¿Qué es el Análisis Experimental del Comportamiento?

Artículo de Jesús Gómez Bujedo

Después de los debates que mantuvimos en varios posts anteriores, y de la amable invitación que lanzó Gilgamesh, al final he intentado hacer un pequeño resumen sobre los que es el Análisis Experimental del Comportamiento (AEC). También para esta ocasión me he basado en un capítulo del libro "Procesos Psicológicos Básicos: Un análisis Funcional" (2005). Ya veréis que la Psicología conductual tiene poco que ver con el feo estereotipo de científicos reduccionistas que, encerrados en sus laboratorios, dan descargas eléctricas a los que quieren investigar la conciencia.


El Análisis del Comportamiento se define como una ciencia natural del comportamiento formada por tres subdisciplinas:
a) El Análisis Conceptual del Comportamiento, para investigaciones históricas, filosóficas, teóricas y metodológicas.
b) El Análisis Experimental del Comportamiento, para la investigación básica encargada de descubrir los procesos básicos del comportamiento.
c) El Análisis Conductual Aplicado, para la implementación de estos procesos, tecnologías derivadas y métodos de investigación a los problemas clínicos y de la comunidad (Morris, 1998, p. 21).

El Análisis del Comportamiento propone el estudio del comportamiento de los organismos individuales completos en interacción con su entorno, ya sea este comportamiento público o privado, simple o complejo, innato o aprendido.

"En resumen, la conducta humana es el producto conjunto de (i) las contingencias de supervivencia responsables de la selección natural de nuestra especie y (ii) las contingencias de reforzamiento responsables de los repertorios adquiridos por sus miembros, incluyendo (iii) las contingencias especiales mantenidas y evolucionadas en un ambiente social. (Finalmente, por supuesto, todo es cuestión de selección natural, ya que el condicionamiento operante es un proceso evolucionado, del que las prácticas culturales son aplicaciones específicas)" (Skinner, 1981, p. 502).


En otras palabras, los seres vivos somos el producto de millones de años de evolución por selección natural, y la conducta ha sido una de entre las múltiples estrategias de adaptación que se han seleccionado. Pero no sólo se han seleccionado ciertas conductas sino también la capacidad de modificarlas (es decir, de seleccionarlas) en función de las consecuencias que producen durante la vida del individuo.
De esta forma, el estudio que corresponde al nivel de análisis psicológico sería el establecimiento de relaciones funcionales entre clases de eventos ambientales y clases de respuestas del sujeto. Es decir, el estudio del comportamiento de los individuos en interacción con su entorno, formando una unidad funcional.
Estos presupuestos de partida se concretan en una serie de propuestas teóricas y metodológicas para el estudio del comportamiento, en el nivel de análisis psicológico, que detallaremos a continuación.

1. Presupuestos filosóficos del Análisis del Comportamiento
Todas las ciencias se basan en presupuestos no científicos (por ejemplo, que existen leyes en el universo, que el universo es cognoscible...) La filosofía de la ciencia subyacente al Análisis del Comportamiento se denomina Conductismo Radical. Las premisas básicas del conductismo radical son las mismas que las del resto de las ciencias naturales es decir, monismo, materialismo y determinismo. Esto significa que no acepta la existencia de nada diferente del mundo físico y material. El apellido de “radical” (de raíz) proviene de llevar estos presupuestos hasta sus últimas consecuencias y rechazar el dualismo: se entiende que no existe nada distinto de lo material, luego el comportamiento debe poder explicarse sin postular la existencia de entidades que actúan en otro nivel (como alma, mente, voluntad, etc.). La filosofía conductista radical entiende que todo lo que hace un sujeto es conducta . Esto incluye tanto las conductas obvias como jugar al fútbol, bailar, discutir, etc., como otras que quizás no lo son tanto, como Aprender, Motivarse, Emocionarse, Atender, Percibir, Hablar y Pensar o Recordar.
Que el conductismo radical niegue la existencia de la "mente" o las "cogniciones" como entidades de naturaleza distinta a la física o material no significa que niegue su existencia como procesos naturales, ni su importancia en un estudio científico del comportamiento; el conductismo radical asume que los eventos psicológicos que ocurren en el interior del organismo son hechos perfectamente naturales, conductas privadas que están sujetas a las mismas leyes que la conducta públicamente observable. Como afirma Skinner en Ciencia y Conducta Humana:
"... una pequeña parte del universo es privada respecto a cada individuo. No necesitamos suponer que los hechos que acontecen dentro de un organismo poseen, por esta razón, propiedades especiales; un hecho interno se distingue porque su accesibilidad es limitada, pero no, que nosotros sepamos, por una estructura o naturaleza especiales." Skinner (1953, p. 248).


