COMPORTAMIENTO OPERANTE EN UN PROGRAMA DE REFORZAMIENTO CON INTERVALOS VARIABLES EN ORDEN NO SISTEMÁTICO 1

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1 Experimental COMPORTAMIENTO OPERANTE EN UN PROGRAMA DE REFORZAMIENTO CON INTERVALOS VARIABLES EN ORDEN NO SISTEMÁTICO 1 M A R Í A PA U L A A R T E A G A (m p a r t e a g a u n a l. e d u. c o ), N I C O L Á S C E D I E L - A R É VA L O (n a c e d i e l u n a l. e d u. c o ) Y L U I S C A R L O S P O S S O (l c p o s s o u n a l. e d u. c o ) Universidad Nacional de Colombia RESUMEN El objetivo de este estudio fue investigar las propiedades del comportamiento operante, ante la exposición a una serie de valores de un programa de reforzamiento de Intervalo Variable (IV20, IV40, IV60 e IV80 segundos) presentados en distinto orden (no sistemático). Tres codornices japonesas (Coturnix japonica) macho fueron estudiadas con el fin de encontrar diferencias y similitudes entre las tasas de respuesta mediante un análisis en el desempeño intra e intersujeto. Se encontró que las tasas de respuesta se comportan tal y como predice la teoría, viéndose tasas más altas a IV más bajos (IV20); de igual forma que tasas bajas con IV altos (IV80). Además, no se vieron diferencias entre dos de los sujetos a pesar del orden diferente de presentación de los IV s. Palabras clave: comportamiento operante, programas de reforzamiento, orden no sistemático. ABSTRACT The main purpose of this study was to offer an approach to the properties of operant behavior, by the presentation of a series of different Variable Interval schedules of reinforcement (VI20, VI40, VI60 and VI80 seconds) presented in different order to each of three male Japanese quail (Coturnix japonica), to find differences and similarities in the subject s response rates by analyzing their performance intra and intersubjectively. It was found that the subject s response rates behave just as predicted by the theory, namely: high response rates in low VI s (VI20); as well as small response rates in larger VI s (VI80). Also, no differences were observed between two of the subjects, despite the different presentation order of the VI s. Keywords: operant behavior, schedules of reinforcement, non-systematic order. 1 Este trabajo fue realizado bajo la supervisión y con la colaboración de Gabriela Eugenia López Tolsa de la Universidad de Guadalajara, México. Cómo citar este artículo: Arteaga, M. P., Cediel-Arévalo, N., & Posso, L. C. (2013). Comportamiento operante en un programa de reforzamiento con intervalos variables en orden no sistemático. Laberinto, 13(1), (5)

2 L ABERINTO 13 / I-2013 El análisis experimental de la conducta trabaja con diferentes modelos animales como ratas y palomas. Por medio de estudios con estas especies se pueden describir diferentes fenómenos del aprendizaje, como, por ejemplo, la conducta supersticiosa (Morse & Skinner, 1957) y el efecto de diferentes programas de reforzamiento (Ferster & Skinner, 1957). Uno de estos programases conocido como Intervalo Variable (IV). Este programa de reforzamiento suele generar diferentes tasas de respuesta y efectos en el desempeño de los individuos tales como la fatiga y la alteración de la curva de extinción, entre otros. El aprendizaje es un proceso que está presente en nuestra vida diaria. Según Domjan (2010) es un proceso biológico fundamental que facilita la adaptación de un organismo a su ambiente. Es decir, el aprendizaje es lo que permite a los organismos cambiar su conducta para que ésta interactúe de manera más eficiente con el medio. El moldeamiento es el procedimiento mediante el cual se logra que un sujeto realice una conducta que no realiza de manera natural ante la mera exposición a los estímulos que se presentan en el contexto (Skinner, 1951). Cuando se busca algún tipo de comportamiento específico se usa el método de aproximaciones sucesivas, que además sirve para moldear de manera