Aprendizaje espacial en laberintos en una tarea de discriminación. Los fenómenos de la inhibición latente y del aprendizaje perceptivo.

Abstract

La exposición previa a un estimulo que se usará como estímulo condicionado (EC) en un paradigma de condicionamiento clásico típicamente retrasa el condicionamiento posterior. Este es el fenómeno de la inhibición latente (IL) (Lubow, 1989). Sin embargo, en ocasiones esta exposición tiene el efecto opuesto. Así, en el aprendizaje latente, la exposición a un laberinto de múltiples unidades facilitará la elección del camino correcto cuando posteriormente se introduce e! reforzador (Tolman y Honzík. 1930).<br/><br/>Una interpretación de este hallazgo es que el aprendizaje posterior del camino correcto por el laberinto puede beneficiarse del establecimiento de un mapa cognitivo del laberinto y su entorno (O'Keefe y Nadel, 1978). Sin embargo, Chamizo y Mactintosh (1989) hallaron que la exposición previa a un laberinto facilitaba, por igual, el aprendizaje de una discriminación basada en claves intralaberinto, donde los puntos de referencia espaciales eran irrelevantes, y de una discriminación basada en puntos de referencia extralaberinto. En la primera discriminación, se requería a las ratas que aprendiesen a aproximarse a un brazo del laberinto (cubierto de caucho negro) y que evitasen un segundo brazo (cubierto de papel de lija), con independencia de su localización espacial. En la segunda, se requería a los animales que se aproximasen al brazo que apuntaba, por ejemplo, al norte, y que evitasen un segundo brazo (que podía apuntar en cualquier otra dirección), con independencia de que estuviera cubierto con caucho o papel de lija. La preexposición a las claves intra y extralaberinto facilitó ambos problemas. Pero sólo la discriminación espacial, argumentaron, era probable que se beneficiase del establecimiento previo de un mapa cognitivo.<br/><br/>Chamizo y Mackintosh (1989) sugirieron que los efectos que observaron podían compararse con los resultados sobre aprendizaje perceptivo (AP) (Hall. 1991). Diversos estudios, iniciándose con el de Gibson y Walk (1956), han mostrado que la exposición a dos estímulos relativamente completos, tales como un círculo y un triángulo, puede facilitar el aprendizaje de una discriminación entre ellos. El problema ha sido entender la relación entre los efectos de la IL y el AP. ¿Por qué la exposición previa a veces facilita el aprendizaje discriminativo, pero con mayor frecuencia retrasa el condicionamiento? Parte de la solución puede estar en distinguir entre cambios en la asociabilidad y cambios en la discriminabílidad. Habitualmente se atribuye la IL a un decremento en la asociabilidad de un estímulo con cualquier consecuencia reforzadora, siendo esto representado en varias teorías como un cambio en el parámetro alfa (Mackintosh. 1975; Pearce y Hall. 1980; Wagner. 1978). Pero un aprendizaje discriminativo exitoso no sólo requiere que los animales asocien el E+ y el E- con consecuencias distintas, sino que también que tales cambios en el valor asociativo no se generalicen de un estimulo a otro. La preexposición a dos estímulos puede facilitar el aprendizaje de una discriminación entre ellos, por tanto, a pesar de que ésta reduzca su asociabilidad, porque reduce la generalización entre ellos, o incrementa su discriminabilidad aún más (Hall y Honey. 1989; Melaren, Kaye y Macintosh, 1989).<br/><br/>Una teoría del AP, por tanto, debe empezar por una teoría de la generalización. La generalización entre estímulos se atribuye comúnmente a los elementos que comparten en común dos estímulos "A" y "B", siendo conceptualizados como comprendiendo un conjunto de elementos, "a" y "b", únicos a cada uno, y un conjunto, "x", comunes a ambos. La discriminabilidad de A y B dependerá de la proporción relativa de elementos "a" y "b" sobre "x". McLaren y cols. (1989) han sugerido que la preexposición a A y B será más probable que facilite la discriminación posterior entre ellos cuando éstos compartan una proporción relativamente alta de elementos comunes. La preexposición reducirá presumiblemente la asociabilidad tanto de los elementos comunes y únicos con los consiguientes cambios en el reforzamiento, pero 10 ensayos de preexposición a A y l0 a B darán como resultado 10 ensayos de preexposición a los elementos únicos "a" y "b", pero 20 ensayos de exposición a los elementos comunes "x", así la asociabilidad de los elementos comunes sufrirá un mayor descenso que la de los elementos únicos. Cuando A y B compartan pocos elementos en común, esto importará poco, y la pérdida de asociabilidad de sus elementos únicos retrasará el aprendizaje discriminativo posterior. Pero cuando éstos compartan una proporción alta de elementos en común, esta pérdida de asociabilídad diferenciada entre los elementos únicos y comunes asegurará que el resultado de cada ensayo se asocie preferentemente con los elementos únicos "a" y "b" antes que con los elementos comunes "x", reduciendo así la generalización entre A y B y aumentando la velocidad del aprendizaje discriminativo. Los cuatro experimentos de esta investigación ponen a prueba esta predicción usando una tarea de discriminación espacial.