2. Algunas características del Análisis del Comportamiento.
a) Objeto de estudio.
El conductismo radical asume que la conducta, y sólo la conducta, es el objeto de estudio de la psicología. La definición de conducta sería la más amplia posible: “Conducta es cualquier cosa que haga un organismo”). El Conductismo Radical toma la conducta no sólo como el dato observable del que partir, sino como el único objeto de estudio legítimo, dados sus presupuestos.
El objetivo del AEC es poner en relación ciertas clases de conducta con ciertas clases de eventos ambientales. La conducta queda así definida como la interacción entre un sujeto con historia (biológica, psicológica y cultural) y el medio ambiente en el que vive.
Como se ha señalado antes, las conductas privadas (a las que sólo puede acceder el sujeto que las emite) también entran en consideración dentro de una ciencia natural. Los eventos privados pueden llegar a formar parte de las interacciones entre el sujeto y el ambiente, como cuando nos emocionamos o imaginamos el rostro de alguien conocido, por poner algunos ejemplos. En este sentido, "un evento privado es un acto completo (que incluye segmentos observables e inobservables) producto de una historia relacional, y que se actualiza en un contexto específico y una circunstancia concreta." (Carrascoso, 2003, p. 167). Podemos distinguir cuatro casos concretos de estimulación privada (Skinner, 1953):
- Estimulación interoceptiva y propioceptiva: son eventos biológicos, derivados directamente de los sistemas sensoriales seleccionados por proporcionar estimulación acerca del cuerpo del observador, como la posición relativa de las extremidades o su temperatura, la existencia de daños en los tejidos, etc.
- Percepción condicionada: siguiendo el esquema del reflejo condicionado pavloviano, del mismo modo que se producen respuestas condicionadas públicas, como la salivación o el parpadeo, ciertos estímulos pueden producir respuestas condicionadas privadas. Por ejemplo, cuando olemos un determinado perfume y esto nos evoca la imagen de alguna persona conocida que suele usarlo; o como cuando después de escuchar muchas veces seguidas un CD de música el final de una canción nos evoca el principio de la siguiente.
- Percepción operante: la respuesta de visión privada también puede estar bajo el control del Condicionamiento Operante. Por ejemplo, en un examen podemos imaginar objetos en movimiento para facilitar la resolución de un problema de física. Esto también ocurre en los sesgos perceptivos: cuando esperamos impacientemente que llegue un familiar de un largo viaje en coche, los sonidos de los coches extraños nos parecen el que estamos esperando.
- Respuestas verbales privadas: una vez que aprendemos a comunicarnos con otras personas, en ocasiones podemos hablar con nosotros mismos. Esta conducta verbal puede realizarse de forma descubierta (pública) pero también de forma encubierta (privada). Cuando el hablante es su propio oyente su respuesta verbal, privada o no, puede funcionar como estímulo para otras conductas.

b) Nivel de análisis de la Psicología .
El AEC entiende que los seres vivos están hechos exclusivamente de materia. Cada ciencia se encarga de estudiar ciertas propiedades o interacciones de esta materia. El nivel de análisis psicológico es el que corresponde a la interacción de los sujetos con el medio (conducta). A un nivel de análisis más molar que la Psicología se encuentran las ciencias sociales (economía, política, sociología, etc.) que son también referencia obligada para comprender muchos fenómenos psicológicos. A un nivel más molecular se encuentra la biología, que proporciona la base material del individuo que se comporta. Para un análisis más extenso, me remito a un post anterior en este mismo blog: la relación Psicología - Biología

c) Causas de la conducta .
El Conductismo Radical entiende que la búsqueda de causas internas del comportamiento proviene de los modelos dualistas precientíficos del comportamiento humano, que veían en el alma el origen del comportamiento. En el nivel de análisis psicológico, descartadas las causas internas de la conducta (como el alma, la mente o la voluntad), nos quedan las causas ambientales. Desde el conductismo radical se entiende que el ambiente puede afectar de tres modos a la conducta:
-Como las circunstancias en las que la especie evolucionó (contingencias de supervivencia).
-Como la historia de reforzamiento de un organismo (contingencias de reforzamiento).
-Como el control del contexto actual (estímulos presentes).
Para proporcionar una explicación completa de cualquier comportamiento, incluidos los innatos, hay que acudir en última instancia al ambiente. No hay que olvidar que parte del ambiente está dentro del propio sujeto, correspondiendo con las estimulaciones privadas. No obstante, las conductas privadas no constituyen una explicación de la conducta, sino que también son conductas que a su vez requieren una explicación.

d) Metodología utilizada.
La metodología empleada por el Análisis del Comportamiento es el análisis funcional, que relaciona variables ambientales con variables conductuales. El Análisis del Comportamiento es, ante todo, una ciencia básica que trata de establecer leyes generales. En palabras de Skinner:

"Intentamos predecir y controlar el comportamiento del organismo individual. Ésta es nuestra “variable dependiente” – el efecto del que tenemos que averiguar la causa. Nuestra “variable independiente” – las causas de la conducta – son las condiciones externas de las que la conducta es función. Las relaciones entre variables dependientes e independientes son leyes científicas" (Skinner, 1953, p.35)


Como en todas las ciencias básicas, el experimental es el método preferido para establecer las relaciones funcionales entre los eventos, debido a las mayores posibilidades de control que nos proporciona. Esto es importante porque, al contrario que en la investigación aplicada o en la práctica clínica, el objetivo inmediato que se persigue no es solucionar un problema, sino saber porqué los sujetos se comportan de una forma y no de otra.

e) Modelo causal: selección por las consecuencias.
La explicación de la conducta proporcionada por el Análisis del Comportamiento está basada en la selección por las consecuencias. El modelo lineal mecánico, empleado por muchas otras corrientes psicológicas, resulta adecuado para explicar algunas interacciones relativamente simples, como la conducta innata y los reflejos condicionados, que en líneas generales siguen un esquema Estímulo-Respuesta. El modelo de selección natural explica la adquisición de las características innatas a lo largo de la historia de las especies (contingencias de supervivencia), pero también explica cómo se seleccionan las distintas conductas en la historia de los individuos según las consecuencias que les siguen.

f) Generalidad de los principios de la conducta.
La investigación continuada en el Análisis Experimental del Comportamiento ha demostrado una extraordinaria uniformidad en los principios de la conducta a través de las especies, las culturas y las edades. Muchos de los estudios están realizados con especies no humanas, como ratas, palomas, monos, etc. La conducta de todas estas especies y la humana no es directamente comparable, ya que todas están sujetas a las influencias particulares de las contingencias de supervivencia. Sin embargo, se ha encontrado que las relaciones funcionales descubiertas se mantienen sin grandes cambios en un amplio conjunto de la escala filogenética. Por ejemplo, el Condicionamiento Clásico y el Operante, o la habituación se han encontrado en animales tan antiguos en términos evolutivos como las babosas marinas. Siguiendo el principio de la teoría de la evolución, también los principios del aprendizaje parecen partir de ancestros comunes para irse complejizando progresivamente. Tampoco hay que perder de vista que las diferencias cuantitativas pueden ser muy importantes. Por eso determinados tipos de comportamientos, como por ejemplo la conducta verbal y la conducta gobernada por reglas, aunque se explican mediante los mismos principios, han merecido una atención especial. En cualquier caso, este es un punto que siempre estará abierto a nuevos descubrimientos empíricos. El programa de investigación del AEC consiste en explicar lo complejo por lo simple de un modo progresivo y parsimonioso, lo que no implica negar las diferencias y novedades donde las hubiera.

