L’analisi quantitativa del comportamento è iniziata con Burrhus Frederic Skinner, che ha inventato modi oggettivi in cui misurare e osservare il comportamento. La sua creazione più significativa è stata la scatola da camera operante. Con l’uso di questo dispositivo, Skinner è stato in grado di osservare e manipolare il comportamento di un animale misurando il numero di risposte che ha prodotto durante un determinato periodo di tempo, chiamato tasso di risposta. Skinner scoprì che alcuni eventi aumentavano il tasso di risposta, mentre altri lo diminuivano. La velocità di risposta è stata misurata da un registratore cumulativo collegato alla scatola della camera operante.
Il condizionamento operante è stato scoperto per la prima volta dallo psicologo Edward Thorndike e si riferisce a un tipo di apprendimento in cui le conseguenze influenzano il comportamento o le risposte. Secondo Thorndike, le risposte sono rafforzate da conseguenze favorevoli e sono indebolite da conseguenze sfavorevoli. Thorndike si riferiva a questa relazione tra risposta e conseguenza come Legge dell’Effetto, e la sua scoperta stimolò molti studi sperimentali in una branca della psicologia chiamata comportamentismo.
Skinner è stato il primo psicologo a escogitare un modo per misurare la legge dell’effetto di Thorndike. Ha progettato la scatola della camera operante, che ha permesso di osservare, manipolare e registrare il comportamento di un animale. La camera operante era usata per ratti e altri animali, ed era costruita in modo che certi comportamenti come premere una leva provocassero una conseguenza come la consegna del cibo. Skinner ha progettato un registratore cumulativo in grado di misurare le risposte, come le pressioni della leva e il tasso di risposta registrato. Ha manipolato i fattori ambientali che influenzavano il tasso di risposta e ha scoperto che alcuni fattori aumentavano il tasso di risposta, mentre altri lo diminuivano.
Il condizionamento operante ha dimostrato che il tasso di risposta è determinato da uno stimolo discriminativo. In questo tipo di condizionamento, lo stimolo determina quale comportamento risulterà in una particolare conseguenza. Skinner si riferiva allo stimolo discriminativo come a un evento che precedeva un comportamento e definì la relazione tra stimolo discriminativo, comportamento e conseguenza come contingenza a tre termini.
I comportamentisti studiano il comportamento controllando le relazioni tra la contingenza a tre termini. La manipolazione di queste relazioni si traduce in cinque diversi risultati: rinforzo positivo, rinforzo negativo, punizione, costo di risposta ed estinzione. Ciascuno di questi risultati ha un effetto diverso sul tasso di risposta.
Il rinforzo positivo si traduce in un aumento del tasso di risposta perché la risposta è seguita da uno stimolo piacevole. Allo stesso modo, il rinforzo negativo provoca un aumento del tasso di risposta; tuttavia, questo è perché cessa uno stimolo negativo. La punizione porta a una diminuzione del tasso di risposta perché la risposta si traduce in uno stimolo avversivo, mentre il costo della risposta provoca una diminuzione del tasso di risposta perché la risposta interrompe uno stimolo positivo. L’estinzione provoca una diminuzione di quella che era una risposta rinforzata perché quella risposta non è più seguita da un rinforzo.