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EL PAPEL DE LA CONTINGENCIA DEL EC-EI EN EL CONDICIONAMIENTO
PAVLOVIANO
Dos experimentos evaluaron el papel de la contingencia de los estímulos condicionados- estímulos incondicionados (EI-EC) en el condicionamiento apetitivo en ratas. En ambos experimentos, algunos grupos recibieron un EC de contingencia positiva señalando un incremento en la probabilidad del EI relativo a la ausencia del EC. Estos grupos fueron comparados con los tratamientos en los que la probabilidad del EI era la misma en presencia y ausencia del EC. Un marcador de prueba sirvió como marcador del contexto. El experimento 1 halló contingencia sensitiva. Había una relación recíproca entre responder al EC y el marcador de prueba. El experimento 2 mostró que estos resultados no eran marcadores o respuestas específicas. Estos resultados son consistentes con las explicaciones asociativas y la idea de que las ratas son sensibles a la contingencia EC-EI.
Rescorla (1966, 1967, 1968, 1969) se identifica con la idea de que la fuerza de una respuesta condicionada (CR) no es solo consecuencia de la probabilidad del estímulo incondicionado (EI) durante la presencia del estímulo condicionado (EC) sino sólo de la probabilidad de la ocurrencia del EI durante la presencia del Estímulo Condicionado (EC). Esto significa que la RC (Respuesta Condicionada) es determinada por la información del EC como una señal válida para el EI y no simplemente para para el número de pares EC-EI o proporción de pares de ECs con el EI. Esta noción de que los animales son sensibles a las contingencias ha sido ya probada e incluida en muchos libros de textos de primaria. Por ejemplo, Schwartz, Wasserman y Robbins (2002) aseguran “que de alguna manera el organismo parece calcular probabilidades de contingencia EC-EI y de no contingencia EC-EI” (P.74), mientras que Lehaly y Harris, (2001) discutieron, “si un estímulo va a ser EC, debe haber una única contingencia predictiva entre él y el EI (p.83). Sin embargo, que la contingencia EC-EI sea útil para entender condiciones no significa en ningún caso que sea universalmente aceptada. Por ejemplo, Papini y Bitterman (1990) declararon que “ el concepto (de contingencia EC- EI) ha sobrevivido durante mucho tiempo a cualquier utilidad que esto haya tenido en el análisis de condicionamiento ” (p.396) Según estos resultados, el soporte empírico para declarar que los animales son sensibles a la contingencia general EC-EI no es particularmente fuerte.
Por ejemplo, muchos estudios han explorado sistemáticamente el espacio de contingencia para ver si hay una relación directa entre un amplio rango de contingencias y la fuerza de la respuesta condicionada. En general, la evidencia ha sido muy débil. Por ejemplo, Hallman, Grahame y Miller (1992) usaron el paradigma de una supresión condicionada de lameteo con ratas y variaron el shock de la rata en ausencia de un EC (por ejemplo, P(EI) –EC) mientras mantenían la probabilidad de shock en presencia del EC fijado. Encontraron una pequeña evidencia para sostener la predicción que el condicionamiento debería disminuir como una función monotónica de aumento en P
(EI-EC). Introduciendo EIs no señalados atenuados con condicionamiento similar en todos los grupos. Este tipo de resultados han sido usados para sugerir que la diferencia entre las probabilidades de condicionamiento o la diferencia en las ratas-EI no es crucial para predecir la fuerza de la RC (ver también Jenkins & Shattuck, 1981; Tanner, Rawlins, & Mellanby, 1987)
El objetivo de los dos experimentos presentes era generar más claramente evidencia de que los animales son sensibles a la contingencia como a comprobar las hipótesis de que la sensibilidad a la contingencia es mediada por el condicionamiento contextual. Una muy aceptada medida de contingencia que puede ser aplicada al proceso de condicionamiento es llamada ∆ p (Allan, 1980). S easume que el EC y EI son eventos binarios. También se asume que la ausencia de EC(-EC) y la ausencia del EI(-EI) son eventos identificables. Dadas estas asunciones, la contingencia puede ser calculada por tabulación de frecuencia de las cuatro posibles conjunciones de la presencia y ausencia del EC y del EI: pares (EC-EI) (EC, EI), presentaciones del EC- solo (EC, -EI), presentaciones del EI-sólo (-EI, EC) y el número de veces que tampoco ocurre (-EC, - EI). La única manera de contingencia entre EC y EI (∆ p) es determinada calculando la diferencia entre la probabilidad del EI en presencia y ausencia del EC (por ejemplo, comparar P(E/EC) con P(EI/-EC). La siguiente fórmula define ∆ p:
∆ p= P(EI/EC)- P(EI/-EC)
El panel superior de la Figura 1 muestra cómo ∆ p sería calculado desde la tabulación de las celdas de frecuencias. Un ∆ p positivo representa una contingencia positiva o propiciatoria entre EC y EI. Si los animales son sensibles a las contingencias positivas, el condicionamiento excitatorio ocurrirá. Con las mismas posibilidades, ∆ p es 0. Esto no debería generar una RC. Si ∆ p es negativa esto debería generar aprendizaje inhibitorio (los experimentos presentes tratan sólo con ∆ p cero o positiva)
