Las funciones del contexto en el aprendizaje asociativo

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1 FACULTAD DE HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LAS EDUCACIÓN UNIVERSIDAD DE JAÉN Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación Trabajo Fin de Grado Las funciones del contexto en el aprendizaje asociativo Alumno: Alicia Urriza Artero Tutor: Dpto: Prof. D. Juan Manuel Rosas Santos Psicología Octubre, 2014

2 ÍNDICE 1. Introducción Definición de contexto 9 3. Funciones del contexto en el aprendizaje asociativo Conclusión: cuál es el papel del contexto en el aprendizaje asociativo? Cronograma Referencias bibliográficas.28

3 Resumen Este trabajo trata de explicar cuáles son las funciones del contexto en el aprendizaje asociativo. La revisión de la literatura sugiere la existencia de dos funciones diferentes para el contexto. Una en la que el contexto actúa como señal asociándose directamente con la consecuencia, y otra en la que puede actuar como un modulador u occasion setter estableciendo una relación de control jerárquico sobre las asociaciones claveconsecuencia o respuesta-consecuencia. Se revisan trabajos que muestran cada una de estas dos funciones señalando las lagunas de la literatura. Específicamente, se señala la necesidad de encontrar pruebas directas e independientes de la función de occasion setter y la necesidad de determinar las condiciones y mecanismos por los cuales el contexto controla la recuperación de la información a través de una función u otra. Palabras clave: contexto, aprendizaje asociativo, asociación directa, occasion setter. 2

4 Abstract This paper tries to explain which the functions of context in associative learning are. The review of the literature suggests the existence of two different functions for the context. One in which the context act as a signal that is directly associated with the outcome, and another one in which it acts as an occasion setter establishing a hierarchical control relationship about cue-outcome or response-outcome associations. A set of works showing these two functions are reviewed, pointing out the gaps that appear in the scientific literature. Specifically, the need of finding direct and independent demonstrations of the context function as occasion setter is pointed out, as well as the need to establish the conditions and mechanisms by which the context controls retrieval of information. Key words: context, associative learning, direct association, occasion setter. 3

5 1. Introducción La asociación es uno de los mecanismos fundamentales del aprendizaje y la memoria. La asociación es, por una parte, un potente mecanismo para la modificación adaptativa de la conducta y la adquisición de conocimiento, y por otra, un importante principio organizador de la memoria (Aguado-Aguilar, 2001). De acuerdo con las teorías de formación de asociaciones, las regularidades en la presencia de dos eventos pueden resultar en la formación de una asociación entre la representación mental de esos eventos. Una vez que se ha formado esa asociación, la presencia de un evento no sólo activa la representación del evento que se está presentando, sino también la representación del evento asociado con él, lo que puede llevar a que se produzca un cambio en el comportamiento. Como ha de resultar obvio, éste es un elemento central en las teorías cognitivas del aprendizaje asociativo (e.g., Dickinson, 2012). La formación de asociaciones se ha explicado a través de distintas teorías. De hecho, la idea de asociación y de las condiciones para que éstas se formen ya se encontraba en Aristóteles. Sin embargo, es a partir de los años 70 del siglo XX cuando se establecen las teorías del aprendizaje que se podrían considerar modernas y en las que tratan de formalizarse las condiciones y mecanismos que dan lugar al establecimiento de asociaciones. A continuación resumiré brevemente algunas de las principales teorías asociativas que se han usado en la actualidad como explicaciones del condicionamiento, en incluso del aprendizaje predictivo/causal humano: Modelo de Rescorla y Wagner (1972). El modelo de Rescorla-Wagner fue creado por Robert A. Rescorla, psicólogo experimental americano de la Universidad de Pennsylvania y Allan R. Wagner, psicólogo estadounidense experimental y teórico del aprendizaje de la Universidad de Yale. Se trata de un modelo basado en la contigüidad y la sorpresa. Desde este modelo el aprendizaje se entiende como el establecimiento de conexiones entre las representaciones mentales de estímulos. La fuerza de estas conexiones entre representaciones mentales se denomina fuerza asociativa; así, la cantidad de fuerza asociativa que tenga un estímulo representa el grado en que ese estímulo está relacionado con el estímulo incondicionado (EI), o la medida en la que el sujeto considera que la causa potencial está relacionada con el efecto. Los cambios en esa fuerza asociativa, es decir, el aprendizaje, dependerán de la sorpresa. La sorpresa se 4

6 define operacionalmente como la diferencia entre lo que el sujeto recibe y lo que el sujeto espera. Cuando no haya sorpresa, no habrá aprendizaje. El aprendizaje se establecerá cuando la realidad desconfirme las expectativas del organismo, entendiéndose éste como un reajuste gradual entre lo que el sujeto espera a lo que el sujeto recibe, hasta que la discrepancia desaparece y el aprendizaje se interrumpe. Modelo atencional de Mackintosh (1975). Mackintosh (1975) observa algunos problemas en el modelo de Rescorla y Wagner (1972) como la incapacidad de explicar fenómenos como la inhibición latente, la irrelevancia aprendida, la renovación o la recuperación espontánea. Particularmente relevante desde el punto de vista de Mackintosh (1975) es el caso de la inhibición latente (Lubow y Moore, 1959), o el retraso en el condicionamiento que se produce cuando un estímulo condicionado (EC) ha sido preexpuesto sin el EI antes de comenzar los emparejamientos EC-EI durante el condicionamiento. El modelo de Rescorla y Wagner (1972) no puede predecir este fenómeno, dado que durante la preexposición no habría desconfirmación de las expectativas del sujeto (el EC no predice ninguna consecuencia y ninguna consecuencia aparece, por lo tanto no hay sorpresa). Mackintosh (1975) propone un modelo en el que se hace hincapié en los procesos atencionales como mediadores del fortalecimiento de las conexiones entre las claves y los resultados. El modelo propuesto por Mackintosh (1975) parte de varios supuestos; considera que la asociabilidad de la clave depende de la atención que se le preste y cambia con la experiencia. La asociabilidad de la clave aumentará en tanto en cuanto ésta sea mejor predictora del resultado que el resto de las claves presentes en la situación y disminuirá cuando sea una predictora igual o peor del resultado que el resto de las claves presentes. Este supuesto permite explicar la inhibición latente, al asumir que durante la exposición a la clave sin el resultado disminuirá la asociabilidad del EC, lo que dificultará su posterior asociación con dicho resultado, un fenómeno que no era capaz de explicar el modelo de Rescorla y Wagner (1972). Modelo atencional de Pearce y Hall (1980). El supuesto de que la atención que se le presta a una clave es mayor cuanto mejor predictora sea ésta no está exento de crítica. De hecho, Hall y Pearce (1979) encontraron que cuando un estímulo se convertía primero en un predictor de un EI débil, se retrasaba el condicionamiento de ese mismo EC con otro EI más intenso, justo el resultado opuesto al esperado desde el modelo de Mackintosh (1975). Esto llevó a Pearce y Hall (1980) a proponer un modelo que 5

