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2. Modularismo frente a interaccionismo:
Un debate productivo
Retomemos ahora los pasos que supuestamente sigue el sistema humano de procesamiento del lenguaje para descodificar la señal física —gráfica o sonora— hasta llegar a la comprensión de una oración. Básicamente estos pasos consisten en identificar fonemas o grafemas, agruparlos en palabras, establecer relaciones sintácticas, construir una representación semántica e integrar la información pragmática. Existen dos formas clásicas de concebir estos procesos, representada cada una de ellas por diferentes modelos teóricos. Una de estas concepciones, tal vez la más intuitiva, entiende que esas fases del procesamiento del lenguaje se llevan a cabo de forma serial, uno tras otro. Los diferentes pasos del proceso se comportarían como módulos cerrados —encapsulados— con un canal de comunicación unidireccional, de forma que el resultado de uno de los subprocesos constituye la entrada del siguiente. Desde este punto de vista se entiende que el proceso sólo funciona en un sentido y que no hay “vuelta atrás”, que lo que sucede en un módulo determinado no va a influir en los anteriores. Por
otra parte, el paso de la información por cada uno de los módulos es obligatoria, no se puede saltar ninguno de ellos sin que haya realizado su función y además el usuario del lenguaje no tiene acceso a lo que sucede en cada uno ellos, sólo sería consciente del resultado final del proceso. Esta forma “balística” de entender el procesamiento del lenguaje maximiza la eficiencia y rapidez del sistema, aun a riesgo de que un error cometido en uno de los módulos se arrastre a los demás y que cuando el proceso acabe y se detecte el error haya que empezar desde el principio. Según la otra forma de entender el procesamiento del lenguaje, todos los niveles del procesamiento interactúan entre sí. Desde esta concepción, lo que sucediera, por ejemplo, en el nivel de reconocimiento de palabras influiría sobre la construcción sintáctica, y, a su vez, la construcción sintáctica que se va realizando podría influir sobre la identificación de las palabras que van apareciendo en el discurso. Esta forma de entender el procesamiento parece aprovechar mejor la información en cada momento, ya que toda ella se estaría utilizando constantemente desde el momento en que está disponible, con el fin de asegurar una buena comprensión del texto oído o escrito. Pero la cuestión del modularismo de los procesos mentales se puede plantear a dos niveles: hasta ahora hemos estado esbozando el tema de si dentro del sistema humano de procesamiento del lenguaje los diferentes subprocesos de los que está compuesto forman un bloque indiferenciado, de forma que pueden interactuar entre sí, o si su funcionamiento es netamente en sentido abajo-arriba y un determinado subproceso sólo puede influir en el que le sigue inmediatamente. Es decir, si los pasos que llevan a la comprensión o a la producción del lenguaje constituyen módulos independientes o no. Pero también hay un interesante debate en torno a si el
ya señalamos, la imposibilidad de “saltarse” alguno de los módulos en la cadena de procesamiento de la señal. c) Encapsulamiento. La información fluye de abajo a arriba y nunca al revés. Esto implica, por ejemplo, que las creencias no van a influir en la percepción. El ejemplo clásico que se suele dar para esto, y que da el propio Fodor, es que seguimos cayendo en los “engaños” de las ilusiones visuales como la de Müller-Lyer —dos segmentos de la misma longitud se perciben diferentes dependiendo del sentido de los ángulos que tengan en sus extremos, aunque sepamos que los dos segmentos son de la misma longitud—. En el caso del lenguaje esto implica, por ejemplo, que factores como las características semánticas de una palabra no influirán sobre su codificación fonológica. d) Rapidez. Esta característica es consecuencia de las anteriores. Al no tener que tomar decisiones, al estar especializados y al tener acceso a una cantidad reducida de información, los módulos pueden funcionar de forma extremadamente rápida. e) Inaccesibilidad de los estados intermedios del procesamiento. No podemos informar de cuáles han sido los pasos que ha seguido el sistema para descodificar la señal acústica o gráfica. f) Arquitectura neuronal fija. Los módulos poseen una realidad física a nivel neuronal: hay zonas del cerebro especializadas en la realización de las tareas específicas de cada uno de los módulos. Esto es lo que se intenta demostrar con los estudios de caso único, utilizados en Neuropsicología Cognitiva en general o en
