1. La metodologia sperimentale a soggetto singolo
La scienza moderna ha sviluppato diverse metodologie sperimentali che si adattano allo studio di differenti oggetti e situazioni. Al fine di mantenere un approccio scientifico allo studio dei fenomeni, appropriate metodologie (così come strumenti di misurazione e tecnologie) sono state messe a punto ed utilizzate da ciascuna disciplina.
L’analisi del comportamento, avendo come proprio oggetto di studio il comportamento degli organismi viventi, ha dovuto sviluppare e raffinare un metodo d’indagine assai peculiare. Come spiega Burrhus F. Skinner:
A science of behavior which concerns only the behavior of groups is not likely to be of help in our understanding of the particular case. But a science may also deal with the behavior of the individual, and its success in doing so must be evaluated in terms of achievements rather than any a priori contentions. (1953, p.19)
Il quadro è dunque quello di una scienza che necessita di affrontare lo studio del comportamento dell’individuo e che a tal fine sviluppa una metodologia di ricerca originale (Kazdin, 1982). La metodologia sperimentale a soggetto singolo rappresenta la punta di lancia della ricerca scientifica in analisi del comportamento, ed è l’approccio di ricerca che più di ogni altro ha contribuito a costruirne il corpus di conoscenze attuali.
L’impiego della ricerca a soggetto singolo è strettamente connesso, fin dall’inizio, alle situazioni di laboratorio ed alla ricerca di base, in cui vengono messi in luce i principi del comportamento. Charles Catania descrive gli scopi di questo tipo di ricerca:
[...] we must start with simple events if we are to develop techniques and vocabularies with which to deal with complex ones. (1992, p.4)
e le caratteristiche del setting di laboratorio, che ben riflettono quelle della ricerca a soggetto singolo:
The controlled laboratory environment enables us to look at one thing at a time. We arrange circumstances so that we know what goes into an experimental situation; if we are careful, we can exclude the distractions that might otherwise obscure the processes we wish to study. (ibid., p.4)
Ma l’adozione della metodologia a soggetto singolo non si limita alle situazioni sperimentali controllate. Essa ha infatti caratterizzato la ricerca scientifica anche in ambito applicativo, nell’affrontare condizioni ambientali inizialmente molto più complesse rispetto a quelle di una skinner box.
Per poter definire con sufficiente chiarezza questa metodologia d’indagine è conveniente allora, come suggerito da Chase (2008), mettere in luce le caratteristiche che la distinguono e al tempo stesso permettono di confrontarla con altre metodologie adottate in Psicologia.
Posto che la ricerca a soggetto singolo si caratterizza per l’analisi sperimentale ed intensiva di un soggetto individuale (Chase, 2008; Cooper, Heron & Heward, 2007), essa va distinta innanzitutto dalla metodologia dei case studies, anch’essi indirizzati a studiare intensivamente il caso di un individuo, ma che non prevedono la manipolazione delle variabili (condizioni) sperimentali.
Un altro paragone può essere fatto con la ricerca correlazionale, anche questa finalizzata a mettere in luce le relazioni fra diverse variabili. Gli studi correlazionali si occupano però, tipicamente, di un ampio numero di soggetti, e non si pongono l’obiettivo di avere controllo sperimentale sulle variabili, ma soltanto di registrarne l’interrelazione.
Gli esperimenti su gruppi condividono con la ricerca a soggetto singolo sia il controllo sperimentale, sia la ricerca di relazioni funzionali fra le variabili considerate. Tuttavia, i due approcci differiscono in un aspetto fondamentale: mentre gli esperimenti su gruppi utilizzano il campionamento e tecnologie statistiche per controllare la variabilità (e dunque garantire validità ai risultati), la ricerca a soggetto singolo si concentra sul rapporto fra un singolo individuo e le variabili ambientali con le quali interagisce, e la variabilità viene controllata tramite la manipolazione diretta delle variabili in gioco.
