comportement crée un lien entre la mère et les petits. L'expérience de Konrad Lorenz consistait donc à prouver qu'un oisons s'attache à un objet quelconque en mouvement à une certaine période (13 à 16 heures après l'éclosion). Plusieurs études démontrent que ce lien créée entre les parents et les progénitures est déterminante pour le développement normal du comportement.
L'imprégnation sexuelle :
Il s'agit d'un processus dans lequel un individu apprend à diriger un comportement purement sexuel envers les membres de sa propre espèce. Certaines études d'adoption dans lequel des individus sont élevés par d'autres espèces ont montré que cette sorte d'imprégnation survient également tôt dans la vie. Chez des oiseaux, quelques chercheurs ont pu observé que l'oiseau adopté tentait de s'accoupler avec un individu de l'espèce adoptive.
La théorie de l'empreinte de Konrad Lorenz
Dans les années 1930, un jeune zoologiste, l’autrichien Konrad Lorenz, escorté d’une ribambelle de petites oies, balaya l’idée de l’animal-automate : l’animal n’était pas un simple objet mécanique, mais un être vivant qu’il fallait étudier dans son milieu naturel. Telle serait la base de l'éthologie, cette nouvelle discipline que Konrad Lorenz fonda et développa avec son collègue et ami hollandais Niko Tinbergen.
En observant des poussins à la naissance, Lorenz remarque que ceux-ci suivent instinctivement leur mère. En réalité, ils reconnaissent comme figure maternelle le premier objet mobile qu'ils voient après la naissance. Il a donc pu observer que ces poussins pouvaient le confondre avec leur véritable mère et ceci de manière irréversible. Ils ne s'identifieront jamais à une autre figure maternelle même si l'on venait à leur présenter leur véritable mère. L'expérience a même été concluante avec des ballons colorés.
Dans le cas de l'oie, ce processus neurologique se situe au niveau de l'hyperstriatum :
- « En utilisant des mesures biochimiques de l'activité neuronale et l'autoradiographie, on a découvert qu'une zone de la région intermédiaire de l'hyperstriatum ventro-médian (IHVM) est intimement liée à l'empreinte filiale. Lorsque les neurones de cette zone sont détruits avant l'empreinte, le poussin est incapable de reconnaître l'objet avec lequel il a été entraîné. Et qui plus est, lorsqu'ils sont détruits immédiatement après l'empreinte, le poussin ne réagit plus préférentiellement à l'objet avec lequel il a été entraîné. »
Comme l'hyperstriatum est une structure du cerveau qui n'existe pas chez les mammifères, le phénomène d'empreinte, tel qu'il existe chez les oiseaux, ne peut être extrapolé ni aux mammifères, ni à l'être humain.
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