Neuropsicología Cognitiva del Lenguaje en particular, de los que hemos hablado anteriormente. g) Desarrollo ontogenético de los módulos según una secuencia madurativa asociada a una etapa crítica. Esta característica está relacionada con la anterior e implicaría una concepción innatista de los procesos cognitivos en general y, en particular, del lenguaje. Estas características serían aplicables tanto a los módulos generales del sistema cognitivo humano de los que habla Fodor (1983) (percepción, comprensión del lenguaje, control motor y producción del lenguaje) como a los “submódulos” encargados del procesamiento del lenguaje. Como muy bien señala Carreiras (1997), no todos los rasgos distintivos de los módulos tienen la misma importancia. Tal vez el más importante y el más debatido sea el encapsulamiento, es decir la imposibilidad de que el resultado de un módulo influya sobre los anteriores o que uno de bajo nivel influya directamente sobre otro de alto nivel sin pasar por los intermedios. Y es precisamente sobre este punto sobre el que mayor discusión ha habido y el que más investigación ha generado. Aunque el asunto dista todavía de estar claro, existen bastantes pistas que apuntan hacia la existencia de un módulo del lenguaje independiente dentro del sistema cognitivo humano, que han hecho que la mayoría de los autores admitan en él un cierto grado de modularidad (Valle, 1992) y que han puesto en entredicho la visión piagetiana del sistema cognitivo como un todo indiferenciado. En primer lugar, una enfermedad de origen genético como el síndrome de Williams puede ilustrarnos sobre la especificidad de dominio del lenguaje. Los pacientes que sufren esta enfermedad son
avanzado notablemente y se han descrito casos de múltiples tipos de afasias que apoyan la idea de la modularidad del lenguaje (para revisiones sobre este tema ver, por ejemplo, Cuetos, 1998, 1999). Por otra parte, las técnicas de neuroimagen parecen indicar que las áreas clásicas del lenguaje se activan únicamente ante los estímulos lingüísticos. Así, por ejemplo, usando este tipo de técnicas, Smith y Jonides (1997) encontraron que el área de Broca en sujetos normales está relacionada con el repaso de material verbal en la memoria operativa, presentando una mayor activación conforme aumentaba la carga de memoria. Sin embargo, si la tarea de memoria no implicaba material verbal sino visual o espacial, no se activaba esta área sino la corteza premotora del hemisferio derecho, lo que indica que el área de Broca está claramente relacionada con el material verbal y no con la simple carga de memoria operativa que puede darse en el procesamiento normal del lenguaje. La necesidad de que haya una maduración ontogenética del lenguaje asociada a una etapa crítica de la vida del niño nos viene ilustrada por los casos tristemente famosos de los niños normales que habiendo sido abandonados o desatendidos han alcanzado la pubertad sin haber tenido un contacto directo con el lenguaje. Es especialmente interesante, por lo documentado que está, el caso de Genie. En 1970 se descubrió a una joven que desde los dos hasta los 13 años y medio había permanecido confinada en condiciones de nula interacción verbal. En el momento de su liberación era incapaz de hablar o de comprender el lenguaje. A pesar de que a Genie se le dio una instrucción intensiva en cuanto al uso del lenguaje, nunca llegó a dominar la expresión gramatical, si bien sí que llegó a comprenderlo y aprendió un vocabulario relativamente amplio (Curtiss, 1977, 1988; Ryman, 1993). La conclusión a la que llegaron los investigadores fue que al haber
sobrepasado la edad crítica de adquisición del lenguaje, o en concreto de la gramática, su sistema nervioso ya no iba a ser capaz de conformarse para el uso correcto de este sistema de reglas. Vemos así que numerosas investigaciones interdisciplinares apuntan hacia la concepción del lenguaje como un módulo especializado dentro del sistema cognitivo. Conclusión a la que, en general, se pliegan la mayoría de investigadores. Así mismo, también se acepta en general entre los psicolingüistas el que existan diferentes subsistemas específicos y rápidos dentro del módulo del lenguaje (tal vez con la única excepción de los modelos conexionistas distribuidos del tipo del de Seidenberg y McClelland, 1989). Pero en lo que hay desacuerdo, como ya apuntábamos, es en el funcionamiento encapsulado y serial de esos subprocesos. Por una parte estarían los investigadores que defienden el estricto modularismo del lenguaje, según los cuales el proceso es netamente de abajo arriba en comprensión y de arriba abajo en producción, y cada uno de los subprocesos constituirían módulos cerrados. Entre los principales defensores de esta visión estarían Chomsky (1980, 1988), Forster (1979, 1994), Fodor (1983) y Garret (1980). Los que se oponen a este enfoque pueden ir desde los defensores de un modularismo débil , como Morton (1981), que consideran que los módulos no son tan fijos ni limitados como pregonan Chomsky o Fodor y que están sometidos a un proceso de aprendizaje, hasta los que admitiendo la existencia de subprocesos consideran que éstos interactúan entre sí, así como con el sistema central de conocimiento general. A los modelos elaborados desde esta perspectiva es a los que se suele denominar modelos interactivos. Algunos representantes de esta concepción son los de McClelland y Rumelhart (1981), Seidenberg y McClelland (1989) y MacDonald, Pearlmutter y Seidenberg (1994).