Riprendendo quindi la citazione di Skinner con la quale abbiamo aperto, la metodologia di ricerca a soggetto singolo è l’arma con cui la scienza comportamentale risponde al bisogno di affrontare lo studio del comportamento dei singoli individui, ed il suo utilizzo più o meno efficace può essere valutato direttamente in base ai risultati che consente di ottenere.
2. Il valore euristico della ricerca sperimentale a soggetto singolo
Il progresso scientifico non è legato unicamente alla sperimentazione. In molti casi, dipendenti principalmente dall’oggetto di studio, l’osservazione sperimentale non è attuabile; in molti altri casi, la sperimentazione diviene attuabile soltanto dopo che altre attività di ricerca sono state svolte. Si può dunque affermare che “il progresso scientifico si attua anche quando la sperimentazione non è possibile” (Kantor, 1953, p.99).
Illuminante è in questo senso uno studio monografico di Stephen J. Gould sul risultato diametralmente opposto ottenuto da due grandi naturalisti del passato, Charles Darwin e Louis Agassiz, in seguito all’osservazione di uno stesso ambiente naturale, quello delle isole Galapagos. Come è noto, queste isole furono il luogo in cui, nel 1835, Charles Darwin attuò le osservazioni che gli permisero di sviluppare il cuore della teoria evoluzionistica. Meno noto è il fatto che quattro decenni più tardi, nel 1872, Agassiz, strenuo rivale dell’evoluzione e principale rappresentante dei creazionisti, intraprese un viaggio analogo a quello di Darwin, con l’obiettivo dichiarato (come emerge dalla sua cartografia privata, cfr. Gould, 1983) di ripercorrere i suoi passi e mettere alla prova la teoria dell’evoluzione “libero da ogni influenza esterna e dall’ambiente precedente” (ibid.). Il viaggio si concluse all’arcipelago delle Galapagos, dove Agassiz visitò le stesse isole visitate da Darwin. Il risultato delle sue osservazioni fu però assai diverso da quello del padre dell’evoluzione: esse parvero confermare la visione della vita che Agassiz già aveva e che strenuamente difendeva, circondato da una comunità scientifica che gli era sempre più ostile.
Gould commenta questo diverso esito a partire da osservazioni analoghe con queste parole:
La scoperta scientifica non è un trasferimento a senso unico di informazione da una natura priva di ambiguità a menti che sono sempre aperte. Essa è un’interazione reciproca fra una natura multiforme e sconcertante e menti sufficientemente ricettive (molte non lo sono) per estrarre una comunicazione debole ma comprensibile dal rumore prevalente. (1983, trad. it. 2008, p.118)
Questa breve digressione ci permette di sostenere che l’osservazione sperimentale, da sola, non è sufficiente a garantire il progresso di una scienza. Ciò nondimeno, essa ne costituisce una componente di importanza fondamentale. Qual è dunque il valore euristico della sperimentazione, ed in particolare della sperimentazione a soggetto singolo?
Per metterlo a fuoco è utile tornare alle considerazioni di Jacob R. Kantor. Egli traccia prima di tutto un quadro conciso ma efficace della relazione fra ricerca teorica e sperimentale nell’alveo della scienza:
Theoretical and experimental specialization merely enhances the rule that experimentation is the essence of science. It enforces the inseverable relation between theorists and experimentalists. Howsoever the theoretician may be inclined toward mathematical relations, he constructs his equations with a close regard to experimental findings. Experimentalists, on the other hand, are not simply manipulators: they are guided closely by the hypotheses suggested by theoretical considerations. (1953, p.100)
Kantor passa quindi a definire il ruolo peculiare svolto della ricerca sperimentale:
To emphasize experimentation in science is to pay a signal tribute to our constantly stressed interbehavioral principle that science proceeds on the basis of contacts with things and events. (ibid., p.101)
Proprio l’aspetto del contatto diretto con oggetti ed eventi è quello che maggiormente contraddistingue la ricerca sperimentale e, come vedremo fra poco, la ricerca a soggetto singolo in particolare. Un contatto diretto con il mondo sensibile che non è senz’altro confinabile alla sola esperienza dello scienziato sperimentatore:
Experimentation being but an expert type of contact with objects and events can easily be traced throughout human culture. Especially we might hope to follow its development through the Greeks and their predecessors as the progenitors of our own science and technology. (ibid., p.101)
E’ però il tipo di contatto empirico che si stabilisce, la sua forma e le regole che lo guidano, a fare la differenza. Se è vero che un “contatto di tipo esperto con gli oggetti” è stato intrapreso già due millenni orsono, la metodologia sperimentale odierna è la versione più evoluta ed efficace di quelle forme primigenie, capace di garantire un’esperienza sensibile controllata e dunque risultati euristici migliori, almeno dal punto di vista pragmatico. Sotto questo aspetto, nell’insieme delle metodologie sperimentali, la sperimentazione a soggetto singolo occupa un posto di particolare rilievo.
