(CLAXON DE COCHE)
Este perro ha percibido algún estímulo
que le ha advertido de la inminente llegada de su dueño.
Un ruido, el olor de la persona u otro estímulo,
ha desencadenado la respuesta del animal.
Pero, ¿cómo sabía el perro que tras ese estímulo aparecería su dueño?
La respuesta que da la psicología
la encontramos en el mecanismo de la asociación.
El perro ha asociado el ruido con la aparición de su amo.
El aprendizaje se puede definir
como un cambio inferido en el estado mental de un organismo
como consecuencia de la experiencia.
Este cambio influye en su conducta
y le permite adaptarse a un entorno cambiante.
El fisiólogo ruso, Iván Pavlov, fue el primer investigador
que estudió el proceso de aprendizaje en el laboratorio.
Pavlov dedicó gran parte de su vida al estudio de lo que denominó
las relaciones nerviosas temporales o reflejos condicionados.
En uno de sus últimos trabajos, "El reflejo condicionado",
publicado en 1934,
Pavlov presenta un resumen del conjunto de conocimientos logrados
en más de 30 años de trabajo experimental.
"La relación nerviosa temporal es un fenómeno fisiológico universal
en el mundo animal y en la vida humana.
Es, al mismo tiempo, un fenómeno psíquico,
llamado por los psicólogos, una asociación".
Pavlov desarrolló su trabajo empírico
con una metodología propia
que le permitió cuantificar las reacciones del animal.
En sus experimentos utilizaba perros
a los que había practicado una pequeña incisión en la mejilla.
Esta operación dejaba al descubierto un conducto salivar,
de manera que le permitía
recoger la saliva segregada por los animales.
Cuando se introducía un trozo de carne en la boca del perro,
éste empezaba a salivar inmediatamente.
Se trata de un reflejo innato.
Esta activación se transmite hasta la base del cerebro
a través de las vías nerviosas aferentes.
Después la activación se dirige a las glándulas salivares
y al neocórtex.
Una vez se activan las glándulas salivares
se produce la respuesta de salivación.
Para estudiar la capacidad de aprendizaje,
Pavlov presentaba a sus animales un estímulo neutro
que no provocaba la respuesta de salivación.
Por ejemplo, la luz de la bombilla.
Según Pavlov, cuando la luz incidía
en las células receptoras de los ojos, éstas se activaban
y transmitían la activación a un centro neurológico del neocórtex.
Sin embargo, como no existe ninguna conexión nerviosa
entre este centro y las glándulas salivares,
no se produce la respuesta de salivación.
Con la presentación repetida de la luz, seguida de la comida,
se observa que el perro empieza a salivar
en el momento en que se enciende la bombilla
y antes de que aparezca la comida.
Pavlov explicó este cambio
en el comportamiento del animal ante la luz,
asumiendo que se había formado una nueva conexión nerviosa
que unía los centros del neocórtex, activados por la luz y la comida.
De esta manera, la percepción de la luz
activaría su centro nervioso correspondiente
y la excitación viajaría por la nueva vía nerviosa
hasta el centro activado por la comida.
Este a su vez,
enviaría la excitación hacia la base del cerebro
y, finalmente, llegaría a las glándulas salivares,
desencadenándose la respuesta condicionada.
Para Pavlov se trataba de una respuesta refleja aprendida.
Una vez formada la conexión entre los centros neurológicos
correspondientes a la luz y a la comida,
cada presentación de la luz
desencadenaría la respuesta de salivación.
Pavlov llegó a la conclusión
de que, para que se llegase a formar esta conexión nerviosa,
el estímulo condicionado, la luz,
y el estímulo incondicionado, la comida,
debían presentarse contiguos en el tiempo.
"La condición fundamental para que se produzca un reflejo condicionado
es la coincidencia en el tiempo, una o varias veces consecutivas,
de una excitación neutra con un estímulo incondicionado."
A finales de los años 60, una serie de datos experimentales
aportados por el psicólogo norteamericano Robert Rescorla,
cuestionaron la interpretación pavloviana
del comportamiento como proceso reflejo.
Rescorla manipuló las presentaciones aisladas
del estímulo incondicionado en cuatro grupos de ratas
y mantuvo constante la relación de contigüidad temporal
entre el estímulo condicionado y el estímulo incondicionado.
Es decir, el número de emparejamientos entre el EC y el EI.
Cada sesión de condicionamiento duraba 60 minutos
y se presentaban tonos de 2 minutos de duración
como estímulos condicionados.
(TONO)
Para todos los sujetos
la probabilidad de que una descarga eléctrica
coincidiese con el tono era de 0'4.
(TONO)
De cada 10 presentaciones del tono, en 4 de ellas aparecía el EI.
Lo que cambiaba de un grupo a otro era la probabilidad de la descarga
en los periodos en los que no se presentaba el tono.