precisa la topografía del comportamiento (Sidman, 1973). Gracias a este procedimiento se logra que el sujeto aprenda la conducta por medio del reforzamiento de conductas que cada vez se acerquen más a la conducta objetivo. Una vez se logra que el sujeto realice una conducta, no se le volverá a reforzar esta misma, sino una conducta nueva que sea más cercana a la conducta objetivo, hasta lograr que el comportamiento deseado se establezca. La conducta operante se caracteriza por ser un comportamiento dependiente de las consecuencias (Skinner, 1938). Es decir, dependiendo de los eventos que sucedan después de que se presente cierta conducta, puede verse alterada su presentación en un futuro. Así, si el sujeto que presenta la conducta se encuentra con un evento apetitivo, esta conducta será reforzada, lo cual aumentará la probabilidad de que se presente posteriormente. Por el contrario, si se encuentra con un evento aversivo, es castigada, y bajará la probabilidad de que se presente de nuevo. La regla o criterio que indica cuándo se entregará el reforzador puede depender de un cierto número de respuestas como requisito. Las formas de este tipo de reglas tienen un carácter infinito, se les conoce como programas de reforzamiento (Domjan, 2010) y se conoce que éstos influyen tanto en la manera en la cual es aprendida una respuesta instrumental, tanto en cómo esta respuesta se mantiene a través del tiempo. En un programa de reforzamiento de IV, a diferencia del Intervalo Fijo, los tiempos entre reforzadores varían de forma aleatoria, aunque se definen sus límites arbitrariamente (Ferster & Skinner, 1957). La ventaja de utilizar un IV frente a otros programas de reforzamiento, es que está diseñado para producir una tasa constante, al no permitir que alguna característica de la conducta del organismo adquiera un valor discriminativo (Ferster & Skinner, 1957). Debido a que la mayoría de los refuerzos suelen estar alejados en el tiempo, un sujeto bajo un diseño experimental de IV suele presentar tasas de respuesta bajas cuando el IV promedio es prolongado. Por otro lado, un determinado diseño de IV que tenga intervalos de tiempo breves suele generar una tasa de respuesta mayor que aquel con intervalos mayores. En estudios anteriores (Farmer, 1963) se ha analizado la estabilidad que se presenta entre sesiones al hacer un cambio de condición (a otro valor de IV). Una característica (...) de los programas de intervalo aleatorios que puede contribuir a tasas lineales, es el límite impuesto por estos programas en su extensión en la cual una tasa puede afectar la probabilidad de reforzamiento (como la proporción reforzamientos-respuestas) (Farmer, 1963, p. 614; traducción del texto original). Teniendo en cuenta las características de respuesta que se presentan entre los programas de reforzamiento que refieren Ferster y Skinner (1957) y Farmer (1963), se predice que al haber cambios en los programas de reforzamiento variable ocurrirán determinados patrones en la tasa de respuesta de los diferentes sujetos. Otras investigaciones han sido realizadas con aves y roedores, mediante conductas operantes. El presente trabajo tiene como objetivo principal ofrecer un acercamiento respecto a las propiedades del comportamiento operante de tres codornices japonesas macho, ante la exposición a una serie de diferentes valores de programas de reforzamiento de IV (20, 40, 60 y 80 segundos) presentados en distinto orden (no sistemático), con el fin de encontrar diferencias y similitudes entre las tasas de respuesta mediante un análisis en el desempeño intra e intersujeto. MÉTODO Sujetos Tres codornices japonesas macho (Coturnix japonica), de aproximadamente 3 meses fueron utilizadas en el experimento. Éstas se obtuvieron del Centro de Incubación y Especies Menores de Colombia (CIEM). Desde su llegada fueron alojadas en cajas individuales, con un ciclo de luz de 12 horas al día, acceso ilimitado a agua y en privación alimenticia del 81-84% de su peso ad libitum. (6)

