Mediación de la Conciencia en los Procesos de Aprendizaje.
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Mediación de la Conciencia en los Procesos de Aprendizaje. Belén Lafon Tesis de Licenciatura en Ciencias Físicas Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires Diciembre 2010 1
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Mediación de la Conciencia en los Procesos de Aprendizaje.
Belén Lafon
Tesis de Licenciatura en Ciencias Físicas
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Universidad de Buenos Aires
Diciembre 2010
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TEMA: Neurociencia Cognitiva.
ALUMNO: Belén Lafon
LU N°: 013/05
LUGAR DE TRABAJO: Laboratorio de Neurociencia Integrativa
DIRECTOR DEL TRABAJO: Mariano Sigman.
COLABORADOR: Agustín Petroni.
FECHA DE INICIACION: Enero de 2010
FECHA DE FINALIZACION: Diciembre de 2010
FECHA DE EXAMEN: 27 de Diciembre de 2010
INFORME FINAL APROBADO POR:
Autor Jurado
Director Jurado
Profesor de Tesis de Licenciatura Jurado
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A Abi,
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Agradecimientos
Después de escribir una tesis, resulta casi igual de arduo poner en palabras todo el agradecimiento que siento, por tantos momentos compartidos y oportunidades.
A mi vieja, que sin el apoyo de ella no estaría aca, gracias por bancarme en todas y por ser tan buena madre. A Marqui, porque siempre esta listo para dar un abrazo sin preguntar porqué y por los infinitos buenos modales que compartimos día a día. A Agus, por ser mi hermana, mi amiga, mi conciencia, mi confidente, mi momento de risa, por estar siempre. A Luqui, por ser el sobrino más genio y hacerme reír como si tuviese 6 años de nuevo. Nunca te voy a reemplazar por Juanchi. A Die, por las charlas musicales y por musicalizar los momentos de tesis. A mi viejo, por la formación y las herramientas que me dió.
A Mariano, por ser ante todo, una persona de excelente calidad humana. Por habérsela jugado a hacer algo radicalmente distinto en este departamento y haber traído el neuromundo al pabellón 1.A Agus P, por todas sus enseñanzas, por las pilas ante cualquier situación. Y por supuesto, por las clases de surf.A toda la gente del labo, en especial a Diego, que siempre esta dispuesto ayudar con una sonrisa, sos una genio. Gracias a toda la gente del labo por estos años, aprendí muchísimo y me divertí mucho también.
A Joaco, por ser mi otro yo, por estar en todas las cosas hasta en las mas chiquitas como quedarse hasta tarde explicándome como hay que hacer para imprimir. A Bruno, por todos los momentos que pasamos juntos en la carrera y por decirme siempre: 'Esto sale con fritas'. A Lu, por tanto, por su infinita dulzura y por las infinitas charlas en los pasillos. A Estefi, por siempre hacerme la segunda
A las chicas, por mantenerme con un pie afuera del mundo Físico. A Lula, por haberme acompañado en todas mis crisis y por las tardes de té juntas. A Magu, por todas las charlas telefónicas y por dejarme quemarte la cabeza. A Juls, por ser Juls y a Mechu por estar siempre dispuesta a escuchar. A Mari por haberme hecho adicta a la cultura brasilera, vivir a la vanguardia y hacerme sentir como en mi casa, pero en Rio. A Barbie, por estar siempre del otro lado.
A los Osmonik, en especial a Agus B., por tantas salidas y tantas anécdotas. Y a Zaba por las quejas conjuntas, con nadie disfruto quejándome de esta manera como con vos.
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A la gente de la facu, que paso de ser gente de la facu a ser grandes amigos, a Tincho ('El doctor'), Toni ('Plot'), Flor ('Cata'), Andy, Eli, Aquiles, Luz, Vero P.S, Tincho G. y a las biolocas, en especial a Sofi por haber hecho las tardes de study mucho mas amenas. Todos los que me estoy olvidando, saben que los tengo presentes.
A la gente de Física, Lu, Marcos, Tincho y Joaco, fue un placer ir a dar clase todas las semanas, mas allá de los horarios nocturnos y el cansancio de fin de año. Ir a dar clase al lado de ustedes era siempre un motivo de alegría. Me alegro de haberlo compartido con ustedes.
A mis alumnos, que como ya terminó el cuatrimestre les puedo decir amigos, a Joaco1, Lucho, Mili y Mariana 2M. Por todo lo que me hicieron reír, por haber alegrado los momentos mas stressantes de esta última etapa y por haber aparecido.
A mi familia adoptiva: Moni, Herni, Santi, Vero, Fer y Magui. Gracias por hacerme sentir siempre como en casa.
A 'Goyo', probablemente no hubiese seguido este camino de no ser por tus excelentes clases de física y tu incentivo
A la familia de Joaco, gracias por haberme tratado siempre como una hija, por todos los tratos y cuidados mientras invadíamos su casa con el 'estudio'.
A toda la gente que vino de voluntad propia a ser sujeto de estos experimentos. Gracias por haber puesto su grano de dedicación para esto.
Gracias.
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Índice
Capítulo I: Procesos de Aprendizaje y Conciencia...........................................1
Capítulo II: Aprendizaje Trace.....................................................................13
Capítulo III: Percepción Subliminal de Estímulos............................................33
Capítulo IV: Aprendizaje Trace y Expresión Inconsciente.................................45
Capítulo V: Dinámica Ocular de Procesos Cognitivos.......................................59
Capítulo VI: Conclusiones...........................................................................67
Referencias..............................................................................................69
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Capítulo I
PROCESOS DE APRENDIZAJE Y CONCIENCIA
1.1 ObjetivosLos procesos de aprendizaje en el ser humano, se presentan aún hoy como un campo a ser
explorado, por el mismo ser humano. ¿Porqué algunos de ellos, como aprender a escribir
necesitan estar mediados por la conciencia y otros, como los aprendizajes motores en su
mayoría, pueden ser realizados sin necesidad alguna de ser consciente de ello?
El objetivo en este trabajo es tomar un proceso de aprendizaje específico, ampliamente
estudiado en el campo de la Neurociencia y delimitar cómo la conciencia interviene en la
evocación y expresión de ese aprendizaje.
El condicionamiento Pavloviano clásico, es una aprendizaje asociativo en el cual un estímulo
neutro (CS) predice un estímulo con contenido emocional (US) capaz de generar una
respuesta. Por lo tanto, luego de realizado el aprendizaje, el estímulo CS predice el estímulo
US y deja de ser neutro generando una respuesta condicionada (CR).
El condicionamiento Trace, es una variación de este aprendizaje, en el cual la relación
temporal entre el estimulo neutro (CS) y el estímulo emocionalmente cargado (US) esta
dentro de un rango determinado( 0.5s – 1s). Existe evidencia de que el ser humano necesita
ser consciente de la contingencia entre estos dos estímulos CS - US para generar un
aprendizaje tipo Trace.
Lo que aún no fue estudiado en detalle es la relación entre la percepción consciente del
estímulo CS y la evocación de una respuesta CR.
En ciertos casos dónde el estímulo condicionado (CS) no es neutro sino emocionalmente
saliente, se reportó la presencia de una respuesta aún cuando el estímulo no fue percibido
conscientemente.
Queda como incógnita aún, qué sucede con la mediación de conciencia cuando el estímulo
es neutro y abstracto. La necesidad de la conciencia sobre el estímulo CS aún no esta clara
cuando el estímulo es neutro.
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En el marco de ahondar sobre esa temática se plantea un objetivo concreto:
¿Un estímulo abstracto y subliminal (percibido inconscientemente) es capaz de provocar una respuesta (CR) cuando la contingencia CS-US es explícita?
Se verán en más detalle, los distintos aspectos que motivaron esta pregunta y las
características de los procesos estudiados junto con las herramientas utilizadas para ello.
1.2 Procesos de Aprendizaje y Rol de la ConcienciaEl aprendizaje se puede presentar en diversas variantes. Algunas son memorias explícitas de
objetos, lugares o eventos (aprendizaje explícito o declarativo) y otras son implícitas y no
requieren de la mediación de conciencia para ser llevadas a cabo (aprendizaje implícito o no
declarativo). (Squire, 2004; Gilbert et al, 2001).
El aprendizaje, puede pensarse como la evocación efectiva de una memoria. La memoria no
es unitaria y puede ser clasificada como implícita o explicita sobre la base de como es
almacenada y recordada la información (Kandel, 1995). La memoria declarativa o explícita se
divide en: recuerdos episódicos específicos y la memoria semántica. La memoria no
declarativa o implícita también se divide en varias subcategorías (ver Figura 1).
Muchas experiencias de aprendizaje involucran tanto aprendizaje implícito como explícito. La
repetición constante puede transformar una memoria explícita en una implícita.
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Figura 1: Modelos de memoria
Por ejemplo, aprender a manejar un vehículo involucra en un principio un recuerdo
consciente, pero eventualmente el manejar se vuelve automático y no precisa estar mediado
por la conciencia.
En un proceso de aprendizaje específico, como lo es el condicionamiento clásico, se propone
estudiar que partes del mismo están o necesitan ser mediadas por la conciencia.
1.3 Un tipo de aprendizaje: Condicionamiento ClásicoDesde Aristóteles, se cree que el aprendizaje se logra a través de la asociación de ideas.
Este concepto fue sistemáticamente desarrollado por John Locke y los filosofos británicos,
importantes predecesores de la psicología moderna. Ivan Pavlov, psicólogo ruso, percibió
que el aprendizaje en muchos casos consiste en generar una respuesta a un estímulo que
previamente era inefectivo en esa generación. (Kandel, 1995).
Por lo tanto planteó una hipótesis testeable de aprendizaje por asociación. En el aprendizaje
de condicionamiento clásico, un estímulo condicionado (CS) que en general es inefectivo en
la generación de una respuesta se presenta apareado de un
estimulo no condicionado (US). En un principio, el estímulo
no condicionado evocará una respuesta no condicionada
(UR), pero luego de repetidos ensayos en los que la relación
CS-US se refuerza, el estímulo condicionado CS será capaz
de evocar por su propia cuenta una respuesta condicionada
(CR) que sucede previa a la llegada del estímulo no
condicionado. El mismísimo ejemplo a través del cual Pavlov
testeó su hipótesis se encuentra plasmado en la Figura 2
.Allí se puede ver que el US es el alimento del perro que al
ser presentado genera una salivación. Una vez que el perro
asocia la campana (CS) con el momento de ser alimentado,
cada vez que la escuché comenzará a salivar (CR) antes de haber observado el alimento. De
esta manera se puede decir que se realizó una asociación entre en el CS y el US y que
ahora CS (campana) genera una respuesta (salivación previa a la llegada de la comida) que
antes no generaba.
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Figura 2: Condicionamiento clásico pavloviano. La comida es el estímulo US, la campana el CS y la salivación la respuesta condicionada (CR).
El condicionamiento pavloviano permite no solo, estudiar el aprendizaje sino que también
abre una puerta de entrada hacia el estudio de procesos de alta jerarquía cognitiva. El
entrenamiento selectivo con determinados estímulos permite estudiar que aspectos de los
estímulos son relevantes para el procesamiento y reconocimiento del mismo.
Durante mucho tiempo, el condicionamiento clásico, se creyó dependiente únicamente de la
contigüidad en el tiempo de los estímulos CS-US.
Una sustanciosa cantidad de evidencia empírica demuestra que esta teoría no explica el
fenómeno en su totalidad, sino que el condicionamiento se ve reforzado por la contingencia
entre CS-US, es decir la capacidad que tiene el CS de predecir el US (Rescorla, 1972).
Existen distintos tipos de condicionamiento clásico estudiados en humanos, los que más
competen a este estudio son:
− Fear Conditioning , dónde se utiliza generalmente una imágen como estímulo CS y
como US un estímulo que provoque miedo, por ejemplo un shock eléctrico en la mano,
que sea incómodo pero no doloroso
− Eye-Blink Conditioning , dónde se utiliza un tono como estímulo condicionado (CS) que
en un principio no debería generar ninguna respuesta por si solo y se aparea con un
soplido de aire dirigido al ojo (US). Por lo tanto la respuesta que se espera como
consecuencia del aprendizaje es que el sujeto comience a cerrar el ojo luego de
detectar el CS y antes de la llegada de US.
En este trabajo, se estudiará el paradigma de eye-blink conditioning.
1.4 Tipos de Condicionamiento ClásicoLos paradigmas de condicionamiento más estudiados en la actualidad son el Delay
Conditioning y el Trace Conditioning. En ambas condiciones el estímulo CS tiene un poder
predictivo sobre el US. En la condición de Delay, el estímulo no condicionado, por ejemplo el
soplido de aire, es presentado cuando aún el estímulo CS esta presente, de manera que
ambos terminan en el mismo tiempo (ver Figura 3). En la condición de Trace, el estímulo US
es presentado un intervalo de tiempo luego de la presentación del CS. Su nombre proviene
de que la relación temporal entre CS-US deberá dejar un 'rastro' (traducción al español del
termino 'trace') en el sistema nervioso de tal manera de poder evocar la contingencia a lo
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largo de los ensayos.
En ambos, inicialmente el cierre del ojo ocurre en respuesta
al US, pero luego de sucesivos ensayos la contingencia de
CS-US puede ser aprehendida de manera tal que una
respuesta condicionada (CR) sea suscitada por el CS.
Ambas formas de condicionamiento no parecen diferenciarse
de manera tan significativa, a menos del intervalo temporal
que las distingue. Este intervalo temporal parece infligir una
diferencia en las bases y redes neuronales involucradas y
sobre todo en el rol de mediación de la conciencia, aunque el
límite no se encuentra claramente definido.
Se ha llegado a la conclusión de que el aprendizaje delay se aprende principalmente de
manera automática, sin una dependencia tan clara de la conciencia de la contingencia entre
CS-US para obtener una respuesta (CR). A nivel biológico las estructuras que se encuentran
involucradas son subcorticales en su mayoría, como el cerebelo.
La condición de Trace, se da por sentado que depende unívocamente de los reportes
explícitos de la contingencia, que esta estrechamente relacionado con decir que la
conciencia posee un rol importante en el aprendizaje de la misma. Las bases neurales,
debido a la necesidad de un reporte explícito se encuentran más relacionadas con
estructuras de neocórtex e hipocampo.
Dentro de estos condicionamientos clásicos se pueden distinguir dos variantes. El Single-
Cue conditioning también llamado condicionamiento con un único estímulo, dónde existe un
único tipo de estímulo CS, y es ese mismo estímulo el que tiene el poder predictivo sobre
US.
El Differential conditioning se caracteriza por poseer dos tipos de estímulos CS+ (por
ejemplo, un tono) y CS- (ruido blanco). Dónde solo uno de ellos (CS+) esta apareado con US
y por lo tanto tiene un poder predictivo sobre él.
Estos aprendizajes fueron y son de mucho interés de estudio, sobre todo cual es el rol de la
conciencia en los mismos. Es interesante notar, que en el caso del single-cue conditioning es
díficil que el sujeto no logre aprender la contingencia ya que hay solo una relación posible
entre los estímulos CS-US. Por el contrario en el differential conditioning existen diferentes
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Figura 3: Relación temporal entre CS y US. A) Condicionamiento Delay. B) Condicionamiento Trace
asociaciones posibles como CS+ - CS- ; US – CS- ; CS+ - US; etc (Lovibond, 2002). En este
caso será mas fácil que algunos sujetos no sean conscientes de la contingencia y así
estudiar que sucede en ambos casos de conciencia y no conciencia de la contingencia.
A modo de resumen, se pueden ver a grandes rasgos las diferencias entre estos tipos de
aprendizaje en la Tabla 1. Se trabajará con el aprendizaje Trace ya que es aquel que
demuestra tener una dependencia mas fuerte con la conciencia y se propone delimitar los
limites de la misma durante el proceso de aprendizaje.
