Hevosen oppimisteorian sanasto

Eläinten käyttäytymistiede käyttää oppimiseen ja kouluttamiseen liittyen vakiintunutta terminologiaa. Tämä termistö on vähitellen yleistymässä hevosmaailmassakin. Täsmällisiä termejä tarvitaan, jotta käyttäytymisen ja kouluttamisen ilmiöistä voitaisiin keskustella johdonmukaisesti.

Hevosen käyttäytymisen ja oppimisen terminologiaa

Oppiminen voidaan määritellä yksilön kyvyksi sopeuttaa käyttäytymistään kokemusten perusteella. Tutkimukset nisäkkäiden ja lintujen aivojen oppimismekanismeista ovat johtaneet oppimisteorioiden syntyyn.

Oppimisen teoria on vaikuttanut suuresti eri eläinlajien kouluttamisen käytäntöihin. 2000-luvulta alkaen oppimisteoriaa on sovellettu laajemmin myös hevosten kouluttamiseen. Vaikka hevosia on koulutettu ihmisen palvelukseen jo 4000 vuotta, vasta viimeisen vuosisadan tieteellinen tutkimus antaa meille keinot jäsennellä oppimista tieteellisellä tavalla.

Oppimisteorian tuntemus auttaa ymmärtämään oppimisen taustalla vaikuttavia lainalaisuuksia, kehittämään olemassa olevia menetelmiä, luomaan uusia menetelmiä ja ehkä tärkeimpänä, valitsemaan käytettävissä olevista menetelmistä ne, jotka edistävät hevosen hyvinvointia koulutuksessa ja työssä.


Kognitio:

Aivojen mekanismit, joilla otetaan vastaan, käsitellään, säilytetään ja käytetään ympäristöstä tulevaa informaatiota. Kognitiotutkimuksessa tutkitaan mm. havaitsemista, oppimista, muistia, kommunikaatiota, ajattelua, ongelmanratkaisua, jne.

Ärsyke:

Jokin eläimen ympäristössä, joka saa aikaan muutoksen eläimen tunnetilassa ja sen myötä käyttäytymisessä.

Ärsykekynnys:

Se ärsykkeen voimakkuuden alaraja, joka aiheuttaa eläimen reaktion.

Oppimisen lajit yksinkertaisimmasta monimutkaisimpaan:

Tottuminen (habituaatio):

Hevosen reaktiot vähenevät ja lopulta lakkaavat johonkin ärsykkeeseen, kun se kokee ärsykkeen monta kertaa siten, että siitä ei ole seurannut mitään erityistä, myönteistä eikä kielteistä. (Liikenteen meluun tottuminen, satulaan tottuminen, jne)

Herkistyminen (sensitisaatio):

Tottumisen vastakohta. Esim. hevonen oppii, että jostain tietystä asiasta seuraa jotain ikävää ja alkaa reagoida asiaan voimistuvalla pelolla. Jo pelkästään se, että hevonen päätyy toistuvasti olemaan liian pelottavassa tilanteessa, voi saada aikaan herkistymistä kyseitä tilannetta kohtaan. (Esimerkiksi hevosen ensimmäisissä kuljetuskokemuksissa sitä pelottaa hieman ja pelkokokemusten toistuessa pelko kasvaa jatkuvasti suuremmaksi.) Kyseisen ärsykkeen lisäksi herkistynyt hevonen saattaa alkaa reagoida samantapaisesti myös muihin, koulutustilanteesta riippumattomiin ärsykkeisiin.

Positiivisessa muodossaan herkistymistä tapahtuu esim., kun hevonen koulutuksen myötä herkistyy reagoimaan kosketukseen, joka aiemmin oli sille merkityksetön.

Klassinen ehdollistuminen (classical conditioning):

Kun merkityksetöntä asiaa seuraa toistuvasti merkityksellinen, hevonen yhdistää ne toisiinsa oppien, että ensimmäisestä seuraa toinen. (Ruokakärryn kolina tietää ruokaa, eläinlääkärin saapuminen tietää pelottavia kokemuksia, tms).