3 Instrumento Las sesiones se llevaron a cabo en cajas de 50 cm de ancho, 54 cm de largo y 60 cm de alto, con dos paredes en alambre y dos en tríplex (ver Figura 1). El comedero fue ubicado en el centro de la caja. Se fabricó una tecla de plástico que fue ubicada a 4 cm a la izquierda del comedero, con el fin de que los sujetos pudieran recibir el refuerzo apenas ocurriera la conducta objetivo. Se utilizó como refuerzo el alimento que se les había suministrado desde su llegada al bioterio. Los sujetos fueron puestos en privación alimenticia desde algunos días previos al experimento y durante la totalidad del mismo. El alimento se administró mediante una apertura del comedero (no visible) por fuera de la caja. La manipulación del alimento fue manual y cada reforzador tenía un peso promedio de 0,04 gramos. El alimento que no era utilizado durante la sesión, ya fuera porque no ocurrió la respuesta deseada o porque los intervalos no lo permitían, y que correspondía al alimento necesario por el animal para mantener su peso, era colocado en el comedero de su respectiva jaula de vivienda después de cada sesión. Figura 1. Caja experimental que fue usada para las fases de entrenamiento y experimental. Procedimiento Cada sujeto fue transportado desde su jaula de vivienda en una caja de transporte metálica hasta la cabina experimental que se encontraba con la luz apagada. Se introdujo a cada sujeto dentro la caja experimental, y al encender la luz de la cabina se daba inicio a la sesión; simultáneamente se contabilizaba el tiempo mediante un cronómetro. El final de la sesión era anunciado cuando se apagaba la luz de la cabina y el sujeto era devuelto a su jaula de vivienda por medio de la caja de transporte. Este procedimiento general se llevó a cabo durante la totalidad de las sesiones. Se presentaron algunas variaciones en la duración de las sesiones que serán aclaradas a continuación, ya que el experimento fue dividido en dos fases. Fase de entrenamiento o moldeamiento. Durante esta fase el objetivo consistió en lograr que el sujeto adquiriera la operante de picotear en la tecla para obtener el alimento. Se realizó el moldeamiento por medio del reforzamiento de aproximaciones sucesivas hasta que el sujeto mostró la conducta de picoteo de la tecla. Cuando a cada sujeto se le evaluaba estabilidad en la conducta, pasaba a la siguiente fase (Fase experimental). Estas sesiones de la fase de entrenamiento variaron entre 30 y 40 minutos, con el fin de no interrumpir las ocasiones en las que el animal presentaba respuestas cercanas a la deseada y por ende se optaba por reforzarlas, en lugar de finalizar la sesión abruptamente. Fase experimental. La duración total de cada una de las sesiones de esta fase fue de 20 minutos. Esta fase contó con cuatro condiciones diferentes, cada una de ellas con un IV distinto: IV20, IV40, IV60 e IV80. Cada sujeto comenzó con una de las tres primeras condiciones nombradas y en la medida en que iban avanzando las sesiones, se alternaron hasta que todos pasaron por la totalidad de las condiciones. Se requirió que los sujetos estuvieran expuestos a cada condición por lo menos en 10 sesiones para probar si contaban con el criterio de estabilidad (ausencia de tendencia en los datos) del estadístico de Tryon (1982). Se debía aprobar éste como requisito para poder pasar a la siguiente condición. Como se mencionó anteriormente, el orden en el que se presentaba cada condición varió de un sujeto a otro. El objetivo era identificar si se presentaban diferencias o similitudes que se mantuvieran constantes entre los sujetos. El cronograma de las series de IV de diferentes valores al que cada sujeto fue expuesto se presenta en la Tabla 1. Sujeto Condición Segunda Tercera Última Inicial Condición Condición Condición M200 IV 40 IV 20 IV 80 IV 60 M201 IV 60 IV 80 IV 20 IV 40 M203 IV 20 IV 80 IV 40 IV 60 Tabla 1. Orden cronológico de la presentación de los IV. (7)

