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Psicología del Aprendizaje 2015-16 Llanos Merín TEMA 3: MECANISMOS ASOCIATIVOS Y TEORÍAS DEL CC Características de los estímulos Intensidad Novedad: los estímulos novedosos provocan reacciones más intensas que aquellos a los que ya estamos habituados. El efecto de la ausencia de novedad es el de preexposición y puede ser: Un EI o un EC intensos tienen como consecuencia una aceleración del aprendizaje de un procedimiento de condicionamiento y una mayor expresión de la RC. Relacionado con este concepto está el de saliencia un estímulo saliente es aquél que es más perceptible o significativo que otros para ese organismo. EC saliente: aquél que capta fácilmente la atención, lo que lo hace propicio para ser utilizado en un procedimiento de condicionamiento. EI saliente: los EIs, debido a su significación biológica, son salientes por naturaleza, pero no siempre van a ser igual significativos según el momento (un EI como la comida será más saliente para un animal en ayuno que para otro que acaba de comer). Intensificar un estímulo puede aumentar la saliencia del mismo, favoreciendo que el animal le preste más atención. Si utilizamos dos EI simultáneamente obtenemos un condicionamiento más fuerte ante el EC. A partir de cierta intensidad o saliencia no hay variación en el condicionamiento ni en la RC. Preexposición al EC o “inhibición latente”: Cuando el EC aparece repetidamente en ausencia del EI, esto retrasa la adquisición de la asociación EC-EI posterior, dificultando el condicionamiento. Semejanza con el efecto de habituación: en ambos, la falta de novedad hace que se preste menos atención a aquellos estímulos que no predicen ninguna consecuencia relevante, por lo que no provocan ninguna RC. Diferencia con el efecto de habituación: la habituación es una disminución de la respuesta, mientras que la inhibición latente supone un retraso en el aprendizaje posterior. Preexposición al EI: cuando el EI se presenta varias veces sin asociación previa con el EC, deja de ser novedoso, lo que dificulta el aprendizaje posterior. Al igual que en la inhibición latente, el estímulo deja de predecir consecuencias importantes, por lo que dejamos de prestarle atención. Perspectiva de la interferencia asociativa: si el EC o el EI son expuestos previamente, la capacidad asociativa de dichos estímulos disminuirá de cara a emparejarse con estímulos nuevos. En este caso, el recuerdo de lo ocurrido en la fase de preexposición interfiere sobre la asociación EC-EI. Ej.: Amplitud de una RC (milímetros del movimiento del miembro) en grupos con distintas intensidades de EI (descarga; 1, 2, 3 y 4 miliamperios. Psicología del Aprendizaje 2015-16 Llanos Merín TEMA 3: MECANISMOS ASOCIATIVOS Y TEORÍAS DEL CC Características de los estímulos Naturaleza: tipos y relevancia de los estímulos Tipos de estímulo Relevancia de los estímulos El tipo de estímulo utilizado va a determinar el condicionamiento y la RC que va a tener lugar. El condicionamiento y la RC no serán los mismos si utilizamos un EI apetitivo, como la comida (RC=salivación), o uno aversivo como una fuente de dolo (condicionamiento de miedo). La modalidad sensorial del EC también determina en gran medida la forma de la RC, a pesar de ser en inicio un estímulo neutro con función de anticipar el EI. Distintos ECs producen distintos tipos de RCs. Experimento: a un grupo de ratas se les presentaba como EC un tono sonoro y a otros una luz, ambos seguidos de comida. La forma de la RC varió según el EC: ante el tono las ratas movían la cabeza mientras que ante la luz mostraban conductas como ponerse de pie. También es importante la capacidad sensorial del animal, ya que no todos procesan los estímulos de la misma forma. Características como la luz, color o posición, para algunos es más fácil