Tunne-ehdollistuminen, tunteen ehdollistuminen (conditioned emotional response):

Klassista ehdollistumista, jossa jokin asia ja tunne yhdistyvät (tuttu ruokaämpäri näkyvissä herättää innokkaan odotuksen tunteen, aiemmat rennot kokemukset maastopolulla kävelemiststä käynnistävät rennon tunteen jatkossakin maastossa kävellessä, raju säikähdys metsäpolulla saa hevosen varuilleen samassa paikassa jatkossakin, raipalla säikyttely saa pelkän raipan läsnäolon aiheuttamaan pelkoa, pelottava lastauskokemus saa hevosen pelkäämään lastaamistilannetta tai traileria, jne.)

Pelkoehdollistuminen (conditioned fear response):

Tunne-ehdollistumista, jossa jokin tekijä opitusti laukaisee pelon tunteen.

Kipuun tai pelkoon tottuminen:

Joissain tapauksissa on vaikea vetää rajaa tottumisen ja opitun avuttomuuden välille. Esimerkiksi ratsastuksessa tai ajossa käytetty kuolaintuntuma on ärsyke, johon hevosen tulee tottua, jotta se voi rentona työskennellä tuntumalla. On vaikea arvioida millaiseen tuntuman voimakkuuteen hevosen on mahdollista tottua (hevosen tuntoaisti on samankaltainen kuin ihmisen) ja missä vaiheessa paine alkaa aiheuttaa kipua ja pelkoa. Kun hevonen joutuu tottumaan kipuun tai pelkoon, ilmiö voi muuttua opituksi avuttomuudeksi ja sen seuraukset ovat vakavasti hyvinvointia heikentävät. Jotta tältä ilmiöltä vältytään, tulee hevonen opettaa reagoimaan keveään paineeseen kaikissa painetta sisältävissä avuissa.

Mallioppiminen eli sosiaalinen oppiminen (social learning):

Hevonen tarkkailee toisen hevosen ( / ihmisen / muun eläimen) toimintaa (ja sen seurauksia) ja toimii myöhemmin itse samoin. Hevosilla ei kovin laajasti tutkittu oppimisen muoto. (Varsa oppii valikoimaan ruokaa emäänsä jäljittelemällä, hevonen oppii uusia reittejä toista seuraamalla. Vaikuttaa siltä, että hevoset pystyvät oppimaan mallista lähinnä itseään vanhemmilta ja laumassa ylempiarvoisilta jäseniltä.)

Operantti ehdollistuminen eli tekemällä oppiminen:

Hevonen oppii kokemuksistaan, että tekemällä jonkin tietyn asian se saa aikaan tietyn seurauksen. (Lähtemällä liikkeelle saa pohkeiden puristuksen loppumaan, pysymällä paikoillaan välttää talutusnarun kiristymisen, kiirehtimällä kohti tarhaa sinne pääsee nopeammin, jne.) Yleisin kouluttamisessa tietoisesti hyödynnetty oppimisen muoto.

Operantti ehdollistuminen jaetaan neljään alalajiin: positiivinen vahvistuminen (R+), hevonen saavuttaa toiminnallaan jotain itselleen mieluisaa, negatiivinen vahvistuminen (R-), hevonen saavuttaa toiminnallaan helpotuksen jostain painetta aiheuttavasta, positiivinen rankaisu (P+), hevoselle aiheutuu sen toiminnasta jotain epämiellyttävää, negatiivinen rankaisu (P-), hevosen toiminta saa sen menettämään jotain mieluisaa.


Operantti kouluttaminen (operant conditioning, instrumental conditioning):

Kouluttamista, jossa hyödynnetään oppimisen muodoista operanttia ehdollistumista.

Operantin kouluttamisen sanastoa:

Vahviste:

Hevoselle tavoittelemisen arvoisen kokemuksen aiheuttava tekijä

Positiivinen vahviste, (positive reinforcement, R +): jotain mitä hevonen tavoittelee (ruoka, rapsutus, muiden hevosten seura, mieluisan tehtävän tekeminen, jne)

Negatiivinen vahviste (negative reinforcement, R -): jonkin epämiellyttävän päättymisen tuottama helpotus (pohkeiden puristus lakkaa, ohjien kiristys lakkaa, pelottavasta tilanteesta pääsee vapautumaan)

Rankaisu:

Hevoselle välttämisen arvoisen kokemuksen aiheuttava tekijä

Positiivinen rankaisu (positive punishment, P+): tilanteeseen lisätään jotain, minkä hevonen kokee epämiellyttäväksi (sähköisku aidasta, kuolaimen, pohkeen, raipan tai muun avun tuottama epämiellyttävä kokemus, vamman tai epäsopivan varusteen aiheuttama kipu, jne)

Negatiivinen rankaisu (negative punishment, P-): hevonen menettää jotain sille tavoittelemisen arvoista (ruoka tai kaverihevonen menee kauemmas, mieluisan tehtävän tekeminen estyy)

Kouluttamisen kannattaa perustua ensisijaisesti vahvisteiden käyttöön. Rangaistusten käytöllä on todettu olevan monia hyvinvointia heikentäviä vaikutuksia:

  • Eläin passivoituu eikä enää uskalla yrittää muuttaa käytöstään rangaistusten pelossa
  • Eläin saattaa tottua rankaisevaan ärsykkeeseen ja sen myötä altistua pelolle, stressille ja opitulle avuttomuudelle
  • Rankaisun aiheuttama pelko saattaa yhdestä kerrasta tulla opituksi. Opittu pelko on pysyvää.
  • Rankaisuiden uhka aiheuttaa stressiä ja pelkoa
  • Rankaisuiden aiheuttama negatiivinen tunnetila yhdistyy myös muihin koulutustilanteessa läsnä oleviin tekijöihin: ihmiseen, ympäristöön, välineisiin, ääniin, jne. Pelon ollessa kyseessä muutos voi olla pysyvä.
  • Rankaisut saattavat heikentää oppimista
  • Post-traumaattinen stressireaktio, joka voi aiheuttaa mm. aggressiivisuutta

Ehdoton vahviste eli primäärivahviste:

Asia, jota hevonen haluaa (esim. ruoka).

Ehdollinen vahviste eli sekundäärivahviste:

Opetettu merkki, jostä eläin tietää ehdottoman vahvisteen olevan tulossa pian (naksaus, vihellys, merkkisana, tms., joka koulutuksessa merkitsee eläimen oikean toiminnon, ja jonka kuulumista aina seuraa varsinainen vahviste).

Positiivisen ja negatiivisen vahvisteen yhdistelmä:

Positiivisen ja negatiivisen vahvistamisen käyttäminen yhdessä. Halutun käytöksen hetkellä paine poistetaan ja samalla lisätään positiivinen vahviste. Tämä toimintatapa on hevosten kouluttamisessa varsin yleinen, sillä kaikissa tilanteissa paineen käyttöä ei käytännön tai turvallisuuden syistä voida välttää.

Ajoitus:

Kouluttamisen onnistumisen kannalta merkityksellisintä on saada vahvisteet tai rankaisut ajoitettua täsmälleen vahvistettavan käytöksen hetkelle tai välittömästi (alle 1 s) sen jälkeen, jotta hevosen olisi mahdollista havaita oman käytöksensä ja siitä seuraavan vahvisteen tai rankaisun välinen yhteys.

Kriteeri:

Kouluttamisessa tavoitellut taidot jaetaan pieniin portaisiin eli kriteereihin, joissa etenemällä kouluttaminen edistyy. Taitava kouluttaja pilkkoo koulutettavan asian riittävän pieniin osiin ja nostaa kriteeriä (eli vaatimustasoa) aina kun edellinen vaihe osataan 80 % tarkkuudella.

Vahvistetiheys:

Vahvistetiheydellä tarkoitetaan sitä, miten usein hevosella on koulutustilanteessa mahdollisuus saavuttaa tavoitelemansa palkinto. Uuden asian harjoittelu sujuu nopeimmin, jos vahvistetiheys saadaan pidettyä 5 sekunnissa tai alle. Kun asia on opittu, vaatimustasoa nostetaan tai vahvistetiheyttä harvennetaan eri keinoin.

Turhautuminen:

Kun eläimelle tutut asiat eivät menekään sen toivomalla tavalla, seuraa turhautumisen tunnetta ja siihen liittyvää käyttäytymistä. Hieman turhautumista kuuluu koulutuksessa vaatimustason nostamiseen, mutta toistuva ja voimakas turhautuminen kertoo yleensä kouluttamisen epäloogisuudesta. Turhautuminen voi liittyä myös sisäsyntyisiin odotuksiin, kuten käyttäytymistarpeiden toteuttamiseen ja turhautumiseen sen estyessä.