"No se puede decidir en este momento si se justifica o no la extrapolación. Es posible que existan propiedades de la conducta humana que requieran una clase distinta de tratamiento. Esto solo puede asegurarse aproximándose al problema de manera ordenada y siguiendo los procedimientos acostumbrados en una ciencia experimental. No podemos afirmar ni negar la discontinuidad entre los campos humanos y subhumanos en tanto sepamos tan poco acerca de ellos" (Skinner, 1938, pág. 23).


En resumen, el Análisis del Comportamiento basa en un modelo causal funcional e histórico sus explicaciones sobre la actividad de los organismos. Partiendo de los mismos presupuestos filosóficos que el resto de las ciencias naturales, el Análisis del Comportamiento pretende ofrecer una visión parsimoniosa de toda la conducta, sustentada en un pequeño conjunto de principios simples relacionados sistemáticamente entre sí. Los conceptos teóricos que se utilizan preferentemente son generalizaciones empíricas inducidas a partir de los datos experimentales, como por ejemplo la ley de igualación, y de sus relaciones funcionales se extraerán, a su vez, deducciones e hipótesis sobre nuevos fenómenos del comportamiento, o se extenderán los principios ya conocidos a nuevas situaciones, como ha sido el caso de la conducta verbal.

Por supuesto estos puntos resumen solamente algunas de las características centrales del AEC. Quedaría casi todo por decir de las líneas de investigación más actuales, de las aplicaciones que ha permitido descubrir y de los análisis conceptuales más profundos. Para encontrar más información, os recomiendo la página Conducta.org.

Referencias:
Carrascoso, F. J. (2003). Eventos privados: una reconstrucción conceptual. Apuntes de Psicología, 21 (1), 157-176.
Morris, E. K. (1998). Tendencias actuales en el análisis conceptual del comportamiento. En R. Ardila, W. López, A.M. Pérez, R. Quiñónez y F. Reyes (Compiladores). Manual de Análisis Experimental del Comportamiento. Madrid: Biblioteca nueva.
Pérez, V., Gutiérrez, M. T., García, A. y Gómez, J. (2005). Procesos psicológicos básicos: un análisis funcional. Madrid: Pearson Prentice Hall
Skinner, B. F. (1938). La Conducta de los Organismos. Barcelona: Fontanella, 1975.
Skinner, B. F. (1953). Ciencia y Conducta Humana. Barcelona: Martínez Roca, 1986.
Skinner, B. F. (1981). Selection by consequences. Science, 213, 501-504.

El "Periodista Digital" plagia un artículo de Psicoteca

Hay que tener morro, señor "periodista". El último post que escribí sobre la moralidad ha sido plagiado en "El Periodista Digital". Podéis verlo en el enlace (extrañamante, bajo el epígrafe de "política"). No sólo no cita ni menciona la fuente original, sino que mutila el texto al eliminar las referencias bibliográficas y la nota al pie. Lo cual viola 3 de las 4 condiciones que impone la licencia Creative Commons bajo la que está escrita Psicoteca, y cuyos términos están bien visibles junto al texto.

Exceso de morro para aprovecharse del trabajo de otros, señor "periodista". Escasez de astucia para hacerlo con una obra bajo licencia de contenidos y que ha recibido bastante difusión. ¿Y a eso le llaman "periodismo"? No es la primera noticia que tengo de "periodistas" (en algunos casos trabajando en medios muy difundidos) que copian (roban) el trabajo de afanosos bloggers que escribimos por amor al arte. No sé cómo funciona "El Periodista Digital", pero ya sólo faltaría que cobrasen un sólo céntimo por el "trabajo".

La verdad es que no esperaba el éxito que ha tenido el artículo plagiado. Debéis saber que hemos llegado a portada en la web 2.0 "Menéame", todo un lujo a juzgar por nuestro contador de visitas durante esos días. Seguramente la difusión del artículo, paradójicamente, ha propiciado la felonía, al tiempo que la ha hecho mucho más visible y descarada. Hay que tener morro, y ser poco astuto, señor "periodista".

Actualizo (23-02-08, 11:50): En Mondo Medico, donde también sufrieron un problema de plagio, han hecho referencia a nuestro caso para contribuir a difundirlo. Lo agradezco mucho.
Actualizo (23:58): Ahora es Josu Meza, autor del famoso blog Malaprensa.com, quien nos ha dedicado una entrada para denunciar el vulgar plagio. Muchas gracias a Josu, y todo un honor haber contado con su atención. Al parecer no es la primera vez que el "Periodista Digital" se dedica a robar el trabajo de otros. No sé cómo no se les cae la cara de vergüenza. La deben de llevar cubierta de cemento.

¿Lanzarle una bomba a una persona, o lanzar a una persona sobre una bomba? Waldmann y el razonamiento causal bajo los dilemas morales

ResearchBlogging.orgMe agrada ver cómo de vez en cuando las cosas que estudiamos los psicólogos básicos se exportan a otros campos totalmente diferentes, con unos resultados sorprendentes. Es el caso de uno de los últimos trabajos del experto en aprendizaje causal Michael R. Waldmann (Waldmann y Dieterich, 2007), que pone en comunicación la teoría de los modelos causales (Waldmann, Hagmayer y Blaisdell, 2006) con la filosofía de la moral y los dilemas éticos. Ahí es nada.