estudiar, por ejemplo, las variables que influyen en el acceso léxico sin tener en cuenta lo que sucede a otros niveles como el de oración o el de integración semántica del texto. Desde el modularismo es fácil hacer investigación “compartimentada”: se puede estudiar el lenguaje independientemente de los procesos de percepción, de la personalidad, de las creencias o de la memoria. Aunque desde luego se pueden estudiar las relaciones de estos otros procesos cognitivos con el lenguaje. Pero la investigación se dificultaría enormemente si se llevara a sus últimas consecuencias la tesis interaccionista. El estudio, por ejemplo, del acceso léxico se dificultaría grandemente si asumiéramos que la personalidad o las creencias del sujeto están teniendo efectos inmediatos sobre el tiempo que tarda en pronunciar una palabra.
2.1. El origen de la dicotomía: simbolismo frente a
conexionismo
Como ya apuntábamos antes, la visión que venimos dando de la confrontación entre interaccionismo y modularismo responde más a la exposición de los extremos de un continuo que a una realidad discreta y dicotómica. Pero sí que podríamos designar como contrapuestas en el plano teórico las dos concepciones del sistema cognitivo humano en las que en gran medida se fundamentan, respectivamente, las visiones modularista e interaccionista del sistema humano de procesamiento del lenguaje: el simbolismo frente al conexionismo. La concepción modularista se suele asociar al simbolismo, mientras que la concepción interactiva se suele asociar al conexionismo, y, de hecho, la mayoría de los modelos interactivos se implementan dentro del marco del conexionismo.
Según la línea de pensamiento simbolista, el sistema cognitivo humano maneja símbolos a los que aplica unas reglas (Newel, Shaw y Simon, 1958; Newel y Simon, 1976). Esta es una concepción que se adapta bien a la visión modularista del lenguaje porque podemos entender que un módulo se encarga de procesar las palabras (símbolos) mientras que otros aplican, de forma sucesiva, las reglas de la sintaxis y las de la semántica y pragmática. Esta es la forma clásica de entender el sistema cognitivo humano y la forma en la que funcionan los ordenadores digitales. De hecho, la concepción simbolista de la mente surgió de la llamada metáfora del ordenador, originada a raíz de un artículo de Alan Turing (1950) en el que comparaba el funcionamiento de la mente con el de los ordenadores. Según el conexionismo, el sistema humano de procesamiento del lenguaje se puede representar como una red compuesta de unidades que reciben y envían activación a través de unos enlaces cuya fuerza (o peso ) puede variar de unos a otros. Las unidades estarían dispuestas en capas, generalmente tres: la primera —la de entrada— estaría formada por las unidades encargadas de procesar la señal física de entrada y la última —la de salida— sería la que, a través de la activación que alcanzan en un momento dado sus unidades, daría el resultado de procesar la señal de entrada. El cometido de la capa intermedia, denominada capa de unidades ocultas, es añadirle funcionalidad al sistema y suele representar estados intermedios de procesamiento de la señal de entrada. En cuanto a la fuerza, o pesos, de las conexiones entre las unidades, generalmente son establecidas a través de un proceso de aprendizaje. Una de las posibles estrategias de aprendizaje es la siguiente: partiendo de conexiones con pesos establecidos aleatoriamente se suele hacer que la red compare el patrón de salida correspondiente a una entrada con la respuesta correcta. Las diferencias entre uno y otra harán que
por ejemplo, hace hincapié en que no hay nada que nos impida definir las unidades de una red como símbolos y describir la asociación entre las unidades de entrada y de salida como reglas, con lo que la diferenciación entre un modelo conexionista y uno simbolista se difuminaría bastante. Por otra parte, existen modelos en los que redes conexionistas se implementan en arquitecturas modulares (p.e. Jacobs, Jordan y Barto, 1991; Norris, 1993, 1994). También es posible encontrar modelos conexionistas no interactivos con un tipo de procesamiento netamente abajo-arriba, como los implementados en redes del tipo feed-forward (de transmisión de la activación sólo hacia arriba) o en redes recurrentes simples (p.e. Kawamoto, 1993; Marslen-Wilson y Warren, 1994; Grainger y Jacobs, 1994. Para una revisión sobre este tipo de redes ver Christiansen y Chater, 2001). Y también es posible encontrar modelos como el de control de movimientos sacádicos durante