de procesar que para otros. La relevancia de un EC se mide según su pertinencia con respecto al EI. El condicionamiento es mejor si el EC y el EI guardan una relación en un contexto natural. Así, en un contexto real, los animales pueden enfermar o sentir malestar cuando comen alimentos en mal estado, de ahí que el condicionamiento entre un sabor (EC) y un malestar (EI) genere una RC de aversión mayor. De la misma forma, es más fácil que un animal sufra daño físico (en el condicionamiento, el provocado por una descarga EI) provocado por un daño externo, por ejemplo, un depredador, que relaciona con ciertos estímulos visuales o auditivos (ECs). Ningún EC es más efectivo en general, sólo con aquel EI con el que por cuestiones ambientales se combina mejor. La explicación teórica para estos ejemplos de relevancia o pertenencia de EC con el EI, se centra en que el EC provoca la activación de ciertos sistemas de conductas. El sistema de conducta que se activa depende del estado emocional del animal y la naturaleza del EI (ante un EI de comida, el EC activa conductas de búsqueda; ante un EI de descarga, el EC activa conductas defensivas). Psicología del Aprendizaje 2015-16 Llanos Merín TEMA 3: MECANISMOS ASOCIATIVOS Y TEORÍAS DEL CC Características de los estímulos Naturaleza: la fuerza biológica. Carácter biológico atribuible a la mayoría de EI, pero no de EC, ya que tienen la capacidad de elicitar ciertas respuestas por sí solos (Ej.: un EI como comida elicita respuestas de búsqueda como aproximación, ingesta o salivación). Según Pavlov, para que el condicionamiento tuviera lugar el EC tenía que tener menos fuerza biológica que el EI. Sin embargo, el condicionamiento puede darse en los siguientes casos: Contigüidad temporal entre estímulos Estímulos con distinta fuerza biológica: condicionamiento de segundo orden Condicionamiento de dos estímulos con fuerza biológica: contracondicionamiento Condicionamiento de dos estímulos sin fuerza biológica: precondicionamiento sensorial Un EC inicialmente neutro, que ha sido expuesto a un condicionamiento con un EI, puede a su vez hacer de EI para un nuevo condicionamiento, ya que ha adquirido una fuerza biológica que no tenía antes. Este efecto se denomina condicionamiento de segundo orden. Se trata de un condicionamiento de orden superior, lo que quiere decir que puede tener distintos niveles. El aprendizaje más básico, EC-EI, corresponde a un condicionamiento de primer orden. Pavlov afirmaba inicialmente que un estímulo que ya tiene fuerza biológica no puede servir como EC para un nuevo condicionamiento (si una rata había asociado ya una luz con una descarga, no podía asociar la misma luz con comida). El fenómeno de contracondicionamiento muestra que esta idea es errónea: es un procedimiento que se utiliza para variar o invertir la respuesta condicionada anterior utilizando un EI distinto al utilizado previamente. Si queremos que se establezca una asociación entre dos estímulos neutros, por ejemplo, un tono (EC1) y una luz (EC2), el problema que aparece es que no tenemos una RC medible. Para ello, se establece un emparejamiento del EC1 con un EI en la segunda fase, lo que da lugar a una RC. Si el aprendizaje EC1-EC2 tuvo lugar en la primera fase, el EC2 provocará una respuesta similar a la mostrada en la segunda fase. Este procedimiento se denomina precondicionamiento sensorial. Intervalo EC-EI: la RC es más débil cuando el intervalo EC-EI es mayor. También afecta a la forma de la RC: cuando el intervalo EC-EI es corto se dan más conductas de orientación hacia el EC, mientras que si es largo las conductas más probables son hacia el EI. Intervalo entre ensayos (IEE): el condicionamiento es mejor, y por tanto también la expresión de la RC, cuando los ensayos EC-EI están distanciados entre sí. Las mejores condiciones para un