( Figura 1. Una tabla de contingencia 2 x2 ilustrando los cuatro tipos de eventos de conjunción que describe el condicionamiento y cómo estos eventos pueden ser combinados para describir las probabilidades de condicionamiento general de un EI dada la presencia y ausencia del estímulo condicionado (EC), la densidad general del EI P(US)), y la contingencia ∆ p. Los seis tratamientos etiquetados como densidad de resultado (baja (L), media (M) o alta (H) y contingencia (.00 o .50) del Experimento 1 y mostrados con frecuencias de prueba para cada celda (a, b, c, d), las probabilidades del condicionamiento del EI, la densidad, y la contingencia. SX= luz y palanca, X= palanca)
El panel inferior de la Figura 1 muestra seis contingencias que ilustran las relaciones entre la densidad del EI, que es otra variable que quizás influencie el aprendizaje. La densidad del EI es definida como la probabilidad general de un EI (P(EI)). Las tres columnas izquierdas muestran tres contingencias cero con diferente frecuencia de celda y diferentes densidades de EI (∆ p=0; baja [L0], media [M0], y alta [H0]). Las tres columnas derechas representan tres contingencias moderadas y positivas ( ∆ p=.5; L.5; H.5) cada una de las cuales tiene la misma densidad de estímulo como una de las contingencias cero. Si los animales son, únicamente, sensibles a la contingencia, ellos
nunca ocurren eventos (-EC,-EI). Si el tiempo transcurre sin ningún suceso, ¿cuál era la frecuencia de la no ocurrencia? En los experimentos presentes, intentamos minimizar este asunto usando un procedimiento de prueba discreto en el cual las pruebas estaban marcadas por estímulos discretos. Estos estímulos permiten al animal determinar en pruebas (-EC, -EI) que había transcurrido una oportunidad única por evento. Además, este marcador representaba realmente el contexto en el que la señal EC podría ocurrir. Así que, por evaluación del nivel de respuesta controlado por el marcador de prueba y por el EC discreto, podemos evaluar cualquier posible EC recíproco y marcador de prueba condicionante que quizás refleje el mecanismo del condicionamiento contextual predicho por la teoría asociativa. Además, porque el marcador de prueba (aquí la inserción de una palanca operante estándar) y el EC discreto (luz) soporta diferentes RCs (contactos de palanca vs. Entradas de revista), podríamos también determinar qué estímulos estaban controlando la conducta cuando ambos estaban presentes.
Estos experimentos eran designados para comparar el condicionamiento de un posible EC correlacionado con ambos, con un grupo de control que tenía igual densidad del EI y EC y un grupo que tenía un número igual de pares EC- EI. Los experimentos eran también designados para evaluar si había una relación recíproca entre el condicionamiento contextual (aquí el condicionamiento del marcador de prueba) y el condicionamiento del EC. El modelo de datos debería permitirnos evaluar teorías que discutan que la contingencia sensitiva es mediada por el condicionamiento contextual (e.g., Rescorla ¬Wagner, 1972)
EXPERIMENTO 1
El experimento 1 fue llevado a cabo para investigar el aprendizaje contingente en una preparación de condicionamiento apetitivo Pavloviano usando los seis tratamientos descritos en la Figura 1. Cada intento fue marcado por la inserción de una palanca operante estándar (a este evento señal le daremos el nombre de X) y podría terminar con la entrega de una bolita de comida. El EC se daría en alguna de las pruebas y era la iluminación de la habitación (al CE lo nombraremos S, por señal). Por la evaluación de la entrada de bandejas controladas por la luz (Kaye & Pearce, 1984) y los contactos de la palanca controlados por las inserciones de la palanca (Peterson, Ackil, Frommer, & Hearst, 1972), esperamos evaluar la sensibilidad de los animales a la contingencia y la el posible papel recíproco del condicionamiento contextual en este proceso.
En resumen, si la asunción común de que la sensibilidad a la contingencia para S es conducida por el condicionamiento recíproco a S y el contexto X es verdadero, todos, los tres grupos de contingencia positiva deberían demostrar una respuesta condicionada más fuerte a la señal S que a X, mientras que el entrenamiento de contingencia cero debería favorecer el condicionamiento de X. Sin embargo, si, posiblemente, disminuye el nivel de responder a S en los tratamientos de contingencia cero es un resultado de la experiencia aumentada con el EI, o diferencias en los pares S-EI, el condicionamiento a S será una función de la densidad del EI o pares S-EI. Finalmente, los animales podrían ser sensibles a dos o más factores. Si es así, las condiciones mínimas para demostrar el
aprendizaje contingente serían comparaciones de las contingencias positivas apropiadas con la densidad y los controles de apareamiento.