Para el Grupo 1,
nunca se presentaba el EI en ausencia del tono.
(TONO)
Para el Grupo 2,
se presentaba un EI por cada 10 periodos de 2 minutos sin tono.
Para el Grupo 3,
se presentaban dos EI por cada 10 periodos sin tono.
Y, finalmente, en el Grupo 4,
los animales recibían cuatro descargas
por cada 10 periodos sin tono.
(TONO)
Lo que aprenden los organismos durante el condicionamiento
es la relación que se establece entre el EC y el EI.
Esta relación se conoce con el nombre de contingencia
y se define como la diferencia
entre la probabilidad de que el EI se presente asociado al EC,
menos la probabilidad de que el EI se presente en ausencia del EC.
El concepto de contingencia permite cuantificar la eficacia
con la que el EC permite predecir o anticipar el EI.
Rescorla puso a prueba la hipótesis
de que el resultado del condicionamiento
debería explicarse en función de la relación de contingencia EC-EI.
Pavlov lo hubiera hecho basándose
sólo en el número absoluto de emparejamientos contiguos EC-EI.
De acuerdo con Rescorla,
manteniendo constante la probabilidad del EI
en presencia del EC,
el nivel de condicionamiento disminuirá
a medida que aumente la probabilidad de presentar el EI
en ausencia del EC.
Utilizó ratas como sujetos experimentales
y realizó el experimento en una caja de Skinner,
con el paradigma de la respuesta emocional condicionada.
Este procedimiento
permite condicionar experimentalmente el miedo
y cuantificar, de forma indirecta, esta respuesta emocional.
Antes del experimento
todos los sujetos recibieron varias sesiones de entrenamiento
en un programa de reforzamiento de intervalo variable
hasta conseguir en los cuatro grupos
una tasa de respuesta operante alta y estable.
Concluida esta fase preliminar,
cada una de las cuatro contingencias definidas
fueron asignadas a un grupo de ratas.
Rescorla calculó en qué medida la presencia del EC
interfería con la respuesta operante en curso.
Si el tono anticipa la descarga,
su presencia producirá en la rata miedo condicionado,
lo que paralizará, en alguna medida, la respuesta operante.
El grado de supresión de la respuesta operante
que produce la aparición del EC,
constituye la medida del condicionamiento del miedo.
Para cuantificarlo se utiliza como línea de base
el periodo anterior al EC.
(TONO)
Rescorla observó una supresión
prácticamente total de la respuesta en el Grupo 1
y una supresión progresivamente menor
cuanto mayor era la probabilidad del EI en ausencia del EC.
En el Grupo 4, en el que el EC señalaba la descarga
con la misma probabilidad que los estímulos del contexto experimental,
la presencia del EC no alteró, en absoluto,
la tasa de respuesta operante en curso.
(TONO)
Rescorla sometió a control experimental
situaciones formalmente semejantes
a las que nos enfrentamos en nuestro entorno natural.
Sistematizó en el concepto de contingencia
la forma en que el organismo discrimina e integra,
de forma adaptiva, estas relaciones.
Este mecanismo del aprendizaje asociativo
capacita al organismo para diferenciar relaciones
entre eventos, fortuitas o aleatorias,
de las predictivas,
lo que le permitirá anticipar eficazmente
los acontecimientos de su entorno.
Cuando un EC predice
con la misma probabilidad que los estímulos del contexto
un EI determinado,
el EC no posee valor informativo y no ejerce función de señal.
La subida de temperatura corporal
nos advierte sobre la necesidad de visitar al médico,
descartadas circunstancias puntuales,
como haber realizado ejercicio físico.
No adoptamos el mismo criterio
ante un dolor de cabeza que responde, con frecuencia,
a factores distintos de la enfermedad.
El valor de señal de un estímulo en relación a otro
es el resultado de comparar la probabilidad
con que el primero permite anticipar el segundo,
con la probabilidad de que el segundo
sea señalado por otros estímulos.
Sin embargo, con frecuencia,
los estímulos que ejercen una función de señal no son simples.
Generalmente agrupan dos o más elementos.
El trabajo experimental de Kamin
cuestionó la teoría de la contingencia
como marco teórico explicativo de los fenómenos del condicionamiento
con estímulos condicionados compuestos.
El descubrimiento empírico de Kamin, el fenómeno conocido como bloqueo,
produjo un enorme impacto sobre la comunidad científica.
La línea de investigación que inició Kamin
generó una intensa productividad en el trabajo empírico
e inspiró nuevos enfoques teóricos del aprendizaje asociativo.
El diseño estándar del experimento de Kamin
para demostrar el efecto de bloqueo es relativamente simple,
consta de dos grupos y tres fases experimentales.
Kamin utilizó también el procedimiento
de la respuesta emocional condicionada
con ratas como sujetos experimentales
y calculó la razón de supresión como medida del condicionamiento.
