Điều kiện hoá song song là một trong các dạng của điều kiện hóa cổ điển, được khởi đầu bởi những công trình nghiên cứu về phản xạ có điều kiện của nhà sinh lý học người Nga I.P. Pavlov. Dựa vào sự xuất hiện của kích thích có điều kiện so với kích thích không điều kiện: trước, cùng, tiếp theo và sau, các nhà khoa học chia thành bốn dạng điều kiện hóa chính:

1. Điều kiện hóa trì hoãn (Delay conditioning), trong đó kích thích không điều kiện (US) diễn ra sau một khoảng thời gian nhất định/trì hoãn so với kích thích có điều kiện. Cả hai kích thích cùng kết thúc tại một thời điểm. Đáp ứng có điều kiện trong trường hợp này thường rất mạnh. Tuy nhiên nó sẽ giảm đi khi khoảng thời gian giữa điểm xuất hiện kích thích có điều kiện và điểm xuất hiện kích thích không điều kiện tăng lên. Tối ưu nhất là kích thích có điều kiện xuất hiện trước kích thích không điều kiện khoảng 0,5 giây.
2. Điều kiện hóa có khoảng cách (Trace conditioning). Đó là trong trường hợp kích thích có điều kiện xuất hiện và đã dừng sau một khoảng thời gian, kích thích không điều kiện xuất hiện. Khoảng cách này càng lớn thì đáp ứng có điều kiện càng yếu.
3. Điều kiện hóa lùi sau (Backwad conditioning). Kích thích có điều kiện xuất hiện sau khi kích thích không điều kiện đã dừng. Dạng điều kiện hóa này cũng có thể xuất hiện, ví dụ, bạn thấy đau ở cánh tay và một lúc sau nhìn thấy con ong. Dạng điều kiện hóa này thường ít tạo ra được đáp ứng có điều kiện vì trong nhiều trường hợp, không có sự kết đôi giữa kích thích có điều kiện và kích thích không điều kiện.
4. Điều kiện hóa song song. Kích thích có điều kiện xuất hiện và kết thúc đồng thời với kích thích không điều kiện. Trong dạng này, kích thích có điều kiện trùng hợp tối đa về mặt thời gian với kích thích không điều kiện. Tuy nhiên trong các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, sự trùng hợp như vậy cũng không đồng nghĩa với việc bảo đảm cho đáp ứng có điều kiện ở mức độ cao nhất.

Trong một khoảng thời gian dài, không có nhiều nghiên cứu dựa trên điều kiện hóa song song mà nếu có thì khách thể chủ yếu là động vật. Tuy nhiên từ những năm 1990 của thế kỷ XX, tiếp cận nhiệm vụ kép (dual-task approach), dựa theo tiếp cận điều kiện hóa song song, đã được một số tác giả sử dụng trong nghiên cứu Tâm lý học thần kinh nhằm kiểm tra giả thuyết về cơ sơ não của các quá trình tâm lý.

Một mô hình được đưa ra để nghiên cứu, đó là mô hình không gian chức năng não (functional cerebral space). Theo mô hình này, mỗi hành vi diễn ra đều có sự kích hoạt một khu vực/không gian chức năng của não nhất định. Trong trường hợp hai hành vi được diễn ra đồng thời thì điều này có nghĩa là hai không gian chức năng não cũng được kích hoạt. Các vùng được kích hoạt bởi hai nhiệm vụ càng gần nhau trong não thì khả năng có sự giao thoa giữa chúng càng lớn do quá trình kích hoạt lan từ vùng này sang vùng khác.

Sử dụng mô hình không gian chức năng não, các nhà tâm lý học đã thiết kế thí nghiệm để đi sâu tìm hiểu điều kiện hóa song song trong hai điều kiện:

1. Cả hai nhiệm vụ được cho là có chung một không gian chức năng não.
2. Hai nhiệm vụ được cho là có không gian chức năng não tách biệt khi chúng được thực hiện độc lập.

Giả thuyết được đưa ra là có sự giao thoa trong trường hợp thứ nhất, khi mà việc thực hiện đồng thời hai nhiệm vụ có chung không gian chức năng não. Để kiểm tra giả thuyết, các nhà tâm lý học đã sử dụng điều kiện hóa/phản xạ nháy mắt. Cơ sở não/không gian chức năng não của phản xạ này về cơ bản đã được xác định.

Thí nghiệm được thực hiện như sau: đầu tiên khách thể được nghe một đoạn nhạc. Chỉ sau khoảng nửa giây, một luồng khí được thổi vào mắt của khách thể và ngay sau đó, kích thích có điều kiện (một giai điệu) và kích thích không điều kiện (luồng khí thổi vào mắt khách thể) được dừng đồng thời. Lúc đầu, khách thể chỉ có phản xạ chớp mắt đối với kích thích không điều kiện là luồng khí thổi vào mắt. Tuy nhiên sau khoảng 40 lần cặp đôi giữa kích thích không điều kiện và kích thích có điều kiện, ở khách thể là người trưởng thành đã xuất hiện phản xạ có điều kiện: chớp mắt ngay khi xuất hiện giai điệu. Mặc dù xuất hiện trước khi có kích thích không điều kiện song hầu như các khách thể làm thực nghiệm đều không nhận biết được sự khác biệt này. Hơn thế nữa, mạch nơron ở khu vực giữa thùy thái dương không có vai trò đáng kể nào trong nền tảng thần kinh của điều kiện hóa/phản xạ chớp mắt có điều kiện. Bằng những kỹ thuật khác nhau nghiên cứu trên động vật, trên người bệnh thần kinh và nghiên cứu hình ảnh não của người khỏe mạnh, các nhà khoa học cho thấy các mạch thần kinh của điều kiện hóa chớp mắt cổ điển bao gồm cả các đường cảm giác của kích thích có điều kiện - một giai điệu và kích thích không điều kiện - luồng khí thổi kết nối diễn ra tại hai nơi: nhân cầu tiểu não và vỏ tiểu não.

