ADQ CON Capítulo 3 La historia natural del aprendizaje

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3 La historia natural del aprendizaje o cómo la materia 
llegó a aprender 
 
3.1 Los niveles de organización de la materia como una jerarquía estratificada 
 
3.2 Los sistemas físicos: el intercambio de energía 
 
3.3 Los sistemas informativos: la reducción de la incertidumbre 
 
3.4 Los sistemas cognitivos: el cambio de las representaciones mediante el 
aprendizaje 
 
3.5 Los sistemas de conocimiento: La adquisición de conocimiento y el cambio 
personal 
 
Tema 2 El sistema primario de aprendizaje implícito y asociativo 
Capítulo 3 La historia natural del aprendizaje o como la materia llegó a aprender 
 
3.1 Los niveles de organización de la materia como una jerarquía 
estratificada 
 
SISTEMA DE CONOCIMIENTO Conocimiento ¿El bebé?, los niños, sus padres, el 
ciclista 
SISTEMA REPRESENTACIONAL Representación El bebé, los niños, sus padres, el ciclista, 
los perros 
SISTEMA INFORMATIVO Información 
El bebé, los niños, sus padres, el ciclista, 
el mp3, los perros, los rosales, las 
hormigas 
SISTEMA FÍSICO Energía 
El bebé, los niños, sus padres, el ciclista, 
la ventana, el mp3, los perros, los 
rosales, las hormigas 
 
Podemos diferenciar 4 tipos de sistemas o estratos en la organización de la materia. Pueden ser entendidos como 
cuatro diferentes niveles de análisis para intentar entender los distintos fenómenos a los que se enfrentan las ciencias 
naturales y humanas. 
Aunque sólo en los dos últimos niveles nos encontramos propiamente procesos de aprendizaje, necesitamos entender 
el funcionamiento de los otros dos niveles porque restringen el funcionamiento de los niveles superiores. 
Los diferentes tipos de aprendizaje pueden entenderse como niveles o estratos jerárquicamente relacionados según 
dos principios, que establecen que: 
a. Los niveles inferiores de aprendizaje restringen las formas de aprendizaje superior y que, a su vez 
b. Esos niveles superiores reorganizan, pero no suplen ni eliminan los aprendizajes más primarios, 
Los niveles inferiores de organización de la materia, en forma de paquetes de intercambios de energía, restringen lo 
que sucede en los niveles superiores pero no lo explican. 
Y aún solo una muy pequeña parte de esa materia viva, organizada mediante códigos de información es capaz de 
generar funciones mentales o cognitivas, se constituye en sistemas psicológicos que, como veremos, estando aún 
restringidos por las leyes de intercambio energético e informacional, se organizan como sistemas de representación 
capaces de automodiflcarse, en definitiva, de aprender. 
Estando aún restringido por los principios de intercambio de energía, información y representaciones, dispone de 
nuevas funciones mentales que le permiten representarse de modo explícito sus propias representaciones, tiene 
conocimiento de sí mismo y de su entorno, lo que posiblita en un nivel superior esos procesos de adquisición de 
conocimiento y cambio personal que según he definido nos caracterizan como especie. 
 
Tema 2 El sistema primario de aprendizaje implícito y asociativo 
Capítulo 3 La historia natural del aprendizaje o como la materia llegó a aprender 
 