Pongámonos en situación: Un tren descontrolado avanza a toda velocidad por una vía ferroviaria. Si no hacemos nada, arrollará a su paso a un grupo de 10 personas, causándoles a todos una muerte segura. Por suerte, tenemos la opción de actuar: si movemos la palanca del cambio de vía que tenemos a nuestros pies, el tren se derivará por una vía lateral. Lamentablemente, en esa vía lateral hay un autobús con 2 personas que también morirán irremediablemente si el tren les pasa por encima.
¿Qué decisión tomar? Si no hacemos nada, 10 personas morirán con toda seguridad. Si actuamos, 2 personas perderán la vida a cambio de salvar a las otras 10 de su destino fatal. La de desviar el tren es una acción que debe ser meditada, pero, ¿es correcta moralmente?

Óxido nítrico y computación neural

Artículo escrito por David Luque en 2003 para Psicoteca

Recientemente (2003) se ha descubierto el importante papel que juegan en la neurotransmisión los mensajeros gaseosos. Más allá de mediar en un gran número de procesos cognitivos, los mensajeros gaseosos están cambiando la concepción de neurotransmisión clásica. Estos avances ya están siendo aprovechados desde las ciencias computacionales por científicos que simulan redes de neuronas artificiales que incluyen la acción de mensajeros gaseosos.


El óxido nítrico (NO) es uno de los numerosos gases que se difunden libremente por nuestro cuerpo y podría ser la más pequeña y versátil molécula bio-activa que se ha reconocido hasta la fecha. De hecho, el NO está revolucionando el concepto clásico de transmisión sináptica, o eso es la impresión que te llevas cuando empiezas a adentrarte en la interesante (y abundante) literatura acerca del tema. Se ha demostrado que modula procesos tan diversos y complejos como la regulación del aprendizaje y la memoria, el sueño y el insomnio, la propiocepción, el consumo de alimento, la conducta de beber, el olfato, la agresividad, la ansiedad, la conducta sexual y el consumo de alcohol (Cavas y Navarro, 2002).

¿Por qué el NO y sus compañeros gaseosos están cambiando la concepción actual de la neurotransmisión? El proceso de neurotransmisión clásico implica la acción de moléculas mensajeras (neurotransmisores) que son liberados desde la neurona presináptica hasta la postsináptica. Debido a que la mayoría de los neurotransmisores clásicos son grandes moléculas polares, estos para ejercer su función informativa tienen que unirse a receptores específicos en la membrana de la neurona postsináptica, ya que no pueden atravesar la membrana celular por si mismos. Después son rápidamente desactivados por acción enzimática o recaptados por la neurona presináptica. Como resultado, la acción del neurotransmisor esta limitada prácticamente a las neuronas que están muy cercanas a su punto de liberación, que suele ser la neurona "diana" o postsináptica. En otras palabras, la transmisión de información en la sinapsis química clásica opera esencialmente en dos dimensiones: una dimensión espacial y una dimensión temporal (Husbands, Smith, Jakobi y O'Shea,1998).

Sin embargo, si añadimos a la sinapsis clásica la acción de mensajeros gaseosos como el NO, esta visión bidimensional cambia sustancialmente. El NO se difunde a través de las tres dimensiones del espacio. Además, su pequeño tamaño y su apolaridad le permite atravesar sin problemas las membranas celulares, lo que lo convierte en un perfecto mensajero anterógrado. Un mensajero anterógrado es cualquier sustancia que module la actividad de la neurona presináptica en función de la actividad de la neurona postsináptica, es decir, envía información en el sentido opuesto al clásico pre-postsinapsis.

Los mensajeros anterógrados otorgan al sistema de mensajería neuronal una mayor capacidad computacional, sirviendo, por ejemplo, de un sencillo sistema de autorregulación. Un ejemplo de la importancia de los mensajeros anterógrados en general, y del NO en particular, lo tenemos en su mediación en la potenciación a largo plazo, más conocido como LTP (Long-Term Potentiation en inglés), que es un tipo de aprendizaje neuronal estable, muy estudiado y que parece ser de gran importancia en los procesos implicados en la memoria. En estudios recientes se ha mostrado como una inhibición de la síntesis de NO bloquea la formación de LTP si la inhibición se hace a nivel postsináptico y no la bloquea si la inhibición es presináptica (Hölscher, 1997). Estos resultados demuestran la necesidad de la actuación de un mensajero anterógrado para que se produzca LTP y que esta función es ejecutado por el NO.

Mensajeros gaseosos y ciencias computacionales

Desde las ciencias computacionales no han pasado desapercibidos estos descubrimientos y ya una serie de investigadores de la Universidad de Sussex, en Brighton (Reino Unido), han empezado a modelar redes de neuronas artificiales que utilizan los principios de la neurotransmisión gaseosa para crear modelos computacionales más eficaces (ver por ejemplo Smith y Philippides, 2000; Husbands et al., 1998). Estas redes han sido bautizadas por sus autores como GasNets. Concretamente, utilizan este tipo de redes para construir sistemas de control para robots móviles autónomos y comparan su actuación con la de los sistemas de redes de neuronas artificiales estándar (Husbands et al., 1998). Aunque por ahora todo esto aun no se ha llevado a cabo "físicamente" los resultados en simulaciones por ordenador dan una actuación mejor de las GasNets. Es probable que estos resultados originen más investigación en relación a las ventajas computacionales de usar los principios de la neurotransmisión gaseosa.

El cerebro humano es el sistema de procesamiento de información más complejo que conocemos. Este sistema es el fruto de la interacción entre un sistema evolutivo y una serie de presiones ambientales a lo largo de millones de años. A mi modo de ver, no es raro que los avances en el conocimiento sobre cómo actúa el cerebro que aporta la neurociencia colaboren también en desarrollar las ciencias computacionales cuando se enfrentan a las mismas tareas que ha tenido que "resolver" nuestro sistema nervioso con anterioridad. Es posible que con las GasNets estemos ante un nuevo ejemplo de como neurociencia y ciencias computacionales se complementan, formando un interesantísimo matrimonio que ya empieza a tener hijos.