1.5 Trace y Límites de la conciencia. ¿Cuánta conciencia se tiene sobre la
conciencia y cuántos límites hay para trazar el límite?A pesar de la simplicidad aparente, el condicionamiento clásico se ha demostrado resistente
a un análisis teórico completo. Aún queda como una temática no resuelta hasta que punto
este proceso de aprendizaje es una proceso de alto orden cognitivo. Es decir, en el sentido
de requerir la mediación de expectativas, creencias y otros estados cognitivos que en
humanos están caracterizados por el acceso a conciencia.
La dependencia del condicionamiento trace con la conciencia es de alta importancia ya que
un entendimiento más claro sobre esta relación puede ayudar a comprender si se esta
hablando de un mecanismo que puede ser estudiado en términos de redes inhibitorias y
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Tabla 1: Principales diferencias de las dos variantes de condicionamiento: Trace y Delay.
excitatorias o una representación más compleja como una red de conexiones neuronales. A
su vez, será de gran utilidad para permitir avances en dominios prácticos como en los
estudios de pacientes con desordenes de conciencia.
En general, es de común acuerdo que el condicionamiento es un proceso de aprendizaje
asociativo que ocurre debido a la exposición en el entorno, de una contingencia entre los
estímulos CS-US (Dickinson, 1980; Rescorla 1988). En humanos, existen dos expresiones
posibles de tal exposición que indicarían que el aprendizaje fue llevado a cabo con éxito. En
primer lugar tanto los humanos como los animales, muestran CRs luego de los estímulos CS.
Segundo, los humanos son capaces de reportar verbalmente la relación entre CS-US. Si
pueden formar una representación de la contingencia y verbalizarla, esto es tomado como
evidencia de un procesamiento consciente (Lovibond and Shanks, 2002). Entonces, ¿Cuál es
la naturaleza de la relación entre este procesamiento consciente y la expresión de una
respuesta condicionada (CR)?
En estudios previos de trace eye-blink
conditioning, el reporte verbal se ha visto
altamente correlacionado con la expresión de
CR (Dawson and Reardon, 1973; Clark and
Squire, 1998). Esto fue tomado como
evidencia de que, en humanos, la conciencia
de la contingencia CS-US es requerida para el
aprendizaje durante el condicionamiento trace,
es decir, para que el sujeto presente una
respuesta condicionada. El origen de esta
consideración para el aprendizaje trace viene
de los estudios antes mencionados,
principalmente aquellos realizados por Squire (Clark & Squire, 1998; Manns & Squire, 2000).
En base a los resultados plasmados en la Figura 4, dónde se estudia la correlación entre el
porcentaje de respuestas condicionadas con el reporte explícito de los sujetos, se llega a la
conclusión que la condición de conciencia sobre la contingencia y su reporte explícito es
condición necesaria para la evocación de un aprendizaje, mas aún se postula un desarrollo
simultáneo de ambas. Dónde a medida que se desarrolla la conciencia de la contingencia
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Figura 4: Correlación entre la conciencia de la contingencia (awareness score) y el porcentaje de respuestas condicionadas (Percent CRs)
comienzan a crecer en magnitud las respuestas condicionadas. Estableciendo así una
relación 1 a 1 entre la contingencia de los estímulos y la expresión del aprendizaje. Este
resultado ha sido tomado como un dogma en la comunidad científica, donde en la Figura 4
se puede ver una correlación positiva pero también una gran dispersión en la distribución de
valores. El límite entonces no parece ser tan claro entre cuál es la relación entre la
conciencia de la contingencia entre estímulos. Se plantea la siguiente cuestión a responder
luego: ¿Es cierto el dogma del desarrollo simultáneo de la conciencia de la contingencia entre estímulos y la respuesta condicionada? ¿Es una relación 1 a 1? ¿O acaso la conciencia de la contingencia es necesaria pero no suficiente?El aprendizaje trace y su relación con la conciencia de la contingencia entre estímulos se
presenta típicamente en contraste con el delay conditioning dónde generalmente se observan
CRs aún en desconocimiento de la contingencia. Es por eso que el Trace conditioning ha
sido considerado un excelente marcador de conciencia.
La pregunta principal que subyace a este proyecto es:
¿Qué sucede cuando el estímulo CS es presentado de manera tal que no pueda ser percibido conscientemente?.
Luego se explicará con más detalle como se puede lograr presentar un estímulo de tal
manera, pero se asume por ahora que es algo posible y se analizarán cuales son las
hipótesis posibles. Sea el caso que la percepción consciente del CS sea una condición
necesaria para la expresión de CR entonces se obtendrá un comportamiento parecido al que
se puede observar en la Figura 5 (a) dónde se puede pensar en CR como un marcador del
acceso a conciencia. Ya que si CS no es percibido conscientemente no hay producción de
CR.
El caso contrario sería en el cual luego del aprendizaje, CR se desacopla de la conciencia y
no es necesario que CS sea percibido conscientemente para evocar una CR (Figura 5 (b)).
Esto podría ser utilizado entonces como una herramienta donde el desacoplamiento de la
conciencia puede ser cuantificado. Los efectos de estados patológicos y manipulaciones
comportamentales podrían ser estudiadas en esta transición.
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Existen dos modelos teóricos que podrían tomar cuenta de estos desenlaces (ver Figura 6).
El modelo de procesamiento único (single-process model) que propone un único proceso de
aprendizaje que media entre la expresión de CR y la expectativa del US (consecuencia
directa de la conciencia sobre la contingencia). La base neural asociada con este modelo, es
una única red neuronal que mapea todo el proceso. Este modelo daría como resultado una
dinámica como la de la Figura 5 b) dónde a falta de percepción consciente disminuye la
expresión de CR.
El modelo de procesamiento dual (dual-process model) afirma que la conciencia de la
contingencia y la expresión de CR son dos procesos de aprendizaje independientes. Esto se
asocia con dos redes neuronales parciales que mapean el proceso. La red que mapea la
respuesta muscular CR es una red automática conformada de conexiones excitatorias que
comunican los nodos de representación de CS y US y la red que mapea la conciencia de los
estímulos es una red de jerarquía cognitiva mayor. Este modelo daría como resultado algo
como lo que se observa en la Figura 5 a) donde, al ser redes independientes la expresión de
CR se puede dar sin el procesamiento consciente del CS.
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Figura 5: Dinámica de la expresión del aprendizaje, una vez que fue adquirida la contingencia. En negro se muestra la curva de respuesta para la primer etapa de aprendizaje de la contingencia. A) Respuesta condicionada dependiente de la percepción consciente del estímulo (rojo). B) Respuesta condicionada en desacoplamiento con la conciencia sobre el estímulo (azul).
Una serie de estudios sobre el aprendizaje sin percepción consciente con differential fear-
conditioning (Ohman & colaboradores, 1993; 1994; 1995; 1998) dónde se presentaban
estímulos visuales como CSs y un shock eléctrico en la mano, argumentó que las respuestas
electrodermales a los shocks ocurren aún cuando el estímulo CS puede no ser percibido
conscientemente.
La manera en la que el estímulo se enmascara, es decir, el mecanismo que impide que la
imagen se perciba conscientemente es mostrando la imagen por un breve intervalo de
tiempo y a continuación otra imagen parecida en luminosidad y composición a la anterior, de
tal manera que la corteza visual se activa con la primera imagen (y también con la segunda)
pero si el enmascaramiento es efectivo se logra el reconocimiento de la segunda imagen
únicamente. Este proceso ha generado algunas dudas en cuanto a la metodología
experimental y los procedimientos para garantizar la 'no conciencia' de los CS. No dejan bien
en claro que los CS no hayan sido percibidos conscientemente en todos los ensayos
(Lovibond and Shanks, 2002). Específicamente estos estudios muestran que, si en efecto los
CS son percibidos subliminalemente entonces sólo cuando los estímulos son relevantes al
miedo, por ejemplo si se utiliza la imagen de una serpiente o una araña (Ohman and Soares
1993), o una cara con expresión de enojo en vez de felicidad (Esteves et al, 1994), se puede
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Figura 6: Modelos teóricos que dan cuenta de la elicitación de respuestas condicionadas. (a) Modelo de procesamiento único (single-process), donde una red neuronal mapea todo el proceso. (b) Modelo de procesamiento dual (dual-process), donde dos redes independientes modulan el aprendizaje. Se mantiene el mismo código de color que en la Figura 4.
evocar una expresión efectiva de CR.
En otro estudio, Nuñez y De Vicente (2004) demostraron resultados a través de los cuales
palabras presentadas visual y subliminalmente eran capaces de elicitar una respuesta CR
cuando estaban apareadas con un shock eléctrico como US, dónde los sujetos no eran
informados de la contingencia entre estímulos. Desafortunadamente estos resultados son
díficiles de interpretar ya que encuentran una proporción más alta de sujetos con respuestas
CR en el grupo donde presentan el estímulo subliminalmente que cuando lo presentan
supraliminalmente.
Una explicación posible para este tipo de 'condicionamiento inconsciente' cuando el estímulo
US es un shock eléctrico (en vez de un soplido de aire en el ojo) es que se induzca un estado
general de alerta en el sujeto introduciendo cambios en el umbral de detección.
Queda abierta la pregunta entonces:
¿Qué es lo que sucede cuando se presenta un estímulo CS neutro en diferentes condiciones de percepción, apareado con un estímulo US que no induzca un estado general de alerta con mayor probabilidad, como un soplido de aire?
A continuación, lo que se propone hacer para responder las preguntas realizadas a lo largo
de este inciso.
1.6 Propuesta: ¿O qué é que a gente quer fazer?Se diseñará un experimento que permita desarrollar un aprendizaje tipo Trace, en el cual el
estímulo pueda ser presentado de manera supraliminal (percibido conscientemente) y
subliminal (percibido inconscientemente).
Se comparará entonces el aprendizaje a responder a los estímulos CS+, para las distintas
etapas del acceso a conciencia.
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Se dividirá en tres etapas (Figura 7) . Durante la primera etapa el acceso a conciencia del
estímulo CS será inhibido por medio de metodologías de enmascaramiento que se detallarán
más adelante. El objetivo de esta etapa es obtener una actividad muscular y comportamental
de base para comparar con la misma condición de dificultad de percepción una vez que la
contingencia entre estímulos fue adquirida.
La segunda etapa consistirá en la adquisición del aprendizaje a generar una respuesta a los
estímulos CS+. La intensidad del enmascaramiento será nula, de tal manera de estudiar la
respuesta que cada sujeto es capaz de generar. La contingencia entre estímulos será
explicitada de tal manera de prevenir la falta de conciencia sobre la misma.
En la tercer etapa el estímulo será presentado en modo subliminal, idealmente
inhibiendo el acceso a conciencia. La contingencia habrá formado una representación
abstracta durante la etapa 2, dejando abierta la posibilidad de ser evocada por la
presentación de un estímulo subliminal.
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Figura 7: Esquema de la configuración diseñada para el experimento. El código de color se mantendrá a lo largo del trabajo. Etapa 1 (azul). Etapa 2 (rojo). Etapa 3 (verde).
Capítulo 2
APRENDIZAJE TRACE
2.1 Nuevo Paradigma. Trace con PalabrasEl paradigma de differential trace conditioning fue investigado durante muchos años desde
las primeras investigaciones de Ivan Pavlov, la versión mas estudiada de este paradigma
consta en utilizar tonos que difieren en frecuencia como CS+ y CS-. Bajo estas condiciones,
la discriminación entre CS+ y CS- no posee un grado de dificultad alto y no parece depender
de un procesamiento cognitivo profundo. A causa de ello, se elegirán estímulos cuyo
procesamiento cognitivo sea lo suficientemente alto como para poder evaluar los efectos de
la falta de conciencia en la percepción de los mismos.
Se utilizarán palabras dentro de una misma categoría semántica como estímulos, 'perro' y
'gato', donde alternadamente cumplirán el rol de CS+ y CS-, para descartar efectos de
palabra.
Se instala entonces la siguiente pregunta:
¿Es posible condicionar con palabras como estímulos? ¿O la red que subyace a este mecanismo es una red formada por conexiones inhibitorias y excitatorias donde el procesamiento léxico y semántico no posee un rol establecido? El aprendizaje trace se da en la mayoría de los animales, hasta en las babosas de mar,
luego: ¿qué indicios existen de que un estímulo que necesita ser procesado por una red de
alta jerarquía cognitiva pueda evocar este aprendizaje?.
Los mecanismos subyacentes a la adquisición y consolidación de memorias son preservados
en la mayoría de las especies, como en humanos y babosas de mar, pero el aprendizaje
depende de diferentes mecanismos de redes neuronales (Takehara et al, 2003). Solo
algunas neuronas son necesarias para obtener condicionamiento trace en babosas de mar
Aplysia Californica mientras que en conejos, redes complejas que conectan hipocampo,
corteza frontal y cerebelo son necesarias (Christian and Thompson, 2006). En humanos, la
variabilidad de respuestas en el condicionamiento trace y su aprendizaje parece estar
estrechamente ligado a la atención (Lovibond and Shanks, 2002), sugiriendo una fuerte
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modulación de este tipo de aprendizaje por procesos cognitivos centrales.
Esto da un fuerte indicio de que el aprendizaje del condicionamiento trace podría sustentar
estímulos que precisen de procesos cognitivos centrales como el procesamiento semántico o
la discriminación de palabras.
La primer etapa del capítulo tendrá como objetivo validar este nuevo paradigma con palabras
como estímulos en un experimento preliminar. Luego se utilizarán las herramientas
desarrolladas para analizar el aprendizaje en la etapa supraliminal de percepción de
estímulos en el experimento central (Figura 6). Se estudiará si la atención esta involucrada
en algún aspecto en la modulación del aprendizaje.
2.2 Experimento Preliminar.El objetivo principal de este experimento fue validar un nuevo paradigma. En el caso en el
que el paradigma resulte efectivo, nos preguntamos como se da ensayo a ensayo ese
aprendizaje.
¿Que se desarrolla primero en su generación? ¿La expectativa del sujeto con respecto a la llegada del soplido de aire una vez que aprendió la regla? ¿O acaso la respuesta muscular (CR) que se produce al cerrar el ojo de manera anticipada llega antes?.En el marco de dilucidar de una manera más clara como es la relación entre la conciencia de
la contingencia y el aprendizaje muscular se estudiará también como se corresponden el
reporte subjetivo de introspección y la respuesta muscular.
2.2.1 ParticipantesCinco sujetos participaron del experimento (tres hombres y dos mujeres). Las edades de los
sujetos estaban entre 24 y 40 años. Ninguno de ellos poseía un historial de problemas
físicos, psíquicos o psicológicos; ni capacidad auditiva disminuida. Los sujetos no fueron
remunerados por su participación.
2.2.2 Diseño & ProcedimientoEl paradigma utilizado fue el de differential trace eyeblink conditioning, donde se utilizó la
palabra 'perro' como CS+ (estímulo que predice el US) y 'gato' como CS- (estímulo que NO
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predice el US). El estímulo US, fue un soplido de aire de 3psi de presión (del inglés Pounds
per Square Inch, 1 bar~14.5psi) y de 100 ms de duración. El intervalo de tiempo entre CS+ y
el soplido de aire fue de 500ms. (ver Figura 8 (b)).
(a) (a)
(b)
(c)
La composición de cada ensayo estuvo dada por: la presentación de uno de los dos
estímulos auditivos {'perro','gato'}, presencia o no del soplido de aire de acuerdo al estímulo
presentado anteriormente y por último, se colocó una pantalla en la cual el sujeto debía
contestar en un continuo de posibilidades, cual era su expectativa sobre la llegada del
soplido de aire. A pesar de que se presente o no el soplido, la respuesta debía reflejar cual
era la expectativa sobre la llegada del mismo. Si el sujeto no lo esperaba (mas allá de
haberlo recibido) debía contestar que 'estaba seguro que no vendría', en el caso contrario
'estaba seguro que vendría' y de no tener ninguna expectativa al respecto, 'no tenia ni idea'.
De esta manera, se obtiene un numero escalar que se corresponde con la expectativa del
sujeto y permite analizar como se desarrolla ensayo a ensayo la introspección del sujeto
sobre la llegada del soplido a medida que va aprendiendo la regla, y luego compararla con la
señal muscular.