<br/><br/>En el Experimento 1 manipulamos la separación angular entre los dos brazos-meta (45° versus 135°) con la finalidad de disponer de una proporción distinta de elementos comunes y únicos entre el E+ y el E- Cuando el ángulo fue sólo de 45°, la mayor parte de los puntos de referencia visibles desde un brazo también podrían ser vistos desde el otro. Cuando el ángulo fue de 135°, suponíamos que la proporción de puntos de referencia visibles desde los dos brazos era menor. En el primer caso, por tanto, es más probable que la localización del E+ se definiera en términos de puntos de referencia que también se usaban para definir la localización del E-, cosa muy improbable en el segundo caso. Nuestra predicción era que la preexposición facilitaría el aprendizaje discriminativo posterior cuando usáramos un ángulo de 45° entre el E+ y el E- y que por el contrario esta facilitación desaparecería y podría incluso invertirse en un enlentecimiento con un ángulo de 135°. En este experimento vimos que la preexposición facilitó el aprendizaje de la discriminación difícil (Grupo 45º), pero eliminó este efecto en el aprendizaje de la discriminación fácil (Grupo 135º).<br/><br/>El objetivo del Experimento 2 fue desarrollar un procedimiento que nos permitiera obtener aprendizajes discriminativos con distintos niveles de dificultad. El experimento constó de tres grupos. En dos de ellos se usaron cuatro puntos de referencia equidistantes entre sí. Argumentamos que cuando cada uno de los brazos-meta se define en términos de un único punto de referencia situado en su extremo (Grupo C4-Final) no habrá puntos de referencia comunes a los brazos y la discriminación será relativamente fácil: pero cuando los puntos de referencia se ubiquen entre los brazos-meta, entonces es de suponer que cada brazo se definirá en términos de un par de puntos de referencia, cada uno de ellos a su vez formando parte de la definición de un brazo adyacente, y la discriminación será más difícil que en el grupo C4-Final, porque habrá puntos de referencia comunes entre los brazos-meta. En el tercer grupo (Grupo C8-Entre) se dispusieron ocho puntos de referencia equidistantes entre sí de manera que al final de cada brazo se ubicaban dos puntos de referencia que lo definían. Pero en este caso, ninguno de los puntos de referencia participaría en la definición de los brazos adyacentes, con lo que la discriminación aquí también debería ser relativamente fácil. Los resultados mostraron que el grupo C4-Entre aprendió más lentamente la discriminación que cualquiera de los otros dos grupos, que tuvieron una actuación muy parecida. Estos resultados, aunque no fueron concluyentes, sugieren que las discriminaciones espaciales son más difíciles cuando existen puntos de referencia que forman parte simultáneamente de la definición del E+ y del E-.<br/><br/>El experimento 3 se diseñó con dos objetivos: en primer lugar, intentar obtener datos más claros de la diferencia entre los grupos C4- y C8-Entre; y en segundo lugar, como una prueba preliminar de nuestro análisis de los efectos de preexposición. Argumentamos que la exposición no reforzada a cualquier conjunto de puntos de referencia reducirá la velocidad con la que éstos entrarán a formar parte de nuevas asociaciones en un aprendizaje discriminativo posterior. Así pues, cuando las alternativas correcta e incorrecta de la discriminación se definan en términos de puntos de referencia (o conjuntos de puntos de referencia) que no se solapan, esta preexposición deberá retrasar el aprendizaje discriminativo. Por tanto, en el Experimento 3 se preexpuso un tercer grupo (Grupo P8-Entre) a los ocho puntos de referencia antes del entrenamiento discriminativo, y nuestra predicción era que aprendería la discriminación 8-Entre más despacio que el Grupo de control no preexpuesto, CS-Entre. Los resultados confirmaron que los grupos de control, en los que no hubo preexposición a los puntos de referencia, aprendían la discriminación a distintas velocidades: cuando no había puntos de referencia comunes a los brazos entre los que los animales tenían que discriminar (C8-Entre) el aprendizaje de la discriminación espacial fue más rápido que cuando sí existían puntos de referencia en común (C4-Entre). Este resultado avala la tendencia observada en el Experimento 2 y confirma nuestro primero objetivo. Por otro lado, la preexposición a los puntos de referencia retrasó el aprendizaje de la discriminación espacial, es decir, obtuvimos un efecto de IL confirmando también nuestra segunda predicción (Grupos 8-Entre).