Tauko, tauottaminen:

Oppiminen on tehokkainta, kun kouluttamisessa pidetään lyhyt tauko n. 5 koulutusjaksojen välein. Tauko tulee myös opettaa hevoselle, jotta se ei jää tauon ajaksi vaatimaan koulutusta tms., vaan todella osaa pitää tauon.

Yleistäminen (generalisation):

Opittu taito opetetaan uudelleen erilaisissa ympäristöissä ja olosuhteissa, erilaisten häiriötekijöiden alla. Yleistämättä taidot eivät välttämättä lainkaan siirry paikasta ja tilanteesta toiseen. (Esim. tutulla tarhamatkalla helposti talutettava hevonen ei välttämättä osaa lainkaan toimia halutulla tavalla talutuksessa, jos tutulta reitiltä poiketaan, talutetaan ”väärältä” puolelta, taluttaja toimii muuten tavallisesta poikkeavasti tai ympäristöön ilmestyy uusi häiriötekijä.)

Vihje:

Merkki, jonka havaitessaan hevonen osaa tehdä siihen liittyvän opitun toiminnan (ratsastajan avut, talutuksessa käytettävät pyynnöt, äänikomennot, jne. Voi olla kosketus, ele, ihmisen asento tai liikkumissuunta, ääni, jokin näkyvillä oleva asia, haju…)

Sammuminen, sammuttaminen (extinction):

Käytös sammuu, kun siitä ei seuraa vahvistetta. Esimerkiksi hevonen on oppinut saavansa pään nopeammin riimusta ravistelemalla päätään riisumisen aikana. Kun käsittelijä ei vapauta ravistelevaa hevosta, vaan odottaa riimun irrottamiselle hetken, jolloin hevonen on paikallaan, ravistelu vähitellen sammuu. Pohkeesta aiemmin herkästi eteenpäin reagoinut hevonen lakkaa reagoimasta, jos ratsastaja toistuvasti unohtaa lopettaa pyytämisen oikean reaktion hetkellä.

Sammumispurkaus (extinction burst):

Kun aiemmin vahvisteeseen johtanut käytös ei enää tuotakaan vahvistetta, käytös hetkeksi kiihtyy. Jos pään ravistelulla ei enää saakaan riimua päästä, ravistelu voi hetkeksi yltyä kovaksi. Tätä seuraa käytöksen väheneminen ja sammuminen.

(Takaperin) ketjuttaminen:

Mieluisa käyttäytyminen toimii palkintona. Premackin periaate tarkoittaa, että vahvan käytöksen suorittaminen vahvistaa sitä edeltävää heikkoa käytöstä. Mieluisan käytöksen eteen voidaan ketjuttaa yksi tai useampia uusia toimintoja. Aiemman käytöksen onnistuminen johtaa mahdollisuuteen tehdä mieluisaa asiaa. Kun palkitsevan käytöksen eteen lisätään oppimisen edetessä useampia ketjun osia yksi kerrallaan, jokainen ketjussa eteenpäin pääseminen kohti viimeistä, mieluisinta käytöstä ja sen tuottamaa varsinaista palkintoa toimii palkintona. Ketju voidaan opettaa siten, että jokainen vaihe käynnistyy omasta vihjeestään tai niin, että lopulta koko ketju käynnistyy yhdellä vihjeellä.

Ketjuttamalla voi helposti opettaa hevosta esimerkiksi rauhoittumaan. Jos hevosen odotetaan rauhoittuvan aina ennen mieluisaa toimintoa (ruuan saaminen, tarhaan pääseminen, liikkeelle lähteminen, ratsailta nouseminen, varusteiden riisuminen, mikä tahansa mitä hevonen pitää mieluisana), alkaa rauhallisuus yleistyä sen käyttäytymisessä, koska hevonen kokemuksistaan tietää sen johtavan mieluisien asioiden saavuttamiseen. Vastaavasti, jos hätäily ja kiirehtiminen johtaa hevosen toivomaan lopputulokseen, alkaa hätäily yleistyä ja voimistua.