7 sostenía justo lo contrario al modelo de Mackintosh (1975), que la asociabilidad de la clave va disminuyendo a medida que se establece la asociación clave-resultado. Cuanto peor predictora sea una clave de sus consecuencias más atención le prestaremos y viceversa, dejaremos de prestarle atención cuando estemos seguros de que la asociación existe, y pasaremos a procesarla de manera más automática. Teoría configuracional de Pearce (1987, 1994, 2002). Las teorías anteriores pueden denominarse elementales, en el sentido de que consideran que las asociaciones se establecen entre distintos elementos del ambiente que el sujeto percibe de manera independiente. Pearce (1987) toma una aproximación distinta. Considera que los animales contamos con un almacén sensorial transitorio de información de capacidad limitada que siempre está lleno. Cualquier representación que se encuentre en el almacén sensorial y vaya seguida por un resultado servirá como clave y se establecerá su representación en la memoria a largo plazo. La fuerza asociativa de esta representación aumentará con la experiencia posterior de emparejamientos entre esta misma representación y el EI gracias a una regla de aprendizaje similar a la del modelo de Rescorla y Wagner (1972). La respuesta del sujeto dependerá del parecido que tenga la configuración presente con la almacenada en la memoria a largo plazo asociada con el resultado. Existen dos conceptos a tener en cuenta, fuerza asociativa propia y fuerza asociativa generalizada. Aquellas configuraciones estimulares que se asocien directamente con el resultado terminan ganando fuerza asociativa propia; por otra parte, las configuraciones estimulares también pueden tener fuerza asociativa generalizada dependiendo de su parecido con la configuración estimular asociada con el resultado. La fuerza asociativa neta de una clave será igual a la suma de su fuerza asociativa propia y la fuerza asociativa generalizada que tome prestada de otros estímulos parecidos. Dos supuestos más que merecen atención: 1) una clave sólo puede generalizar la fuerza asociativa que haya recibido por sus emparejamientos directos con el resultado; 2) al igual que con el modelo de Rescorla y Wagner (1972), el aprendizaje se interrumpe cuando la fuerza asociativa neta (la propia más la generalizada) alcanza la asíntota. Las teorías asociativas suponen que en una situación de aprendizaje de relaciones entre estímulos como el condicionamiento clásico o algunas formas de aprendizaje correlacional, los cambios en la magnitud de la respuesta condicionada o en los juicios de contingencia reflejan cambios en el fortalecimiento de la asociación entre las representaciones mentales de la clave y el resultado, cambios que dependen de que la 6

8 clave y el resultado sean procesados conjuntamente (Dickinson, 1980). Las teorías descritas se han seleccionado por el respaldo empírico que han obtenido y por ser las más utilizadas en el ámbito de los estudios de aprendizaje y condicionamiento, y cuyos principios generales se encuentran en la base de otras teorías asociativas (véase por ejemplo, Miller y Matzel, 1988; Van Hamme y Wasserman, 1994, entre otras). Todas ellas coinciden en pretender instaurarse como una regla que determina de qué manera se establece la asociación entre dos estímulos, bien sean dos estímulos independientes (el Estímulo Condicionado, EC y el Estímulo incondicionado, EI), bien entre una configuración estimular y el EI (e.g., Rosas, García y Callejas, 2006). Sin embargo, estas asociaciones directas no son las únicas que un animal puede establecer. En ocasiones, los animales establecemos relaciones entre estímulos jerárquicas, en las que la asociación entre dos estímulos (o entre una respuesta y una consecuencia), depende de la presencia de un tercer estímulo que determina si dicha asociación directa está en efecto o no lo está, es lo que se conoce como presentador de la ocasión, modulador, u occasion setter (e.g., Holland, 1983, 1992). Estas relaciones jerárquicas o moduladoras del contexto se refieren a los occasion setters o moduladores que han sido ampliamente estudiados particularmente por Peter Holland (1983, 1992; Swartzentruber, 1995). Un modulador es un tipo de estímulo condicionado que modula la respuesta provocada por un segundo estímulo condicionado en lugar de provocar simplemente el comportamiento por sí mismo. En lugar de ser asociado al estímulo incondicionado, el modulador parece activar la asociación entre el otro estímulo condicionado y el estímulo incondicionado. Generalmente se estudia en los procedimientos en los que un EC "objetivo" se asocia con el EI en unos ensayos pero se presenta sin el EI en los demás. El modulador positivo marcaría los ensayos en los que el EC y el EI se presentan juntos, mientras que el modulador negativo haría lo contrario, marcar los ensayos en los que un EC que se presenta habitualmente con el EI, se presenta sin él en presencia del modulador (e.g., Bouton, 2010). En este trabajo me voy a centrar en este tipo de aprendizaje, el aprendizaje asociativo, o el amplio término que hace referencia a un tipo de aprendizaje básico que es estudiado en seres humanos y animales. A lo largo del siglo pasado y el comienzo del actual, el 7