condicionamientose dan con intervalos EC-EI cortos y aislados en el tiempo (amplio IEE). Psicología del Aprendizaje 2015-16 Llanos Merín Tabla de Contingencias TEMA 3: MECANISMOS ASOCIATIVOS Y TEORÍS DEL CC EI NO EI EC a b NO EC c d CONTINGENCIA: concepto que se utiliza para medir el grado en que una clave o estímulo, el EC, es un buen predictor de la aparición de otro, el EI. Las posibles alternativas de emparejamiento entre EC-EI son 4 y se resumen en una tabla de contingencia. Tipos de contingencia. P1= probabilidad de que se dé el EI después del EC; P0= probabilidad de que se dé el EI después de la NO aparición del EC; ∆P= índice resultante del cálculo de la contingencia, puede estar entre 1 y -1. Contingencia positiva Contingencia nula Contingencia negativa Si la aparición del EC es un buen predictor del EI, el EI debe ocurrir con más probabilidad cuando el EC ha sido presentado previamente que en ausencia de este. En este caso se da un condicionamiento excitatorio. P(EI|EC) > P(EI|noEC), es decir, P1 > P0 ∆P>0 En el caso de que el EI solo ocurra en presencia del EC y nunca en su ausencia, la contingencia será perfecta: ∆P=1 (∆P= P(EI|EC) – P(EI|noEC) = 1-0=1). Si la probabilidad de que el EI aparezca en presencia o en ausencia del EC es la misma, la contingencia tiene un valor numérico de 0. Esto implica, en teoría, una ausencia total de condicionamiento. P(EI|EC) = P(EI|noEC), es decir, P1=P0 ∆P=0 Aunque en teoría debería darse una falta de condicionamiento, en la práctica tiene lugar el efecto de irrelevancia aprendida: el sujeto aprende que no hay relación entre EC y EI lo que retrasa un posterior aprendizaje de dicha relación. Indica que el EC es un gran predictor de ausencia del EI, pero no de su presencia. Esto implica que el EI es menos probable en presencia del EC, lo que hace que éste último sirva como predictor de la NO aparición del EI. P (EI|EC) < P(EI|noEC), es decir, P1<P0 ∆P<0 Cuando la contingencia es negativa el condicionamiento es inhibitorio. a: número de ensayos en los que habiendo aparecido el EC después aparece el EI. Sí EC-Sí EI. b: número de ensayos en los que habiendo aparecido el EC después no aparece el EI. Sí EC- No EI. c: número de ensayos en los que no habiendo aparecido el EC, después sí aparece el EI. No EC- Sí EI. d: número de ensayos en los que ninguno de los dos estímulos aparece. No EC-No EI. La probabilidad de que se dé el EI después del EC (P1) se calcula teniendo en cuenta las veces que el CI aparece después de que lo haga el EC en función de todas las veces, en total, que ha aparecido el EC: P1= P(EI|EC) = a/(a+b). La probabilidad de que el EI tenga lugar tras la NO aparición del EC se calcula: P0= P(EI|noEC) = c/(c+d). El índice resultante de este cálculo de contingencia (∆P) = P1-P2. Psicología del Aprendizaje 2015-16 Llanos Merín TEMA 3: MECANISMOS ASOCIATIVOS Y TEORÍS DEL CC FENÓMENOS DE COMPETICIÓN DE CLAVES: en estos fenómenos se da una competición entre los distintos ECs presentes para ser el mejor predictor del EI. Así, puede ocurrir que se dé una contingencia perfecta EC-EI y aun así la RC no tenga lugar. Ensombrecimiento En este experimento son dos los ECs presentes de forma simultánea. Por ejemplo, una luz (EC1) y un sonido (EC2), que queremos condicionar con una descarga posterior (EI) para provocar una respuesta de miedo. Aunque la contingencia entre EC1 y EI y entre EC2 y EI es perfecta, ambos ECs van a competir para ser un mejor predictor del EI. Por eso, al aparecer juntos, EC2 ensombrece a EC1, teniendo como consecuencia una menos RC frente al EC1 con respecto a ese mismo EC en un grupo de control en el que no ha tenido lugar el Ensombrecimiento. Entrenamiento Prueba Resultado Gr. Experimental (EC1+EC2)-EI ¿EC1? Poca RC Gr. Control EC1-EI ¿EC1? Mucha RC este efecto puede revertirse si se lleva a cabo