Caratteristica distintiva della sperimentazione a soggetto singolo è infatti, da sempre, un rapporto immediato (cioè diretto e non mediato) con la situazione sperimentale e le variabili che la contraddistinguono. Non a caso essa è stata, fin dall’inizio, la metodologia privilegiata dell’analisi sperimentale del comportamento (Michael, 1993). Il principale oggetto d’interesse dell’analisi del comportamento è proprio il comportamento degli organismi, un oggetto di studio di straordinaria complessità e con particolari difficoltà di accesso (spaziali e temporali) per l’osservatore
. Al fine di concentrare la massima attenzione sui fenomeni comportamentali, da sempre in questo campo di studi sono stati privilegiati approcci metodologici che consentissero la maggior vicinanza con i fenomeni stessi e che consentissero di concentrare le energie dei ricercatori sullo studio e sulla manipolazione delle variabili.
Questa esigenza di ricerca è ben espressa da Jack L. Michael quando, con atteggiamento critico, ridimensiona l’importanza delle tecnologie statistiche, in particolare di quelle inferenziali, nella ricerca a soggetto singolo:
Another undesirable possibility [in conseguenza all’adozione di strumenti di statistica inferenziale, n.d.r.] is that a good deal of time will be spent in learning about and interacting with the judgmental aid, rather than in contact with the experimental area itself. In the operant area we already have a powerful source of distraction from our primary “target”, in that many experimenters often find it at least temporarily more satisfying to experiment with their behavior control equipment - electromechanical, solid state, and more recently on-line computer - than to experiment with behavior. In the case of the autoregressive techniques that seem to be “just around the corner”, their understanding will surely require a good deal of graduate instruction time and their proper usage could easily become a main concern from the point of view of data analysis - clearly a case of the tail wagging the dog. (1993, p. 186)
Come abbiamo potuto evincere dal confronto con altre metodologie di ricerca sperimentale (cfr. par.1) e come sottolinea Michael, la ricerca sperimentale a soggetto singolo comporta attenzione particolare a due aspetti: (i) il controllo sperimentale delle variabili, (ii) il contatto con l’oggetto di studio.
Il controllo della variabilità e delle sue fonti (ossia delle variabili intervenienti che, per definizione, tendono a sfuggire allo sperimentatore) è un obiettivo primario di tutta la ricerca sperimentale. Nel caso della ricerca a soggetto singolo, tale controllo è ottenuto (o si mira ad ottenerlo) non per mezzo di strumenti statistici, quali la randomizzazione del campione, ma con una individuazione e manipolazione diretta di tutte le variabili presenti nel campo spaziale e temporale di studio. E’ dunque compito dello sperimentatore quello di individuare e descrivere tali variabili, acquisirne il controllo e manipolarle adeguatamente. Come sottolinea Michael:
The prolonged and intense interaction with the subject matter undertaken in order to experimentally control irrelevant sources of variation probably constituted a rich source of ideas for further experimentation. (1993, p.183)
Per raggiungere l’obiettivo del controllo sperimentale è infatti necessaria una grande esperienza e dimestichezza con l’oggetto dello studio sperimentale. Questa dimestichezza può essere raggiunta soltanto con la pratica, con il prolungato contatto con i fenomeni che si stanno studiando: anche il tempo speso ad osservare ed interagire con l’oggetto (il comportamento) studiato diviene quindi una caratteristica peculiare e definiente della ricerca a soggetto singolo.