El grupo experimental
recibió durante la primera fase de condicionamiento
un entrenamiento en el que un estímulo, un ruido blanco,
iba seguido de una descarga eléctrica.
En la segunda fase, los animales recibieron como EC
el mismo ruido utilizado durante la fase 1
más un estímulo nuevo, una luz.
El EC compuesto
se emparejó con el mismo EI, la descarga eléctrica.
El grupo de control
no recibió ningún entrenamiento durante la fase 1.
Durante la fase 2, recibió exactamente el mismo entrenamiento
que el grupo experimental,
el EC compuesto emparejado con la descarga.
Finalmente, se presentó a los dos grupos
una fase de prueba en la que el estímulo luz del compuesto
se presentaba cada cierto tiempo
para evaluar su capacidad para suprimir la respuesta instrumental.
Kamin encontró que las ratas del grupo experimental
no habían aprendido la relación entre la luz y la descarga,
mientras que los animales del grupo de control
sí habían aprendido esta relación.
El fenómeno del bloqueo
planteaba un nuevo reto al principio de contigüidad temporal.
En ambos grupos
el número de emparejamientos entre la luz y la descarga fue el mismo
y, por lo tanto, se esperaría el mismo nivel de condicionamiento.
Además, el bloqueo supone también un reto
para la teoría de la contingencia,
puesto que la relación de contingencia
entre la luz y la descarga es la misma en los dos grupos.
La explicación de Kamin al fenómeno del bloqueo
consistió en asumir que para producirse el aprendizaje
era necesario que el EI sorprendiera a los sujetos.
Cuando aparece un EI no esperado en la situación experimental,
se produce la asociación entre este EI
y los EECC presentes en el momento de su aparición.
Para el grupo experimental,
cuando en la segunda fase se presenta el compuesto ruido-luz,
el ruido ya predice al EI, la descarga es esperada
y esto impide que la luz se asocie con ella.
El bloqueo constituye un fenómeno fácilmente replicable.
El propio Kamin realizó múltiples réplicas de sus experimentos.
El efecto de bloqueo
ha sido demostrado en distintas especies animales,
con distintos procedimientos experimentales.
Veamos un ejemplo en el condicionamiento apetitivo.
El bloqueo del automoldeamiento en palomas deprivadas de alimento.
La respuesta condicionada de picoteo
ante una tecla iluminada que señala la presencia de comida,
se denomina automoldeamiento o seguimiento del signo.
Ciertas conductas humanas presentan un claro paralelismo
con este tipo de respuesta condicionada.
Su función es seguir la pista de los estímulos
que suministran información sobre la llegada de hechos importantes.
El bloqueo de la respuesta de automoldeamiento
se realiza en una caja de Skinner diseñada para aves.
En la primera fase una luz roja se enciende
tras un disco de plástico translúcido denominado tecla.
Varios segundos después se presenta el estímulo incondicionado, comida.
Después de un número suficiente de emparejamientos,
la paloma picotea la tecla
cada vez que se ilumina en rojo señalando la aparición de la comida.
En la segunda fase del entrenamiento,
una tecla se ilumina en color verde al mismo tiempo que la tecla roja.
A pesar de que ambas predicen la aparición del grano en el comedero,
la paloma sólo responde a la tecla roja.
Aunque el entrenamiento se prolongue,
la paloma sigue sin picotear la tecla verde.
Este comportamiento contrasta con el de las palomas control,
para las que se omite la fase de pre-entrenamiento.
Después de algunos ensayos de condicionamiento compuesto,
en los que se emparejan ambas teclas, roja y verde,
con la presentación del grano en el comedero,
las palomas presentan picoteo automoldeado ante ambas teclas.
Según Kamin, podríamos afirmar que la asociación tecla verde-comida
sólo se aprendió en el grupo de control
en el que la presentación de la comida
después de la iluminación de la tecla verde produjo sorpresa.
La contigüidad temporal
entre el estímulo condicionado y el estímulo incondicionado
no es suficiente para que se aprenda la asociación EC-EI.
Tampoco lo es el efecto de contingencia.
El EC añadido en un diseño de bloqueo
no sólo es contiguo con el EI,
sino que posee valor de señal
en la medida en que predice fielmente el EI.
Kamin demostró que para que se produzca aprendizaje
es necesario, además, que la consecuencia que anticipa el EC
produzca sorpresa en el sujeto.
Esta condición no se cumple
cuando en el experimento de bloqueo de automoldeamiento,
la tecla verde aparece junto con un estímulo
que ya predice por sí mismo el estímulo incondicionado.
La asociación EC-EI no se procesa como un hecho aislado.
Por el contrario, el sujeto incorpora a su experiencia
aprendizajes previos almacenados en su memoria en el pasado,
y canaliza su atención en el presente de forma adaptativa,
procesando de forma selectiva
sólo aquellos estímulos condicionados con valor informativo.