una recuperación del Ensombrecimiento. Para ello, tras el Ensombrecimiento, debemos mostrarle al sujeto que ahora el estímulo ensombrecido ya no es un buen predictor del EI, con lo que conseguimos que la RC frente al EC ensombrecido aumente. Fase 1 Fase 2 Prueba Resultado Experimental (EC1+EC2)-EI EC2-no EI ¿EC1? Mucha RC Control (EC1+EC2)-EI --- ¿EC1? Poca RC El bloqueo es un efecto que consta de dos fases de entrenamiento. La aparición conjunta de dos ECs igualmente contingentes con el EI determina la RC frente a cada uno de ellos. Inicialmente se asocia EC1-EI y cuando éste está completamente condicionado se añade el segundo EC2. La poca fuerza de la RC ante el EC2 en la fase de prueba muestra que el aprendizaje previo del EC1 bloquea el desarrollo de la RC ante el EC2 añadido en la segunda fase. Fase 1 Fase 2 Prueba Resultado Experimental EC1-EI (EC1+EC2)-EI ¿EC2? Poca RC Control EC1/EI (EC1+EC2)-EI ¿EC2? RC media Hay que controlar que los grupos experimental y de control sean lo más parecidos metodológicamente hablando, por ello se presentan los estímulos el mismo número de veces en ambos grupos, pero en el caso del grupo control se presentan explícitamente desemparejados el EC1 y el EI para que no se cree la asociación. Si invertimos las fases de entrenamiento en un diseño de bloque, da lugar al bloqueo hacia atrás. Fase 1 Fase 2 Prueba Resultado Experimental (EC1+EC2)-EI EC1-EI ¿EC2? Poca RC Control (EC1+EC2)-EI EC1/EI ¿EC2? RC media Bloqueo Psicología del Aprendizaje 2015-16 Llanos Merín TEMA 3: MECANISMOS ASOCIATIVOS Y TEORÍS DEL CC TEORÍAS DEL APRENDIZAJE: MODELO RESCORLA-WAGNER. La principal característica de este modelo es que asume que en un ensayo de condicionamiento el aprendizaje sólo tiene lugar si el EI es sorprendente. Sugiere que la fuerza asociativa entre un EC y un EI aumenta en cada ensayo, hasta que el EC predice completamente el EI y éste deja de ser sorprendente, punto en el cual dicha fuerza alcanza su máximo posible. Fórmula principal del modelo Rescorla-Wagner y otros fenómenos del aprendizaje: ∆Vn = αβ (λ-Vn-1) ∆V es el incremento de la fuerza asociativa, n el ensayo del que la estamos calculando. Puede oscilar entre valores de -1 a 1. α y β se refiere a la saliencia del EC y el EI respectivamente, es decir, cómo de significativos son. Numéricamente, se puede expresar entre un mínimo de 0 y un máximo de 1. El EI por lo general es muy significativo para el sujeto (por ejemplo, comida) y por eso se le puede adjudicar un 1 para los cálculos; al EC suele tomar un valor de 0,5 al no ser tan relevante. λ (lambda) es la magnitud del EI. Si llega a la perfección, es decir, que siempre detrás del EC se presente el EI, estaría a su máximo nivel, que se denomina asíntota. Sus valores oscilan entre 0 y 1. Sin embargo, para los cálculos es más sencillo utilizar una escala de 0 a 100. Vn-1 es la fuerza asociativa en el ensayo anterior al que estamos calculando. Indica el aprendizaje previo sobre la relación EC-EI llevado a cabo hasta ese momento. Sus valores oscilan entre 0 y 1. En el primer ensayo es 0, en el segundo ensayo es la V (fuerza asociativa neta) del primero y así sucesivamente. Una vez que tenemos el incremento de la fuerza asociativa (∆V), para saber en qué nivel de fuerza asociativa se está en un ensayo concreto se calcula la fuerza asociativa neta con la siguiente fórmula: V= Vn-1 + ∆V. Conclusión: el incremento de la fuerza asociativa en un determinado aprendizaje (∆Vn) es directamente proporcional a la saliencia de ambos estímulos (α y β) y depende de la diferencia entre el máximo de aprendizaje adquirible (λ) y la fuerza de la asociación hasta el ensayo anterior (Vn-1). Bloqueo, extinción e inhibición condicionada en el modeloRescorla-Wagner Bloqueo: En la primera fase del condicionamiento, en la asociación entre EC1 y EI, dicho