3.2 Los sistemas físicos: el intercambio de energía 
Desde un punto de vista físico, toda las interacciones entre objetos pueden comprenderse en términos de intercambios 
de energía. Todos estamos compuestos de energía empaquetada de diferentes formas. 
1. Ley de la conservación de la energía. La energía ni se crea ni se destruye 
2. Ley de la entropía La energía tiende a degradarse o, si así se prefiere, a adoptar formas de organización cada vez 
más entrópicas o desordenadas. 
Toda nuestra actividad mental está restringida por los intercambios energéticos que se producen en nuestro cerebro. 
Pero dicha actividad no puede explicar por sí misma la actividad mental que se produce. La actividad psicológica, y con 
ella el aprendizaje, no es reducible a los principios de la física, aunque nunca pueda sustraerse a ellos. 
Aprender, requiere al menos convertir esa energía que captamos en información. Es decir, el aprendizaje no es un 
simple intercambio de energía, es preciso que dichos cambios tengan un valor informativo. No basta con que haya un 
cambio físico observable, o una covariación entre dos estímulos, es preciso que ese cambio tenga un valor informativo. 
Los animales no responden a los estímulos, sino que procesan la información que estos les proporcionan en términos 
del grado en que hacen más predecibles o controlables ciertos sucesos relevantes. Pero también cuando un estímulo 
no tiene valor informativo se aprende algo de él, que es irrelevante. 
3.3 Los sistemas informativos: la reducción de la incertidumbre 
El paso de analizar un sistema en términos de intercambio de energía a hacerlo en términos informacionales constituye 
de hecho la idea central de las nuevas ciencias surgidas a mediados del pasado siglo. 
La idea de que hay "sistemas abiertos" no reducibles a mecanismos energéticos, y la necesidad de recurrir a una nueva 
unidad de análisis o moneda de intercambio, surge de modo explícito en primer lugar en la obra de Erwin 
SCHRÖDINGER, Premio Nobel de Física en 1933. Célebre por su famoso gato sumido en la incertidumbre de la 
existencia. «Todo lo que pasa en la Naturaleza significa un aumento de la entropía de aquella parte del mundo donde 
ocurre» (SCHRÖDINGER, 1944). Para ello los sistemas vivos deben disponer de dos mecanismos que les permitan 
escapar de las exigencias de las dos leyes de la termodinámica. 
 El metabolismo. 
 La reproducción. Capacidad de reproducción mediante el sistema informativo codificado en los genes. Es el 
código informativo de la vida, lo que hace posible la reproducción y el propio metabolismo. 
Entropía e información son términos opuestos. Información es la reducción de incertidumbre dentro de un sistema, al 
limitar la aleatoriedad de sus estados futuros haciéndolos más predecibles. 
El concepto de información tiene una definición puramente estadística, formal, carente de contenido y de significado. 
La nueva ciencia los sistemas cognitivos ya no se ocupan de las relaciones energéticas entre estímulos y respuestas, 
sino que computan las relaciones probabilísticas entre diferentes unidades de información a partir de esos eventos. 
Las propias pautas de actividad neurológica en el cerebro se entienden en términos de la información, o la reducción 
de entropía, producida por los «agrupamientos funcionales» de las redes neuronales (EDELMAN y TONONI, 2000). 
El concepto de información es el núcleo de la llamada revolución cognitiva. El aprendizaje ya no sería un proceso de 
cambio de conductas sino de adquisición de información, que permite reducir la incertidumbre o entropía del 
mundo, el carácter aleatorio o impredecible de los sucesos. 
Tema 2 El sistema primario de aprendizaje implícito y asociativo 
Capítulo 3 La historia natural del aprendizaje o como la materia llegó a aprender 
 