Referencias bibliográficas

Cavas, M., y Navarro, J. F. (2002). Coadministration of l-NOARG and tiapride: Effects on catalepsy in male mice. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry, 26, 69-73. DOI: 10.1016/S0278-5846(01)00231-7

Husbands, P., Smith, T. M. C., Jakobi, N., y O'Shea, M. (1998). Better Living Through Chemistry: Evolving GasNets for Robot Control. En T. Ziemke y N. E. Sharkey (eds.), Connection Science Special Issue: BioRobotics, 10(3-4), 185-210.

Hölscher, C. (1997). Nitric oxide, the enigmatic neuronal messenger: Its role in synaptic plasticity. Trends in Neuroscience, 20, 298-303. DOI: 10.1016/S0166-2236(97)01065-5

Smith, T.M.C., y Philippides, A. (2000). Nitric Oxide Signalling in Real and Artificial Neural Networks. British Telecom Technology Journal, 18(4), 140-149. DOI: 10.1023/A:1026723229044

Disparidad binocular y 3D

Escrito por: Brainy, Wis y Héctor.
El mundo que nos rodea lo percibimos en 3 dimensiones. Sin embargo, eso es algo que nuestro cerebro consigue a partir de una imagen del mundo en 2D que se proyecta sobre la retina. Es decir, que la luz entra por el ojo y llega a la retina, que es una superficie en 2D. ¿Cómo es capaz nuestro cerebro de conseguir la percepción en 3D a partir de una imagen en 2D?

Hay varias claves que utiliza nuestro cerebro para conseguir dicho objetivo. En este post nos centraremos principalmente en una de esas claves: la disparidad binocular.
¿Qué es eso de la disparidad binocular? Según wikipedia: “se conoce como disparidad binocular o retinal a la ligera diferencia entre los dos puntos de vista proporcionados por ambos ojos.”
Es decir, que con un ojo no vemos exactamente lo mismo que con el otro, ya que se encuentran situados en lugares ligeramente diferentes en el rostro. Pero para entender mejor lo que es la disparidad, una pequeña prueba.

Haz la prueba
Pon tu dedo pulgar delante de tus ojos, con cosas detrás del mismo que sirvan como referencia. Enfoca con la vista tu dedo y cierra un ojo. Luego abre el ojo cerrado y cierra el otro. Hazlo varias veces seguidas. Da la impresión de que el dedo se mueve hacia los lados. Esto es debido a que la imagen que vemos con un ojo es ligeramente diferente a la que vemos con el otro.

La disparidad binocular puede ser cruzada o no cruzada. En disparidad cruzada, el objeto que vemos está situado más cerca que el punto de enfoque. Sin embargo, en la disparidad no cruzada, el objeto que vemos está más lejos que el punto de enfoque.

Haz la prueba
Ahora vamos a hacer algo parecido a lo que hemos hecho antes. Pero ahora utiliza 3 objetos, que sean similares a poder ser. Estos objetos van a hacer el papel que antes le ha correspondido al pulgar. Pueden valer fichas de dominó por ejemplo.
Coloca uno muy cerca de los ojos (con cierta distancia de seguridad), otro algo más lejos, y el tercero ya más lejano que los dos anteriores.
Es decir, en fila uno detrás de otro a diferentes distancias, frente a tu mirada. Mueve un poco el segundo a la derecha para que no quede justo detrás del primero, y haz lo mismo con el tercero, a una distancia un poco mayor. Así los tienes en fila y puedes verlos a los tres de un golpe de vista.
Ahora enfoca al segundo, al que está en el medio. Y enfocándolo, cierra un ojo. Luego ábrelo y cierra el otro. Y todo esto mientras enfocas el del medio (2º). ¿Qué ocurre? Si te fijas, el primer objeto y el tercero parecerán moverse igual que lo hacía el pulgar. Sin embargo, el tercero lo hará hacia un lado, y el primero al contrario.

Sí, vale, hay disparidad. Pero, ¿Qué tiene que ver esto con la percepción en 3D? Pues que nuestro cerebro usa la diferencia que hay entre ambos ojos para calcular mucho mejor la distancia a la que se encuentran los objetos. Es la única clave binocular de 3D. Todas las demás claves son monoculares. Sin embargo, ésta es una de las claves más importantes.

Haz la prueba
Pon tus dos dedos índices o dos objetos cualquiera (dos bolígrafos por ejemplo) uno detrás del otro a cierta distancia. Has de ponerlos de tal forma que queden en fila uno casi detrás del otro, pero que se vean ambos (como en el ejercicio anterior pero con sólo dos). Míralos fijamente y cierra un ojo. Vuelve a abrirlo. Vuelve a cerrarlo y a abrirlo otra vez. Y así todas las veces que quieras. ¿Notas cómo el hecho de ver con dos ojos da mucha más sensación de profundidad? ¿Notas que con dos ojos se aprecia mucho mejor la distancia que hay entre un objeto y otro?

Haz otra prueba
Pide a alguien que se ponga frente a ti, y mueva su dedo índice de atrás adelante (estando el dedo índice en vertical de modo que podríamos colocar un aro encima). Estando tú de frente, intenta tocar su dedo índice en movimiento desde un lateral con un bolígrafo con un ojo cerrado. Luego hazlo con los dos ojos abiertos. ¿Notas diferencia? ¿Notas que cuando usas los dos ojos eres mucho más preciso? Tener dos ojos ayuda a valorar mejor las distancias. Probablemente esto nos da una idea del valor evolutivo de la disparidad binocular para el ser humano.

Si nuestro cerebro usa la información de la disparidad para la percepción de 3D, ¿no podremos engañarle, presentando a cada ojo imágenes tal y como si estuviéramos viendo realmente objetos tridimensionales?