4 L ABERINTO 13 / I-2013 Análisis estadísticos. Se realizaron dos tipos de comparaciones para los resultados. En primer lugar, se realizó una prueba t para muestras pareadas, para comparar las tasas de respuestas a través de las distintas condiciones para un mismo sujeto. Por otra parte, para la comparación de las tasas de respuesta entre los distintos sujetos, para un mismo intervalo, se utilizó la prueba t para muestras independientes. Para todos los análisis el nivel de significancia fue de p 0,05. RESULTADOS Resultados Intrasujeto Sujeto M200. El primer sujeto (M200) comenzó la fase experimental con el IV40 (ver Figura 2), seguidamente fue expuesto al IV20, siendo éste el más corto de los intervalos. Después, se presentaron los IV s restantes. De acuerdo con los respectivos análisis estadísticos se encuentra como resultado que el único IV que cuenta con una diferencia significativa p<,05 (ver Anexo 1), respecto a los otros es el IV20. Figura 3. Tasa de respuesta del sujeto M200, con las últimas 10 sesiones antes del cambio de condición. Sujeto M201. El segundo sujeto, comienza su fase experimental con el IV60, seguidamente, se le expone a la condición con el intervalo más largo (IV80). En la Figura 4 se aprecia que hay una diferencia significativa (p<,05) entre estos dos intervalos, según el respectivo análisis estadístico (ver Anexo 2). En cuanto a las últimas dos condiciones que cuentan con los intervalos más cortos (IV20 e IV40) es evidente el incremento en la tasa de respuesta cuando se pasa de los IV s mayores a los IV s menores, y de nuevo, de acuerdo con el análisis en el desempeño de este sujeto hay una diferencia significativa entre cada uno de los IV s. Figura 2. Tasa de respuesta del sujeto M200, en el orden en el que se fueron presentando las condiciones de IV. En cuanto a su tasa de respuesta en las últimas 10 sesiones antes de cambiar de condición (requerimiento necesario para el estadístico de Tryon [1982]), y de acuerdo con el análisis realizado, se muestra que hay una mayor variación en el IV20 (el IV más corto). Aunque la Figura 3 se refiere a la estabilidad de los últimos 10 ensayos en las distintas condiciones para el sujeto, se muestra que en IV20 se presentan incrementos en las sesiones 4 y 8. Figura 4. Tasa de respuesta del sujeto M201, en el orden en el que se fueron presentando las condiciones de IV. En el eje Y puede observarse la tasa de respuesta. En cuanto a su tasa de respuesta de las últimas 10 sesiones, como se aprecia en la Figura 5, antes de cambiar de condición mediante el análisis estadístico pertinente se evidencia una mayor variación entre el IV20 y el IV80 (ver Anexo 2). (8)

5 Figura 5. Tasa de respuesta del sujeto M201, con las últimas 10 sesiones antes del cambio de condición. En el eje Y puede observarse la tasa de respuesta. Sujeto M203. Respecto a los resultados del tercer sujeto (M203), quien comenzó con el IV20 (el más corto de los IV), se puede rescatar que entre el IV80 y el IV60 no hay diferencias significativas presentes (ver Anexo 3). En cambio, la tasa de respuesta en IV20 e IV40 (los IV s más cortos) muestran diferencias significativas al ser contrastados con otra condición (cf., Figura 6) (ver Anexo 3). Figura 6. Tasa de respuesta del sujeto M203, en el orden en el que se fueron presentando las condiciones de IV. En el eje Y puede observarse la tasa de respuesta. Se observa en la Figura 7 que evidentemente se presenta una mayor variación, de igual forma que ocurre en los otros dos sujetos, en el IV 20, si se analizan las últimas 10 sesiones antes de cambiar de condición (ver Anexo 3). Figura 7. Tasa de respuesta del sujeto M203, con las últimas 10 sesiones antes del cambio de condición. En el eje Y puede observarse la tasa de respuesta. Resultados Intersujeto Cuando se hace un análisis de los promedios de respuesta de