Si nos remitimos a los sistemas biológicos y cibernéticos no parece que esos sistemas dispongan de recursos para 
cambiar de forma organizada, es decir no aleatoria o entrópica, sus propios códigos informacionales, en suma para 
aprender. En el caso de los sistemas biológicos, de hecho se asume que el código genético no aprende, no puede 
autocomplicarse, sino que sus cambios se deben al azar, a mutaciones aleatorias. 
Parece posible diseñar programas que se autocompliquen ¿pero puede surgir esa capacidad de aprender del propio 
código informacional? ¿Es suficiente convertir la energía en información para que un sistema sea capaz de aprender? 
Para que un sistema interactúe con el mundo que está ahí afuera y aprenda de él necesita, no solo codificar la energía 
en información, sino que esa información represente o se refiera a algo externo al propio sistema. Sin embargo, las 
teorías computacionales, basadas en el procesamiento de información, asumen que todo el procesamiento cognitivo 
puede ser reducido a reglas formaleso sintácticas, estadísticas, totalmente ajenas al contenido semántico de esos 
cómputos. 
Los símbolos computacionales no se refieren por tanto al mundo, no representan el mundo, sino que solo tienen 
significado dentro del sistema. Es como intentar aprender el significado de una palabra en un idioma extranjero usando 
un diccionario escrito únicamente en ese lenguaje. 
Entendida así, la información no tiene referentes ni por tanto significado, porque no es sobre nada. Sin embargo, las 
representaciones tienen necesariamente que tener referentes o contenidos, porque una representación es algo que 
está en lugar de otra cosa, que tiene una función semántica, que es sobre algo (GUIRAUD, 1955). 
3.4 Los sistemas cognitivos: el cambio de las representaciones 
mediante el aprendizaje 
La capacidad cognitiva de generar representaciones o modelos del mundo que se modifiquen en interacción con él, es 
lo que llamaríamos aprendizaje. El mundo es el referente y/o contenido de las representaciones; es por eso que la 
información cobra significado y su carácter de representación. Dicha capacidad parece común a todos los organismos 
que se desplazan. 
Pasos o momentos singulares que condujeron a la aparición de los sistemas mentales o cognitivos, capaces de 
aprender: 
1. Desde el ADN se pasaría a construir organismos unicelulares y más tarde pluricelulares 
2. Alcanzar los sistemas sensoriales, el movimiento, la integración de ambos en forma de sistemas nerviosos 
3. Finalmente, el ajuste de las estructuras neuronales mediante procesos de aprendizaje y memoria. 
La necesidad de anticipar y optimizar las fuentes de energía, y de obtener información (la replicación y la reproducción 
sexual) presionaron en la evolución para la aparición de estructuras corporales que conectaran la información obtenida 
a través del mundo, mediante los receptores sensoriales —inicialmente muy primitivos— con los sistemas motores. De 
modo que se desarrolló una «tercera capa» de células en el sistema nervioso, las «interneuronas». A partir de un sistema 
nervioso primario que representaba el mundo «en dos dimensiones» compuestas aún por estímulos, se hizo posible la 
representación de un «mundo tridimensional» compuesto por representaciones. 
De esta forma, los organismos no aprenderían ni sobre los cambios físicos que tienen lugar en el ambiente (estímulos) 
ni sobre la información extraída de ellos (covariación estadística de información) sino sobre las representaciones del 
mundo —su realidad virtual— construidas a partir de esos cambios físicos e informacionales, en forma de «objetos» 
tridimensionales. 
Tema 2 El sistema primario de aprendizaje implícito y asociativo 
Capítulo 3 La historia natural del aprendizaje o como la materia llegó a aprender 
 
¿Pero cuáles son esos mecanismos de aprendizaje y cómo surgieron? 
La metáfora de la evolución de la mente como la construcción de una catedral contiene ideas sugerentes. Lo que 
interesa aquí es la diferenciación entre dos tipos de aprendizaje: 
CAPILLA CENTRAL PREROMÁNICA 
Carácter general, aplicable a cualquier 
tipo de representación 
Aprendizaje asociativo. Leyes 
generales sobre el aprendizaje 
(principio de la equipotencialidad). 
CAPILLAS ROMÁNICAS 
Módulos especializados en 
determinados tipos de representaciones 
 
 
Mithen sostiene que ambas tipos de aprendizaje surgieron de modo sucesivo en la evolución. 
 
 
 
En una línea similar a la de Mithen, Premak (1995) establece una distinción entre lo que él llama causalidad arbitraria y 
natural, que implicarían dos formas esenciales de adquirir representaciones. 
 
 CAUSALIDAD ARBITRARIA CAUSALIDAD NATURAL 
 
Detectar conexiones causales arbitrarías 
mediante procesos asociativos 
Detectar relaciones causales naturales, con 
ciertas restricciones en el procesamiento dadas 
por los programas específicos. 
Generalidad entre 
especies 
Programas de aprendizaje similares en muchas 
especies 
Programas muy específicos para cada especie. 
Responderían al significado evolutivo que han 
tenido en la filogenia. 
Generalidad de 
contenidos (clases de 
hechos) 
El programa acepta todos los sucesos 
percibidos, dad una motivación adecuada 
El programa acepta sólo sucesos muy 
específicos 
Exposiciones requeridas 
para el aprendizaje 
Muchas Pocas o ninguna 
Contigüidad requerida 
Solo se aceptan los sucesos muy próximos entre 
sí 
El programa acepta sucesos muy separados en 
el tiempo o en el espacio 
Un ejemplo de representación adquirida por causalidad natural sería la representación que debe tener la cebra para 
representarse a los leones como algo amenazador o los que tienen los niños para orientarse hacia todo objeto que se 
parezca a un rostro humano. 
Inteligencia 
general 
In
te
lig
en
ci
a 
té
cn
ic
a 
Inteligencia de la 
historia natural Inteligencia 
general 
In
te
lig
en
ci
a 
té
cn
ic
a 
Inteligencia de la 
historia natural 
Nave central de 
las meta-
representaciones 
Tema 2 El sistema primario de aprendizaje implícito y asociativo 
Capítulo 3 La historia natural del aprendizaje o como la materia llegó a aprender 
 