EC adquiere un valor positivo a medida que transcurren los ensayos hasta llegar a la asíntota del aprendizaje. Durante la segunda fase de entrenamiento, los ensayos continúan, pero se añade el EC2 al EC1, ambos seguidos del EI. Como e EC2 no se ha presentado con anterioridad, no tiene fuerza asociativa aun y su valor inicial V es 0. Es decir, las fórmulas son las mismas, pero en el cálculo referente a ese segundo EC que se acaba de introducir, Vn-1 será igual a 0 porque al ser nuevo no hay fuerza asociativa alguna en el ensayo anterior. El modelo explica esto por la ausencia de sorpresa, ya que el EI ya era predicho por el EC1 de forma eficaz y, por lo tanto, el EC2 no es necesario para anticipar el EI. Extinción: en este caso, como no hay EI alguno, λ es 0. La fórmula del incremento nos va a dar un resultado negativo, es decir, tenemos que restarle a la fuerza asociativa que teníamos en el ensayo anterior, y como consecuencia obtendremos un valor negativo y en la gráfica se va a ver una caída. Cuánto más se sabe en el ensayo anterior, más rápida es la extinción. En modelo afirma que este fenómeno consiste en un desaprendizaje, lo cual no es correcto porque no se ajusta a lo que se conoce como extinción. Inhibición condicionada: en este fenómeno, un EC predice la ausencia de la aparición posterior de un EI. Durante la fase de entrenamiento un EC1 es emparejado con un EI hasta llegar a la asíntota de aprendizaje (V=1). En la segunda fase, ese mismo EC1 se empareja con el EC que va a convertirse en inhibitorio (EC2) siendo ambos seguidos de la ausencia del EI. Como consecuencia, la fuerza asociativa del EC1 irá decreciendo hasta llegar a 0. Psicología del Aprendizaje 2015-16 Llanos Merín TEMA 3: MECANISMOS ASOCIATIVOS Y TEORÍS DEL CC Problemas del modelo y ejemplo de cómo utilizar las fórmulas: TEORÍAS DEL APRENDIZAJE: MODELO RESCORLA-WAGNER Problemas del modelo La extinción de la inhibición condicionada: este modelo afirma que si se presenta repetidamente un inhibidor condicionado sin ir acompañado del EI (λ=0) la inhibición se extinguirá. Según este modelo, el EC anteriormente inhibidor se irá convirtiendo en excitatorio poco a poco. Pero esto ocurre en realidad. Las investigaciones muestran que no presentar el EI tras un EC inhibitorio puede aumentar sus propiedades inhibitorias. Es posible que el error del modelo esté en considerar la excitación y la inhibición como procesos opuestos y de signo contrario. Extinción de la excitación condicionada: este modelo considera la extinción como un desaprendizaje, pero no es una explicación correcta. Fenómenos como la recuperación espontánea, renovación o la reinstauración muestran que la extinción no es un desaprendizaje sino un aprendizaje distinto. La inhibición latente (preexposición al EC): para este modelo, como el EI no aparece ni es esperado durante la fase de preexposición al EC, no hay asociación EC- EI y el valor de V no varía, siempre es 0, por lo que no debería afectar al aprendizaje en la fase de condicionamiento. Sin embargo, los datos muestran que el aprendizaje a dicho condicionamiento se ve retrasado por la previa exposición al EC. Bloqueo: hay veces en las que se produce el efecto contrario al bloqueo, es decir, aumenta la RC ante e EC2 presentado en conjunto con el EC1. A este fenómeno se le denomina contrabloqueo o aumentación y no puede ser explicado por el modelo Rescorla-Wagner, según el cual la aparición del EC2 no produce sorpresa ninguna en los ensayos compuestos ya que el EI era predicho con efectividad por el EC1. Cómo calcular la fuerza asociativa, bloqueo y extinción con los siguientes datos: α = 0,5 (EC) β = 1 (EI) λ = 100 (máxima fuerza asociativa EC-EI) Fuerza asociativa EC-EI (¡OJO! Nos estamos refiriendo a la fuerza asociativa neta (V), no a la acumulación; por lo que antes hay