En variados estudios anteriores (Clark and Squire, 1998) se muestra que 60 ensayos para
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Figura 8: Esquematización en paralelo de los ensayos. Se observó una película muda Goldrush (Figura a). Los ensayos podían contener un estímulo CS+/CS- seguido de Soplido/No-Soplido de aire (Figura b). Se muestran datos representativos de la actividad muscular registrada a lo largo de un ensayo para un sujeto (Figura c).
cada condición de estímulo es suficiente para adquirir un aprendizaje del paradigma. En este
trabajo se toman 100 ensayos para CS+ y 100 para CS-. Los ensayos para cada condición
fueron presentados al azar y el tiempo entre los mismos (ITI) era variable para evitar que el
aprendizaje se deba a la estimación temporal del ensayo.
Simultaneo a la presentación de los estímulos auditivos los sujetos observaron una película
muda Goldrush (ver Figura 8(a)) para disminuir los pestaneos espontáneos y modular
factores atencionales manteniendo un nivel de atención relativamente constante sobre la
percepción de estímulos auditivos.
Los participantes recibieron instrucciones de colocar su atención sobre la película, ya que el
objetivo del estudio era estudiar la modulación de la información que se adquiere cuando se
presentan estímulos auditivos y somatosensoriales como el soplido de aire. Eran informados
que al finalizar el experimento recibirían un cuestionario sobre el contenido de la película.
Se evaluaron distintos aspectos al finalizar el experimento. Todos los sujetos contestaron un
cuestionario (verdadero/falso) sobre los contenidos de la película y luego otro sobre la
contingencia de los estímulo ('perro','gato','soplido de aire').
Este último cuestionario fue el mismo que aquel usado por Clark y Squire para medir el nivel
de conciencia que poseían los sujetos sobre la contingencia entre los estímulos presentados
(Clark and Squire, 1998).
2.2.3 Materiales y Métodos.Los participantes fueron situados en un escritorio dentro de una jaula de Faraday, donde se
realizaron las mediciones. En todos los experimentos que fueron realizados en este estudio,
se utilizó un monitor de 19 pulgadas con una resolución de 1024 por 768 pixeles. Los
participantes se sentaron a una distancia de aproximadamente 70 cm del monitor. El
dispositivo experimental se encuentra plasmado en la Figura 9.
16
Los estímulos fueron presentados por medio de auriculares intraurales en modo monoaural,
es decir, ambos canales eran alimentados con la misma señal auditiva. Las palabras fueron
normalizadas en amplitud.
La señal muscular fue registrada con un equipo de EEG ActiveTwo Biosemi 128 electrode
channel que posee 128 electrodos para registros extracraneales y 8 electrodos externos
utilizados como electromiógrafos (EMG). La electromiografía consiste en la adquisición y
registro de la actividad eléctrica generada como manifestación eléctrica de la activación
neuromuscular asociada a la contracción de los músculos. La señal representa la corriente
generada por el flujo de iones a través de la membrana de las fibras musculares que se
propagan por los tejidos y llegan a la superficie del electrodo ubicado en las cercanías. Esta
señal varía con el tipo y cantidad de fibras en el músculo, además de las características del
electrodo, incluyendo su posición y el tejido circundante. De esta forma se pueden conseguir
diferentes morfologías de señal de acuerdo a los músculos y la manera en la que se este
midiendo.
Los músculos sobre los que se realizan las mediciones de actividad muscular y el arreglo de
electrodos utilizado se encuentran plasmados en la Figura 10.
17
Figura 9: Esquema del dispositivo experimental utilizado.
Los estímulos fueron manipulados desde la interfaz de Matlab® que se comunica con la
placa de audio. Al mandar la señal de CS+(CS-) mandaba simultáneamente una señal al
puerto paralelo, que abría (mantenía cerrada) la válvula conectada al tubo de aire (Figura 9).
Este último se mantuvo durante todo el experimento a una presión constante de 3psi por
medio de válvulas reguladoras.
Las señales enviadas al puerto paralelo de la computadora de registro también se
almacenaban en el software de registro de datos de la señal electromiográfica evitando así
problemas de sincronización en la presentación de los estímulos y el registro de los datos.
2.2.4 AnálisisMATLAB version 8.0 y el toolbox de Matlab EEGLAB fueron utilizados para analizar la señal
de EMG. No fue necesario aplicar un filtro ya que los electrodos poseen un amplificador que
incrementa el valor de la señal antes que la misma sea enviada por el cable. El ruido que
logré filtrarse no será significativo.
Los datos se dividieron en segmentos comenzando 2000 ms antes y 1000 ms después de
presentar el soplido de aire en los ensayos de CS+ y en los de CS- medidos desde el
momento en el cual se hubiese presentado el soplido de aire. A partir de esta segmentación,
se obtuvieron patrones como el de la Figura 8 (c).
La etapa de pre-procesamiento de la señal consistió en la normalización y el rechazo de
artefactos. El potencial de la piel realiza oscilaciones lentas, que no poseen información
relevante para este análisis. Se calculó el promedio de la señal en los primeros 300 ms del
18
Figura 10: Tejido muscular orbital sobre el cuál se toman las mediciones de potencial eléctrico, generado por la actividad muscular al cerrar el ojo (Izq.). Configuración de electrodos utilizada (Der.).
1
12
34
5
Orbículo Ocular (parte palpebral)
Orbículo Ocular (parte orbital)
ensayo y se le restó a cada una de las señales, perdiendo así la información sobre estas
oscilaciones.
Se vió en el inciso anterior que la señal de EMG presenta una variabilidad acorde al sujeto.
Por lo tanto se tomó la desviación estándar en el mismo período de 300 ms iniciales en cada
ensayo y se dividió la señal por la desviación obteniendo una señal cuya magnitud pueda ser
comparable entre sujetos. Se llamará a esta señal nEMG (señal de EMG nomalizada).
Los artefactos son aquellas señales que pueden estar afectando las mediciones realizadas
sin guardar un vínculo de causalidad con lo que se desea registrar. Un ejemplo claro son los
pestaneos espontáneos previos a la llegada del soplido, ya que se podrían tener en cuenta
como respuesta anticipatoria y no lo son. Cerrar el ojo no es el único movimiento que genera
una activación eléctrica de los músculos orbitales sino también mover los ojos de un lado
hacia otro, este tipo de eventos también será removido.
La eliminación de los artefactos se realizó reconociéndolos visualmente. Típicamente la
visualización de estos datos se puede resumir en dos tipos de gráficos:
-Raster, imagen de apilamiento vertical, en la cual cada línea horizontal representa un
ensayo y en código de color se codifica la intensidad de la actividad muscular.
-ERP, del inglés event-related potential, es la actividad muscular promediada en el tiempo,
permite ver dinámicas globales de la señal.
A continuación se muestra un raster para un sujeto (Figura 11) donde se pueden ver
marcados el tipo de ensayos que se descartan debido a la presencia de artefactos.
19
Figura 11: Dato representativo ilustrando la extracción de artefactos. Raster de ensayos, con señal cruda y artefactos; la línea negra representa el instante donde finaliza la presentación de la palabra (Figura a). Ensayo en el cuál el sujeto realiza un movimiento ocular considerado como artefacto (Figura b). El sujeto realiza un pestaneo espontáneo luego de la palabra, en el periodo previo al soplido (Figura c).
Por último, se definieron en cada ensayo tres intervalos de tiempo, promediando la actividad
de EMG en esos tiempos, obteniendo así tres valores escalares por cada ensayo que luego
resultaran más fácil de comparar.
Los intervalos fueron:
– BA (del inglés baseline) : se toma el promedio de los 100 ms anteriores a la
presentación de la palabra
– EA (del inglés early – anticipatory): se toma el promedio de los 100 ms consecutivos a
la finalización de la presentación de la palabra.
– LA (del inglés late – anticipatory): se toma el promedio de los 100 ms anteriores a la
presentación del soplido de aire.
2.2.5 ResultadosAprendizaje EspecíficoEl aprendizaje a responder indistintamente a los estímulos CS+ y CS-, genera actividad
nEMG anticipada al soplido de aire no específica. Se dirá que el sujeto logró desarrollar un
aprendizaje específico cuando la actividad nEMG sea mayor para la condición de CS+ que
para CS-. En la Figura 12 se puede observar un ERP para todos los sujetos donde se vé
claramente que la CR posee una magnitud mayor en el caso de CS+. Se obtiene un
aprendizaje específico que demuestra la eficiencia del paradigma, concluyendo así la
posibilidad de condicionar sujetos con palabras neutras.
20
Figura 12: Aprendizaje específico. Promedio sobre todos los sujetos en las condiciones de CS+ y CS-. La línea vertical representa el momento en el cual finaliza la presentación de la palabra. El final del ensayo esta alineado con la presentación del soplido de aire (2 segundos). Las barras de error se calculan a partir de la dispersión de la señal
¿Sé luego respondo? ó ¿Respondo luego sé?Dado que el reporte introspectivo depende fuertemente del criterio y características de cada
uno de los sujetos, se estudió para cada uno de ellos por separado como es la dinámica de
la introspección sobre la llegada del soplido y la respuesta muscular.
En la Figura 13 se puede ver para cada sujeto un
raster dónde se codifica la evolución de la respuesta
muscular para los ensayos donde se presentó CS+.
En el primer y segundo sujeto se ve claramente que
desarrollan una respuesta muscular anticipada al
soplido de aire, entre 200 y 300 ms antes de la
presentación del mismo.
La columna izquierda de la Figura 13 muestra como
van los valores de introspección para cada ensayo.
Se recuerda que la introspección puede tomar
valores escalares continuos que se corresponden
con la expectativa del sujeto. Los valores van de -1
('Estaba seguro que no vendría el soplido de aire') a
1 ('Estaba seguro que vendría el soplido de aire'),
pasando por 0 ('No tenia ni idea de lo que
sucedería').
El primer y segundo sujeto desarrollan una
introspección específica de manera monotónica a
medida que trascurren los primeros ensayos.
Curiosamente esta introspección se hace presente
antes de que estos dos sujetos comiencen a evocar
una respuesta muscular. Parecería ser que hasta
que la expectativa no alcanza cierto valor, la
respuesta muscular no es evocada. Una lectura posible es que el sujeto necesita desarrollar
cierta confianza sobre la contingencia para comenzar a responder muscularmente.
Resulta interesante notar que algunos sujetos como el número 5, poseen una distribución de
expectativa separada. Es decir, en promedio poseían una expectativa mayor de la llegada del
21
Figura 13: Izquierda, la amplitud de la respuesta muscular para ensayos con CS+, codificada en escala de colores. Los ensayos están ordenados en el eje vertical. La línea vertical corresponde al tiempo en el que termina el CS+. El final del eje horizontal, corresponde al inicio del US. Derecha, reporte introspectivo sobre el nivel de expectativa del US (1 = seguro de que venia, -1 = seguro de que no venia) para ensayos CS+ (azul) y CS- (verde).
soplido cuando se presenta CS+ y viceversa cuando se presenta CS-, pero aun así no hay
una respuesta muscular.
El sujeto 3 ante cualquiera de los dos estímulos parece esperar más frecuentemente el
soplido de aire (las distribuciones de la introspección están
corridas entre 0 y 1). Recién en los últimos ensayos parece desarrollar una expectativa
específica. Esto podría indicar que mientras su expectativa era indistinta debido a la falta de
conocimiento de la contingencia entre estímulos espera el soplido de aire mas asiduamente y
por lo tanto las distribuciones de expectativa se ven desplazadas.
El reporte introspectivo no parece estar siempre acompañado por una respuesta muscular.
En el caso del sujeto 5 y los últimos ensayos del sujeto 3, parece haber una aumento de la
expectativa sobre el soplido en los ensayos donde se presenta CS+, aún así la respuesta
muscular no parece seguir el mismo comportamiento.
¿Podría ser que el sujeto sea consciente de la regla y que no responda muscularmente? Se realiza un análisis mas profundo al respecto.
Aprendizaje Específico vs Introspección EspecíficaSe definirán los parámetros de introspección específica donde se calcula el promedio de la
distribución de introspección en los ensayos CS+ y CS- y luego se calcula la diferencia. La
anticipación muscular específica se obtiene a partir del promedio de la señal de nEMG en los
intervalos late-anticipatory sustrayendo un valor de actividad base promediado en el periodo
baseline. Esta medida permite evaluar la respuesta muscular anticipada diferenciada por
estímulos, en caso de ser positiva refleja un aprendizaje específico.
Se supone que una representación abstracta de la contingencia es capaz de modular los
valores de introspección en algunos sujetos. Generando una introspección especifica
positiva.
22
¿Esa introspección posee una relación univoca y biyectiva con la respuesta muscular
anticipada?. En la Figura 14 se puede ver que no, en algunos casos como los sujetos 3 y 5,
hay valores positivos de introspección especifica indicando una discriminación de estímulos y
una asociación correcta entre ellos mientras que la anticipación muscular es nula. Parecería
ser que la contingencia entre estímulos no garantiza la anticipación muscular. Si la actividad
muscular y el aprendizaje a responder a los estímulos son equivalentes es una discusión que
se dará mas adelante.
2.3 Aprendizaje consciente - Experimento central Estudiar la respuesta muscular condicionada en una situación de percepción no consciente
requiere un trabajo previo de caracterización de la señal cuando la percepción es consciente.
Se toma esa etapa de percepción (etapa 2, ver Figura 7) para caracterizar la señal muscular,
estudiar su dispersión y definir criterios de respuesta muscular.
La contingencia entre estímulos (CS+/US) se dio en forma explícita a los sujetos. De esta
manera se optimiza el estudio de la señal muscular, previniendo los ensayos durante los
cuales el sujeto desarrolla el conocimiento sobre esta contingencia.
Resulta interesante analizar que rol posee la atención en la expresión de este aprendizaje
dónde la contingencia es explícita. Estudios previos fueron realizados en el campo de la
atención y la generación de una representación abstracta de esta contingencia en los
mecanismos de red neuronales. La atención en estas situaciones modula fuertemente la
adquisición de la relación entre estímulos inhibiendo la generación de una respuesta
23
Figura 14: Respuesta introspectiva específica en función de la respuesta muscular específica para los 5 sujetos. La barra de colores codifica el número sujetos
muscular anticipada y de la contingencia (Lovibond & Shanks, 2002; Peeters 2010; Manns et
al, 2000).
Una vez que la contingencia es explícita: ¿Cómo modula la atención este aprendizaje? Se proponen dos modalidades del paradigma de differential eyeblink conditioning, dentro del
marco de condicionamiento con palabras como estímulos. En la primera se presentarán los
estímulos CS, junto con otra tarea simultánea que requiere de la atención y por lo tanto, se
propone como hipótesis la posible modulación de la expresión del aprendizaje.
La segunda modalidad consiste en una única tarea, los sujetos escuchan las palabras y para
garantizar que su atención se encuentra sobre las mismas realizan luego una tarea de
discriminación sobre las mismas.
Es importante detenerse y extenderse unas palabras para realizar una aclaración sobre que
es lo que se define como aprendizaje. El aprendizaje consciente hará alusión a una eficacia
en la expresión de la respuesta muscular anticipada dónde la contingencia es explícita, y es
consciente debido a que los estímulos CS son presentados supraliminalmente. El
aprendizaje, según nuestro criterio, se habrá dado una vez que los sujetos 'aprendan' a
responder muscularmente de manera anticipada. Se puede hacer referencia al aprendizaje
de la contingencia entre estímulos, se hará una aclaración distintiva cuando se quiera hablar
de la misma.
2.3.1 Participantes- Modalidad 1: 12 sujetos participaron del experimento (cuatro hombres y ocho mujeres).
- Modalidad 2: 6 sujetos participaron del experimento (tres hombres y tres mujeres).
Las edades de los sujetos estaban entre 20 y 40 años. Ninguno de ellos poseía un historial
de problemas físicos, psíquicos o psicológicos; ni capacidad auditiva disminuida.