9 condicionamiento clásico e instrumental, formas de estudio experimental del aprendizaje asociativo por excelencia, se convirtieron en herramientas esenciales para el estudio sobre cómo los organismos aprenden sobre su medio ambiente, así como para entender algunos de los mecanismos neurobiológicos que subyacen a éste. En el condicionamiento clásico (o pavloviano), los animales aprenden sobre los eventos que se producen en su entorno y que son independientes de su conducta. Por ejemplo, en el condicionamiento pavloviano del miedo, las ratas pueden aprender que la presentación de una señal auditiva (por ejemplo, un tono) predice la aparición de un estímulo aversivo, como una leve descarga en la pata. En el condicionamiento instrumental (u operante), el propio comportamiento de la rata produce el reforzador o actúa sobre el medio para que la consecuencia aparezca o no aparezca. Por ejemplo, las ratas entrenadas para presionar una palanca para obtener una bolita de comida como reforzador establecen un aprendizaje instrumental en el que la relación se establece entre la respuesta de presión de palanca y la obtención de la comida. El aprendizaje asociativo puede ser utilizado como una herramienta para entender cómo funciona la memoria en los seres humanos y animales. La mayor parte de la investigación ha descubierto similitudes en los procesos básicos de aprendizaje entre los seres humanos y los animales. Sin embargo, en este trabajo voy a ir un paso más allá y focalizar mi interés en lo que ocurre con la recuperación del aprendizaje asociativo una vez que éste se ha establecido. El aprendizaje nunca tiene lugar en el vacío, siempre tiene lugar en presencia de un estímulo de fondo o de claves contextuales (e.g., Rosas, Todd y Bouton, 2013). El objetivo de este trabajo está en determinar cuáles son las funciones que cumplen estas claves contextuales para la recuperación de la información y el control de la conducta del individuo. En resumen, el aprendizaje asociativo puede definirse como un cambio en el comportamiento que es debido a la presencia de dos eventos (De Houwer, Barnes- Holmes y Moors, 2013). El cambio observado en el comportamiento depende no sólo de la naturaleza de los eventos o la regularidad que se une a ellos, sino también del contexto en el que ocurren los eventos (De Houwer, 2011; De Houwer et al., 2013). Será precisamente en este último aspecto, en el control contextual de la conducta, en el que me centre en este trabajo. Comenzaré por avanzar una definición de lo que se ha entendido por contexto en la literatura, antes de centrarme en las distintas funciones que éste juega a la hora de recuperar la información. 8

10 2. Definición de contexto A la hora de aproximarnos al papel del contexto en el aprendizaje asociativo conviene comenzar por una definición de lo que se entiende por contexto. Una visión general de la literatura muestra que una definición precisa del término es necesaria, y sin embargo no fácil de obtener, dado que los mismos estímulos utilizados como contextos en algunos estudios (por ejemplo, Vansteenwegen et al., 2005), se han utilizado como señales objetivo en otros (Hovland, 1937), tal y como señalan Rosas, Callejas-Aguilera, Ramos-Álvarez y Abad (2006). Algunos autores como Urcelay y Miller (2014) definen el contexto como un complejo de estímulos, extendidos en el espacio y el tiempo, y estos estímulos pueden emanar del exterior (mundo exterior) y/o de fuentes internas (el estado interno de un organismo). Esto es similar a lo propuesto por Fanselow (2007), que lo consideraba un conjunto único de propiedades estimulares que varía debido a la exploración y cambios en la atención del organismo. Lo que siempre hay que tener en cuenta es que ese estímulo o circunstancia es donde tiene lugar un evento, como indicó Roediger (2007), idea que también recoge Smith (2007) añadiendo que no hay un único contexto sino muchos, se refiere a todo lo que nos rodea That which surrounds. Eich (2007) le da un giro más y define el contexto desde el punto de vista emocional como algo interno, algo como el estado de ánimo, haciendo referencia a la Memoria dependiente del estado de ánimo. En líneas similares a las descritas, Bouton (2010) define el contexto como los estímulos de trasfondo proporcionados por el aparato o habitación donde ocurre el experimento y por el estado interno del organismo. Para aproximarnos a una definición del contexto en una situación experimental de aprendizaje, se va a establecer el término en función de tres perspectivas diferentes, estructural, funcional y operacional, aunque en este trabajo me centraré en la definición estructural, en tanto en cuanto es la más general y menos ambigua, aunque no exenta de dificultades dado que la definición se estructura en función del punto de vista del experimentador que puede o no puede coincidir con el punto de vista del individuo inmerso en la situación de aprendizaje. Desde un punto de vista estructural, el contexto se define como los estímulos proporcionados por la situación experimental, que rodean el estímulo objetivo sobre los cuales el individuo tiene que aprender. Los contextos pueden ser internos (por ejemplo, 9

11 Overton, 1964), externos (por ejemplo, Bouton y Ricker, 1994), temporales (por ejemplo, Pavlov, 1927; Rosas & Bouton, 1998), y asociativos (por ejemplo, García Gutiérrez y Rosas, 2003a). Por tanto, el contexto se refiere a todos los aspectos de un ambiente experimental que están presentes junto con el EC o el material objetivo que se ha de aprender, pero que no forman parte de éste (Vila y Rosas, 2005). Desde el punto de vista funcional, el contexto se usa para hacer referencia a cualquier estímulo que influye en el control que ejercen otros estímulos (e.g., EC). Se hace preciso distinguir entre contexto incidental y contexto intencional (Baddeley, 1992). La diferencia básica entre estas dos formas de contexto es el tipo de procesamiento que reciben. En la mayoría de los estudios que versan sobre la memoria animal y humana el contexto cumple un papel incidental, definido como el conjunto de estímulos ambientales que está presente durante la ejecución o el procesamiento de la tarea experimental, pero que es secundario a éstos. Sin embargo, en algunas investigaciones el contexto toma un papel distinto, adopta una función principal. Se entrena a los sujetos para que realicen distintas tareas en contextos diferentes, por lo que los estímulos contextuales se convierten en estímulos discriminativos y por tanto entran a formar parte de dicho entrenamiento. De esta forma se da al contexto un papel significativo y recibe un aprendizaje intencional (Vila y Rosas, 2005). Tomando ambos enfoques juntos, Rosas et al. (2006) proponen una definición operacional del contexto, suponiendo que los contextos incluyen todos los estímulos de fondo que son irrelevantes para la tarea y que son ignorados por los participantes hasta que la tarea se vuelve ambigua. Aunque esta definición tampoco es satisfactoria, dado que como veremos más adelante, un contexto irrelevante también puede controlar la ejecución en situaciones aparentemente sin ambigüedad (en el sentido de que las claves siempre significan los mismo), si bien esto ocurre sólo al inicio del entrenamiento, cuando previsiblemente la situación es más ambigua (e.g., León, Abad y Rosas, 2011). 10