la lectura de Reichle, Pollatsek, Fisher y Rayner (1998), con muchas características de los modelos modulares, pero que asumen la interacción de diferentes tipos de información. Dicho esto también tenemos que reconocer que hasta que no aparecieron los modelos conexionistas, el paradigma dominante en la investigación psicolingüística era el modularista, con la única excepción del modelo de logogén de Morton. Fueron los modelos de redes neuronales los que potenciaron la aparición del interaccionismo en la psicología del lenguaje. Veamos ahora cuál es el origen de la dicotomía simbolismo-conexionismo y cómo influyó esto en el estudio del procesamiento del lenguaje. Para entender el origen de la diferenciación entre simbolismo y conexionismo vamos a seguir la magnífica exposición que sobre este tema hace Ángel Rivière (1991). Retrotraigámonos a 1936, año en el que Alan Turing publica el artículo en el que presenta la famosa máquina formal que a
partir de entonces llevará su nombre. Esta máquina hipotética, compuesta de una cinta infinita con una serie de unos y ceros y un mecanismo de lectura, impresión, borrado y arrastre que obedece órdenes muy sencillas, tiene la capacidad de poder realizar cualquier tipo de computación. La demostración de que se puede crear un mecanismo universal de estados finitos capaz de computar cualquier función supuso un gran avance para la lógica, la informática y para las ciencias cognitivas en general, de hecho puso los cimientos para el desarrollo de los ordenadores. En realidad la máquina de Turing no es más (ni menos) que un ordenador idealizado. Sin embargo, la psicología necesitaba hacer descender las potencialidades de esta propuesta al nivel del sistema cognitivo humano. Uno de los primeros intentos de establecer una relación entre el sistema nervioso y las máquinas lógicas universales fue la formulación de McCulloch y Pitts (1943). Lo que estaban haciendo estos investigadores, como veremos en seguida, era intentar establecer esa relación pero deshaciendo, de alguna manera, el profundo dualismo que impregnaba la propuesta de Turing, heredero de Descartes y Leibniz. En efecto, allí donde Turing proponía un sistema de computación abstracto alejado de cualquier realidad tangible, McCulloch y Pitts demostraban que las redes neuronales de las que está compuesto el cerebro se pueden concebir como sistemas que incorporan principios lógicos. Así mismo construyeron redes neuronales artificiales que podían resolver problemas de lógica formal y que, en principio, podían tener la misma potencialidad de cómputo universal que la máquina de Turing, pero con la ventaja de que podían simular el funcionamiento limitado de la mente humana y teniendo en cuenta, además, que se estaba trabajando sobre un organismo real. Una vez demostrada la capacidad lógica de la propuesta de McCulloch y Pitts, había que demostrar que las redes neuronales podían
presentaban en forma de patrones de activación de sus unidades de entrada. Este tipo de redes, los perceptrones , auguraban un buen futuro para la investigación conexionista, ya que por primera vez se observaba una conducta espontánea y autocorrectiva en una red neuronal. Pero el problema surgió cuando Minsky y Papert (1969) demostraron que estas redes de dos capas no podían computar un problema del tipo “o excluyente” (o una cosa o la otra pero no ambas). Como consecuencia se asumió que este problema era generalizable a cualquier tipo de red neuronal y por lo tanto se abandonó la investigación conexionista en psicología. No fue sino hasta bastantes años después que se descubrió que el problema se podía solucionar fácilmente añadiendo una capa de unidades ocultas entre las de entrada y las de salida. Pero la hegemonía de la concepción simbolista fue también motivada por una serie de importantes aportaciones teóricas en este sentido durante aquellos años. Entre estas aportaciones están las de Chomsky (1957, 1965) desde la lingüística —pero con una influencia definitiva en la psicología— y las de Newell, Shaw y Simon (1958) en lo que se refiere a los procesos de solución de problemas. Habría que esperar hasta los años ochenta, sobre todo con la publicación del libro de McClelland, Rumelhart y el grupo de investigación PDP (1986), para que se retomara el paradigma conexionista como un marco de investigación en psicología cognitiva alternativo al simbolista, que para entonces ya se había convertido en el paradigma clásico. El descubrimiento de nuevas reglas para el aprendizaje de redes neuronales multicapa, como la de retropropagación ( backpropagation ) (Rumelhart, Hinton y Williams, 1986), potenció el que se siguiera por esta vía de investigación. Hoy en día ya se hace menos hincapié que en los años cuarenta en que las unidades de las que están compuestas las redes conexionistas funcionen de forma similar