2.3.2 Diseño & ProcedimientoEl paradigma utilizado fue nuevamente el de differential trace eyeblink conditioning. Los
estímulos utilizados fueron las palabras {'perro','lobo'} balanceadas en cada grupo para
descartar efectos de palabra. 12 personas estuvieron en el grupo donde CS+='perro' y 6
personas en el grupo donde CS+='lobo'. El estímulo US, fue un soplido de aire de 3psi de
24
presión y de 100 ms de duración. El intervalo de tiempo entre CS+ y el soplido de aire fue de
500ms.
Se realizaron 60 ensayos de CS+ y 60 ensayos de CS- para cada sujeto. El tiempo entre
ensayos (ITI) y el tiempo de duración de cada ensayo fue variable para prevenir la estimación
temporal. Los sujetos recibieron instrucciones explícitas de cual era la contingencia entre los
estímulos CS+/US y CS-/No US antes de que comiencen los ensayos.
- Modalidad 1: Por razones atribuidas al enmascaramiento de los estímulos (que será
necesario luego), se realizaron algunos cambios en la modalidad del paradigma aparte de la
tarea simultánea que modula la atención.
Las palabras fueron presentadas dentro de una secuencia de palabras bisilábicas de igual
contenido espectral, invertidas en el tiempo. Por lo tanto la presentación del estímulo no fue
un evento discreto, inhibiendo la percepción espontanea y dificultando la percepción de la
misma.
El aumento del grado de dificultad en la percepción de las palabras fue acompañado de una
tarea de discriminación de palabra al finalizar cada ensayo. Se le preguntó al sujeto sobre
cual fue la palabra escuchada en la secuencia. Esta herramienta permitió asegurar que a
pesar de dificultar en cierto aspecto la percepción de las palabras esto no imposibilite el
reconocimiento de las mismas.
La modulación de la atención estuvo dada por una tarea simultánea de discriminación de
tonos. Se presenta un tono que aumenta o disminuye su frecuencia y el sujeto debe
responder si el tono se vuelve más grave o más agudo a lo largo del ensayo. La secuencia
de palabras es presentada en simultáneo con el tono variable en frecuencia. Los sujetos
reciben instrucciones que la atención debe estar sobre la tarea de discriminación de tonos.
La dificultad de la tarea varía de manera de mantener el desempeño del sujeto constante en
70%. Esto se explicará con más detalle en el inciso siguiente.
– Modalidad 2 : Se presentaron únicamente los estímulos CS {'perro','lobo'} dónde al
finalizar cada ensayo los sujetos debían responder que palabra habían escuchado,
para garantizar así la atención sobre las mismas.
25
2.3.3. Materiales y Métodos.
El dispositivo utilizado fue idéntico al del experimento anterior (ver Figura 9). Se realizaron
registros en simultáneo de la actividad electroencefalográfica (EEG).
2.3.4 AnálisisEl procesamiento de la señal fue el mismo que el realizado en el experimento anterior. Se
trabajó únicamente con la señal muscular, los registros de EEG no fueron estudiados en este
trabajo.
La clasificación de los sujetos según su respuesta muscular, no debe depender de la
modalidad que se este analizando. Por lo tanto se estudiaron ambos grupos de sujetos
conjuntamente. Obteniendo un grupo global de 18 sujetos. Se desarrollaron herramientas de
análisis para clasificar a los sujetos según su señal muscular, en sujetos que aprenden o no
aprenden a responder de manera anticipada. Luego se comparó entre modalidades.
2.3.5 ResultadosAprendizaje consciente Se tomó un par de electrodos fijos 1vs2 (ver Figura 10) y se estudió la diferencia de potencial
eléctrico generado, tomando como referencia el electrodo 1. Se analiza el ERP para las
condiciones CS+ y CS-, para cada sujeto. Se pueden definir tres categorías de clasificación
para los sujetos según su respuesta muscular:
– Aprendizaje específico : presentan una respuesta muscular de mayor magnitud para
los ensayos de CS+ que para los de CS-
– Aprendizaje no-especifico : presentan respuesta muscular para ambos estímulos
– Aprendizaje nulo : no hay respuesta muscular significativa.
Antes de clasificar a los sujetos, se verá con más detalle las características de la señal
muscular en la (Figura 15).
26
Pareciera haber mucha variabilidad entre los sujetos, tanto en el momento en el cual se hace
presente CR, como en la magnitud de la misma. Dada la dispersión presente en los sujetos,
se propone tomar una medida que represente el aprendizaje anticipativo.
Se toma un intervalo de tiempo de 100
ms previos a la llegada del soplido de
aire, promediando para cada condición
{CS+,CS-} y se calcula la diferencia entre
ellos. Obteniendo así una medida del
aprendizaje específico. Se puede ver en
la Figura 16 como es el aprendizaje
específico para cada sujeto, resulta muy
variable en magnitud y en algunos casos
como los sujetos número 5 y 14 no es
significativo.
27
Figura 15: ERP para cada condición {CS+,CS-} para cada sujeto. Si el promedio durante los últimos 100ms es significativamente diferente (p<0.01) entre las condiciones se colocó un símbolo distintivo. La línea magenta representa la presentación de los estímulos CS. Los ensayos están alineados y finalizan en el momento en el que se presenta el soplido.
Figura 16: Actividad muscular específica. Promedio de la actividad en CS+ durante los 100 ms previos al soplido, menos la actividad promedio para CS-. Diferencia calculada para un único par de electrodos.
La actividad EMG, como se mencionó anteriormente, es fuertemente dependiente del sujeto,
de su contextura muscular y de dónde se colocan los electrodos con respecto a la misma. Se
plantea la cuestión de si la elección de este par de electrodos es la mas informativa. Se
posee la información de cinco canales que registraron la actividad muscular (Figura 10) , por
lo tanto se toman diferentes canales para estudiar que información provee cada uno de ellos.
En la Figura 17 se puede observar, esta medida de aprendizaje específico por sujeto, para
diferentes pares de electrodos.
Dentro de cada sujeto la magnitud de la señal muscular del aprendizaje especifico varía entre
arreglos de electrodos. De hecho, en la Figura 17, no están todos en la misma escala. Se
toma el arreglo de electrodos más informativo de acuerdo a cada contextura muscular, es
decir, el que presente mayor magnitud en aprendizaje específico. Resulta coherente con las
características presentadas anteriormente de la señal de EMG que el arreglo de electrodos
que satisfaga estas condiciones no sea el mismo en todos los sujetos.
Los sujetos que no presentan un aprendizaje específico en este caso son los sujetos {5, 7, 14
y 17}. No se tendrán en cuenta los sujetos 11 y 15, ya que presentan un aprendizaje
28
Figura 17: Anticipación muscular específica para tres diferencias de electrodos, para todos los sujetos. En código de color se encuentran las diferencias de electrodos que se tomaron. Electrodo 2 - Electrodo 1 (Amarillo). Electrodo 3 - Electrodo 1 (Rojo). Electrodo 4 - Electrodo 1 (Verde). El aprendizaje específico que sea significativamente diferente (p<0.01) posee un símbolo de distinción. A la izquierda se puede observar un esquema de dónde están ubicados lo electrodos cuyas diferencias se están estudiando.
12
34
5
específico 'negativo', en términos comportamentales lo que sucede en estos casos es que
expresan respuesta anticipada con mayor magnitud cuando se presenta el CS-.
Para los sujetos que no aprenden específicamente (sujeto 5, 7 14 y 17) se realizó un análisis
comparando la señal muscular en el condición de CS+ y en la condición de CS-. Se pudo
verificar que los sujetos presentan un aprendizaje no específico, ya que aprenden a
responder anticipadamente a la llegada del soplido de aire pero no responden de manera
específica a los estímulos. Excepto por el sujeto 17, cuya magnitud de aprendizaje esta
contenida en el rango de fluctuación de la desviación estándar de las mediciones.
Modalidad 1 vs Modalidad 2Se está en condiciones de clasificar los sujetos según su respuesta muscular. Resulta
interesante notar en la Tabla 2 que a pesar de situar la atención fuera de la tarea de
discriminación de palabras esto no trae un efecto significativo en el porcentaje de sujetos
que responden muscularmente. Parecería ser que una vez que la contingencia de los
estímulos forma una representación mental abstracta en los sujetos, la atención no modula
de manera significativa la generación de una respuesta muscular. Reflejando que el
aprendizaje de la contingencia y la evocación de la misma se basan en procesos cognitivos
distintos. El aprendizaje de la contingencia (Clark & Squire, 1998) esta fuertemente modulado
por la atención, la evocación de esta contingencia no parece demostrar la misma dinámica
atencional.
Modalidad 1 (n=12) Modalidad 2 (n=6)Aprendizaje Específico 67% (8) 67% (4)Aprendizaje No-Específico 25% (3) 33% (2)Aprendizaje Nulo 8% (1) 0% (0)
Tabla 2: Porcentaje de sujetos que aprenden a responder muscularmente en la Modalidad 1
vs Modalidad 2 (los estímulos son siempre supraliminales)
29
Modalidades y LatenciaNo parece trivial que la ruta de información que siguen los estímulos CS una vez que son
percibidos, sea la misma para ambas modalidades. En la
Figura 18 se puede apreciar que si bien la magnitud de la
anticipación muscular se encuentra dentro del mismo rango
de valores para cualquiera de las modalidades, el momento
en el cual los sujetos comienzan a evocar el aprendizaje de
la contingencia y expresarlo como anticipación muscular
específica difiere. Esto indicaría que bajo condiciones
perceptuales de mayor complejidad (Modalidad 1) la toma de
la decisiones juega un rol importante, provocando un retraso
en la latencia de la respuesta. Este resultado es muy
interesante ya que da evidencia de una toma de decisión
sobre la discriminación de palabra que se refleja en un atraso temporal medible.
2.4 DiscusiónAún después del número interminable de estudios que se han realizado sobre este
paradigma de aprendizaje, sorprendentemente, aún hay cosas por comprender. Los
resultados que se han obtenido aportan nuevas evidencias que ayudan a esclarecer en cierta
proporción este paradigma de aprendizaje trace.
• Se comprobó una vez más que al menos cierta parte del paradigma es procesado por
alguna red neuronal de alta jerarquía que posee la complejidad suficiente como para
poder utilizar palabras como estímulos. Si se hubiese estado trabajando con un
aprendizaje automático, regido por redes excitatorias e inhibitorias únicamente, no se
hubiese logrado el condicionamiento que se logró en el primer experimento.
• Resultó muy interesante estudiar el rol de la atención en la evocación de este
aprendizaje. Se llegó a la conclusión que, si bien la atención es un factor clave para la
adquisición de la contingencia (Manns, Clark y Squire, 2000) no tiene esa jerarquía en
la evocación de la misma.
• Se estudió también la dinámica y la latencia del desarrollo de la expectativa específica
30
Figura 18: ERP de aprendizaje específico para las diferentes modalidades. La línea negra representa el momento donde finaliza la presentación del estímulo CS. Los ensayos están alineados al final con el tiempo de presentación del soplido de aire.
de la llegada del soplido y la respuesta muscular específica. Si bien la hipótesis más
fuerte fue que ambas irían de la mano, se observó que no es así. En el caso de la
introspección específica, esta puede ocurrir sin necesidad de que el sujeto tenga una
respuesta muscular específica también. Esto agrega un grado de complejidad a la
postura casi dógmatica de que la conciencia de la contigencia va de la mano con la
generación de una respuesta condicionada. No parecer ser entonces una relación tan
determinista donde la presencia de la contingencia determine una expresión de
respuesta condicionada.
Al menos una fracción de los sujetos tuvieron una introspección específica
acompañada de respuesta muscular participativa. Resultó muy interesante apreciar
que en esos casos, la llegada del reporte introspectivo específico se dé anterior a la
respuesta condicionada. Parecería indicar que la producción de CR fuera catalizada
por ese reporte introspectivo, para asegurar esto sería necesario analizar más sujetos
para llegar a resultados estadísticamente más robustos. Aún así, se podría decir que
esto parece ir a favor del modelo de procesamiento único de aprendizaje trace.
• El reporte introspectivo diferencial, no parece garantizar una respuesta muscular. En la
Figura 14 se observa que al menos dos de los sujetos poseen una introspección
correcta acerca de la llegada del soplido de aire pero aún así no hay anticipación
muscular especifica. Ante esta conclusión, y en base a estudios anteriores se propone
mirar de manera más profunda este asunto:
El paradigma de differential trace eyeblink conditioning fue utilizado en varios estudios para
dilucidar en que aspectos el aprendizaje es dependiente de la conciencia y que bases
neurales sustentan el mismo.
La mayoría de estos estudios se desarrollan bajo un paradigma en el cual la presencia de
respuesta muscular anticipada y el aprendizaje a responder anticipadamente al US de cierta
manera van de la mano. Una es condición necesaria de la otra. ¿Esto es siempre así?
La versión previa de este experimento, dónde se condiciona únicamente con palabras, y
otras modalidades del paradigma de trace (Moos, 2010) demuestran que aún teniendo
conciencia de la contingencia, los sujetos pueden no responder muscularmente.
Podría ser entonces que solo un subconjunto de sujetos presente una respuesta contractiva.
Existen diversas maneras en las cuales se puede reaccionar anticipadamente a la llegada del
31
US. Los sujetos podrían inhibir los pestaneos, aumentar la frecuencia de los mismos,
aumentar la frecuencia cardíaca , colocarse en un estado de tensión general, etc.
Se pone en tela de juicio la biyectividad que se plantea en los famosos estudios de Clark &
Squire (Clark and Squire, 1998) en los que la conciencia de la contingencia de los estímulos
ocurre si y solo si hay una respuesta muscular.
Podría ser que la falta de respuesta en alguno de los casos no sea falta de aprendizaje sino
una medición que no es lo suficientemente abarcativa.
Para lograr conclusiones más robustas se propone tomar una medición simultánea sobre otro
tipo de respuesta que el sujeto puede presentar antes el CS+.
Un estudio realizado (Clark and Squire, 1998) sobre cuatro pacientes amnésicos con
lesiones en la región del hipocampo, demuestra que los mismos no presentan respuesta
muscular anticipada y por lo tanto deducen que el hipocampo esta involucrado en las bases
neurales de este aprendizaje. Se propone realizar mediciones más abarcativas para concluir
esto de manera más global y robusta.
32
Capítulo III
PERCEPCIÓN SUBLIMINAL DE ESTÍMULOS
3.1 Enmascaramiento del discurso (Speech Masking)La percepción de un estímulo puede verse abruptamente interrumpida mediante el uso de
una máscara presentada en una posición espacio-temporalmente cercana al mismo. Este
proceso es conocido como enmascaramiento y permite la percepción subliminal de un
estímulo determinado.
En el paradigma de condicionamiento que se estudió, se tomaron palabras como estímulos
por lo tanto parece apropiado elegir el enmascaramiento de discurso (speech masking) como
paradigma para lograr la percepción no consciente de los mismos.
El enmascaramiento visual ha sido intensamente estudiado en contraste al enmascaramiento
auditivo. La audición posee un resolución temporal mucho más alta que la visión, por lo tanto
no es fácil distinguir cual puede ser el análogo al enmascaramiento visual. Hasta el momento
los enmascaramientos auditivos existentes constan en degradar el estimulo (por ejemplo,
superponiendo un tono puro con ruido blanco) hasta el punto donde la eliminación de
percepción consciente viene acompañada por la aniquilación de cualquier tipo de influencia
que los mismos puedan llegar a tener comportamentalmente (Greenwald, Spangenberg,
Pratkanis & Eskenazi, 1991; Moore, 1995).
Los autores del speech masking Dupoux y Kouider (Kouider, S; Dupoux, E, 2005) proponen
un tipo de enmascaramiento en el que las palabras no se encuentran 'degradadas'
perceptualmente sino más bien comprimidas temporalmente y 'escondidas' en una secuencia
de máscaras que suenan como palabras pero no lo son.
Las máscaras son palabras que poseen el mismo contenido espectral y número de sílabas
que el estímulo. A su vez están invertidas y se comprimen en el tiempo. Al estar rodeado de
sonidos del mismo contenido espectral que el estímulo, la aparición del mismo no es un
evento discreto y por lo tanto no es percibido espontáneamente, dificultando la percepción
del mismo.