12 3. Funciones del contexto en el aprendizaje asociativo: Uno de los objetivos de muchos estudios de aprendizaje asociativo en humanos y no humanos ha sido entender qué papel, si hay alguno, juega el contexto en el aprendizaje (e.g., Rosas, Todd, Bouton, 2013). Como se señalaba anteriormente, en este trabajo se pretende revisar y analizar las distintas funciones que puede jugar el contexto en el aprendizaje asociativo. Se entienden por funciones del contexto los papeles que éste desempeña en el aprendizaje, es decir, su propia capacidad de actuar implícitamente en este último. La función fundamental del contexto es favorecer o condicionar la recuperación de la información y esto lo puede realizar de dos maneras diferentes: 1) estableciendo asociaciones directas con la consecuencia o con la respuesta que dé el sujeto bien de manera individual, o como parte de una configuración estimular que incluye los estímulos condicionados o las claves predictivas o causales (e.g., Rescorla y Wagner, 1972); 2) o estableciendo una asociación jerárquica o de tipo modulador u occasion setter (e.g., Holland, 1992), En los siguientes párrafos describiremos con detalle cada una de esas funciones, presentando algunos resultados de la literatura que muestran cómo se han detectado y estudiado cada una de ellas. 3. a. Asociación directa contexto-consecuencia En la primera función el contexto se asocia directamente con las consecuencias, es decir, el contexto actúa como señal, bien incluyendo en una configuración única la señal y todo lo que la rodea, bien de manera independiente y compitiendo con otras señales por la predicción de la consecuencia, tal y como se observa en la figura 1. Este primer rol se refiere a un estímulo que desencadena el comportamiento directamente (Bouton, 2010). Aquí el contexto es meramente un estímulo más que provoca comportamientos directamente, como la campana había suscitado salivación en los experimentos originales de Pavlov una vez que se asoció con un estímulo incondicionado de comida (el EI). Por ejemplo, en el condicionamiento del miedo, los contextos en los que los animales han recibido un choque eléctrico leve provocarán una respuesta de congelación, que se entiende como una respuesta condicionada de miedo a un contexto asociado con la descarga (por ejemplo, Fanselow, 1980). 11

13 Figura 1. Asociaciones directas Contexto-Consecuencia. El enlace (a) representa la asociación directa EC-EI, mientras que el enlace (b) representa la asociación directa contexto-ei que compite con la primera. El tercer enlace (c) representa una asociación entre la configuración Contexto-EC con la consecuencia (EI). Además de producir el comportamiento por sí mismo, un contexto que se asocia con un EI también puede competir con el aprendizaje o los juicios sobre ECs que ocurren en ellos. Por ejemplo, en un número de experimentos influyentes, Rescorla (1968) demostró que los animales son sensibles no sólo a la probabilidad del EI en presencia del EC, sino también a la probabilidad del EI en su ausencia. Cuando las dos probabilidades eran iguales, no había respuesta condicionada al EC. Las teorías de condicionamiento que siguieron a experimentos de Rescorla (Rescorla y Wagner, 1972; Mackintosh, 1975; Pearce y Hall, 1980; Wagner, 1981) han asumido que cuando un EI se produce en ausencia del EC, en realidad ocurre en presencia de estímulos contextuales, compitiendo éstos en la fuerza asociativa con los otros ECs presentes en la situación. Hay muchos ejemplos en la literatura en los que los contextos desempeñan esta función. En los siguientes párrafos me centraré en la descripción de un ejemplo reciente en el que dicha función se demuestra a partir de distintas manipulaciones experimentales. 12

14 Un ejemplo experimental. León et al. (2011) Como muestra del papel de la asociación directa contexto-consecuencia en el control de la información he seleccionado el artículo Context outcome associations mediate context-switch effects in a human predictive learning task (León et al., 2011) en el que se demuestra cómo un contexto irrelevante puede jugar el papel de estímulo predictivo en competición con las claves objetivo en el aprendizaje predictivo humano. En este trabajo se recogen 4 experimentos que intentan analizar el papel de los contextos en la recuperación de la información después de diferentes niveles de entrenamiento en aprendizaje predictivo humano. En estos experimentos, los participantes fueron entrenados en una situación en la que tenían que predecir si diferentes señales (nombres de alimentos) iban seguidas por una consecuencia (diarrea) en contextos diferentes (restaurantes) (véase por ejemplo, García-Gutiérrez y Rosas, 2003b; Rosas y Callejas-Aguilera, 2006). En todos los experimentos dos señales objetivo X e Y, fueron entrenadas en dos contextos diferentes. La señal X fue consistentemente seguida por la consecuencia en el contexto A, mientras que la señal Y fue seguida por la ausencia de la consecuencia en el contexto B. Después, ambas claves fueron probadas en el contexto en el que la señal fue entrenada. En el primer experimento, dos grupos de participantes recibieron entrenamiento en el que una señal fue seguida por un resultado en el contexto A (X +), mientras que otra señal se presenta sin resultado en el contexto B (Y-). Los Grupos 4 recibieron cuatro ensayos de entrenamiento con cada señal, mientras que los Grupos 18 recibieron 18 ensayos de entrenamiento con cada clave. Los experimentos piloto encontraron que el 90% de los participantes mostraban un mayor nivel de respuesta en el Ensayo 4 que en el Ensayo 1, mientras que el 95% de los participantes mostraban un rendimiento constante en el Ensayo 18 con este procedimiento. En una prueba posterior, la señal reforzada X (Experimento 1a) y la señal Y no reforzada (Experimento 1b) fueron probadas en el mismo contexto en el que fueron entrenadas (A para X y B para Y) y en el contexto alternativo (B para X y A para Y). De acuerdo con los resultados reportados por León et al. (2010) en el condicionamiento instrumental humano, el efecto del cambio de contexto debería aparecer después del 13