todos los sujetos en un intervalo, en este caso IV20, se encuentra que no se presentan diferencias significativas entre los sujetos M200 y M203, sin embargo, es evidente la gran diferencia que presenta M201 ante el resto de los sujetos (ver Figura 8). De la misma forma que ocurre en el IV20, en el caso del IV40 no se presentan diferencias que se consideren significativas entre los desempeños de M200 y M203. Sin embargo, M201 sí presenta un promedio que difiere significativamente del de los otros sujetos. Al igual que ocurre con los IV s, anteriormente mencionados, en el IV60 se presenta una diferencia en el promedio de respuesta, únicamente del sujeto M201 respecto a los otros. En cuanto al IV80, vale la pena mencionar que ningún sujeto tuvo como primera condición experimental este intervalo. Sorprendentemente, se aprecia gracias al análisis correspondiente, que el sujeto M201 sigue mostrando un promedio de respuesta que difiere del de los otros sujetos. Consolidado general En la Figura 8 se muestra que las tasas de respuesta varían principalmente en función del valor de intervalo, dejando de cierta forma de lado, la hipótesis de orden como factor que influye, ya que como se muestra, en todos los casos la tasa más alta de respuesta se presentó en los valores de intervalo más corto, y de manera progresiva la tasa disminuye a medida que aumenta el valor del IV. En los casos en los cuales los valores de la tasa de respuesta son mayores que en el intervalo anterior, no se presentaron diferencias significativas, por lo cual, estas diferencias (9)

6 L ABERINTO 13 / I-2013 se deben solo al promedio de valores dispersos. Las barras de error en el sujeto M201 indican la gran variabilidad que presenta este sujeto al encontrarse en un IV20 y que a medida que crecen los intervalos, ésta disminuye. Figura 8. Promedio de respuestas de los tres sujetos durante las cuatro condiciones del experimento. DISCUSIÓN En los resultados intrasujeto se encontró un patrón consistente en todos los individuos; cada vez que se cambia de un IV largo a un IV menor, hay un incremento en la tasa de respuesta. Sucede un efecto contrario cuando se pasa de un IV corto a un IV mayor, ya que se presenta una disminución en la tasa de respuesta. Además se observa que en los sujetos M200 y M203 se presenta una mayor varianza en la tasa de respuesta cuando se encuentran en el IV20. Esto no sucede con el sujeto M201, ya que la condición en la cual presenta más variabilidad es en el IV 80. Respecto a este resultado surge la pregunta del porqué sucede este tipo de comportamiento en estos individuos, ya que como se ha enunciado anteriormente, entre en M200 y M203 no hay diferencias significativas entre cada una de la tasa de respuesta de los distintos IV s. A pesar de estas observaciones, se encuentra que en las primeras condiciones a las que fueron expuestos cada uno de los tres sujetos (cf., Figura 2), es cuando muestran una mayor varianza (cf., Figura 2, Figura 4 y Figura 6). Este comportamiento del sujeto M201 podría explicarse bajo el fenómeno de tasa condicionada o tasa cerrada, en el cual un sujeto que inicialmente responde a tasas demasiado elevadas siempre ha sido reforzado después de una serie de respuestas y no de una única respuesta, como es la intención del diseño. Esto usualmente deriva en que sea la propia tasa elevada de respuesta la que se convierta en una característica importante de la contingencia de reforzamiento (Sidman, 1973), haciendo que invariantemente se mantenga una tasa alta de respuesta, sin importar las manipulaciones del valor del IV. En los resultados intersujeto, mediante el análisis de los promedios de cada sujeto en un IV determinado, se observa que solo se presentan diferencias significativas (p<,05) con el sujeto M201, quien comenzó la fase experimental con un IV60 y como segunda condición es expuesto a un IV80 (los dos IV s más largos del experimento). Al igual