Existen, en efecto, dispositivos representacionales específicos para el aprendizaje en muy diferentes dominios. Pero 
hay un notable desacuerdo entre los autores sobre cuáles serían esos módulos o dispositivos especializados. Tal vez 
esos desacuerdos provienen en parte de la falta de un criterio claro para decidir qué rasgos deben reunirse para 
suponer la existencia de un dispositivo representacional y de aprendizaje especializado. Por ejemplo, hay quienes 
postulan una «modularidad masiva». 
Según esta visión, lejos de aprender como una tabula rasa intentado poner orden en un mundo lleno de estímulos 
desordenados, entrópicos, extrayendo in formación mediante la detección de asociaciones arbitrarias entre eventos, 
desde el mismo momento del nacimiento los organismos disponen de sistemas de representación y aprendizaje 
específicos que les ayudan a poner orden a reducir la entropía del ambiente. Es como un equipamiento de serie para 
representar y aprender específicamente las variaciones más probables de su ambiente No son limitadores sino 
potenciadores de ciertos aprendizajes que permite adquirir más rápidamente, por procesos implícitos, nuevas 
representaciones. Pero ¿de dónde procederían esas restricciones que predisponen o catalizan aprendizajes específicos 
en ciertos dominios nucleares? De las entradas somatosensoriales, propias de cada especie animal. 
Como hemos mencionada antes, Mithen sostiene que ambas tipos de aprendizaje surgieron de modo sucesivo en la 
evolución. Sin embargo, lo que los datos avalan es que ambos dispositivos se requieren mutuamente y constituyen un 
único sistema de aprendizaje implícito y encarnado. 
Los aprendizajes implícitos y encarnados son insuficientes para explicar aquello que más nos diferencia con respecto 
a otros aprendices, la adquisición del conocimiento y el cambio personal. Es necesario procesos deliberados por 
aprendizaje explícito para ir más allá de esos aprendizajes implícitos y encarnados primarios. 
3.5 Los sistemas de conocimiento: La adquisición de 
conocimiento y el cambio personal 
La más reciente construcción en la arquitectura cerebral consiste en un conjunto de estructuras nuevas cuya función 
sería precisamente conectar con las estructuras cerebrales más antiguas o primarias. Integrando las representaciones 
en ellas generadas y permitiendo finalmente un acceso explícito a las mismas. Que hará posibles nuevas formas de 
aprender. Se trata de la llamada corteza de asociación, ubicada principalmente en los lóbulos frontales, que resulta ser 
la parte mejor conectada del cerebro. 
Esta distinción de estructuras corresponde a una distinción de funciones sensoriales o de dominio versus funciones 
generales de ejecutivas, gobernar, controlar. Cómo símil, los instrumentos y el director de la orquesta 
Las estructuras cerebrales y cognitivas más antiguas se integran en unsistema jerárquico en el que se desarrollan 
nuevas funciones. Los sistemas subcorticales se ocupan en buena medida de lo que podríamos llamar el procesamiento 
implícito de la información. Son esencialmente independientes entre sí, funcionan en paralelo. 
El procesamiento consciente de la información, la explicitación de esas representaciones se produciría mediante 
procesos de reentrada o integración de distintos estados cerebrales en ciertas áreas de la corteza, que extraen por tanto 
sus contenidos. La función de esta nueva nave central no es por tanto representar el mundo en sí mismo —algo que se 
produce ya en el nivel representacional implícito— sino representar nuestras propias representaciones del mundo. Es 
decir convertirlas en verdadero conocimiento, entendiendo por tal la explicitación de nuestras propias 
representaciones en nuevos códigos o lenguajes. Estas nuevas funciones cognitivas se pueden dar en diverso grado 
de profundidad. 
 