a como lo harían las neuronas reales. Más bien se habla de una metáfora, y donde los simbolistas hablan de la metáfora del ordenador, los conexionistas hablan de la metáfora neuronal. Como decíamos antes, la característica fundamental de las redes conexionistas es el disponer de una capa de unidades de entrada y otra de unidades de salida capaces de enviarse activación entre sí. Aparte de esto es enorme la variabilidad que pueden presentar los múltiples modelos conexionistas propuestos: los valores de activación pueden ser discretos o continuos, pueden contener una capa de unidades ocultas o no, la activación puede circular en uno o en los dos sentidos, pueden existir enlaces sólo excitatorios o también inhibitorios, el aprendizaje puede ser supervisado o no supervisado, las representaciones pueden ser locales o distribuidas, etc. (McClelland, Rumelhart y Hinton, 1986). El conexionismo presenta una serie de interesantes propiedades que lo cualifican especialmente para el estudio del procesamiento del lenguaje. Entre ellas podemos señalar la que ya apuntaba Rivière (1991) de respetar el ámbito en el que se da el lenguaje, la posibilidad de simular las afasias o el procesamiento de estímulos degradados y su capacidad de explicar los procesos de aprendizaje. Pero, a pesar de estas propiedades, el conexionismo no se ha visto libre de críticas por parte, por ejemplo, de Pinker y Mehler (1988), de Jusczyk y Bertoncini (1988), que lo definieron como un mero retorno al asociacionismo, o Forster (1994), que lo ha acusado de quedarse en la mera descripción de los procesos sin entrar de lleno en la explicación de los mismos. En cualquier caso, el conexionismo es un campo de investigación muy vivo que está proponiendo modelos del procesamiento del lenguaje en
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3. Procesos perceptivos implicados en la
comprensión del lenguaje
Dentro de este capítulo vamos a tratar los subprocesos más básicos implicados en las dos formas más características del procesamiento del lenguaje durante la comprensión: veremos por una parte los factores perceptivos que intervienen en el procesamiento de la señal gráfica verbal (la escritura), y por otra parte los que intervienen en la percepción del habla. Así mismo veremos que, en lo que se refiere al debate entre modularismo e interaccionismo, en el procesamiento de la escritura hay bastantes indicios que apuntan hacia la interacción de, por lo menos, el nivel léxico con el perceptivo. Sin embargo, en la percepción del habla estos indicios no están tan claros. En realidad hay bastantes datos que apuntan tanto hacia una cierta independencia del nivel perceptivo como hacia su interacción con el nivel léxico.
Procesos perceptivos 56
3.1. Percepción de la escritura
En el estudio de la percepción de la escritura van a ser de especial relevancia los experimentos en los que se registran los movimientos oculares durante la lectura de frases con el fin de investigar las claves perceptivas utilizadas por los lectores. Pero también serán informativos los experimentos realizados con palabras aisladas, los cuales pueden aportar información muy valiosa sobre el tema de la interacción o independencia entre los niveles perceptivo y puramente léxico. 3.1.1. Estudios de movimientos oculares La mayor ventaja de este tipo de estudios es la gran validez ecológica que presentan debido a su no intrusividad en el proceso de lectura. Con ellos se puede saber en tiempo real, con una precisión —dependiendo del equipo— de hasta un milisegundo, lo que está haciendo el lector durante la lectura fluida normal. Otra de las ventajas de estos estudios es la gran cantidad de datos relevantes que pueden proporcionar. Además permiten hacer manipulaciones, irrealizables mediante otras técnicas experimentales, como provocar cambios en el texto presentado de forma contingente a la conducta ocular del lector, tanto en lo que se refiere a la posición de los ojos como al tiempo que está mirándolo. Veremos a lo largo de este epígrafe algunos experimentos en los que este tipo de manipulación proporcionó interesantes conclusiones. Las primitivas técnicas de registros oculares permitieron conocer ya a finales del siglo XIX y principios del XX algunas características del proceso
