lunes, 13 de junio de 2011

Neurociencias de la Conducta:Sensación y Cognición.

  

   A través de nuestros sentidos podemos conocer nuestro entorno, ellos recogen la información necesaria y al familiarizarse con ésta, es usada casi de manera inconsciente por nosotros. Este proceso sensorial es selectivo ya que cada uno de nuestros órganos sensoriales y sus sistemas se especializan en una clase específica de información ignorando la que es poco relevante para éstos.

  Para entenderlo un poco mejor veamos cómo es este proceso:

1. Un estímulo o cambio de energía ocurre en el ambiente
2. El estímulo es captado por las células receptoras de los sentidos.
3. Los rasgos de los estímulos son analizados, la energía física se vuelve energía nerviosa y conducida por las vías aferentes.
4. Los impulsos nerviosos llegan a las áreas especializadas de la corteza cerebral donde la información se organiza, integra y adquiere significación.

Este proceso deriva en otros dos llamados sensación y percepción, ambos procesos son claves en los procesos psicológicos y también en el mecanismo de aprendizaje y memoria, pensamiento, resolución de problemas, comunicación, emociones y la construcción de la autoconciencia. 

En la psicología se han diferenciado claramente:

   Sensación. Proceso mediante el cual los estímulos captados por las células sensoriales (ojos, oído, tacto, gusto y olfato) son convertidos en impulsos eléctricos y enviados al cerebro para ser analizados.

  Percepción. Proceso en el cual el cerebro organiza e integra la información dándole una significación.


       Se entiende entonces que las sensaciones son las derivadas de los sentidos y las percepciones son procesos cerebrales y psicológicos provocados por esa información que proviene de los sentidos. Ambas cualidades difieren entre una especie y otra e incluso, dentro de la misma especie, entre un individuo y otro, de manera que  la sensación y percepción del mundo es diferente subjetivamente, la causa de esto puede ser la herencia, la estructura del sistema o las creencias (el conocimiento y la creación de expectativas).


Principios básicos del Sistema Sensorial

      La mayor parte de los sistemas sensoriales consta de cuatro aspectos importantes:

  Calidad. Se plantea la existencia de varias células receptoras para cada uno de los estímulos dependiendo de la cualidad de los sonidos.

  Cantidad o Intensidad. Está indicado por el número de disparos de las células receptoras del sistema.

  Tiempo. La sensación tiene un inicio, una duración y un final. Las sensaciones pueden llegar a cambiar con el transcurso del tiempo.

  Espacio. Este aspecto da información sobre el lugar, el conocimiento de esta cualidad suele orientar las acciones.



Psicofísica

   Si todo el conocimiento se obtiene mediante los sentidos, podemos dilucidar que a partir de los estímulos físicos se obtiene una experiencia subjetiva, e independientemente del sistema sensorial implicado, este proceso presenta básicamente tres etapas:

ü    --El estímulo proyecta una sensación (visual, sonora, táctil, olfativa o gustativa).

ü   --Esta entidad activa una cadena neuronal y transforma el estímulo físico en impulso nervioso que se transporta al cerebro.

ü   --Se libera una respuesta psicológica al mensaje en forma de conciencia o experiencia sensorial.

Si analizamos este proceso desde una perspectiva psicofisiológica, veremos las consecuencias neurológicas producidas por los estímulos y la manera en que los impulsos nerviosos son procesados en el cerebro para representar un objeto, pero si analizamos el proceso desde una perspectiva psicofísica la perspectiva cambia, aquí veremos la relación existente entre el estímulo físico y la experiencia sensorial de carácter psicológico sin poner mucha atención a los procesos neurológicos relacionados.

Desde la perspectiva psicofísica los estímulos pueden ser de tipo químico o físico y el sistema sensorial sólo responderá a ellos cuando la energía de dichos estímulos alcance el nivel crítico de intensidad, es decir; el umbral absoluto.

Umbral absoluto. Valor mínimo que debe tener un estímulo para ser percibido por el observador.

Para darnos una idea del concepto podemos mencionar, por ejemplo:  

El ojo humano sólo capta los estímulos que se hallen dentro del espectro de visión.

El oído humano detecta los sonidos que se encuentran en el rango entre 20 y 20000 hertz (ciclos por segundo) aproximadamente.


Cualidad sensorial

  Cada sentido produce sensaciones con características específicas, a estas características (cualidades) se les conoce como modalidades sensoriales.

  En 1826 el fisiólogo alemán Henry Müller planteó la idea de que las modalidades no eran producidas por los estímulos y comenzó a desarrollar la doctrina de la energía específica de los nervios.

“Las diferencias cualitativas no son determinadas por el estímulo, sino por las estructuras nerviosas que participan y sobre las cuales actúan los estímulos, especialmente los centros nerviosos superiores”. (Teoría de la energía específica de los nervios).