15 entrenamiento corto (Grupos 4) y desaparecer cuando el entrenamiento se incrementara (Grupos 18). Figura 2. La media de los juicios predictivos dadas por los participantes en los grupos 4 y 18 (recibiendo 4 y 18 ensayos de entrenamiento, respectivamente) cuando las claves X (panel superior) e Y (panel inferior) se pusieron a prueba en el mismo contexto de entrenamiento (Same) o en el contexto alternativo (Different) en los Experimentos 1a (panel superior) y 1b (panel inferior). Las barras de error indican el error estándar de la media. Tomado de León et al. (2011) con permiso de los autores. Efectivamente, estos fueron los resultados que se encontraron. Tal y como aparece recogido en la figura 2, el efecto del cambio de contexto aparecía con entrenamiento corto y desaparecía con entrenamiento largo. Pero además, el diseño de estos experimentos permite probar la explicación de los efectos del cambio de contexto en términos de asociaciones directas entre el contexto y el resultado. Si los contextos juegan el papel de predictores directos de los resultados en algún momento al principio 14

16 del entrenamiento, entonces el cambio de contexto desde un contexto excitatorio (A) a un contexto en el que nunca se ha presentado el resultado (B) debería producir una disminución en el rendimiento y viceversa. Efectivamente, esto es lo que ocurrió, la respuesta en el contexto A fue siempre mayor que en el contexto B independientemente de la clave que se probara en ellos (X o Y, véanse los paneles superior e inferior de la figura 2). En otras palabras, para la clave X el cambio de contexto produjo un deterioro en la actuación, mientras que para la clave Y el cambio de contexto conllevó un aumento en la respuesta. El Experimento 2 se llevó a cabo con dos objetivos. En primer lugar, se trató de replicar los resultados combinados de los grupos 4 del experimento 1a y 1b. Además, el Experimento 2 comprobó la idea de que el efecto del cambio de contexto al principio del entrenamiento fuera causado por la formación de asociaciones directas entre el contexto y el resultado (por ejemplo, Mackintosh, 1975; Pearce, 1987; Rescorla & Wagner, 1972). Los participantes fueron asignados al azar a los grupos OA y OAB a su llegada al laboratorio (OA: consecuencia sólo en el contexto A; OAB: consecuencia en los contextos A y B). Si el efecto de cambio de contexto estaba basado en asociaciones entre el contexto y la consecuencia, este efecto debiera desaparecer en el grupo OAB, pues ambos contextos estarían igualmente relacionados con la consecuencia y el cambio de uno a otro durante la prueba no tendría consecuencias. Los resultados combinados de los Grupos 4 a través de los experimentos 1a y 1b se replicaron en el grupo OA; es decir, se encontró lo mismo que en los grupos 4 de la figura 2 arriba. Se observó una disminución en los juicios a la señal reforzada (X) cuando se probó fuera del contexto del entrenamiento, y un aumento en los juicios a la señal objetivo no reforzada cuando se puso a prueba dentro de un contexto en el que la señal X había ido seguida por el resultado. De acuerdo con lo esperado, no se encontraron efectos del cambio de contexto cuando el resultado se presentó en ambos contextos (Grupo OAB). Estos resultados están de acuerdo con una interpretación asociativa de los efectos del cambio del contexto después de un entrenamiento corto en aprendizaje predictivo humano (véase, por ejemplo Mackintosh, 1975), donde los contextos forman asociaciones directas con los resultados. El experimento 3 fue un experimento de control en el que se trataba de perfilar el tipo de asociaciones que se establecían entre las claves y las consecuencias en este diseño. El 15

17 diseño del experimento 3 fue idéntico al utilizado en el Experimento 2, excepto en la prueba. Durante la prueba, se llevó a cabo un ensayo con cada uno de los dos estímulos compuestos (XY y XN) en el contexto A, con el objetivo de comprobar si el estímulo Y, el estímulo no reforzado, adquiría propiedades inhibitorias durante ese entrenamiento. El hecho de que Y redujera más la respuesta al estímulo X (ensayos XY), de lo que lo hizo un estímulo nuevo (ensayos XN) confirmó que Y adquiría propiedades inhibitorias en este entrenamiento. Los resultados combinados de los experimentos 1, 2 y 3 están de acuerdo con la idea de que los contextos desarrollan asociaciones excitatorias con la consecuencia anunciada por una señal temprana en el entrenamiento. Estas asociaciones contexto-resultados interactúan con las asociaciones entre las señales y las consecuencias, lo que facilita el aprendizaje de la inhibición de las señales no reforzadas. Según esta idea, sería de esperar que la presencia o ausencia del efecto del cambio de contexto fuera fácilmente manipulable modificando la fuerza asociativa relativa de los contextos empleados una vez terminado el entrenamiento. El Experimento 4 se llevó a cabo para poner a prueba este último supuesto manipulando de forma diferencial el valor asociativo de los contextos. Los participantes fueron asignados al azar a los grupos OAB, OAB_B, y OAB_AB conforme su llegada al laboratorio. El valor asociativo de los contextos se manipuló a través de la extinción diferencial de los contextos, de tal manera que una vez presentada la consecuencia en los dos contextos se extinguió sólo uno de los contextos (OAB_B) o ambos (OAB_AB). De acuerdo con la idea de que el efecto de cambio de contexto dependía de la asociación entre el contexto y la consecuencia, el efecto debiera de aparecer sólo cuando la relación fuera asimétrica, esto es, cuando uno de los contextos permanecía asociado con la consecuencia y el otro no. Este caso se daba sólo en el grupo OAB_B, donde la extinción de B debiera dejar a A con mayor fuerza asociativa, permitiendo la manifestación del efecto de cambio de contexto. Esto fue lo que ocurrió, el efecto de cambio de contexto apareció en el contexto OAB_B y no en ninguno de los otros. Los resultados de estos experimentos sugieren, en primer lugar, que los efectos del cambio de contexto en la mera adquisición en aprendizaje predictivo humano pueden depender del nivel de entrenamiento, siendo más probable que aparezca al principio del entrenamiento que cuando éste aumenta. Y en segundo lugar, estos experimentos 16