Sin usar nada más que esta clave de la disparidad, se pueden producir ilusiones 3D a partir de imágenes en 2D. De hecho así lo constató el psicólogo y neurocientífico Belá Julesz. Julesz mostró a través de los estereogramas, que se podía crear la ilusión de 3D solamente manipulando la clave de la disparidad binocular. Quien quiera ver algunos estereogramas puede hacerlo aquí. Imagino que todos recordaréis el famoso libro del “Ojo Mágico”. Pues ahora ya sabéis como funciona.
Pero Julesz no fue el primero en darse cuenta de que mediante la manipulación de la disparidad se podía producir el efecto de 3D. Quien lo hizo fue el físico Charles Wheatstone, que fue el que inventó el estereoscopio. En la foto podemos ver cómo hay dos imágenes sacadas con una cámara con dos lentes separadas a la distancia a la que se encontrarían los ojos humanos. Con el aparato se acerca una imagen a cada ojo. Así se crea la ilusión de 3D.




Existen otros sistemas de crear la sensación de 3D, como pueden ser los anaglifos, creados por primera vez por el fotógrafo francés Louis Ducos du Hauron. Este sistema necesita de unas gafas como las que aparecen en la foto.




Las gafas correspondientes son las azules y rojas. Las lentes son filtros que solamente dejan pasar una de las dos imágenes que estarán dibujadas o fotografiadas…o proyectadas, ya que creo que este sistema se ha usado también para proyectar películas.
Al final se basa en lo mismo que los anteriores, en dos imágenes tomadas (como las que percibiríamos de forma natural por cada ojo con un objeto 3D), y mediante las gafas conseguir que sólo una de esas dos imágenes llegue a cada ojo, imitando así lo que percibiríamos si hubiera realmente un objeto en 3D. Sólo que no lo hay, es una ilusión creada a partir de una imagen en 2D. Quien quiera fabricarse unas gafas puede encontrar cómo hacerlo aquí.
Y quien quiera usarlas luego, podrá encontrar imágenes bastante conseguidas aquí y aquí.

Por último comentar también los sistemas que se valen de la polarización para conseguir generar la ilusión de 3D. En los cines 3D es el sistema que se usa.
Pero, ¿qué es la polarización? ¿Qué son las lentes polarizadas?

Polarización
Antes de nada habrá que saber qué es la polarización, así que intentaré explicarlo de la manera más sencilla posible. La luz se trata de una onda electromagnética que se propaga en todas las direcciones, por eso cuando encendemos una lámpara se ilumina toda la habitación y no solo el suelo que tiene debajo. El decir que es una onda electromagnética significa que tiene una componente de campo eléctrico y otra de campo magnético. Estos dos campos llevan direcciones perpendiculares y el uno depende del otro de modo que para nuestra explicación servirá con hablar únicamente de uno de ellos, por ejemplo el eléctrico.
Pues bien, el campo eléctrico de la luz mientras se propaga por el espacio va continuamente girando en todos los planos. Esto es como si cogéis un folio y lo empezáis a girar continuamente por su eje central. El campo eléctrico de la luz hace eso mismo. Pero, ¿qué ocurre si conseguimos que la luz únicamente vaya en un plano? La respuesta es muy sencilla. Y es que una vez conseguido esto, decimos que la luz está polarizada. Quizá sea un poco lioso explicarlo de palabra, pero se ve fácilmente con un dibujo.




El conseguir la polarización de la luz no es un trabajo complicado aunque parezca difícil. Lo que se debe hacer es disponer de una lámina con unas ranuras de una altura determinada y en una posición determinada. Para la luz, por ejemplo, la altura de estas aberturas debe ser del orden de la longitud de onda de la luz, es decir entre 380 y 780 nanómetros, dependiendo del color que queramos obtener. Para una onda electromagnética de mayor longitud de onda como por ejemplo las microondas, las ranuras deben ser de entre un milímetro y un metro.
Lo de la posición tiene que ver con la absorción del campo eléctrico que tiene lugar en las ranuras, pero sería bastante complicado de explicar, de modo que os diré lo que podéis hacer para comprobarlo experimentalmente. Cuando vais al cine IMAX en 3D, las gafas están diseñadas para polarizar la luz en el sentido correcto para obtener la ilusión en 3D. Pero, ¿que ocurre si giramos nuestra cabeza acercándola a uno de nuestros hombros? Pues que estaremos cambiando en 90 grados el ángulo de las microscópicas ranuras de las gafas, por lo que la polarización no se produce y veréis la película igual que si no las tuvierais puestas. Si sois muy impacientes y queréis ver este efecto antes de que empiece la película también podéis usar vuestro teléfono móvil. La luz que sale de él está polarizada ya que las pantallas de cristal líquido o LCD funcionan de este modo. Así que si giráis el móvil enfrente de vosotros, notaréis variaciones en el brillo de la pantalla, e incluso puede llegar a verse completamente oscura. De ahí que sea imprescindible disponer de las ranuras en la posición adecuada.
Si queréis hacer vuestras propias pruebas en internet, tenéis esta página en la que podréis elegir el ángulo con el que veis la luz polarizada. Considerad lo que llaman analizador como si fuera vuestra vista. Espero que gracias a esta página podáis entender mejor todo este tema de la polarización de la luz.

Aquí tenéis unas gafas para producir la polarización:




¿Cómo se consigue la ilusión 3D con lentes polarizadas?
Al final volvemos a lo mismo. Se proyectan dos películas superpuestas una para cada ojo, y eso provoca la sensación de 3D. Las lentes polarizadas sirven para que por un ojo sólo se vea una de las proyecciones, y por el otro la otra. Es decir, que se proyectan dos películas ambas con luz polarizada, pero en distintos planos. Así mediante las gafas, cada proyección sólo se ve por el ojo adecuado. Si por ejemplo una de las dos proyecciones cae, el lado correspondiente quedará en negro, ya que no pasará nada de luz. La luz de la proyección destinada al otro ojo no pasa, ya que la gafa sólo deja pasar por ese lado la luz que se propague en un determinado plano.