Ketju voi rakentua myös tahattomasti (ratsastuksen loppupuolella on tapana pyytää hevosta liikkumaan reippaasti ravissa eteen, mistä seuraa vapaa käynti, ratsastuksen lopetus ja talliin syömään vienti. Vähitellen hevonen alkaa kohti ratsastuskerran loppua liikkua pirteämmin tavoitellessaan ketjun lopussa häämöttävää varsinaiseen palkintoon johtavaa käytöstä) ja epämiellyttävänkin kokemuksen eteen (Esim. epäsopiva satula sattuu hevosta selkään laukassa. Aluksi hevonen alkaa vältellä laukan säilyttämistä tai kiihtyä laukatessa, seuraavaksi laukannostossa, sitten välttely / kiihtymys liittyy tilanteeseen, joka edeltää laukannostoa, vähitellen koko ratsastus voi aiheuttaa välttämistä / kiihtymistä, hevonen alkaa vältellä kentälle menemistä, satulointia, käsittelyä karsinassa, kiinniottoa jne.)

Keston kouluttaminen:

Hevonen jatkaa pyydettyä asiaa yhdellä vihjeellä pitkään (liikkeellelähtöpyynnöstä lähtee liikkeelle, mutta myös pysyy liikeellä, ratsastuksessa osaa ottaa tarjottaessa kuolaintuntuman ja säilyttää sen, pysäytettäessä jää paikoilleen, jne.)

Ärsykekontrolli (stimulus control):

Hevonen osaa tehdä koulutetun asian luotettavasti tietystä vihjeestä eikä yritä sitä muulloin, ei myöskään reaktiona muihin vihjeisin. (Esim. hevonen nostaa ratsastuksessa laukan joka kerta siihen koulutetulla pyynnöllä. Se ei nostele laukkaa pyytämättä tai erehdy luulemaan muita pyyntöjä laukannostopyynnöiksi.)

Nappaaminen, sieppaaminen:

Hevosta palkitaan, kun se tulee oma-aloitteisesti tehneeksi jotain, mitä kouluttaja haluaa vahvistaa. Sopii sellaisten käytösten kouluttamiseen, joita hevonen tulee sopivassa tilanteessa sattumalta tehneeksi (esim. paikoillaan seisominen, tarhasta kohti liikkuminen).

Houkutteleminen:

Hevosta houkutellaan tekemään asia, josta sitä sen jälkeen palkitaan. Sopii parhaiten asioihin, joissa houkuttelua on tarkoitus jatkossakin käyttää. Esim. talutuksessa hevonen saattaa lähteä spontaanisti seuraamaan rinnalla kulkevaa ihmistä. Kun samaa käytöstä toistellaan ja vahvistetaan, ihmisen rinnalla kulkemisesta tulee opittu taito. Hevonen ei kuitenkaan välttämättä lainkaan osaa kulkea talutettuna tilanteessa, jossa houkuttelua ei jatketa, jos ihminen esimerkiksi haluaisi taluttaa hevosta kulkien eri kohdassa tai eri puolella hevoseen nähden.

Käytöksen muokkaaminen (shaping):

Käyttäytymisen muokkaaminen vaihe vaiheelta. Aluksi palkitaan niin pienestä tavoitteen suuntaisesta käyttäytymisen muutoksesta, että se on mahdollista saada onnistumaan tiheästi ja hevonen alkaa onnistua 80 % yrityksistään. Kun kyseinen kriteeritaso osataan, käytöstä vaikeutetaan kriteeriportain, kunnes on saavutettu tavoitteena ollut loppukäytös.

Puhtaassa shapingissä odotetaan hevosen itse tarjoavan käytökset. Shapingiä voidaan yhdistää esim. houkutteluun. Tämä on usein hevosen kouluttamisessa käytännöllistä taidoissa, joissa hevosta tullaan lopputilanteessakin joka tapauksessa ohjaamaan esim. avuilla tai kosketuksilla.

Koulutussuunnitelma

Koulutussuunnitelma on suunnitelma hevosen koulutuksesta, jossa kirjataan / todetaan hevosen taustatiedot, lähtötilanne, tavoitteet,  välitavoitteet, käytettävät menetelmät, toteutus ja koulutuksen kesto. Koulutussuunnitelmaa arvioidaan ja muokataan koulutuksen aikana yksilöllisen tarpeen mukaan.