33
Dupoux y Kouider utilizan esta manera de exhibir estímulos para presentar palabras
comprimidas temporalmente (las llamaremos prime) antes de otras palabras sin comprimir
(Target), ver Figura 20. Estudiando si existe algún efecto sobre la decisión que se toma
acerca del target, (por ejemplo si era palabra o no-palabra) cuando la palabra comprimida
que la precede esta relacionada con el target en diversos modos (semántica, léxica,
morfológica o fonológicamente). El resultado global que obtienen es un efecto de disminución
en el tiempo de respuesta cuando el prime esta relacionado léxicamente con el target. Sin
necesidad de entrar en los detalles, el resultado que será de mas utilidad a este experimento
es que las palabras comprimidas temporalmente, pueden no ser percibidas conscientemente
pero aún así generan un efecto de activación léxica de formas abstractas de palabras.
Es relevante preguntarse que tan inaudible o subliminal fue presentada la palabra
comprimida temporalmente (prime). Para asegurarse que la misma no fuese escuchada,
luego de realizar la tarea de decisión sobre el target, los participantes recibieron
instrucciones de concentrarse en el prime sin prestar atención al target, y discriminar si
1. El prime era o no era una palabra (decisión léxica)
2. El prime fue o no fue presentado (decisión de palabra)
En la Figura 19 se pueden observar los resultados de sensibilidad (d') que es una medida de
que tan buenos son los sujetos discriminando entre una u otra condición, corrigiendo por
falsos positivos. Cuando la palabra se comprime al 35%-40% de su longitud original
pareciera ser que la decisión es al azar, por lo tanto no hay percepción consciente.
34
Figura 20: Descripción esquemática de los estímulos utilizados por Dupoux & Kouider. La palabra comprimida (prime) se presenta inmediatamente antes que el target. El target no esta comprimido en el tiempo y es mayor en volumen para dificultar la percepción del prime.
Figura 19: Sensibilidad y desempeño en la tarea de decisión sobre distintos aspectos de la palabra (prime), para diferentes grados de compresión.
Es interesante notar que, el resultado obtenido por Dupoux y Kouider es altamente favorable
y fue una de las razones por las que se eligió este paradigma. Si la palabra no es percibida
conscientemente pero aún así tiene un efecto sobre el tiempo de respuesta cuando la
asociación es léxica, esto querría decir que el estimulo es capaz de generar una activación
sobre el sistema nervioso central que llegado al caso podría ser la activación que evoque el
aprendizaje del condicionamiento trace.
En el caso mas estudiado de condicionamiento trace, donde se utilizan tonos como
estímulos, el modo más usual de enmascarar estos tonos es colocar muy cerca en el tiempo
un pulso de ruido blanco (forward masking). Este enmascaramiento se basa en un
mecanismo biológico por el cual el ruido blanco (formado por muchas frecuencias), excita
una membrana del oído interno que responde selectivamente por frecuencia (cilia). Por lo
tanto, el ruido blanco excita de manera anticipada la banda que respondería al tono utilizado
como CS+ que no logra ser percibido debido que la cilia fue excitada anteriormente . Este
tipo de enmascaramiento suele ser periférico, la señal del tono nunca llega al sistema
nervioso central ya que no pasa del oído interno, resulta difícil pensar que este tipo de
enmascaramiento hubiese permitido que el estimulo que no es percibido conscientemente
logre evocar algún tipo de aprendizaje.
3.2 Diseño & ProcedimientoSe propone tomar el paradigma de Dupoux & Kouider, de speech masking, donde
únicamente se presentarán las palabras CS+ y CS- ('perro','gato') comprimidas dentro de una
secuencia de distractores. Se trabajará con dos grados de compresión de palabra,
- Presentación subliminal: la palabra se comprime al 35% de su duración original
- Presentación supraliminal: la palabra no se comprime y se deja al 100% de su duración
original.
3.3 Compresión de palabrasSe utilizó el programa Audacity para manipular los estímulos auditivos. Se trabajó con
algoritmos de compresión de señales temporales que mantienen el contenido espectral de
frecuencias del sonido pero que permiten variar su duración en el tiempo. Los distractores
35
fueron palabras bisilábicas del mismo contenido espectral y con igual grado de compresión
que los estímulos. Estos se invierten temporalmente logrando un efecto de murmullo en el
cual no se distingue el significado de los distractores sino que forman una secuencia
homogénea en la que luego se colocan los estímulos CS+ y CS-.
Las palabras utilizadas como estímulos en un principio fueron 'perro' y 'gato', pero esta
última, al comprimirla al 35% de su duración original era deformada y se perdía el significado.
Se cambio la palabra 'gato' por 'lobo' que resultó mas compatible con el algoritmo de
compresión temporal.
Se armaron dos tipos de secuencias:
1). Una para los ensayos donde el estímulo se presentó de manera subliminal en la cual
tanto las palabras 'perro' , 'lobo' y los distractores se comprimían al 35% de su duración
original. Cada vez que se armaba una secuencia los distractores variaban su posición en la
misma para no generar siempre la misma secuencia auditiva.
2). Otra secuencia, idéntica a la anterior, con la diferencia que ni los distractores ni los
estímulos se comprimían, quedando al 100% de su longitud original.
3.4 Manipulación de Factores Atencionales - Tarea doblePara modular contribuciones atencionales y mantener un nivel constante de atención en cada
ensayo se propone otra tarea simultánea (ver Figura 21) de discriminación de tonos. Se
presenta un tono que aumenta o disminuye su frecuencia y el sujeto debe responder si el
tono se vuelve mas grave o mas agudo a lo largo del ensayo.
Las dos secuencias (distractores con palabra y tono variable en frecuencia) se presentan en
simultáneo y los sujetos reciben instrucciones que la tarea principal es la de discriminación
36
Figura 21: Esquema de la secuencia auditiva presentada. Arriba, se puede ver la tarea priorizada en las instrucciones, el tono cambia de frecuencia paramétricamente. Abajo, secuencia de distractores con CS colocado dentro de la misma.
de tonos y la discriminación de palabras recibe prioridad secundaria.
Cada vez que finaliza un ensayo se les presentan tres pantallas, cada una de ellas
preguntando lo siguiente en este mismo orden.
3.5 Atención constante == Dificultad constanteLa dificultad de la tarea de discriminación de tonos depende del contraste, es decir, de la
diferencia entre la frecuencia inicial del tono y la frecuencia final. Si el contraste es muy
grande, es muy fácil determinar si el tono se esta volviendo más grave o más agudo. Para
poder mantener un nivel constante de atención en la tarea de discriminación de tonos, se
recurrió a un algoritmo proveniente de la psicofísica que se explicará a continuación. Este
algoritmo permite variar el valor del contraste para que el desempeño del sujeto sea de
alrededor del 70%, manteniendo el nivel de dificultad sobre la tarea constante,
independientemente si se entrenan en la misma o no.
3.5.1 Psicofísica. 'Did ye not hear it?-No; 'twas but the wind'. Lord Byron. La psicofísica es una rama de la psicología que estudia la relación entre la magnitud de un
estímulo físico y la intensidad con la que éste es percibido por parte del observador. Una
manera de abarcar esta rama de estudio es la Teoría de detección de señales (Signal
Detection Theory), en la cual las decisiones acerca de lo percibido son tratadas en un marco
estadístico. El problema de discriminación de tonos, en el cual el sujeto se ve obligado a
responder entre dos opciones {'el tono se vuelve mas grave','el tono se vuelve mas agudo'},
es llamado un problema de 'dos alternativas de elección forzada'. En este tipo de problema
existe una fuerte herramienta estadística, llamada Método de Escalera, que permite calcular
37
Preguntas realizadas a los sujetos al finalizar cada ensayo.
cual debe ser la intensidad del estímulo (para este inciso, siempre que hablemos de
magnitud del estímulo se estará haciendo referencia al contraste de frecuencia entre el
comienzo y el final de un tono) para que el desempeño del sujeto este alrededor del 70%. En
este tipo de problemas , contestar al azar lleva a una desempeño del 50%, entonces 70%
parece ser un valor de dificultad aceptable para mantener a los sujetos concentrados en la
tarea.
3.5.2 Método de EscaleraEl método de escalera, es un método a través del cual se varía la magnitud del estímulo
automáticamente de acuerdo al nivel de eficiencia que se requiera en el desempeño (ver
Figura 22). Se asume que a medida que la magnitud del estímulo sea mayor, la tarea se
vuelve más fácil y viceversa. Se genera entonces un algoritmo que aumenta la magnitud si el
sujeto contesta mal (la escalera sube) y disminuye la magnitud si el sujeto contesta bien (la
escalera baja). De esta manera se coloca al sujeto en una situación en la cual la dificultad de
la tarea es tal que mantiene el desempeño constante (Hartmann, 1997).
Según sea el algoritmo empleado, será el valor de desempeño obtenido. Este se calcula
promediando los puntos de equilibrio del algoritmo dónde la magnitud del estímulo es tal que
la probabilidad de que la escalera suba o baje sea la misma. Es difícil imaginar que la
probabilidad de 'subir' o 'bajar' sean distintas en un problema en el que uno tiene dos
posibilidades de respuesta {'correcta','incorrecta'}. Lo que sucederá en estos algoritmos es
38
Figura 22: Algoritmo escalera, dos pasos abajo - uno arriba. La magnitud del estimulo va variando acorde el desempeño en la tarea. Respuesta correcta (negro). Respuesta Incorrecta (gris).
que la intensidad del estímulo irá variando para que la probabilidad de responder correcta o
incorrectamente no sea la misma. Se puede pensar en un ejemplo concreto, si se elije un
estímulo arbitrario con una magnitud de 2 (unidades arbitrarias) tal que se responde el 50%
de las veces bien y el 50% de las veces mal. Si se aumenta la magnitud del estímulo,
digamos a 3, ahora será lógico que se conteste más veces correctamente (porque la
magnitud del estimulo es mayor, por lo tanto es más fácil de detectar) y se tendrá un
desempeño mayor que el 50%, dejando en claro que la probabilidad de responder
correctamente es mayor que la de contestar incorrectamente.
El equivalente a pensar en esta situación en la psicofísica es pensar en los algoritmos de
escalera.
- Escalera 'un pasito arriba – un pasito abajo'
Este algoritmo es el más simple, ya que la escalera sube si la respuesta fue incorrecta y baja
si la respuesta fue correcta. Esta escalera llegará a un equilibrio cuando deje de subir
(porque aumenta el estímulo) o deje de bajar monotónicamente. La situación de equilibrio
estará caracterizada por la magnitud de estímulo que haga a la escalera 'bajar' con la misma
probabilidad que la hace 'subir'. Es decir que como estoy en el equilibrio la escalera puede
subir o bajar con igual probabilidad porque ya no esta subiendo ni bajando monotónicamente.
El equilibrio estará caracterizado por el momento donde la probabilidad de subir =
probabilidad de bajar = 0.5. En ese caso, como la escalera baja si se realiza una respuesta
correcta y sube si no. La probabilidad de bajar es igual a la probabilidad de tener una
respuesta correcta, en resumen, el desempeño termina siendo de un 50%. En un problema
de dos alternativas forzadas, un desempeño del 50% se corresponde con responder al azar.
Se pasa al próximo algoritmo.
- Escalera de 'un pasito arriba – dos pasitos abajo'
Como su nombre lo indica, este algoritmo disminuye la magnitud del estímulo sólo cuando se
dieron dos respuestas correctas consecutivas, como se puede ver en la Figura 22.
La probabilidad de que disminuya la magnitud del estímulo en el equilibrio, o sea que la
escalera baje, esta relacionada no solo con la probabilidad de que esa respuesta haya sido
correcta sino con que la anterior también lo haya sido, por lo tanto, como las probabilidades
se suponen independientes, obtenemos que la probabilidad de disminuir la magnitud del
estimulo (relacionada con el desempeño) será la probabilidad de contestar correctamente al
39
cuadrado y a su vez por estar en el equilibrio esa probabilidad es 0.5.
En este caso la magnitud del estímulo alcanza el valor necesario en el equilibrio tal que
contestar correctamente dos veces seguidas sea igual de probable que contestar una vez
mal, allí esta el origen del desempeño más alto.
En conclusión, el equilibrio ocurre cuando la intensidad del estímulo es tal que la probabilidad
de respuestas correctas es 71%. Debido a la estructura de los ensayos esto corresponde a
un valor intermedio entre contestar al azar (50%) y escuchar siempre(100%).
En la tarea 1 el grado de dificultad se fijará en un valor tal que el desempeño sea del 70%, a
través del algoritmo escalera '1 pasito arriba – 2 pasitos abajo'. El grado de dificultad de la
tarea 2 (discriminación de palabras) es binario, ya que los niveles de compresión que se
estudiarán serán dos {35%,100%}. Resulta interesante pensar en como es la dinámica del
procesamiento de estas dos tareas, si resulta serial se verá un efecto importante de
competencia entre ambas y si se da en paralelo, entrenarse y mejorar en una de las dos
tareas no implicará que la otra empeore.
3.6 Competencia de Tareas.Las etapas 1 y 3 del experimento son aquellas en las que la palabra fue presentada al
máximo de compresión (35%), por lo tanto la condición de dificultad para la tarea de
discriminación de palabra es la misma en esas etapas. Veamos entonces como es la
dinámica de las dos tareas entre la etapa 1 y la etapa 3.
En la tarea de discriminación de palabras (tarea 2) estudiaremos el desempeño, el rango de
valores posibles para esta variable será de 0.5 (responder al azar) a 1 (responder bien todo).
En la tarea de discriminación de tonos (tarea 1), como se mencionó anteriormente el valor de
desempeño no es un buen valor para ver el entrenamiento ya que el algoritmo se encarga de
mantenerla en un valor constante del 70%, se estudiará entonces como varía el contraste en
frecuencia. El contraste se normaliza por el mayor valor de contraste para cada sujeto,
tomando valores entre 0 y 1.
40
Es muy interesante ver en la Figura 23 que entre la etapa 1 y la etapa 3 los sujetos mejoran
en la tarea de reconocimiento de la palabra y en la tarea de tonos en su mayoría disminuyen
el contraste de frecuencia que son capaces de distinguir un subconjunto de sujeto mantienen
casi constante el nivel de contraste. Parecería ser entonces que las tareas son más bien en
paralelo y no compiten ya que cuando una mejora la otra mejora o queda estable.
Esta mejora abrupta para la tarea 2 puede deberse a las instrucciones que recibieron los
sujetos y cómo estuvo formada la etapa 2 del experimento. La etapa 2 estuvo compuesta
por dos modalidades, como se vió en el inciso anterior. En la modalidad 1 los sujetos
realizaron las mismas tareas que en la etapa 1 (secuencia de distractores en simultáneo con
la tarea de tonos), con la diferencia que la palabra no estaba comprimida. Durante esta
modalidad se induce que los sujetos se entrenan y aprenden a reconocer las palabras con
mas facilidad. A su vez, en la segunda etapa, los sujetos son presentados con la contingencia
CS+/US ('perro o lobo'-'soplido de aire'). Es inevitable que luego de darle a las palabras la
jerarquía de predecir o no el soplido de aire, al volver a la etapa 3, puedan desviar con éxito
su atención de la tarea de palabra. De esta manera resulta más intuitivo entender porque el
desempeño en palabra posee un aumento más pronunciado que el contraste de frecuencias.
Sin embargo queda una pregunta en pie, ¿Es cierto que la Modalidad 1 de la etapa 2, donde
el sujeto cumple exactamente la misma tarea que la etapa 1, ayuda al sujeto a entrenarse en
el reconocimiento de palabra? Para ello, se compara el comportamiento de la audibilidad en
las distintas modalidades de la etapa 2.