Haz la prueba
Vete a una sala de cine 3D que tenga el sistema IMAX 3D. Durante la película quítate las gafas, y verás que sin las lentes polarizadas ves una película doble. Cuando te pones las gafas lo ves todo en 3D, porque cada lente selecciona una película para cada ojo.
Otra cosa que puedes hacer es cerrar un ojo. Si cierras un ojo, desaparecerá la ilusión de 3D, ya que se basa precisamente en la disparidad BINOCULAR. Eso quiere decir que se necesitan 2 ojos para percibir el efecto. Y esto es válido para el IMAX y para todos los sistemas anteriores. Si cerramos un ojo el efecto se va.

Fíjate
Pon un dedo frente a tus ojos y enfoca un objeto que esté más lejos que el dedo. Si nos fijamos, si un objeto está muy cerca de nosotros, existe mucha disparidad (si enfocamos un objeto más lejano). Si tengo el dedo muy cerca de los ojos y hago lo de cerrar un ojo y luego abrirlo y cerrar el otro, la imagen del dedo cercano parece moverse mucho. Si lo alejo un poco la disparidad es menor, y al hacer lo de cerrar un ojo y luego el otro, parece moverse menos.
Fíjate en el cine. Si te quitas las gafas verás que los objetos que se supone están muy cerca de ti en la ilusión de 3D (que casi parece que puedes tocarlos), al quitarse uno las gafas son los que más distancia tienen con su copia (con los mismos objetos en la otra proyección superpuesta). Los objetos que están algo más alejados, tienen una separación menor.
Podrás también ver cómo cuando en la ilusión 3D acercan un objeto (como las letras del final que a veces las presentan así), el objeto al ser visto sin las gafas polarizadas lo que hace es separarse de su copia (que realmente no es una copia, sino una imagen muy similar vista desde un punto de vista ligeramente diferente: el de nuestro otro ojo).

Saliéndonos de la disparidad: constancia del tamaño
Los objetos más cercanos ocupan un mayor espacio en la retina. Los más lejanos ocupan un espacio menor. Es lo que se llama constancia del tamaño en función de la distancia. Y es que la distancia percibida a la que están los objetos no es una dimensión independiente a la del tamaño percibido, sino que están en relación. Así si por ejemplo manipulamos las claves de la distancia percibida, el tamaño varía y se producen ilusiones de tamaño. Lo vimos aquí y aquí hace algún tiempo.

Haz la prueba
Cuando vayas al cine fíjate bien. Cuando algo se acerca mucho en la ilusión de 3D, si uno se quita las gafas, lo que ve es que se separan las imágenes y aumentan su tamaño.
Es decir, que aumenta la separación de las imágenes de las dos películas (del objeto que se acerca) y aumentan su tamaño. Por ejemplo, se acerca un tiburón a comernos. Pues la imagen del mismo en las dos proyecciones se separa más y más, según percibimos que se acerca en la ilusión. Y su tamaño aumenta para mantener la constancia de tamaño.

Disfrutad probando por vosotros mismos :)

Bases cerebrales de la visión en 3D
Como hemos comentado antes, cuando un objeto aparece en el campo visual los movimientos oculares se encargan de dirigir la mirada hacia ese objeto para realizar la fijación visual. En el momento en que el blanco se proyecta en medio de ambas fóveas se percibe una imagen única (fusión binocular), y finaliza el movimiento ocular. Esto sirve para coordinar ambos ojos, ya que el campo visual de cada uno de ellos es diferente, como habréis podido comprobar si habéis realizado alguna de las pruebas que os hemos propuesto.
La disparidad retiniana es empleada por el cerebro de dos modos diferentes: primero, como una retroalimentación para que el sistema oculomotor realice el alineamiento ocular y estabilice la imagen en la retina y segundo, como información para alcanzar la estereopsis o visión en 3D. Para que el cerebro utilice las disparidades debe establecerse de alguna manera la correspondencia entre las características de la imagen que caen en cada retina, pero todavía no se sabe cómo el cerebro resuelve este problema de correspondencia.
Así pues, las disparidades retinianas están siempre presentes durante la visión binocular normal, por lo que el sistema debe utilizarlas para alcanzar la visión única. Desde los trabajos de Gian F.Poggio se conoce la existencia de células en la corteza cerebral visual sensibles a disparidades retinianas horizontales. Los primeros procesos de información estereoscópica dependen de tres sistemas funcionales principales de neuronas corticales: el sistema de disparidad cercano (formado por neuronas que responden a disparidades cruzadas), el sistema de disparidad lejano (formado por neuronas que responden a disparidades no cruzadas) y el sistema correspondiente o de disparidad cero (formado por neuronas que responden no a la disparidad sino a la correlación de texturas, lo que ayuda también a formar la imagen en 3D) . Estos tres sistemas se han identificado en las áreas V1, V2 y V3 de la corteza visual de los macacos. A nivel funcional, las poblaciones de neuronas de los sistemas de cercanía y lejanía dan lugar al procesamiento neural que da lugar a la estereopsis grosera y algunos subtipos entre ellas contribuirían a la estereopsis fina.. Las neuronas del sistema de disparidad cero contribuyen a los mecanismos de retroalimentación del sistema oculomotor.
En la percepción de profundidad también influyen mecanismos monoculares como la percepción de contornos, a lo que contribuye de forma decisiva la percepción de sombras, y la información procedente de la perspectiva (lineal, tamaño, escorzo, detalle, etc). Existen células sensibles exclusivamente a cada una de estas características en la corteza visual. El tamaño de los objetos también será importante a la hora de que el cerebro genere la percepción de profundidad y, por último, el paralaje monocular también es otro factor importante para la percepción de profundidad

Pero existen neuronas en otras áreas de la corteza no visual que también parecen participar en la visión en 3D. Los mecanismos neurales de la visión estereoscópica de la forma han sido estudiados desde hace relativamente poco y en estos procesos han sido involucradas dos áreas cerebrales estudiadas en los macacos: una pequeña subregión del córtex inferotemporal llamada TEs (ver Figura a) y la región intraparietal caudal (CIP) (ver en este enlace, marcada en rojo, y obsérvese lo similar del cerebro del macaco al del humano). De hecho, a nivel clínico se ha observado que sujetos con lesiones en el lóbulo temporal pueden tener problemas para visualizar objetos en 3D o pueden incluso llegar a perder esa capacidad.
Las neuronas de TEs responden selectivamente a la orientación y curvatura en la superficie de imágenes estereoscópicas, por lo que esta región da lugar a una descripción detallada en 3D de los contornos de la superficie y de su contenido. Esta descripción es producida sólo por estímulos binoculares en los cuales los sujetos ven la profundidad y ésta no varía aunque se modifique dicha profundidad.