18 sugieren que los efectos del cambio de contexto en esta situación se basan en asociaciones directas entre el contexto y el resultado. 3. b. El contexto como modulador u ocassion setter Otro papel que ha sido asignado al contexto proviene de la literatura de la memoria en lugar de la literatura del aprendizaje: el contexto es un estímulo que apoya y modula la recuperación de la memoria. La memoria tanto en los seres humanos como en animales es mejor cuando el contexto que está presente durante la prueba coincide con el contexto que estuvo presente durante el aprendizaje, es decir, en la fase de entrenamiento (Tulving y Thompson, 1973). Por lo tanto, un cambio de contexto lleva a un fallo en la recuperación, una de las más importantes causas de olvido. En principio, este mecanismo predice que el cambio de contexto después del condicionamiento debilitará la respuesta condicionada al EC (Smith, 1979). Figura 3. Control jerárquico de la relación EC-EI por el contexto. El contexto juega aquí el papel de un modulador u occasion setter, de tal manera que las conexiones inhibitorias o excitatorias entre el EC y el EI dependen de que el contexto esté presente o no. En muchas ocasiones los efectos del cambio de contexto no pueden explicarse por asociación directa con las consecuencias, dado que el diseño experimental conlleva una exposición equivalente a contextos y consecuencias. En esas circunstancias el contexto parece más probable que juegue un papel de control jerárquico sobre la relación clave consecuencia. Esta última función del contexto puede estar relacionada con la función 17

19 de recuperación de la memoria, pero en lugar de simplemente entrar en una asociación simple con el EC o EI, el contexto puede llegar a ser la señal u occasion setter para la relación entre éstos tal y como se muestra en la figura 3. Este papel del contexto se vuelve importante cuando el EC se asocia con diferentes eventos en diferentes fases del experimento (por ejemplo, como en la extinción). En este tipo de situación, el contexto aparece para elegir entre dos asociaciones disponibles del EC (EC-EI y EC no EI) y así eliminar la ambigüedad del significado actual del EC. En esta ocasión, el contexto actúa como un occasion setter. Éste hace referencia a la propiedad de un estímulo, el cual por sí mismo no provoca una respuesta condicionada, sino más bien modula la respuesta a un EC. Cuando el contexto actúa como tal, la renovación puede ocurrir sin evidencia independientemente de las asociaciones excitatorias entre el contexto A y el EI, o inhibitorias entre el contexto B y el EI (Bouton y Swartwentruber, 1986). Las características del occasion setter son (véase Holland, 1992; Swartwzentruber, 1995): - El papel de presentador de la ocasión no aparece cuando la característica y el objetivo aparecen simultáneamente (entonces la asociación es directa), pero sí cuando el inicio de la característica precede al inicio del objetivo en al menos 10 segundos (Holland sugiere que eso hace al estímulo menos saliente y parece que esto puede ser determinante a la hora de que el estímulo se convierta en occasion setter). - Un occasion setter puede elicitar respuestas directamente a pesar de su capacidad adicional de establecer la ocasión de respuesta al objetivo. - Relacionado con lo anterior, la función de occasion setter no se extingue, es una relación independiente de la relación que pueda tener el modulador en cuestión con otra consecuencia, con lo que emparejarlo con ella o presentarlo solo no afectará a su papel como occasion setter. - Las capacidades moduladoras del estímulo se transfieren sólo a estímulos que hayan sido a su vez modulados. Esto es, si un sonido anuncia la relación entre una luz y una consecuencia, ese sonido podrá controlar igualmente la relación entre una campana y una consecuencia que esté modulada por un flash. 18

20 El paradigma de la función moduladora del contexto es la extinción, esto es, la presentación del EC sin el EI después de que la asociación EC-EI ha sido establecida previamente. Algo sucede en extinción que hace al contexto relevante. Una idea temprana fue que la extinción implica aprendizaje inhibitorio, y que la inhibición condicionada al EC puede ser más específica del contexto que la simple excitación (Bouton, 1993). La hipótesis fue probada y se rectificó rápidamente en varios experimentos, dado que la inhibición condicionada se transfería entre contextos tan fácilmente como la excitación condicionada (por ejemplo, Bouton & Nelson, 1994; Nelson & Bouton, 1997; Nelson, 2002). Otra idea temprana fue que la extinción es específica del contexto porque es la segunda cosa aprendida sobre el EC (Bouton, 1993). Nelson (2002) confirmó el hecho de que si el "significado" del EC es excitatorio o inhibitorio es menos relevante que si la excitación o la inhibición fue la primera o la segunda cosa aprendida sobre el EC. En cualquier caso, cuando fue la primera aprendida, el significado transfirió perfectamente los contextos; cuando fue la segunda cosa aprendida, no lo hizo. En consonancia con esta posibilidad, sabemos que en diseños de contracondicionamiento en el cual un EC primero está emparejado con la descarga y luego con bolitas de comida (o viceversa), el condicionamiento de miedo o el condicionamiento apetitivo son más específicos de contexto cuando se encuentran en la segunda posición (Peck y Bouton, 1990). Es como si el sistema de aprendizaje y memoria codificara la segunda cosa aprendida sobre un estímulo como una excepción a la regla condicional del contexto específico. Bouton (1994) sugiere algunos motivos funcionales por los cuales el sistema de aprendizaje y memoria se podrían haber desarrollado de esta manera. El tratamiento de la extinción parece motivar al animal a prestar atención al contexto (Bouton, 1997). También sabemos que después de la extinción en un contexto (por ejemplo, contexto B), el contexto en el que el EC originalmente estaba condicionado (por ejemplo, contexto A) ahora también controla el funcionamiento del EC (Harris, Jones, Bailey y Westbrook, 2000): después de la extinción, hay menos respuesta al EC en el contexto original (A) que en un contexto neutro (C). Por lo tanto, la extinción parece aumentar la atención a otros contextos además del contexto en el que se produzca ésta. La posibilidad ha sido ampliamente confirmada en experimentos de aprendizaje predictivo con seres humanos (Rosas y Callejas-Aguilera, 2006; véase también Rosas et al., 2006). En un experimento, cada participante estuvo involucrado en dos tareas de aprendizaje predictivo independientes y muy diferentes las cuales se produjeron cada una en diferentes contextos. En una tarea, 19