41
Figura 23: Competencia de tareas. Se tomó el contraste en frecuencia normalizado por sujeto, para la etapa 1 vs. etapa 3. Ídem con el desempeño en la tarea de palabra
3.7 Entrenamiento en la discriminación de palabraBajo la sospecha que mantener a los sujetos realizando ambas tareas en simultáneo en la
Modalidad 1 de la etapa 2 (donde la dificultad para reconocer la palabra es casi nula) los
sujetos se entrenan en el reconocimiento de la misma. Se propone estudiar que sucede con
la evolución de la distribución de audibilidad en las dos Modalidades. Se analizará la
mediana de la audibilidad en la etapa 1 y en la etapa 3, separando los sujetos de acuerdo a
cual haya sido la modalidad les fue asignada en la etapa 2.
Se postula como hipótesis que los sujetos que sean asignados con la modalidad 1, se verán
en ventaja ya que realizan la misma tarea que en las etapas 1 y 3 y por lo tanto pueden
entrenarse en ella. Mientras que los sujetos que sean asignados con la modalidad 2 no
poseerán esta etapa de entrenamiento ya que solo escucharan los estímulos CS y en
consecuencia se espera que la audibilidad sobre la palabra no aumente significativamente.
La percepción de estímulos y los criterios de decisión sobre los mismos dependen de los
sujetos, realizar un promedio de audibilidad sobre los sujetos no parece ser la manera
correcta de enfocar este problema. Se toma un subconjunto de sujetos (Figura 24) cuyas
distribuciones son representativas de los tipos de comportamientos encontrados en el grupo
de sujetos estudiados.
En la Figura 24 se puede ver como varía la mediana de audibilidad, promediada sobre
intervalos de 10 ensayos, para cada etapa. Es interesante notar que aunque algunos sujetos
se entrenan igual (Figura 24, abajo a la derecha) a pesar del cambio en la etapa 2, en
general el comportamiento que se obtiene es una peor desempeño en palabra cuando se
42
Figura 24: Mediana de la distribución de audibilidad sobre intervalos de 10 ensayos, para las tres etapas. Datos representativos de 4 sujetos. Izquierda: Modalidad 1. Derecha: Modalidad 2
realiza la etapa 2 en la modalidad 2. Este tipo de dinámica es favorable ya que el objetivo
propuesto es estudiar que sucede cuando la percepción estímulo es subliminal.
La percepción del estímulo deberá ser clasificada en consciente o no consciente, de acuerdo
a variables comportamentales medidas. El desempeño en palabra y el reporte subjetivo de
audiblidad que los sujetos especifican parecen estar estrechamente relacionados y ser
buenos candidatos para cumplir esa tarea. A continuación se verá el criterio elegido y porque
razón se adopta el mismo.
3.8 Conciencia del estímulo & Medidas de comportamientoEl objetivo del experimento es estudiar que sucede con la respuesta muscular condicionada
cuando el estímulo no es percibido por el sujeto.
Al presentar las palabras en la condición subliminal (35% de compresión), no se puede
asumir que todos los sujetos no la estén percibiendo conscientemente, ya que lo umbrales de
percepción son muy variables de sujeto a sujeto. Es por ello que aún estando dentro de la
etapa subliminal se le pregunta al sujeto sobre cuál fue su percepción sobre las palabras
para así alcanzar una medida de percepción consciente o inconsciente.
Para ello se definirá un criterio que luego se adoptará para clasificar a los ensayos según
audible (percibido conscientemente) o inaudible (percibido inconscientemente).
Una medida posible de audibilidad es separar los ensayos en correctos o incorrectos en la
decisión de discriminación de palabra. Tomar los ensayos incorrectos como no audibles no
parece traer ninguna contradicción, pero categorizar los ensayos correctos como audibles no
parece tan trivial. En un problema de estas características, dónde el sujeto se ve obligado a
contestar entre dos opciones, puede contestar correctamente por azar. Se propone trabajar
con el reporte subjetivo de los sujetos, en cuanto a que tan audible les resultó la palabra.
Para asegurar que estas dos medidas están correlacionadas, se estudia como es el
desempeño en promedio sobre la respuesta en palabra para diferentes valores de audibilidad
(Figura 25). Se puede ver con claridad que estas medidas presentan una fuerte correlación,
por lo tanto se utilizará la medida de audibilidad para separar los ensayos en percibidos
conscientemente o inconcientemente.
43
Resulta interesante notar que la audibilidad es un correlato confiable del nivel de acceso
consciente sobre los estímulos. Dentro de cada etapa, cuando los sujetos reportar haberla
escuchado con más claridad poseen un número mayor de aciertos garantizando esta
correlación. También se puede notar un incremento en el desempeño de la discriminación de
palabra entre las distintas etapas, parecería ser luego de repetidos ensayos, la presentación
subliminal tiene un efecto comportamental en los sujetos. Mejorando el desempeño de
manera leve pero notable para los ensayos poco audibles.
44
Figura 25: Desempeño en palabra, promediado sobre los sujetos, en cada categoría de audibilidad. Etapas de presentación subliminal. El desempeño toma valores que van desde 0.5 (azar) a 1 (responder siempre bien). La audibilidad va de -0.5 (la palabra resultó poco audible) a 0.5 (la palabra resultó muy audible).
Capítulo IV
APRENDIZAJE TRACE Y EXPRESIÓN INCONSCIENTE.
4.1 Límites de la conciencia en el AprendizajeEl paradigma de trace conditioning, se basa en un tipo de aprendizaje asociativo en el cual
se desarrolla una relación que antes no existía entre un par de estímulos. Este aprendizaje
asociativo es un método de supervivencia en la mayoría de las especies, tanto que este
aprendizaje se da en la mayoría de ellas, desde la babosa de mar hasta los seres humanos.
Bajo la hipótesis que la dinámica y las redes neuronales que sustentan este aprendizaje son
distintas según la especie. Resulta interesante cuestionarse cual es el rol que juega la
conciencia en este aprendizaje. Es de esperar que la misma tenga algún rol y que su
presencia no sea indistinta a los efectos del aprendizaje, ya que la atención modula este
aprendizaje en humano sustentando la idea que el aprendizaje trace esta modulado por
procesos cognitivos complejos como la atención y la conciencia.
La adquisición de la contingencia entre estímulos y el rol de la conciencia han sido
estudiados sin resultados claros al respecto (Nuñez & De Vicente, 2004). La evocación de
una respuesta con estímulos presentados debajo del limite de percepción consciente se ha
obtenido (Phelps, 2005) utilizando un paradigma de fear conditioning (igual al trace
conditioning, donde el estímulo US es tan aversivo que genera miedo en los participantes,
como un shock eléctrico).
¿Cuál es el rol de la conciencia ante un estímulo neutro, con un US que no genera ni miedo ni un estado de alerta? En el siguiente capítulo se estudiará detenidamente esto, para ello se diseñó un experimento
de differential trace eyeblink conditioning. Se utilizó el paradigma previamente testeado de
aprendizaje trace con palabras como estímulos y para modular el umbral de percepción entre
consciente y no consciente se utilizó la herramienta de enmascaramiento descripta en el
capítulo 3.
El experimento constó de tres etapas con presentación de los estímulos en distintas
45
condiciones de percepción. Algunas de ellas ya fueron analizadas a los largo de este trabajo,
por ejemplo, la etapa 2 y sus dos versiones fueron descriptas y estudiadas en el capitulo 2. A
continuación se explicará el experimento en su totalidad, que etapas ya fueron estudiadas y
sobre cual se focalizará ahora.
4.2 Participantes18 sujetos participaron del experimento (siete hombres y once mujeres).
Las edades de los sujetos estaban entre 20 y 40 años. Ninguno de ellos poseía un historial
de problemas físicos, psíquicos o psicológicos; ni capacidad auditiva disminuida.
4.3 Diseño & ProcedimientoEl paradigma utilizado fue nuevamente el de differential trace eyeblink conditioning. Los
estímulos utilizados fueron las palabras {'perro','lobo'} balanceadas en cada grupo para
descartar efectos de palabra. 12 personas estuvieron en el grupo donde CS+='perro' y 6
personas en el grupo donde CS+='lobo'. El estímulo US, fue un soplido de aire de 3psi de
presión y de 100 ms de duración. El intervalo de tiempo entre CS+ y el soplido de aire fue de
500ms. El experimento se dividió en tres etapas:
Etapa 1: Los estímulos CS {'perro','lobo'}, se presentaron dentro de una secuencia de
distractores y fueron comprimidas a un 35% de su longitud original dificultando la percepción
de la misma (percepción subliminal). Los sujetos realizaron simultáneamente dos tareas,
discriminación de palabras y discriminación de tonos (capitulo 3) para modular la atención.
No fueron informados de la contingencia entre estímulos, se les dió instrucciones de focalizar
su atención sobre la tarea de tonos y darle a la discriminación de palabras una prioridad
secundaria. Al finalizar la primer etapa se les realizó un cuestionario sobre la contingencia
entre las palabras y el soplido de aire para garantizar la no conciencia de la contingencia.
Etapa 2: Constó de dos modalidades, en ambas, las palabras fueron presentadas sin ningún
grado de compresión, quedando al 100% de su longitud original.
- Modalidad 1: Las palabras fueron presentadas de la misma manera que en la etapa 1,
dentro de una secuencia de distractores. Ni la palabra ni los distractores fueron comprimidos,
estos últimos si fueron invertidos en el tiempo. Se realizó la tarea de discriminación de tonos
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simultánea.
- Modalidad 2: Se presentaron solamente las palabras 'perro' y 'lobo', correspondientemente
apareadas con el soplido de aire. Sin distractores, ni tarea de discriminación de tonos. Al
finalizar cada ensayo debían responder que palabra escucharon, de esta manera los sujetos
se veían obligados a mantener su atención sobre lo que sucedía en el ensayo.
En ambas modalidades se les informaba a los sujetos sobre la contingencia entre CS+
('perro' o 'lobo') y el soplido de aire.
Etapa 3: Es una repetición de la etapa 1. Dónde los sujetos no son informados de la
contingencia entre las palabras y el soplido de aire, esta contingencia ya fue generada
durante la etapa 2. Repetir la contingencia antes de comenzar la etapa 3, implicaría un
llamado de atención sobre las palabras, invalidando el paradigma de enmascaramiento. Se
intuyó que los sujetos serían incapaces de colocar la atención sobre la tarea de
discriminación de tonos. El aprendizaje fue desarrollado en la etapa 2 y debido a la cercanía
temporal entre la etapa 2 y 3 (se realizaban con un intervalo de 5 min entre las mismas) se
hipotetizó que esta contingencia se encuentre 'latente' durante la etapa 3.
Para garantizar la conciencia de la contingencia en la etapa 3, los sujetos realizan el mismo
cuestionario que realizaron en la etapa 1 sobre la contingencia de las palabras y el soplido de
aire. Si la hipótesis es correcta, los sujetos responderán correctamente las preguntas que
conciernen a la contingencia a pesar de no haberla explicitado antes de comenzar la etapa 3.
La etapa 2 fue analizada en sus dos modalidades en el capitulo 2 y los datos
comportamentales de la etapa 1 y 3 fueron analizados en el capitulo 3.
Se focalizará el estudio y la comparación entre las etapas 1 y 3 donde la percepción es
subliminal en ambas pero la contingencia esta presente solo en una de ellas.
4.4 Materiales & MétodosEl dispositivo experimental utilizado fue igual al descripto anteriormente en el capítulo 2. Se
realizaron registros de EEG para 12 sujetos, dentro de los cuales se midió el tamaño de la
pupila y el lugar del donde los sujetos colocaban la mirada dentro de la pantalla por medio de
un equipo de seguimiento ocular para 6 de ellos. El funcionamiento de este equipo y sus
principales características serán explicados en el capítulo siguiente.
47
4.5 AnálisisLas herramientas de análisis de la señal utilizadas fueron las mismas que las mencionadas
en el capitulo 2. Es importante mencionar que se tuvieron en cuenta únicamente los sujetos
que aprendieron a responder muscularmente en la etapa 2. Este análisis también fue
realizado en el capitulo 2, para las dos modalidades de la misma.
Para analizar a continuación, se toman únicamente los sujetos que poseen una respuesta
muscular contractiva en la etapa 2, ya sea para la modalidad 1 o la modalidad 2 (ver Figura
17). Se analizan 12 de los 18 sujetos.
Criterio de percepción consciente.
Como se mencionó en el capitulo 3, la medición y clasificación de ensayos en percibidos
consciente o inconscientemente va a estar dada por la variable subjetiva en la que los
sujetos reportan su audibilidad sobre la palabra.
4.6 ResultadosAprendizaje EspecíficoInhibiendo el acceso a conciencia de los estímulos, se estudió el aprendizaje de los sujetos a
responder de manera diferencial a los estímulos CS+ y CS-.
Sin ahondar en criterios finos de percepción consciente por ahora. Se toma el grupo de
sujetos y se estudia la dinámica grupal de la señal muscular.
El aprendizaje específico se define tomando la señal EMG para la condición de CS+ y se
sustrae el valor de la misma para la condición de CS- obteniendo la respuesta diferencial. En
la primer etapa se espera ver un aprendizaje específico nulo que viene de una respuesta
indistinta para ambas condiciones (Figura 26) mientras que en la última etapa se espera ver
un aprendizaje específico, cuyo origen será analizado en la caso correspondiente. Esto se
puede ver plasmado en el ERP de la Figura 26 (a) para un sujeto representativo. En este
caso particular se observa una respuesta nula para la etapa donde no hay conciencia del
estímulo ni de la contingencia, y una respuesta específica positiva para el caso donde la
contingencia fue mostrada previamente.
48
La dinámica grupal se estudió, realizando un promedio sobre los intervalos de tiempo
definidos en el Capítulo 2, cada uno de ellos aporta información relevante con respecto al
desarrollo del aprendizaje.
Se toma la diferencia de la señal en esos intervalos para las dos condiciones y se gráfica
para ambas etapas y se promedia sobre sujetos. Se puede ver que hay un aumento
significativo de la señal recién en el ultimo intervalo, demostrando que la dinámica de la señal
muscular grupal se diferencia en el período temporal cercano a la presentación del soplido de
aire. Indicando que los sujetos presentan un aprendizaje especifico, relacionado con la
estrecha relación temporal entre los estímulos.
La señal de EMG depende de la contextura muscular entre sujetos, es por eso que presenta
una alta variabilidad entre los mismos. Se estudia entonces como es el aporte de los sujetos
al promedio de la señal, evitando así confundir una dinámica grupal con una única señal de
gran magnitud.
Para ellos se realiza un histograma (Figura 26 (c) y (d)) que permite ver cuantos sujetos
contribuyen con distintos valores de respuesta muscular al promedio grupal en los últimos
100 ms. Y cómo esto varia entre las condiciones de CS+ y CS-. Es interesante ver que el
49
Figura 26: Aprendizaje específico. Etapa 1 (azul) vs Etapa 3 (verde). Figura a) Datos representativos de un solo sujeto. Aprendizaje específico para cada etapa. El final de los ensayos se encuentra alineado con la presentación del soplido de aire. Figura b) Promedio del aprendizaje sobre tres intervalos temporales (BA 100 ms antes que comience el estímulo CS, EA 100 ms luego de haber terminado el estímulo CS, LA 100 ms antes de que se presente el soplido de aire). Refleja el aprendizaje específico sobre todo el grupo de sujetos. Figuras c) y d) Histogramas con el número de sujetos que aportan con un valor determinado de nEMG al promedio de la señal de aprendizaje específico en los 100 ms antes de la llegada del soplido.
espectro de sujetos en la condición de CS+ se desplaza hacia valores de mayor magnitud. El
número de sujetos que contribuyen con el valor más bajo al promedio disminuye a la mitad y
los que contribuyen al valor más alto se cuadruplica. Esto implica un cambio en al menos un
subconjunto de los sujetos. En la condición de CS – el espectro también se desplaza hacia
valor mayores de EMG esto podría manifestar que en algunos sujetos se dé un aprendizaje
no específico, tal que aumentan su respuesta en ambas condiciones.
La dinámica global de la respuesta muscular representa al menos el comportamiento de un
subconjunto de sujetos en los que se puede ver un cambio de la respuesta muscular en el
período de tiempo cercano a la presentación del soplido de aire.