Las neuronas de la región CIP son sensibles a la orientación en profundidad de superficies y objetos alargados y sus respuestas no se ven modificadas por pistas de profundidad. Estas neuronas responden también a gradientes de textura y perspectiva lineal y sus respuestas se incrementan cuando estos elementos se combinan de formas determinadas. También en CIP hay neuronas sensibles a la orientación de ejes. Algunos datos preliminares muestran que algunas de las neuronas sensibles a la orientación de los ejes prefieren un grosor intermedio, son selectivas de forma y no parecen discriminar la curvatura de la superficie.
Estos datos sugieren que las neuronas encargadas de representar la forma en 3D estarían situadas en torno a las áreas Tes y CIP y reciben proyecciones de áreas corticales visuales como V3 y V4 (áreas de procesamiento visual), pero todavía no se conoce el proceso con detalle (ver Figura b).. De hecho, es uno de los aspectos menos estudiados de la visión.




Orban, G.A., Janssen, P., Vogels, R., (2006), Extracting 3D structure from disparity, TRENDS in Neurosciences.29 (8):466-473.

Sakata,H., Tsutsui,K., Taira, M., (2005), Toward an understanding of the neural processing for 3D shape perception, Neuropsychologia 43: 151–161

Acuña,C., Cudeiro, J., “Procesos visuales centrales”, (1998) En: Manual de neurociencia, Delgado, J.M., Ferrús, A., Mora, F., Rubia, F.J. Ed.Síntesis págs:579-614.

Moldeamiento y encadenamiento de conductas

En otros post hemos comentado algunas cosas sobre el aprendizaje operante, como por ejemplo aquí. Y es que parece que las consecuencias tienen cierta influencia en el comportamiento y nos sirven para aprender de nuestros errores.

Sabemos que mediante el uso de premios, podemos hacer que una conducta se repita con mayor frecuencia o en el momento adecuado. Es decir, mediante el refuerzo cuando ésta aparece. Pero…¿y si quiero que los sujetos con los que trabajo aprendan una conducta nueva que no está en su repertorio? Es decir, ¿qué pasa si quiero que hagan algo que no hacen de forma previa? Si no lo hacen de forma previa…no lo puedo reforzar ¿no? ¿Y si además es una conducta compleja? ¿Cómo puedo conseguir que los sujetos aprendan dicha conducta y además que la hagan? ¿Lo puedo hacer mediante refuerzo?
La respuesta a esta pregunta está en el refuerzo por aproximaciones sucesivas. Lo conocemos también por moldeamiento o moldeado. ¡Ojo!, no confundir con “modelado”.
Consiste en empezar reforzando conductas sencillas que sí que están en el repertorio del sujeto, y conseguir al final una respuesta como la que queremos.
¿Y si queremos que los sujetos lleven a cabo una serie de conductas, una detrás de otra? El encadenamiento de conductas es algo parecido. El encadenamiento de conductas consiste en ordenar una serie de conductas que sí se dan en el sujeto. La respuesta final compleja, es la serie de conductas ordenada. Podemos ver un vídeo muy ilustrativo aquí. Por cierto, ¿habéis visto como cambia de dirección el animal en función de la flecha? Los animales son más listos de lo que pensamos…
Como os podéis imaginar, estas técnicas tienen diferentes aplicaciones. Una por ejemplo, es enseñar diferentes habilidades a niños con deficiencias mentales. Otro uso es el adiestramiento de animales.

Haz la prueba
Si tienes una mascota puedes intentar enseñarle algo. Seguro que es divertido ver los resultados. Ya sabes, ¡haz la prueba!

Ilusión de movimiento de post-imagen

Las cosas no siempre son lo que vemos y aquí volvemos a la carga con otro nuevo ejemplo bastante curioso sobre el tema...

¿Qué es una ilusión? Una ilusión es una percepción errónea originada a partir de un estímulo ambiental. ¿Y una alucinación? Una alucinación es una percepción también errónea, pero sin que exista ningún estímulo ambiental que la provoque.
Así por ejemplo, nuestra percepción tridimensional que nuestro cerebro es capaz de lograr a partir de una imagen en 2D de la retina, no es ni una ilusión ni una alucinación, porque es una percepción adecuada en relación a los estímulos ambientales existentes.
Ilusiones son las ilusiones ópticas, o por ejemplo lo que hacen los magos. Generan estímulos tales que incitan una percepción distorsionada. Alucinaciones son las que tienen las personas que por tomar drogas, tener disfunciones cerebrales u otras causas; pueden llegar a oír y ver cosas que no están ahí, y sin necesidad de un estímulo externo que incite dicha percepción.
Y explicada esta diferencia entre percepción normal, ilusión y alucinación, os comento una ilusión bastante llamativa como es la “ilusión de movimiento de post-imagen”.
Primero, ¿qué es una post-imagen? Es una imagen que seguimos viendo después de retirado un estímulo, por la persistencia del mismo en nuestro sistema nervioso durante algunos segundos. Acudiendo a un ejemplo conocido, sería una post-imagen de una bombilla, la pequeña mancha de la misma que vemos tras dejar de mirarla.
A veces, el estímulo que genera dicha post-imagen es un estímulo en movimiento. Lo cual puede generar una post-imagen en movimiento, produciendo así la “ilusión de movimiento de post-imagen”. Pero para conocer mejor lo que es, nada mejor que probar por uno mismo aquí.