Riassumendo, abbiamo visto come la ricerca sperimentale, all’interno della scienza, costituisca quella componente imprescindibile di contatto con l’oggetto di studio. Nel panorama delle diverse metodologie di ricerca sperimentale, la ricerca a soggetto singolo presenta delle peculiarità uniche, tali da portare al massimo livello i vantaggi derivanti dalla vicinanza del ricercatore ai fenomeni oggetto del suo studio.
B.F. Skinner ben sintetizza il valore euristico di questa forma empirica di ricerca in questo modo:
We owe most of our scientific knowledge to methods of inquiry which have never been formally analyzed or expressed in normative rules. (1972, p.319)
3. Procedure di ricerca, criteri di scelta e problemi applicativi
Abbiamo visto (cfr. par. 1) come la metodologia a soggetto singolo sia contraddistinta dall’analisi sperimentale e intensiva di un singolo individuo. Al variare delle condizioni (variabile indipendente) alle quali il soggetto è esposto, il suo comportamento viene ripetutamente misurato e confrontato con quello emesso in condizioni sperimentali diverse. In questo modo, le diverse misurazioni del comportamento consentono di valutare l’effetto della variabile indipendente sul soggetto (Cooper, Heron & Heward, 2007).
Tutti i disegni sperimentali definiti within-subjects, ovvero in cui il comportamento di uno stesso soggetto viene misurato in situazione di trattamento e di controllo, ricadono sotto l’etichetta di ricerca a soggetto singolo. Tali disegni sperimentali possono però variare notevolmente nel modo in cui sono costruiti, in cui vengono prese le misure e viene somministrato il trattamento. Queste variazioni dipendono dalle esigenze applicative dell’esperimento, cioè da quali comportamenti e quali soggetti sono oggetto d’indagine.
Di seguito presenteremo una breve rassegna dei principali disegni sperimentali a soggetto singolo, dei criteri che ne suggeriscono l’adozione e dei principali problemi che comportano quando adottati nella ricerca applicata. Per le considerazioni presentate si farà riferimento principalmente a Chase (2008) e Cooper, Heron & Heward (2007).
Reversal e Alternating Treatment Designs
Disegni sperimentali di questo tipo mirano a garantire l’assenza di variabili intervenienti tramite la ripetuta applicazione e cessazione del trattamento (tipica dei disegni A-B-A-B) o l’applicazione di trattamenti diversi, intervallata da fasi di non applicazione.
Le fasi sperimentali in cui nessun trattamento viene applicato vengono dette di baseline e servono a garantire che il comportamento non sia soggetto all’influenza di altre variabili non controllate.
Nella scelta di adottare questi disegni sperimentali in ambito di ricerca applicata, i problemi riscontrati sono innanzitutto di realizzabilità: sebbene la sospensione del trattamento consenta di vedere con chiarezza se questo ha un effetto sul comportamento, è necessario che il trattamento in questione possa essere effettivamente interrotto e ripreso (che la modificazione del comportamento indotta non sia quindi irreversibile). E’ inoltre importante considerare l’eticità di sospendere un trattamento per ragioni di studio, qualora questo si stia dimostrando efficace nel modificare comportamenti pericolosi.
I problemi relativi all’alternanza di diversi trattamenti riguardano invece in particolare l’interferenza fra i diversi trattamenti e possibili effetti derivanti dalla loro presentazione ravvicinata.
Multiple Baseline Designs
Questo tipo di disegni sperimentali consistono nella registrazione di diverse baseline precedenti alla somministrazione del trattamento, che possono essere misurate e confrontate fra diversi soggetti, setting o comportamenti. Soltanto una volta che il comportamento è stato osservato chiaramente come stabile viene somministrato il trattamento. Nelle altre due condizioni si verifica l’assenza di influenze del trattamento sulle baseline sotto osservazione, e così via per il numero di condizioni previste.