21 alimentos ficticios se emparejaron con malestar gástrico en un conjunto de contextos (restaurantes ficticios) y en la otra tarea, productos de la huerta de diferentes colores harían que las plantas florecieran y crecieran en otra serie de contextos (granjas diferentes). Siempre que la extinción fue experimentada en la primera tarea de aprendizaje, las asociaciones de clave-resultado en la segunda tarea con señales completamente diferentes, resultados y contextos fueron juzgados ser más débiles cuando se cambiaba el contexto. Sin extinción en la primera tarea, no había ninguna especificidad de contexto en el segundo. Así, la extinción, o más generalmente una situación donde nuevos aprendizajes sustituyen a un antiguo aprendizaje (Nelson y Callejas-Aguilera, 2007), introduce sorpresa o ambigüedad y esto hace que el organismo preste atención a todos los contextos (véase Bernal-Gamboa, Callejas- Aguilera, Nieto y Rosas, 2013; Bernal-Gamboa, Rosas y Callejas-Aguilera, 2014). Aunque la idea de la ambigüedad y de la atención al contexto como explicación esencial de por qué aparece el efecto de contexto no implica un mecanismo concreto de aprendizaje, ni una función específica del mismo, sí se ha desarrollado principalmente en el marco de los estudios de extinción, donde parece que el contexto puede jugar con mayor probabilidad un papel modulador (Bouton y Swartzentruber, 1986). En los siguientes párrafos presentaré un ejemplo de un estudio experimental en el que el efecto de cambio de contexto no puede explicarse por asociaciones directas contextoconsecuencia. Un ejemplo experimental. García-Gutiérrez y Rosas (2003b) Un artículo donde puede observarse este papel modulador del contexto es en el de Recuperación de la relación clave-consecuencia por el cambio de contexto después de la interferencia en aprendizaje causal (García-Gutiérrez y Rosas, 2003b), los autores describen dos experimentos que resumo a continuación. El objetivo fundamental de estos experimentos fue comprobar si se podía encontrar renovación en una tarea de interferencia retroactiva en aprendizaje causal similar a la encontrada por Rosas, Vila, Lugo y López (2001). Los experimentos que se presentan en este artículo buscan extender los resultados obtenidos por estos autores a una tarea similar pero en la que el registro de respuesta se realiza ensayo a ensayo además de al final de cada fase y se extreman las condiciones de control. Aunque Rosas et al. (2001) igualaron la exposición a los contextos a lo largo del entrenamiento, no igualaron la 20

22 exposición a las consecuencias entre fases ni entre contextos. Así, las propias consecuencias podrían haber sido codificadas como parte del contexto donde se presentaban los estímulos, dificultando la interpretación de los resultados obtenidos por estos autores. También, por lo que veíamos en el apartado previo, la exposición desigual a las consecuencias en los distintos contextos podría llevar a que la explicación de cualquier efecto de cambio de contexto estuviera basada en las asociaciones entre el contexto y la consecuencia, una interpretación distinta a las asociaciones jerárquicas que en la literatura se le han atribuido a muchos de los efectos de cambio de contexto (e.g., Bouton, 1993). En estos experimentos se utiliza un diseño que iguala la exposición a las consecuencias a lo largo de las distintas fases y en los diferentes contextos, de tal modo que el poder predictivo de los dos contextos utilizados con respecto a las consecuencias es idéntico y por tanto las asociaciones contexto-ei no deberían afectar a la respuesta de los participantes. El diseño concreto estuvo basado en el que previamente utilizaran García- Gutiérrez y Rosas (2003c) para desarrollar con éxito una situación de interferencia retroactiva. Esta tarea consistía en el emparejamiento entre un alimento y un trastorno gastrointestinal (A+) y posteriormente entre ese mismo alimento y un trastorno incompatible (A*). La relación percibida por los participantes se evaluaba a partir de un juicio de probabilidad y la relación de interferencia debía manifestarse mediante una inversión de estos juicios entre la fase inicial y la fase de interferencia, de modo que al final del entrenamiento los participantes juzgasen A como causante de * y no de +, es decir, prevaleciendo la segunda información adquirida sobre la información original. Se esperaba que un cambio de contexto después de la segunda fase atenuara el efecto de interferencia mostrando una recuperación de la relación originalmente establecida independientemente de que ese cambio supusiera el regreso al contexto original de adquisición (Experimento 1) o simplemente el abandono del contexto de interferencia (Experimento 2). En el primer experimento, se crearon dos grupos: XYX, donde la adquisición tuvo lugar en el contexto X y la interferencia en el contexto Y, regresando al contexto X durante la prueba y XXX, donde adquisición, interferencia y prueba transcurrieron en el contexto X. Ambos grupos recibieron el tratamiento de interferencia A+ A*. Los resultados que se esperaban era que el regreso al contexto de adquisición tras la interferencia renovara 21

23 la actuación acorde a la información recibida en la adquisición en el grupo XYX, en comparación con el grupo XXX, que, al no recibir cambio de contexto, debería mostrar una actuación acorde a la fase de interferencia. Este primer experimento encuentra un efecto de renovación XYX tal y como predice la teoría de la recuperación de Bouton (1993). Aunque en este tipo de renovación se confunde el efecto del abandono del contexto de interferencia con la vuelta al contexto de adquisición. Los resultados del experimento 1 son hasta cierto punto ambiguos en su interpretación del efecto de renovación. Cabe la posibilidad de que los participantes hayan formado una configuración específica clave-consecuencia durante la adquisición que nunca hubiera estado sujeta a interferencia en sí misma (dado que el cambio de contexto durante la interferencia supuso en realidad un cambio de configuración de acuerdo con esta interpretación). Así, la renovación encontrada en el experimento anterior podría ser en realidad la recuperación de una relación que nunca estuvo sujeta a interferencia y en la que el contexto juega un papel similar al descrito en el apartado previo. En el experimento 2, adquisición e interferencia se realizaron en el mismo contexto. La prueba se llevó a cabo en dos contextos distintos tanto al final de la adquisición como al final de la interferencia. En este caso, se empleó un diseño intrasujeto en el que todos los participantes recibieron entrenamiento con la relación A+ seguido por entrenamiento con la relación A* en el contexto X. El estímulo B se presentó emparejado sólo con la consecuencia * durante la fase de adquisición y sirvió como estímulo de control. Se realizó una prueba en los contextos X e Y entre las fases de adquisición e interferencia y otra idéntica tras la fase de interferencia. No se esperaba encontrar diferencias entre la actuación en ambos contextos en la prueba realizada tras la adquisición, dado que ambos estaban igualmente relacionados con las dos consecuencias. Sin embargo, si la explicación de renovación propuesta desde la teoría de la recuperación es correcta, entonces el abandono del contexto de interferencia debería producir una recuperación de la información original equivalente a la encontrada en el experimento 1, esto es, la prueba en el contexto Y debería dar lugar a una renovación de la actuación acorde con la relación A+ originalmente aprendida. 22