Este análisis fue realizado para ensayos en los cuales se presupone una percepción
subliminal del estimulo. Como ya se mencionó anteriormente, el umbral de percepción
depende de cada sujeto, para asegurar que este aprendizaje específico se dé bajo una
percepción inconsciente del estímulo se tomarán criterios de audibilidad para analizar la
señal muscular.
¿Aprendizaje insconciente? - Tô te explicando pra te confundirLa clasificación de la percepción se realizó en base a la variable introspectiva de audiblidad
reportada por los sujetos al terminar cada ensayo. La audibilidad, como se analizó
anteriormente, es una medida confiable de cómo fue el acceso a conciencia de los estímulos
subliminales.
Se toman los ensayos en los cuales los valores de audibilidad son menores que la mediana
de la distribución, como ensayos de percepción no consciente.
En la Figura 27 se observa el comportamiento de la señal muscular para ambas condiciones,
en las tres etapas.
50
Resulta interesante que tanto para la etapa 2 (donde se promedian todos los ensayos, ya
que son todos de alta audibilidad, proveyendo un parámetro de comparación) como para la
etapa 3, los sujetos expresan una anticipación muscular específica. En el caso de la etapa 3
la anticipación muscular comienza a crecer con una latencia distinta a la evocación muscular
de la etapa 2. Este resultado es similar al que se obtuvo en el capitulo 2, en el análisis de las
modalidades. Esto podría deberse nuevamente a que la percepción de los estímulos esta
dificultada, y podría llevar un mayor tiempo de procesamiento y toma de decisión con
respecto a cual fue la palabra percibida.
¿Que tan inconsciente? - Tô te confundindo pra te esclarecerEl criterio de clasificación que se toma para la percepción de estímulos puede no ser fiel al
reporte de los sujetos. Si se toma como umbral la mediana en una distribución como la del
sujeto 3 en la Figura 28, dónde la misma se encuentra desplazada hacia valores altos de
audibilidad, entonces los ensayos cuya audibilidad sea menor que la mediana no se
corresponden con ensayos de percepción no consciente. Por el contrario, serán ensayos
donde el sujeto percibió claramente la palabra.
51
Figura 27: ERP de la respuesta muscular anticipativa para ensayos de baja audibilidad (etapa 1 y etapa 3). Para la etapa 2 se promedian todos los ensayos. Test de diferencia significativa para verificar las siguientes condiciones: Aprendizaje, se realiza para los últimos 100 ms entre el ERP en CS+ para la etapa 1 y la etapa 3, p=0.01. Aprendizaje específico, se realiza para los últimos 100 ms del ERP en etapa 3 entre CS+ y CS-, p=0.01. Control, se realiza para los últimos 100 ms entre el ERP en CS+ para la etapa 1 y la etapa 2, p=0.02.
Se busca un criterio más exigente de percepción del estímulo de acuerdo a las categorías de
sujetos clasificados según la dinámica de la mediana de audibilidad. Las categorías de
audibilidad más representativas de los sujetos son:
- La primer categoría de audibilidad está representada por el sujeto 1 de la Figura 28 donde
no parece aumentar la audibilidad sobre los estímulos denegando el acceso a conciencia de
los mismos.
- La segunda categoría de sujetos, esta representada por el sujeto 2 de la Figura 28 donde el
reporte de audibilidad crece, los sujetos parecen entrenarse en la tarea hasta que el
paradigma de enmascaramiento resulta inefectivo.
- La última categoría presente esta representada por el sujeto 3 ( ver Figura 28) dónde la
mediana de la audibilidad para la etapa 3 siempre es máxima (0.5) manifestando un acceso
total a conciencia de los estímulos.
- Solo un sujeto no pudo ser clasificado según estos criterios, ya que la dinámica de su
audibilidad fue variando de manera poco clara.
52
Figura 28: Audibilidades representativas para tres sujetos. Izquierda: Distribución de audibilidades subjetivas para las etapas 1 (azul) y 3 (verde). La línea vertical marca la mediana de la distribución, permitiendo ver la dinámica de cambio entre etapas. Derecha: Evolución de la mediana de audibilidad , promediada sobre intervalos de 10 ensayos.
Criterio de audibilidad: Los sujetos excluidos en la condición de percepción consciente
correspondieron a los de la primera categoría. Se excluyeron 5 sujetos. En el caso de los
sujetos pertenecientes a las segunda categoría se tomaron los últimos ensayos donde ya el
estímulo se percibe conscientemente.
Criterio de no audibilidad: Los sujetos excluidos en esta condición de no conciencia fueron
los de la tercer categoría. Se excluyeron 4 sujetos. Se tomaron los primeros ensayos
realizados por los sujetos de la segunda categoría. Dónde aún no se dió el entrenamiento y
el reconocimiento del estímulo, resultando efectivo el paradigma de enmascaramiento.
Para el sujeto no perteneciente a ninguna categoría de clasificación se dividen los ensayos
de acceso o no acceso a conciencia de acuerdo a si poseen un valor de audibilidad mayor o
menor que la mediana de esa distribución.
Las condiciones están dadas para analizar que sucede con la señal muscular en diferentes
estados de percepción para los sujetos
Aprendizaje inconsciente Utilizando este criterio de conciencia más riguroso y más cercano al reporte de los sujetos.
Se analiza que sucede con la señal muscular en las condiciones de percepción consciente y
no consciente.
Dado el criterio elegido, no se analizaran todos los mismos sujetos en ambas condiciones.
Se puede ver en la Figura 29 b) que para los estímulos que poseen una impronta en la
conciencia hay una anticipación muscular especifica que refleja una aprendizaje a responder
ante el estímulo CS+.
El ERP de los ensayos sin acceso consciente (ver Figura 29 a)) demuestra un aprendizaje a
responder a la llegada del soplido, con respecto a la etapa de pre-test. Sin embargo este
aprendizaje no parece ser específico ya que responden indistintamente a ambos estímulos.
Este mecanismo de respuesta anticipada no específica podría deberse a una estimación
temporal de los sujetos con respecto a la llegada del soplido de aire independientemente de
cual sea la palabra presentada y si se escucha o no.
53
Resulta interesante notar que la respuesta muscular en la etapa 1 parece depender del
criterio de audibilidad. No parece haber mucho sentido en ello, lo que puede estar
sucediendo es que esa diferencia en magnitud en la respuesta muscular se deba a que no se
están analizando los mismos sujetos en cada categoría. La señal de EMG es muy variable y
podría estar sucediendo que los sujetos que cumplen el criterio de audibilidad posean una
respuesta muscular mayor siempre mientras que los que sujetos que pertenecen a la
categoría de no audibilidad tengan una respuesta muscular menor que se ve reflejada en la
etapa 1. En ninguno de estos dos casos la actividad muscular en la etapa 1 demuestra un
aprendizaje muscular específico. Los sujetos en la categoría de audibilidad responden tanto
para CS+ como para CS-.
Acceso a conciencia y respuesta muscular.La audibilidad es un buen marcador del acceso a conciencia de los estímulos, en el caso
anterior se analiza que pasa en dos situaciones opuestas de audibilidad. Sería interesante
particionar la audibilidad en intervalos equidistantes y estudiar qué sucede con la respuesta
muscular. Según lo que se obtuvo anteriormente se debería observar que a medida que la
54
Figura 29: Aprendizaje por condición. Figura a) Ensayos de percepción NO CONSCIENTE (baja audibilidad) ERP por etapa, para cada condición. Test de diferencia significativa entre el ERP en CS+ para la etapa 1 vs etapa 3 es p=0.1. Para la diferencia en la etapa 3 entre el ERP de CS+ y CS-, p=0.47. Figura b) Ensayos de percepción CONSCIENTE (alta audibilidad) ERP por etapa, para cada condición. Test de diferencia significativa entre el ERP en CS+ para la etapa 1 vs etapa 3 es p=0.05. Para la diferencia en la etapa 3 entre el ERP de CS+ y CS-, p=0.05.
audibilidad aumenta también lo hace la respuesta muscular.
En la Figura 30 se realizó este análisis para las dos etapas de interés. El aprendizaje
especifico normalizado se calcula para cada sujeto como la diferencia de la actividad nEMG
en el período late-anticipatory en la condición de CS+ menos la condición de CS-. Se
normalizó con la máxima actividad muscular para cada sujeto a lo largo de todo el
experimento.
En la primer etapa no parece haber anticipación muscular para ningún valor de audibilidad.
Esto se contrasta con la etapa 3, donde a medida que se abre el acceso a conciencia y se
analizan valores mas altos de audibilidad las respuestas condicionadas aumentan.
Como conclusión, la actividad nEMG específica se puede tomar también como un buen
marcador de conciencia, donde a medida que se cierra el acceso sobre la misma el nivel de
respuesta disminuye. Se encuentra por lo tanto otro marcador de conciencia, aparte del
reporte subjetivo de los sujetos sobre la audibilidad. La gran diferencia entre estos dos
marcadores es que uno de ellos depende explícitamente del reporte verbal del sujeto.
Mientras que la actividad muscular se puede registrar sin necesidad del mismo. Esto actúa a
favor de la utilización del paradigma de differential trace eyeblink conditioning en pacientes
con desordenes de conciencia.
Volviendo a los efectos del experimento en si, la Figura 30 responde también a la pregunta
que había quedado pendiente de si los sujetos utilizan la representación de la contingencia
que les fue dada en la etapa supraliminal. A medida que aumenta el acceso a conciencia
parecen hacer uso de ella, ya que se observa un aprendizaje diferencial significativo. Aún así,
55
Figura 30: Aprendizaje específico, normalizado por sujeto, para cada intervalo discreto de audibilidad. Para calcular el aprendizaje específico debía haber al menos 5 ensayos de cada condición en ese valor de audibilidad. Desempeño de la palabra, promediado sobre sujetos, para cada intervalo de audibilidad.
se podrían estar promediando sujetos que no reporten la contingencia correctamente y esto
estaría introduciendo un sesgo en los resultados. Se estudiará la contingencia en más
detalle.
ContingenciaEl conocimiento de los sujetos con respecto a la relación entre los estímulos presentados se
evaluó por medio de un cuestionario. Este fue el mismo que aquel utilizado en los
tradicionales estudios sobre condicionamiento con tonos (Clark & Squire, 1998).
El cuestionario consta de 17 preguntas que se responden con Verdadero o Falso. La falencia
de este cuestionario es que solo 4 de las 17 preguntas son preguntas sobre la relación
CS+/US, es decir son las únicas preguntas que se responden con 'verdadero' en el
cuestionario. El resto de las preguntas indagan sobre todas las posibles relaciones entre los
estímulos, que son falsas. Esto resulta importante porque a la hora de realizar un análisis, si
los sujetos contestan todas las preguntas con 'falso' tendrán un puntaje mayor al 50% (azar).
Esto se corrigió realizando un promedio pesado sobre el tipo de respuestas. Se toma como
criterio de conciencia sobre la contingencia un puntaje del 70% o más en el cuestionario.
De los 12 sujetos analizados solo dos de ellos no son conscientes de la contigencia,
presentando un puntaje del 50% (azar).
Se plantea la cuestión de si estos sujetos responden muscularmente, por lo que se realizó un
análisis de su respuesta muscular y se observó que no hay aprendizaje especifico.
Estos sujetos no deberían ser analizados en el grupo de sujetos en la etapa 3, ni para la
categoría de audible ni la de no audible (ver Figura 29) ya que estos sujetos no cumplen con
las condiciones necesarias para estudiar el objetivo de este trabajo. La representación
abstracta de la contingencia aprendida en la segunda etapa no se evoca por lo tanto no hay
regla de aprendizaje sobre la cual testear la hipótesis.
Si se remueven estos sujetos del análisis previos no se observan mayores cambios en la
Figura 29.
Es interesante mencionar, que al analizar como es el aprendizaje muscular específico de
acuerdo al desempeño en el cuestionario de contingencia, aquellos que poseen un
aprendizaje positivo tienen un desempeño alto en el cuestionario, resultado clásico obtenido
en los estudios tradicionales de trace.
56
4.7 DiscusiónUtilizando palabras neutras como estímulos subliminales y un soplido de aire como estímulo
aversivo no se logró ver una respuesta condicionada para ninguno de los sujetos cuando el
estimulo no es percibido conscientemente. Pero... ¿va esto en contra de todos los resultados
discutidos y encontrados hasta el día de hoy?. Parecería ser que no. Ohman & Soares
realizaron una gran cantidad de trabajos en este campo de percepción no consciente de los
estímulos y uno de los resultados más conclusivos que obtuvieron fue que los sujetos
presentan una respuesta condicionada cuando el estímulo CS es un estímulo relevante al
miedo (imágenes de serpientes o arañas). No logran condicionar subliminalmente con
imágenes neutras de flores o paisajes. Esto iría acorde a los resultados aquí hallados.
A su vez, existe otra posibilidad que puede estar facilitando el condicionamiento en los casos
donde el estímulo aversivo es un estímulo capaz de generar miedo, como el shock eléctrico.
Existe la posibilidad de que se adopte un estado de alerta en la persona tal que se prioriza
una respuesta condicionada automática que se genere sin necesidad de la conciencia de los
participantes. Podría ser entonces que este tipo de aprendizaje donde el estímulo US es un
soplido de aire en el ojo, no tenga la jerarquía ni sea necesario biológicamente responder a él
de manera automática ya que no inflige ningún peligro.
Si se retoma la discusión iniciada en la introducción, donde se argumenta que aun hoy en día
no hay un solo modelo teórico que pueda explicar el paradigma de trace conditioning en su
completitud. Se puede decir que los resultados obtenidos se manifiestan a favor de un
modelo de procesamiento único (Figura 6 (a)). El problema en esta afirmación es que este
tipo de modelo no puede dar cuenta de los resultados obtenidos por Ohman & Soares y otros
grupos de investigación que lograron respuestas condicionadas a estímulos subliminales en
el paradigma de fear-conditioning. Se postula aquí la posibilidad de que estos dos
aprendizajes de condicionamiento clásico (fear-conditioning y trace-conditioning) sean
procesados por redes distintas debido a las diferencias en las respuestas emocionales que
generan. Podría ser que estas redes difieran de tal manera que uno de los aprendizajes
pueda ser explicado por el modelo de procesamiento único (trace-conditioning) y otro por el
modelo de procesamiento dual (fear-conditioning)
Por otro lado la dinámica de respuesta (Figura 30 (b)) parece ir como la de la Figura 5 (a).
57
Pareciera ser que los sujetos responden únicamente a estímulos percibidos
conscientemente. Las respuestas condicionadas adquieren el rol de un excelente y fiel
marcador del acceso consciente, dónde el gran avance sería que no requiere de un reporte
explícito por parte de los sujetos. Reforzando la idea de utilizar este paradigma como un
marcador de conciencia en sujetos , como pacientes con desordenes de conciencia, que no
poseen la facultad de realizar un reporte explícito sobre la conciencia.
58
Capítulo V
DINÁMICA OCULAR DE PROCESOS COGNITIVOS
5.1 Sistema Visual y Procesamientos CognitivosEl sistema nervioso esta encargado de la dirección y coordinación de una amplia gama de
órganos y músculos en el cuerpo. El funcionamiento de los mismos es un reflejo de la
actividad nerviosa.
Existen casos particulares, como el ojo, que son indicadores no sólo del estado de las
estructuras neurológicas sino de la actividad generada en procesos cognitivos como la
atención y el esfuerzo mental.
Desde comienzos de la neurología clínica como especialidad médica, los cambios a gran
escala en el diámetro de la pupila han desempeñado un papel extremadamente útil en la
localización de lesiones neurológicas.
A diferencia de ella, la psicofisiología cognitiva se interesa en la comprensión de las
funciones cognitivas del ser humano. A tal efecto, el estudio del tamaño de la pupila en
pequeña escala es instructivo, ya que es el reflejo de los cambios dinámicos del sistema
nervioso central que subyacen a la cognición humana.