I Multiple Baseline Designs sono particolarmente utili in condizioni applicative, consentendo di evitare la cessazione del trattamento e di prendere in considerazione anche trattamenti che abbiano effetti irreversibili. La maggior limitazione che può essere messa in luce è però di tipo sperimentale: prevedendo un’unica somministrazione del trattamento, questo tipo di disegni limitano l’interazione dello sperimentatore con il comportamento oggetto di studio, riducendone al minimo le possibilità manipolative e dunque il contatto con il comportamento studiato (cfr. par. 2).
Changing Criterion Design
In questi disegni sperimentali la somministrazione del trattamento procede in parallelo con una variazione del criterio in base a cui misurare il comportamento del soggetto. Ciascun criterio successivo funge da baseline per la verifica e prosecuzione del trattamento.
Questo tipo di disegno è particolarmente adatto a comportamenti non reversibili, che siano già parte del repertorio comportamentale del soggetto e di cui si debba modificare la frequenza di emissione, dimostrando di averne ottenuto il controllo.
A conclusione di questa breve rassegna di disegni sperimentali, è importante notare come essi rappresentino la risposta ad esigenze sperimentali di tipo applicativo, cioè alle situazioni in cui la ricerca sperimentale intende rivolgersi a condizioni reali e problemi concreti dell’analisi comportamentale applicata. La tradizione di ricerca nell’analisi sperimentale (laboratoriale) del comportamento si concentra invece maggiormente sulla manipolazione diretta della situazione e delle variabili sperimentali, impegnando minori energie nello studio di modelli per verificare l’assenza di fonti di variabilità impreviste.
Jack Michael offre un punto di vista critico circa la crescente attenzione per soluzioni che allontanano lo sperimentatore dal completo contatto con le variabili. Tale punto di vista può essere forse esagerato e provocatorio, ma è nondimeno interessante ricordarlo in chiusura:
[there] is the belief that applied data are taken under conditions where effective experimental control cannot be expected. [...] Peaceful coexistence with those who emphasize statistical control and multiple-factor experiments seems to have resulted in an increased tendency to plan, carry out, and then analyze the experiment all as a relatively inflexible unit of behavior [...]. When a dependent variable is not under good control - when there is considerable unexplained variability even though the independent variable being studied is at a constant value - it is not usually necessary to go ahead with the other planned manipulations. Further efforts can be made to obtain a more stable dependent variable, or to discover and eliminate some of the sources of uncontrolled variation. (1993, p.185-186)
Bibliografia
Catania, A.C. (1992). Learning - Third Edition. New Jearsey: Prentice Hall.
Chase, P.N. (2008). Experimental Reasoning. Slide forniti nell’ambito del workshop “Metodologia della ricerca e analisi del comportamento” - www.iescum.org
Cooper, J.O., Heron, T.E. & Heward, W.L. (2007). Applied Behavior Analysis - Second Edition. New Jersey: Pearson Prentice Hall.
Donahoe, J.W. & Palmer, D.C. (2004). Learning and Complex Behavior. Richmond: Ledgetop Publishing.
Gould, S.J. (1983). Hen’s Teeth and Horses Toes. Trad. It. (2008). Quando i cavalli avevano le dita. Milano: Feltrinelli.
Kantor, J.R. (1953). The Logic of Modern Science. Chicago: The Principia Press.
Kazdin, A. (1982). Single-Case Research Designs. New York: Oxfor University Press.
Michael, J. L. (1993). Concepts & Principles of Behavior Analysis. Kalamazoo: The Association for Behavior Analysis.
Skinner, B.F. (1953). Science and Human Behavior. New York: The Free Press.
Skinner, B.F. (1972). Cumulative Record - Third Edition. New York: Appleton-Century-Crofts.