<br/><br/>El Experimento 4 se diseñó para poner a prueba las predicciones de AP e IL como consecuencia de la preexposición a los puntos de referencia en términos del mecanismo de la IL diferenciada entre los elementos únicos y comunes, propuesto por McLaren, Kaye y Mackintosh (1989). En este experimento usamos sólo cuatro puntos de referencia en los cuatro grupos de animales de que constó: dos grupos Final y dos grupos Entre. Dos de los grupos fueron preexpuestos a los puntos de referencia (P4-Entre y P4-Final) y los otros dos, grupos de control, fueron preexpuestos sólo al aparato (C4-Entre y C4-final). Además introdujimos unas mejoras en la situación experimental con el objeto de producir una diferencia más clara en la velocidad de aprendizaje entre los grupos de control. En este experimento esperábamos replicar nuestros propios resultados del Experimento 1 pero con un control óptimo. Esperábamos obtener un efecto de AP tras la preexposición a los puntos de referencia cuando los brazos entre los que las ratas tenían que discriminar se definiesen en términos de puntos de referencia que se solapaban (Grupos 4-Entre) y que este efecto desapareciese, o se invirtiera en IL, cuando los brazos se definiesen en términos de puntos de referencia que no se solaparan (Grupos 4-Final). Los resultados mostraron que el aprendizaje procedió más rápidamente en los animales que tenían que discriminar entre los brazos de elección orientados directamente hasta los puntos de referencia que en los animales que tenían que discriminar entre brazos orientados entre dos puntos de referencia. La preexposición a los puntos de referencia facilitó significativamente el aprendizaje de la segunda discriminación, la más difícil, y este efecto desapareció en la más fácil, dando lugar a una clara tendencia a la IL.<br/><br/>Concluyendo, en primer lugar, los resultados de los Experimentos 2, 3 y 4 avalan que un factor que determina la dificultad de una discriminación espacial consiste en si los brazos entre los cuales los animales tienen que discriminar se definen en términos de conjuntos de puntos de referencia que se solapan o no. En segundo lugar, y lo más importante, es que aunque la preexposición a las puntos de referencia facilitó el aprendizaje de las discriminaciones más difíciles (Experimentos 1 y 4), eliminó esta facilitación a tendió a retrasar el aprendizaje en las discriminaciones mas fáciles (Experimento 1 y Experimentos 3 y 4, respectivamente). Este segundo conjunto de resultados puede entenderse simplemente apelando a la noción de IL cuando la discriminación espacial es fácil, debido a que cada brazo se define en base a una configuración de puntos de referencia o a un único punto de referencia que no se solapan, la preexposición a estos puntes de referencia reducirá la velocidad con la que entrarán a formar parte de nuevas asociaciones con el resultado de cada ensayo durante el entrenamiento discriminativo, retrasando así el aprendizaje. Cuando la discriminación espacial es difícil, debido a que los mismos puntos de referencia sirven para definir tanto al brazo correcto como al incorrecto, una reducción en la velocidad con la que se irán asociando con el resultado de cada ensayo, también servirá para reducir la generalización entre los dos brazos. Si además partimos del supuesto de que en un problema como éste, los brazos correcto e incorrecto se definen cada uno de ellos por configuraciones únicas de puntos de referencia, incluso aunque los mismos puntos de referencia entren en la definición de ambos, la exposición previa a esos puntos ele referencia puede facilitar de hecho el aprendizaje discriminativo porque da como resultado más exposición, y por tanto más IL, a los puntos de referencia individuales comunes a ambos brazos, que a las configuraciones únicas a cada uno de ellas.

<i>In four Experiments it was tested, a spatial discrimination task in mazes, the differentiated latent inhibition between unique and common elements mechanism proposed by McLaren, Kaye & Mackintosh (1989) to account perceptual learning. In Experiment 1, it was found that pre-exposure to the landmarks facilitated subsequent discrimination learning when the task was difficult (separation between the two arms to choose was 45°), but not facilitated it when the task was made easier (135°). In Experiment 2, two groups learned the discrimination with four landmarks and a third group with eight. For the former groups, landmarks could be either half way between the arms (C4-Between) or at the end of each arm (C4-End). In the first case, each arm was defined by two landmarks, which took part in the definition of the neighbouring arm too. In the second case, each arm was defined by one landmark only. In the third group (C8-Between), each arm was defined by two landmarks but no landmark participated in the definition of a second arm. Group C4-Between learned the discrimination more slowly than the other two groups, which did not offer. Experiment 3 ought to obtain clearer evidence of the difference between Groups C4- and C8-Between, and to provide a preliminary test of the effects of pre-exposure. Therefore, a third group (P8-Between), was exposed to the eight landmarks before the discrimination training. Group C4-Between learned the discrimination more slowly than Group C8-Between, and pre-exposure to the eight landmarks retarded subsequent discrimination learning in the 8-Between groups. In Experiment 4, only lour landmarks were used (Groups 4-End and 4-Between). Hall of the animals of each group was pre-exposed of the landmarks, the other was not. The pre-exposure retarded subsequent discrimination learning in the end group, but facilitated learning of the Between group. The results of these experiments suggest that when the arms between which the animals have to discriminate share landmarks in common, the discrimination becomes harder, and the effects of pre-exposure can be explained by supposing that perceptual learning depends on the presence of features common to S+ and S-. </i>