que calcular el incremento de la fuerza asociativa para aplicar la fórmula V= Vn-1 + ∆V). ∆Vn = αβ (λ-Vn-1) calculamos este dato y después aplicamos la fórmula de V. ∆V₁ = 0,5x1(100-0) = 50 ∆V₂ = 0,5x1 (100-50) = 25 ∆V₃ = 0,5x1 (100-75) = 12,5 V₃ = 75+12,5 = 87,5 ∆V₄ = 0,5x1 (100-87,5) = 6,75 V₄ = 87,5+6,75 = 94 Bloqueo: añadimos un segundo EC, que al ser nuevo no tiene fuerza asociativa anterior, por lo que Vn-1 = 0. ∆V₅(EC1) = 0,5 (100-94) = 3 V₅ = 94+3 = 97 ∆V₅(EC2) = 0,5 (100-94) = 3 V₅ = 0+3 = 3 Extinción: no se presenta EI, por lo que λ = 0. El resultado será negativo pues muestra un decremento de la fuerza asociativa. ∆V₄ = 0,5x1 (0-87,5) = -43,7 V₄= 87,5–43,7 = 43,8 V= Vn-1 + ∆V = 50+25 = 75 Ejemplo Psicología del Aprendizaje 2015-16 Llanos Merín TEMA 3: MECANISMOS ASOCIATIVOS Y TEORÍS DEL CC OTRAS TEORÍAS DEL APRENDIZAJE Hipótesis del comparador Modelos atencionales Modelo SOP (Wagner) Teoría de Mackinstosh Teoría de Pearce-Hall Según esta hipótesis la RC no solo depende de la asociación EC-EI, sino también del resto de asociaciones que puedan establecerse entre las claves del contexto y el EI. El sujeto en un ensayo de condicionamiento aprende que: el EC y el EI están asociados, y que las claves contextuales y el EI también lo están. Si la fuerza asociativa EC-EI es mayor que aquella que presenta la asociación entre las claves contextuales y la EI; la RC tendrá lugar (contingencia positiva). Si la asociación EC-EI es más débil que la asociación entre las claves del contexto y el EI no se mostrará la RC esperada ante el EC. Ocurre porque el animal percibe como mayor la probabilidad del EI en presencia del contexto y no del EC (contingencia negativa). Hay, por tanto, tres tipos de asociaciones: EC- EI (asociación directa); EC-claves del contexto y claves del contexto-EI (asociaciones indirectas). Destaca que en esta hipótesis no existen las asociaciones inhibitorias y que la comparación entre las asociaciones excitatorios determina la manifestación de la RC, pero no el aprendizaje. Wagner sostiene que un estímulo sorprendente tiene mejor procesamiento en nuestra MCP (memoria a corto plazo) y por lo tanto mayor probabilidad de mantenerse en nuestra MLP (memoria a largo plazo). Dentro de nuestro sistema de procesamiento de la información, un estímulo nos resulta sorprendente si no está ya presente en nuestra MCP. Este modelo representa el condicionamiento utilizando nodos y redes neuronales. Wagner asume que el condicionamiento da lugar a una asociación entre la representación (denominada nodo) del EC y la del EI. Las asociaciones entre nodos se conocen como conexiones. Los nodos del EC y el EI se activan cuando los estímulos reales lo hacen, y ocurre a dos niveles distintos de intensidad: A1: estado en el que el nivel de activación es alto y la atención que se presta al estímulo también lo es. El nodo solo puede mantenerse en A1 un breve intervalo de tiempo. A2: menor nivel de activación; atención más periférica y menos focalizada. Este modelo sostiene que los animales ignoran los estímulos predictores redundantes. Tiene como base la idea de que la atención que se presta a un EC depende de lo efectivo que sea dicho EC prediciendo el EI. Cuanto mejor predictor sea, mayor atención le prestaremos. También depende dicha atención del resto de los ECs: si nuestro EC no es mejor predictor del EI que los demás ECs, le prestaremos menos o ninguna atención. Esta teoría afirma que, en un contexto de aprendizaje, no debemos malgastar recursos prestando atención a estímulos que conocemos bien, pero, sin embargo, sí debemos prestar atención a aquellos que todavía no controlamos con seguridad.Así, prestaremos cada vez menos atención a un EC en la medida en que con cada ensayo se convierta en mejor predictor del EI.
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