Tema 2 El sistema primario de aprendizaje implícito y asociativo 
Capítulo 3 La historia natural del aprendizaje o como la materia llegó a aprender 
 
Rivière distingue cuatro tipo de funciones mentales. 
Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 
Establecimiento de 
constantes de brillo por el 
sistema ocular. Estructura 
perceptiva. Procesos 
preceptivos complejos que 
permiten percibir el mundo 
con una estabilidad y una 
organización. 
Noción del objeto 
permanente. Nos permiten 
comprender el mundo. 
Estructura del lenguaje. 
Comprensión del discurso. 
Comunicación (lengua oral). 
Multiplicación. Aprendizaje 
del código: leer y escribir. 
Determinada por el genoma. Determinada por el genoma, 
aunque en menor grado. 
Híbrido que implica el 
formateo cultural de 
funciones definidas por el 
genoma. 
Permitida por el genoma. 
Diferencias entre especies. Se comparten con otras 
especies. 
Específicas del hombre 
(procesos de humanización). 
Específicas del hombre 
(hacen cultura o a aculturan). 
Interiorización por parte del 
organismo de invariables del 
mundo que son decisivas 
para la adaptación de la 
especie. 
Interiorización por parte del 
organismo de invariables del 
mundo que son decisivas 
para la adaptación de la 
especie. 
Procesos de interiorización a 
medida que continuar 
nuestro proceso de 
especialización nunca llegan 
a interiorizarse del todo 
Tienen muchos problemas de 
interiorización 
No susceptibles a la 
interacción 
No susceptibles a la 
interacción 
Se dan en contextos 
interactivos muy particulares 
(crianza). 
Precisa de intervención 
educativa e interacción. 
Inconscientes. Por ello no 
consumen recursos 
cognitivos. 
Más conscientes, pero no 
demasiado. 
Diferentes grados de 
conciencia. Su constitución 
no se proponen de forma 
explícita y consciente, pero la 
logran con extremada 
eficiencia 
Sensibles a la interacción y 
requirió formas 
especializadas de 
interacción. Implican 
interacciones explícitamente 
dirigidas a la interiorización 
por el niño de ingenios de la 
cultura. Programa explícito. 
No susceptibles a influencia 
educativa 
 En interacción con el mundo. Influencia educativa. 
Procesos complejos, 
automáticos. Modulares y 
localizadas. 
Procesos complejos. 
Modulares. 
Poco modulares y 
localizadas. Carácter 
simbólico. Definen los 
símbolos fundamentales. 
Nada modulares, no 
localizadas. Carácter 
simbólico. 
Dieciocho primeros meses de 
vida. Existen periodos críticos 
 Dieciocho meses a cinco años 
(lenguaje, simulación, teoría 
de la mente). Ahora existen 
periodos críticos. 
Desde la escolaridad. No 
existen periodos críticos. 
 
 
Tema 2 El sistema primario de aprendizaje implícito y asociativo 
Capítulo 3 La historia natural del aprendizaje o como la materia llegó a aprender 
 
De En algunos casos no se trata solo de revisar esas funciones, sino de reestructurarlas, o reorganizarlas 
jerárquicamente, incluso de redescribir algunos de los supuestos de las funciones más básicas (de tipo 1 y 2) para lograr 
la construcción de ciertos tipos de conocimiento claramente contraintuitivos, incompatibles con el funcionamiento del 
sistema cognitivo primario. Los seres humanos nos contagiamos fácilmente de ciertas representaciones por mera 
exposición sin necesidad de un aprendizaje explícito y deliberado —por ejemplo, los estereotipos sociales o actitudes— 
mientras que estaríamos inmunizados por nuestro sistema cognitivo para adquirir otras, claramente contradictorias 
con los supuestos representacionales de esa mente intuitiva. 
Podríamos añadir un 5º tipo de función mental basada en la adquisición del conocimiento o científico y el cambio 
personal. Capaz de reestructurar y superar las restricciones del equipo cognitivo de serie. Una función sólo adquirida 
mediante la educación.