Papka, Ivry và Woodruff-Pak (1995) đã tiến hành một nghiên cứu nhiệm vụ kép để kiểm tra giả thuyết rằng gõ máy tính theo nhịp thời gian và điều kiện hóa cổ điển chớp mắt và đều phụ thuộc vào chất nền vỏ tiểu não. Điều kiện hóa chớp mắt được ấn định trễ 400 msec so với mẫu và đồng thời với điều kiện hóa, các nhóm đối tượng riêng biệt được thực hiện bài tập gõ máy tính theo khoảng thời gian, bài tập trí nhớ, lựa chọn thời gian phản ứng và xem video. Giả thuyết được đưa ra là điều kiện hóa song song và thực hiện gõ máy tính theo khoảng thời gian sẽ gây ra sự giao thoa, còn điều kiện hóa song song sẽ không gây ra giao thoa với bài tập trí nhớ, lựa chọn thời gian phản ứng hoặc xem video. Giả thuyết được khẳng định là đúng và Papka cùng cộng sự cho thấy chỉ có sự giao thoa có lựa chọn giữa điều kiện hóa chớp mắt và gõ máy tính theo khoảng thời gian. Với những tình huống điều kiện hóa song song khác thì không phát hiện thấy sự giao thoa.

Tập tin:THực nghiệm điều kiện hoá song song.png

Một thiết kế khác cũng sử dụng điều kiện hóa song song để kiểm tra giả thuyết về tổ chức không gian chức năng não. Bài tập thực nghiệm dưới dạng trò chơi (rotary pursuit) để đánh giá về vận động. Nhiệm vụ của người chơi là cầm một dụng cụ giống chiếc bút (stylus) để bút luôn chạm vào một điểm nằm trên một cái đĩa đang xoay tròn (hình bên). Cùng với việc luyện tập, dần người chơi chạm mục tiêu chính xác hơn, các cú chạm sai giảm đi. Sử dụng điều kiện hóa song song trong trò chơi này hầu như không gây nhiễu hoặc nếu có thì mức độ không đáng kể. Điều này cũng cho phép các tác giả đưa ra nhận định rằng việc thực hiện hai nhiệm vụ đồng thời là do hai tổ chức não khác nhau.

Một thực nghiệm về khả năng tách biệt của hai hình thức học tập và trí nhớ này đã được Woodruff-Pak (1997) và cộng sự thực hiện bằng điều kiện hóa song song và xác định từ gốc (đoán từ gốc từ một số chữ cái đã cho) trên hai nhóm người trẻ và người già. Kết quả lại một lần nữa khẳng định rằng người lớn tuổi có xu hướng thực hiện kém hơn khi mức độ phức tạp của bài tập tăng lên. Trên cơ sở kết quả thực nghiệm, các tác giả đã khẳng định hai hình thức học tập và trí nhớ này là tách biệt và có cơ sở thần kinh riêng rẽ. Để có kết luận về sự khác biệt điều kiện hóa song song theo độ tuổi, các nhà tâm lý học đã làm thực nghiệm: khách thể vừa đi trên con đường dễ đi hoặc con đường khó đi trong khi đồng thời phải thực hiện bài tập trí nhớ thính giác. Kết quả cho thấy trong điều kiện thực hiện nhiệm vụ kép, hiệu quả bài tập trí nhớ của người trung niên và người già giảm đáng kể so với người trẻ. Trong tình huống đường khó đi, kết quả trí nhớ của những người này còn kém hơn.

Tài liệu tham khảo

1. Henton W.W., Iversen I.H., Classical Conditioning and Operant Conditioning, Springer, 1978, pp. 300 - 301.
2. Green J.T., Ivry R.B., Woodruff-Pak D.S., Timing in Eyeblink Classical conditioning and Tapping, Psychological Science, Vol. 10, No. 1, January, 1999.
3. Craighead W.E., Nemeroff C.B., The Concise CorsiniEncyclopedia of Psychology and Behavioral Sciences, 3rd Ed., John Wiley & Sons, Inc, 2004, pp. 894 - 896.
4. Matsumoto D., (General editor), The Cambridge Dictionary of Psychology, Cambridge University, 2009, pp. 494.
5. I.B., Craighead W.E., The Corsini Encyclopedia of Psychology, 4 Volume Set, 4th Ed., Vol. 3, John Wiley & Sons, Inc., 2009, pp. 513 - 515.
6. Frances K., McSweeney F.K., Eric S. Murphy E.S., The Wiley Blackwell Handbook of Operant and Classical Conditioning, John Wiley & Sons, Ltd., 2014, pp. 122 - 123.
7. VandenBos G.R., (Editor in chief), APA Dictionary of Psychology, American Psychological Association, 2nd Ed., Washington DC, 2015, pp. 982.