Pelkoa (tai kiihtymystä) vähentävä kouluttaminen

Järjestelmällinen siedättäminen (systematic desensitisation)

Vaiheittainen tottuminen kiihtymystä aiheuttavaan ärsykkeeseen. Hevonen altistetaan ärsykkeelle niin pienessä muodossa, että reaktio pysyy pelkokynnyksen alapuolella. Ärsykkeen toistuessa hevonen tottuu ja reaktiot loppuvat. Kun tottuminen on tapahtunut, ärsykettä voimistetaan ja pysytään taas samalla tasolla kunnes tottuminen on tapahtunut. Voimistamista jatketaan vaiheittain kunnes tavoiteltu tottumisen taso on saavutettu.

On tärkeää erottaa loppuuko ainoastaan hevosen pelkoa ilmaiseva käytös, jolloin pelko voi edelleen olla ennallaan tai jopa pahentua vai onnistutaanko todella siedättämään, eli kyseinen ärsyke ei enää aiheuta pelon tunnetta.

Vastaehdollistaminen (counter-conditioning)

Aiemmin epämiellyttävän tunnekokemuksen aiheuttava ärsyke yhdistetään toistuvasti miellyttävään kokemukseen, kunnes ärsykkeen tunnemerkitys hevosen mielessä pysyvästi muuttuu. Toimii hyödyllisellä tavalla vain, jos mieluisa kokemus on voimakkaampi kuin epämieluisa. Esimerkiksi, jos pelkoa muutetaan positiiviseksi ruuan avulla, tulee hakeutua aluksi tilanteeseen, jossa pelko on niin lievä, että ruuan syömisen tuoma mielihyvä ylittää sen. Liian voimakkaassa pelossa syöminen ei välttämättä auta lainkaan. Tilannetta voidaan vaikeuttaa asteittain siedättymisen tahdissa.

Voidaan joskus käyttää myös päinvastoin. Tässä tapauksessa aiemmin mieluisaan asiaan yhdistetään jotain epämieluisaa, joka saa hevosen välttämään sitä.

Flooding, tulvauttaminen, ylialtistaminen

Hevonen pakotetaan (ihmisen otteilla, välineillä, aidoilla tms) pysymään pelottavassa tilanteessa, kunnes se lakkaa vastustelemasta. Hevosella ei ole mahdollisuutta tottua vaiheittain, vaan se altistetaan välittömästi ärsykkeen täydelle vaikutukselle. Tavoitteena on saada hevonen joko tottumaan tai oppimaan sopiva reaktio, jolla se saa ärsykkeen loppumaan.

Tulvauttamisessa on merkittäviä riskejä: pelottavalle asialle altistuminen voi saada aikaan opittua pelkoa, jolloin hevonen tulevaisuudessa pelkää ärsykettä entistäkin voimakkaammin. Pelkästään pelosta kertovien eleiden päättyminen ei välttämättä tarkoita pelon tunteen ja stressin poissaoloa. Hevonen saattaa vain oppia pysymään eleettömänä saadakseen pelon aiheuttajan loppumaan. Tilanteessa, jossa hevonen havaitsee pelottavan ärsykkeen välttämisen olevan sittenkin mahdollista, se saattaa yrittää sitä entistäkin rajummin. Vakavin seuraus on opittu avuttomuus, jossa hevonen muuttuu apaattiseksi ja reagoimattomaksi, mutta kokee voimakasta stressiä, jonka seuraukset sen hyvinvoinnille voivat olla korjaamattomia. Tulvauttaminen voi olla myös ihmiselle vaarallista hevosen voimakkaan pakokäyttäytymisen vuoksi.


Lähteitä mm:

Kaimio, Tuire: Hevosen kanssa -kirja tai kirjasarja

McGreevy, Paul: Equitation Science, second edition

McGreevy, Paul: Defining the terms and processes associated with equitation, Glossary, In Proceedings of the 13th International Equitation Science Symposium, p. 119-124

The application of learning theory in horse training (A. McLean)

Cognition and learning in horses (Equus caballus): What we know and why we should ask more. ( L. Brubaker L, M.A. Udell)

How intelligent are horses? (A. Henderson)

The Thinking Horse: Cognition and Perception Reviewed (E. Hanggi)

Horses: Behaviour, Cognition and Welfare, Pickett, H. (2009)

Piritta Pärssinen: oppimisteoria koirankoulutuksen näkökulmasta