que en todos los sujetos, como se mencionó anteriormente, cuando se cambia de condición de determinado IV a un IV más corto, se presenta un aumento en la tasa de respuesta. En el caso del sujeto M201 se presenta una tasa de respuesta mucho más alta que la de todos los sujetos, aunque con propiedades similares (como disminución en la tasa de respuesta). En términos generales, el orden en que fue presentado el intervalo no tiene que ver con el aumento o disminución de la tasa de respuesta y más bien se debe a la naturaleza del intervalo, concordando con el postulado de Ferster y Skinner (1957), en cuanto a la variación de la tasa de respuesta en los diferentes tipos de IV. Los resultados muestran que la tasa de respuestas de los sujetos M200 y M203, respecto a los mismos IV s, no presentaron diferencias a pesar de haber sido expuestos a las distintas series de IV s que variaban en orden. Este fenómeno, hasta cierto punto, estaría en desacuerdo con lo que tradicionalmente se afirma respecto a la relevancia de la historia del individuo en su comportamiento posterior. Por ejemplo, en Harris, Gharaei y Pincham (2011), se plantea que, por medio de condicionamiento clásico a un contexto, se pueden determinar las tasas de respuesta en una fase experimental posterior. Sin embargo, los resultados de este experimento mostraron que, sin importar las condiciones previas por las que pasaba el sujeto, su tasa de respuesta era igual a la de uno con experiencia bastante diferente. Gracias a que las tasas de respuesta muestran un patrón consistente en la medida en la que el valor del IV tiene un efecto sobre el comportamiento, se considera que el comportamiento bajo determinado IV es resistente al orden en el cual se presentan múltiples valores del mismo. De acuerdo con esto, el presente trabajo anuncia que el factor explicativo o resistente está relacionado con el comportamiento ante el valor de IV y no a factores de la experiencia que tienen que ver con la exposición a valores previos. (10)

7 REFERENCIAS Domjan, M. (2010). Principios de Aprendizaje y Conducta. 6a edición. México: Cengage. Farmer, J. (1963). Propieties of Behavior Under Random Interval Reinforcement Schedules. Journal of the Experimental Analysis of Behavior, 6(4), doi: / jeab ferster, C. B. & Skinner, B. F. (1957). Schedules of Reinforcement. Acton, MA: Copley Publishing Group. Harris, J. A., Gharaei, S., &Pincham, H. L. (2011). Response rates track the history of reinforcement times. Journal Of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 37(3), doi: /a Morse, W.H., & Skinner, B.F. (1957). A second type of superstition in the pigeon.american Journal of Psychology, 70, Sidman, M. (1973). Tácticas de investigación científica. Barcelona: Editorial Fontanella, S. A. Skinner, B. F. (1938). The Behavior of Organisms: an Experimental Analysis. Oxford, England: Appleton-Century. Skinner, B.F. (1951). How to teach animals.scientific American, 185, Tryon, W. W. (1982). A Simplified Time-Series Analysis for Evaluating Treatment Interventions.Journal of Applied Behavior Analysis,15(3), doi: / jaba (11)

8 L ABERINTO 13 / I-2013 ANEXOS Anexo 1. M200 Std. Deviation Std. Error Paired Samples Test Paired Differences 95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper t df Sig. (2-tailed) Pair 1 IV20 - IV Pair 2 IV20 - IV Pair 3 IV20 - IV Pair 4 IV60 - IV Pair 5 IV80 - IV Pair 6 IV40 - IV Anexo 2. M201 Std. Deviation Std. Error Paired Samples Test Paired Differences 95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper t df Sig. (2-tailed) Pair 1 IV20 - IV Pair 2 IV20 - IV Pair 3 IV20 - IV Pair 4 IV40 - IV Pair 5 IV40 - IV Pair 6 IV60 - IV Anexo 3. M203 Std. Deviation Std. Error Paired Samples Test Paired Differences 95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper t df Sig. (2-tailed) Pair 1 IV20 - IV Pair 2 IV20 - IV Pair 3 IV20 - IV Pair 4 IV40 - IV Pair 5 IV40 - IV Pair 6 IV60 - IV (12)