El hecho de que la dilatación pupilar acompaña a los procesos cognitivos se sugirió por
primera vez en neurología hace más de 100 años (1874,1875). Poco después, W.Heinrich
registró dilataciones pupilares evocadas por tareas de multiplicación mental de números
(1896). A fines del siglo siguiente, el paradigma en psicología cognitiva era que 'todos los
procesos cognitivos que requieran esfuerzo psíquico o atencional, independiente de su
contenido producen una dilatación pupilar semejante a aquella producida por estímulos
sensoriales'
59
5.2 El procesamiento cognitivo modula la dilatación de la pupila.
¿Cómo? ¿Porqué?La estructura general del ojo es a menudo comparada con una cámara, donde cada uno
posee una superficie que refracta y concentra los rayos de luz incidentes y una abertura
ajustable que sirve para regular la cantidad de luz admitida. En el ojo, esa abertura es la
pupila que se encuentra dentro de una estructura llamada iris, la cual contiene dos músculos
antagónicos: músculos de contracción y de dilatación. Estos son coordinados por distintas
componentes del sistema nervioso. Permitiendo así que los procesos cognitivos que se
originan en ese mismo sistema posean un rol modulador en el tamaño de la pupila.
5.3 Dinámica Pupilar, Modulación por Procesos de Carga CognitivaLa idea de que las respuestas pupilares evocadas por una tarea (TEPR del inglés task-
evoked pupillary responses) puedan proporcionar un índice neurofisiológico dinámico del
procesamiento de información temporaria fue sugerido por Hess y Polt. Ellos, midieron
fotográficamente el tamaño de la pupila en cinco sujetos mientras realizaban tareas de
multiplicación mental de dos números, cuya dificultad era creciente. La pupila presentó una
dilatación evocada en cada ensayo dónde se realizaba la cuenta. Se observó que la
dilatación de la misma estaba monotónicamente relacionada con el grado de dificultad de la
cuenta.
5.3.1 TEPR y PercepciónDentro de las tareas cognitivas mas básicas que se pueden estudiar, se encuentra la
detección de estímulos con una señal sensorial débil. Es decir en el umbral de percepción. El
primer tratamiento pupilométrico de este problema fue reportado por Hakerem y Sutton
(1966). Se reportó una presencia de una dilatación evocada por el estímulo cuando este es
detectado, y una ausencia de la misma cuando el 'mismo estímulo' no es reportado por los
sujetos como percibido conscientemente.
60
5.3.2 TEPR y Contenido emocional En la literatura se sugiere que la pupila se dilata frente a estímulos con un contenido
emocional positivo y se contrae frente a estímulos negativos, adquiriendo así el rol de
marcador de la valencia emocional de los estímulos presentados. Esta hipótesis fue
estudiada por Hess y Polt (1960) dónde la pupila respondió de manera distinta a fotos con
diferentes cargas emocionales.
¿Porqué se mide el ojo? Como se postuló anteriormente, sería útil registrar otra variable
corporal que sea capaz de responder a los estímulos presentados. Si solo un subconjunto de
sujetos posee una respuesta muscular contractiva, es interesante buscar mediciones
alternativas para obtener resultados mas robustos.
El ojo posee una dinámica estrechamente relacionada con los procesos cognitivos de
percepción. Parecería ser entonces un buen candidato para estudiar la respuesta
condicionada en distintas circunstancias.
5.4 ParticipantesLa mediciones de seguimiento ocular se realizaron para 6 sujetos (tres hombres y tres
mujeres). Las edades de los sujetos estaban entre 24 y 40 años. Ninguno de ellos poseía un
historial de problemas físicos, psíquicos o psicológicos; ni capacidad auditiva disminuida.
5.5 Materiales y Métodos Las mediciones de seguimiento y tamaño ocular fueron realizadas dentro del marco del
experimento mencionado en el inciso anterior.
La cámara de seguimiento ocular fue colocada debajo de la computadora en el mismo
dispositivo experimental de la Figura 9. Se registraron datos de radio pupilar y de la posición
del ojo sobre la pantalla. Los sujetos recibieron instrucciones de mantener la mirada sobre
una cruz de fijación en el medio de la pantalla durante los ensayos.
Dispositivo de seguimiento ocular La mayor amplitud de dilatación de pupila cognitivamente impulsados está cerca de los 0.5
61
mm de variación de diámetro pupilar. Estos cambios son difíciles de detectar sin un equipo
de alta resolución.
El instrumento utilizado fue un dispositivo de seguimiento ocular (DSO) SR Research Eyelink
2K (http://www.sr-research.com/). Este instrumento permite saber en qué posición del campo
visual está mirando una persona en un dado instante del tiempo y cual es el diámetro de su
pupila. La forma en la cual obtiene esa información es por medio de una cámara CCD
infrarroja acompañada de un panel de luces infrarrojas. Estas luces tienen una doble función:
iluminan el ojo de modo que la cámara pueda obtener imágenes nítidas del mismo y generan
un reflejo que es utilizado de referencia. El DSO utilizado tiene una resolución espacial de
0,1° de ángulo visual y temporal de 0,5 ms.
La cámara posee distintos modos de funcionamiento, en este trabajo se utilizó el modo
remoto en el cual el registro ocular se realiza sin necesidad que el sujeto mantenga la cabeza
fija. Se coloca un adhesivo en la frente de los sujetos que permite que la cámara siga la
posición de la cabeza y de acuerdo a ella registre al ojo durante todo el experimento.
5.6 AnálisisEl equipo posee un software de análisis que permite el registro de los datos en formato de
tabla de texto. Los datos fueron analizados con el programa Matlab.
Los registros oculares frecuentemente se encuentran contaminados por artefactos como
pestaneos espontáneos. Se utilizó un programa de interpolación que ubica los instantes en el
ensayo en el cual la cámara 'pierde' al ojo e interpola los datos intermedios.
El crecimiento del tamaño de la pupila parece ser independiente de su valor al comienzo del
ensayo, esto confirma la posibilidad de estudiar la dinámica grupal de sujetos sin mayor
preocupación por la variabilidad en la señal.
5.7 ResultadosTEPR y Percepción. Percepción en condición sub y supraliminalLa detección de un estímulo en situaciones de intensidad débil de presentación, cercana al
umbral de percepción, ha sido de gran interés a lo largo de la historia de la neurociencia. En
este trabajo en particular, resultó de gran importancia definir un criterio de percepción
62
consciente de los estímulos presentados. Se tomo como elección el reporte subjetivo de los
sujetos. Esta medida presenta mucha variabilidad en los sujetos debido al criterio de cada
uno de ellos a la hora de responder.
Sería ideal encontrar algún marcador fisiológico de percepción, una variable cuantificable que
posibilite clasificar a los ensayos según aquellos que fueron percibidos claramente y aquellos
que no.
La dinámica pupilométrica parece ser ideal para este tipo de análisis. La pupila aumenta su
diámetro cuando la carga de procesamiento cognitivo es grande. Mas aún, cuando se esta
en el límite de percepción del estímulo, el diámetro de la pupila crece monotónicamente con
la 'claridad' con la que fue percibido el estímulo.
¿Será posible entonces, cuantificar y clasificar la percepción sobre la palabra estudiando el diámetro pupilar? Para eso, en la Figura 31 se puede ver la TEPR para todos los sujetos en la etapa 2 dónde el
estímulo se presenta supraliminalmente, sin compresión ni distractores; y para la etapa 3
donde la palabra se presenta subliminalmente. Se les resta a ambos promedios el valor de
los primeros muestres de la señal para poder comparar solo crecimiento y no valor de
baseline de diámetro de pupila.
En primera instancia este resultado parece concordar con los estudios previos y con la
hipótesis planteada. La amplitud de la respuesta en peores condiciones perceptivas (etapa 3)
es menor.
Esto resulta muy interesante, ya que parecería
indicar que las mediciones de pupila serían muy
útiles a la hora de clasificar los ensayos según
percibido o no percibido.
Los resultados no terminan de ser del todo
claros cuando se analiza la latencia de esta
separación entre ambas respuestas. Se puede
ver que comienzan a separarse antes de la
presentación de la palabra. Esto podría estar
relacionado con que en la etapa 3 los sujetos no
solo escuchan las palabras comprimidas dentro
63
Figura 31: TERP para todos los sujetos en la condición de presentación supraliminal (etapa 2) y subliminal (etapa 3). La línea negra indica el tiempo en el que fue presentado el soplido de aire. Las barras de error se calculan a partir de la dispersión de la señal
de una secuencia de distractores sino que también realizan una tarea de discriminación de
tonos, los factores atencionales podrían estar modulando la señal registrada. Si ese es el
caso, aún se puede notar que luego de la presentación de la palabra la diferencia entre
ambas señales no se mantiene constante a lo largo del ensayo, sino más bien que se va
haciendo mayor. Esto podría estar reflejando el cambio que produce la percepción de la
palabra. Aún así, habría que realizar mediciones con más sujetos para afinar los criterios y la
interpretación de los resultados.
TEPR y Percepción. Percepción en condicion subliminal y supraliminalLos resultados sobre percepción entre las etapas 2 y 3 no quedan tan claros debido a que,
por ejemplo, en una de las etapas se realizan
dos tareas simultáneas y en la otra no.
Se puede pensar entonces en analizar que
sucede con las etapas 1 y 3 donde los
estímulos se presentan de manera idéntica,
con igual grado de dificultad y atención. En
este caso se espera que la diferencia este
originada por el aprendizaje de los sujetos a
reconocer la palabra. Si fuera así, no sería
necesario depender del reporte introspectivo
del sujeto con respecto a la percepción sobre
el estímulo.
Se toma la fracción de sujetos (2 de 6) que demuestra tener un aprendizaje en la percepción
de la palabra, es decir, que aumenta el reporte de audibilidad sobre la palabra en la etapa 3
con respecto al de la etapa 1.
La respuesta pupilar en este caso (ver Figura 32), parece ir al contrario de lo que se espera.
La magnitud de la respuesta es mayor en el caso de la etapa 1 donde todavía no se dió
ningún aprendizaje sobre la percepción del estímulo en la tarea de enmascaramiento. Estos
resultados son muy preliminares, debería repetirse el análisis con un numero mayor de
sujetos ya que la dinámica grupal en estas condiciones es muy sensible a la variabilidad
entre sujetos.
64
Figura 32: TEPR para las etapas 1 vs etapa 3. Promediado sobre los sujetos que demuestran un cambio en la audibilidad de la palabra por medio del reporte introspectivo (2 de 6). Las barras de error se calculan a partir de la dispersión de la señal entre sujetos.
Se estudió que sucede si se toman todos los sujetos, en vez de tomar únicamente aquellos
con un reporte introspectivo que indique un cierto aprendizaje en la discriminación. El
potencial de ambas etapas en esta condición da muy similiar. Las barras de error se
superponen en todo el ensayo.
TEPR y Valor emocional.El aprendizaje condicionado diferencial consiste en asociar dos estímulos que no generan
una respuesta con un estímulo que si la genera (US). El US por lo general es un estimulo
aversivo o positivo. En ambos casos se podría pensar que los estímulos CS+ y CS- van a
adquirir un valor de saliencia emocional.
Si el estímulo US esa aversivo, el estímulo CS+ adquirirá una saliencia emocional negativa
ya que se asoció con el estimulo US y viceversa para el estímulo CS-.
El tamaño de la pupila esta relacionado en cierto grado con el valor emocional de los
mismos. Si se lograse observar una diferencia
cuando al sujeto se le presentan CS+ y CS-,
entonces esto sería un buen indicador sobre la
percepción diferencial entre los estímulos,
aunque quizás a un nivel mas bajo de
procesamiento cognitivo al cual pertenecen las
emociones.
En la Figura 33 se estudió la respuesta
diferencial del tamaño de la pupila a los
estímulos CS+ y CS- en la etapa 2, donde los
estímulos son presentados supraliminalmente.
Pareciera no haber una diferencia significativa,
como se mencionó anteriormente estos resultados son preliminares, aún así resulta
interesante interpretar de esta Figura 33 la posibilidad que estos estímulos, mas allá de su
asociación no tengan un valor emocional.
65
Figura 33: TERP para la etapa supraliminimal, distinguiendo por condición CS+ y CS-. La línea negra representa el tiempo en el que presentado el soplido de aire. Las barras de error se calculan a partir de la dispersión de la señal
5.8 DiscusiónLos resultados preliminares demuestran que la información aportada por el estudio de la
dinámica pupilar puede ser muy importante en ciertos aspectos. Podría resultar en una
contribución a la categorización de los ensayos en percibidos y no percibidos de acuerdo a la
TEPR obtenida en cada uno de ellos. Previamente se tendría que realizar una elección de
paradigma de enmascaramiento en el cual la atención este modulada de la misma manera
en ambas condiciones de acceso consciente. Estos resultados demuestran que se puede
lograr una diferencia en los TEPR (en presentaciones supraliminales versus subliminales),
pero en ese caso no es tan evidente de donde provienen esas diferencias.
Es interesante notar, que los resultados de comparación entre la saliencia emocional de los
estímulos denotar la neutralidad que mantienen los mismos a pesar de la asociación con un
estimulo aversivo (US). Esto es muy favorable en este experimento, ya que indica que a
pesar de la asociación los estímulos no varían el contenido emocional de su representación
abstracta en los sujetos, por lo tanto se sigue trabajando en una condición de estimulo
neutro. Si los estímulos adquiriesen una saliencia emocional, no se estaría estudiando el
problema planteado en un principio donde se busca estudiar que sucede con las respuestas
a estímulos neutros subliminales. Los resultados en general, si bien permiten extraer algunas
interpretaciones, no son conclusivos.
66
Capítulo VI
CONCLUSIONES
• Logramos un protocolo de condicionamiento efectivo con palabras como estímulos,
fue una etapa preliminar de desarrollo necesaria para llevar a cabo el experimento
central.
• Estudiamos el rol de la atención una vez que fue adquirida la contingencia,
comparando dos modalidades de presentación supraliminal del estímulo. Observamos
que una vez que la contingencia fue adquirida, la atención no interfiere con la
evocación de la misma.
• La correlación entre la conciencia de la contingencia y la presencia de una respuesta
condicionada no es tan estrecha como se postula en estudios anteriores (Clark &
Squire, 1998). Más precisamente, existen sujetos que a pesar de ser conscientes de la
contingencia no responden contractivamente. Una interpretación más profunda sobre
los resultados de Clark & Squire demuestra que no hay discrepancia en los datos
obtenidos. En la Figura 4, existen sujetos con alto valor de desempeño en el
cuestionario y baja respuesta muscular. La diferencia radicó en la interpretación que
postulan ellos de esos resultados.
• La conclusión anterior deja abierta una pregunta: ¿Acaso todos los sujetos responden
contractivamente?. Exploramos otra alternativa de respuesta, donde analizamos la
dinámica ocular. La respuesta evocada del diámetro de la pupila se diferenció para
distintas condiciones de percepción (subliminal y supraliminal), abriendo la posibilidad
de estudiar la percepción de los sujetos de una manera distinta al reporte explicito.
Resultados preliminares demuestran que a pesar de las asociaciones que se generan
entre CS+/CS-/US el contenido emocional de los estímulos CS sigue siendo neutro.
67
• Muchos estudios se basan en el aprendizaje trace como un indice de conciencia. La
capacidad indicativa y los limites de la conciencia han sido cuestionados y aún hoy
quedan ciertas cuestiones por discernir. Al ponerse en duda la capacidad indicativa
quedan en duda los resultados obtenidos en los estudios previos. En este trabajo
estudiamos minuciosamente como es el aprendizaje específico cuando no hay
conciencia sobre el estímulo. Encontramos que aún cuando parece haber un efecto
comportamental en los ensayos con baja audibilidad (ver Figura 30) ya que aumenta
el desempeño (en la condición de baja audibilidad) entre la etapa 1 y la etapa 3. La
respuesta específica muscular no aumenta. Es decir que cuando la percepción del
estímulo no es consciente no hay una respuesta muscular específica. Concluimos
entonces que la respuesta muscular puede ser tomada como un marcador de
conciencia.
• Se asocia este aprendizaje con un modelo teórico como el modelo de procesamiento
único, donde la percepción no consciente del estimulo no es capaz de evocar una
respuesta muscular.
68
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