Intensidad sensorial

  Para medir la intensidad sensorial de manera muy básica se utilizan las unidades de medida universales (kilo, grados centígrados, decibelios, etc.) pero para medir la intensidad psicológica (magnitud sensorial) se necesitan otros sistemas de medición. Gustav Fechner creía que las sensaciones son de origen psicológico y los estímulos de origen físico, por lo tanto, estos dos aspectos se relacionaban de manera activa, mente-cuerpo.
  
Medición de los umbrales

  Los estímulos que llevan a una percepción de clasifican de manera general, concreta y física en cinco tipos de energía y para todas ellas se requiere una mínima cantidad para que sea captada por los receptores y generen una percepción, esa mínima cantidad recibe el nombre de umbral absoluto. Cuando la energía es menor a este umbral absoluto se dice que es un estímulo subumbrálico y para notar la diferencia entre dos estímulos de este tipo y de igual medida, uno de ellos deberá cruzar el umbral de diferencia y es en este momento cuando se pasa de un estado cognitivo (no se advertía la diferencia) a uno nuevo en donde se puede apreciar la diferencia entre estos dos estímulos, al tamaño de este umbral de diferencia se le llama diferencia mínima perceptible (dmp).

  Un umbral es un punto intermedio entre dos estados o lugares, dicho de manera técnica: “el umbral es el grado de cambio en un estímulo que se percibe como diferente la mitad de las veces, pero no se percibe como diferente la otra mitad de las veces”.

  Generalmente para nombrar al umbral se utiliza la palabra limen, ésta palabra proviene del latín y significa límite, es así que los estímulos por arriba del umbral se denominan supraliminales y los que se encuentran por debajo del umbral son subliminales. La diferencia mínima perceptual es precisamente un umbral perceptual ya que hay que tener conciencia de la diferencia entre el estímulo de referencia y el estímulo variable.


Ley de Weber

  Las bases para el desarrollo de la psicología experimental fueron desarrolladas por Ernest Weber y Gustav Fechner, ellos demostraron que los procesos psicológicos podían estudiarse mediante la investigación experimental dejando a un lado las especulaciones filosóficas y lograron su objetivo a través de la metodología psicofísica cuyo objetivo es medir la sensibilidad de los sentidos. El proceso consistía en manipular los valores de las dimensiones de los estímulos bajo contextos específicos de estimulación y así poder determinar el valor mínimo del estímulo para poder ser percibido por el observador, después de realizado este cálculo se podía determinar el cambio mínimo en la dimensión del estímulo que se requería para que dicho cambio pudiera ser detectado.

Weber descubrió así que la -diferencia mínima perceptible- (dmp) dependía en la mayoría de los casos de las dimensiones del estímulo constante. Publicó sus investigaciones y resultados bajo el título de Sobre el tacto que más tarde se comprobaron en los otros sentidos y entraron a la Ley de Weber: “La diferencia mínima perceptible entre dos estímulos se halla en relación constante con el valor absoluto del estímulo”.


K = dmp
     E

K = Constante.
dmp = Incremento en la intensidad del estímulo o diferencia mínima del valor del     estímulo o diferencia mínima del valor del estímulo captada por las personas. Se refiere a la intensidad del estímulo variable.
E = Intensidad del estímulo constante.


            Esta ley se aplica a la mayoría de las modalidades sensoriales en las intensidades intermedias ya que la ley no se cumpla cuando los estímulos son muy fuertes o muy débiles, la ley de Weber varía de una modalidad sensorial a otra.

     Los umbrales no son inamovibles, de hecho cambian incluso en un mismo individuo dependiendo del momento del día, las condiciones físicas y otras características diversas, por este motivo algunos psicólogos prefieren hablar de la teoría de la detección de señales.


Teoría de la detección de señales.

   Es una técnica matemática que predice la probabilidad de que una respuesta sea falsa alarma o un estímulo verdadero. Se basa en el hecho de que en todo momento ocurren muchas cosas dentro del cerebro por lo que si se anuncia un estímulo muy débil podrá ser detectado aunque no ocurra, el cerebro responderá al ruido del sistema nerviosos debido a la expectativa de la aparición de una señal por lo que se registra es una “falsa alarma” y no un estímulo “real”.


Ley de Fechner

  Gustav Fechner también creía que la sensación no podía medirse de manera directa y quería convertir la diferencia mínima perceptible en la medida de la intensidad de la sensación correspondiente. En 1890 publica Elementos de Psicofísica  donde explica la ciencia exacta de las dependencias entre el cuerpo y la mente y su interrelación, esta obra contiene la teoría de medición  de los fenómenos psíquicos que se utiliza aún hoy día, la cual se basa en los estímulos físicos y los métodos experimentales de medida más importantes.