24 Figura 4. Diferencia media de los juicios de probabilidad (PC1-PC2) relativos a los estímulos A (experimental) y B (control) obtenidos tras la prueba realizada en los contextos X e Y inmediatamente después de la fase de adquisición (panel superior) e inmediatamente después de la prueba (panel inferior). Como podemos ver en el panel superior de la figura 4, las diferencias resultaron igualmente positivas para ambos estímulos independientemente del contexto donde se realizara la prueba, sugiriendo que el cambio de contexto no afectó a lo aprendido durante la fase de adquisición y al mismo tiempo replicándose los resultados obtenidos en el experimento 1. Lo más interesante es lo que ocurrió en la prueba, reflejado en el panel inferior de la figura 4. Las diferencias medias resultaron negativas para el estímulo A mientras que continuaron siendo positivas para el estímulo B cuando la prueba se realizó en el contexto de adquisición e interferencia (contexto X). Sin embargo, cuando la prueba se realizó en el contexto Y las diferencias para el estímulo A alcanzaron un valor próximo a cero, mientras las diferencias correspondientes al estímulo B se mantuvieron positivas y constantes. 23

25 Se puede concluir que el cambio de contexto entre la interferencia y la prueba se traduce en una recuperación, al menos parcial, de la relación establecida entre el alimento y la primera consecuencia, o lo que es lo mismo reflejando el efecto de renovación XXY esperado. Encontrar este efecto supone un fuerte apoyo a la idea de que la recuperación de la información original se debe más a salir del contexto de interferencia que al regreso hacia el contexto de adquisición, tal y como sugiere Bouton (1993, 1994), confirmando los resultados obtenidos por Rosas et al. (2001) y extendiéndolos a un diseño intrasujeto en el que se controlan las relaciones contexto-consecuencias. Al controlar las relaciones contexto-consecuencia, el efecto de cambio de contexto que encuentran García-Gutiérrez y Rosas (2003b) no puede explicarse por asociaciones directas contexto-consecuencia, ni por el establecimiento de asociaciones entre la configuración contexto+clave y la consecuencia. Este efecto de cambio de contexto ha de deberse al establecimiento de una asociación jerárquica en la que el contexto juegue el papel de un modulador de la relación entre las claves y las consecuencias. Sin embargo, el papel del contexto como modulador en este experimento y en la mayor parte de los que hay en la literatura se deduce por exclusión, porque no se puede explicar de otra manera, pero no se demuestra que juegue un papel de ocassion setter, ni que el contexto cumpla al menos dos de las propiedades esenciales de los ocassion setters (Holland, 1992): 1) controlan la respuesta a los estímulos independientemente de su propia relación con la consecuencia; y 2) sólo transfieren su control a estímulos que han sido a su vez modulados por otros occasion setters. Éste es un tema que ha de considerarse pendiente de resolver en la literatura. 24

26 4. Conclusión: cuál es el papel del contexto en el aprendizaje asociativo? Existen diferentes teorías que explican los roles de los contextos durante el aprendizaje y la recuperación. Como se ha podido comprobar en varios estudios, el contexto puede desempeñar los papeles descritos anteriormente, es decir, el contexto puede actuar como señal asociándose directamente con la consecuencia (León et al., 2011), entrando así en competición con las otras claves presentes por la predicción del EI, o formando una configuración con ellas que se relaciona directamente con la consecuencia, o bien puede actuar como un modulador u occasion setter estableciendo una relación de control jerárquico sobre las asociaciones clave-consecuencia o respuesta-consecuencia (e.g., Bouton, 1993). Por tanto, los papeles del contexto no son excluyentes entre sí, sino que todos forman parte de las relaciones que éste puede establecer en cualquier situación del aprendizaje. Existe evidencia empírica que demuestra que el contexto puede actuar como una señal que se asocia directamente con la consecuencia, como hemos visto anteriormente en el artículo de León et al. (2011). Sin embargo, la función moduladora del contexto se ha comprobado de una forma indirecta, es decir, se deduce por exclusión, porque no se puede explicar de otra manera, pero no se demuestra que juegue un papel de ocassion setter, ni que el contexto cumpla las dos propiedades esenciales de los ocassion setters (Holland, 1992), particularmente la segunda, que recoge que sólo transfieren su control a estímulos que han sido a su vez modulados por otros occasion setters. Para poder concluir que el contexto actúa como modulador habría que realizar experimentos en los que el control contextual no se transfiriera a estímulos que no han sido entrenados en un contexto en el que no ha habido ocasión de que éste adquiera propiedades de occasion setter. Esos experimentos están todavía pendientes de realizarse en la literatura. En cualquier caso, los contextos pueden cumplir las dos funciones, y quizá incluso pudieran cumplirlas simultáneamente, estableciendo relaciones directas con la consecuencia y modulando la relación de otro estímulo con ella. Pero incluso si así fuera, una asignatura pendiente en esta línea de investigación es identificar las circunstancias que favorecen cada una de las formas posibles en las que los contextos pueden influenciar en el comportamiento adquirido. Una posibilidad es que los contextos influyen de diferente forma dependiendo de si alguien evalúa el papel del contexto en lo que está siendo aprendido inmediatamente o el papel del contexto en la 25