  Fechner se basó en la ley de Weber deduciendo la unidad más pequeña de la intensidad percibida como unidad de sensación.

“Cuando un peso aumenta de 50 a 51 gramos, el aumento de      intensidad experimentada es exactamente el mismo que cuando un peso de 100 gramos aumenta en 2 gramos. Esta definición contiene una hipótesis importante. Las diferencias mínimas perceptibles son igualmente experimentadas en diferentes puntos de la escala de intensidades” (Gustav Fechner 1890)

  Fechner pudo solucionarlo de manera general: la intensidad experimentada aumenta proporcionalmente al logaritmo del estímulo físico y su expresión matemática es:

S = k log E

            S = Intensidad experimentada o magnitud de la sensación.
            E = Intensidad del estímulo.
            k = Valor constante



Métodos psicofísicos de gradación

   Los métodos para medir los fenómenos psicofísicos fueron utilizados por Fechner y en general, por la psicofísica clásica.

ü    Método del límite. Determina el umbral absoluto. El experimentador aumenta gradualmente la intensidad de un estímulo subliminal hasta que el participante lo percibe o se disminuye gradualmente hasta dejar de ser percibido. El umbral absoluto se obtiene tomando el valor medio de varias determinaciones.

ü   Método del error. Calcula el umbral diferencial. El experimentador cambia uno de dos estímulos inicialmente iguales hasta que el participante detecta la diferencia, después de varias repeticiones se calcula una diferencia media que hace que los estímulos sean percibidos como distintos.

ü   Método de la constante. Calcula los umbrales diferenciales. Compara sucesivamente distintos estímulos a uno estándar constante y el participante debe decir si los estímulos son iguales o diferentes. Se acepta una diferencia mínima perceptible cuando un estímulo comparado es reconocido como diferente del estándar en la mitad de los casos. Este método fue utilizado por Weber



Métodos psicofísicos modernos.

   En 1956, Stevens descubrió que las leyes de Webner y Fechner no eran las más adecuadas para explicar la relación entre estímulos y sensaciones, él utilizó una técnica más simple.

“(…) como en cualquier problema de medida necesitaríamos decidir primero un módulo -un tamaño para nuestra unidad- de modo que yo produje un tono y decidimos llamarlo sonoridad 100. A continuación produje una serie de intensidades en orden aleatorio y, con una facilidad que nos sorprendió, él asignó números a cada una de ellas de forma bastante consistente. (…) la evidencia acumulada en los últimos dos años sugiere que, si se utiliza adecuadamente, el método de estimación de  magnitud puede proporcionar un medio simple y directo para determinar una escala de magnitud subjetiva.” (S. S. Stevens 1956)

  La diferencia entre la psicofísica clásica y la moderna es que en la primera se comparan dos estímulos (referencia y variable) y se decide cuál de ellos es mayor, en cambio en la psicofísica moderna se asignan valores numéricos a los estímulos.

  Stevens desarrolló funciones exponenciales y Fechner funciones logarítmicas, actualmente se puede plantear una función matemática para muchos fenómenos sensoriales:

J = k E°

            J = Juicio de la magnitud psicológica.
            k = Constante arbitraria.
            E = Intensidad física del estímulo.
            ° = Exponente, dependiente de la modalidad sensorial.

    La forma de la función depende del exponente, cuando éste es 1 se produce una función lineal, cuando es >1  es una función cóncava hacia arriba y cuando <1 produce una función cóncava hacia abajo.

     Los métodos de gradación psicológica (básicos) de la psicofísica moderna son:

ü    Método de comparación de pares. Determina la calidad de productos. Cada estímulo es combinado con otro, el participante debe evaluar estos pares sucesivamente dando su opinión sobre cada uno. Basados en las tablas de las evaluaciones se calcula para cada estímulo un valor dentro de la escala tomando en cuenta el número de opiniones positivas que ha logrado.

ü  Método de ordenación. Se presentan todos los estímulos a la vez y el participante debe ordenarlos siguiendo un criterio determinado. El valor de un estímulo es su posición en esta graduación. Cuando los evaluadores son dos o más se calcula el valor medio para cada estímulo.

ü  Método de las escalas de valoración. Método más extendido, aquí se pueden valorar colores, sensaciones, personas, posición respecto a personas o afirmaciones. El investigador ofrece una escala en la que se debe ordenar el objeto a evaluar.

Cuando lo que se desea es evaluar fenómenos psíquicos complejos, las escalas de valoración simples no son suficientes por lo que se utilizan gradaciones múltiples y con un análisis matemático de los resultados se determina cuántos aspectos o dimensiones de juicio son verdaderamente relevantes.

Referencias

Puente, Ferreras Aníbal. 2ª ed., 4ª imp. (2003) Sensación y Cognición. Cap. 5. Ediciones Pirámide. Pp. 124-131










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