Método:
Sujetos: los sujetos eran 36 ratas macho ingenuas (Rattus norve-gicus; Charles River, St. Constance, Quebec, Canada), con un peso entre 275g y 300g al principio del experimento y reducido al 80% de su peso libre de alimentación durante la duración del experimento. Ellas fueron almacenadas individualmente en cajas de “cable” en un espacio alumbrado en un 12:12-hr de luz- ciclo oscuro.
Aparatos: ambos experimentos fueron llevados a cabo en seis habitaciones de condicionamiento estándar : 22 cm de ancho, 24 cm de alto, y 19 cm de profundidad (Campdem Instruments, London) aislados en sonido y luz atenuando los cuartos. Los conducos de ventilación proveyeron un ruido de fondo (sobre 70 Db) En el medio de la pared de la habitación había una tapa Perspex (5.5 cm x 6.0 cm) que cubría la revista de comida. Los animales podían recuperar los 45 mg de bolitas de comida (PJ Noyes Formula A, Research Diets, Inc., New Brunswick, NJ) pulsando la tapa aproximadamente 20º-40º verticalmente. Los dos estímulos condicionales eran una palanca (“que volvía a su sitio”, retractable) y una luz. La palanca retractable estaba en la pared, a la izquierda de la bandeja de comida. Servía como contexto de prueba (X). La iluminación del estímulo luminoso de 28V (General Electric, No. 1820) localizado en el centro de la celda servía de EC (S)
Procedimiento: durante una única sesión de 30 min., las ratas fueron entrenadas para recuperar las bolitas de comida en la bandeja de comida. La palanca fue retenida (retracted= retraída) durante esta sesión. Bolitas independientes fueron repartidas en un tiempo variable de horarios de 60 s. El condicionamiento fue llevado a cabo durante las siguientes siete sesiones Cada sesión incluía 64 intentos de 10 segundos presentados en un intervalo variable de horario 30-s. El comienzo de cada intento estaba señalado por la entrada de la palanca retractable (X) en la habitación. En la mitad de estos intentos, la luz (S) (co)sucedía junto a la palanca durante el intervalo completo de 10-s. Así, en todos los seis tratamientos había 32 luz-más-palanca (SX) y 32 intentos de palanca (X). La terminación del estímulo coincidía, en algunos intentos, con una bolita de comida. La distribución de bolitas que seguía a los dos tipos de intentos era diferente en cada uno de los 6 tratamientos y está descrito en la figura 1. Seis ratas fueron asignadas a cada tratamiento, elaborando un diseño factorial de 2 x 3. Había dos niveles de contingencia luz- comida (∆ps= .5 o.00) y los tres niveles de la densidad de comida (alto-H-, medio-M-, bajo-L-) La letra de designación se refiere a la densidad o al número absoluto de repartos de comida durante la entrada de sesiones (48, 32 o 16 bolitas de comida por 64 sesiones de intento; densidad: .75, .5, .25, respectivamente). En los tres grupos de contingencia positiva, los intentos SX señalaban un incremento de la probabilidad de la comida, comparado con la que señalaba la X sola. Para los tres grupos de contingencia-cero, ambos, intentos SX e intentos X señalaban la misma probabilidad de comida. Las probabilidades condicionales de ocurrencia de comida en los intentos SX y X para los tres grupos de contingencia positiva eran como lo siguiente: H.5, P(EI/SX)= 1.00 y P(EI/X)= 50; m.5, P(EI/SX)=.75 y P(EI/X)=.25; L.5 P
En la prueba general de 2 x 3 ANOVA de puntuaciones diferentes se encontró un efecto fiable para contingencias con la presentación de S sola, F(1,30) = 16.19 , pero al contrario de lo que se esperaba, tanto el principal de la densidad F (2.30) = 0.62 como la interacción de la contingencia en X no eran fiables, F(2.30) = 1.67. Por lo tanto, en comparación con la respuesta X, SX fue mayor si S ( señal) tenía una contingencia positiva, y este aumento fue estadísticamente similar en las tres densidades del estímulo incondicionado. Lo que muestra la figura es que el efecto de la contingencia en la prueba es mucho mas pequeña en el grupo de alta densidad de comida. Aunque la interacción no es fiable no justifica este hecho, se llevó a cabo una comparación con los diferentes resultados obtenidos en la prueba de H0 y H.5. Estos no parecían fiables, mínimo F(1, 10) = 0.87.
Esta diferencia fue fiable durante el entrenamiento , y en pruebas similares con otras densidades fueron también todas ellas fiables, mínimo F(1, 10) = 5.02.
Para justificar el uso de diferentes puntuaciones, era importante saber si el nivel de respuesta durante el inicio del estudio difería. Un ANOVA que se llevó acabo en las respuestas durante la presentación solo de X mostraron que el tratamiento de los grupos no difería. Solo el principal efecto era fiable para lo bloques, F(2, 60) = 7.65.
Durante la sesión de prueba, ninguno de los efectos implicaba a los dos factores ( contingencia y la densidad del EI) ,fueron estadísticamente fiables, aunque el principal efecto para la contingencia se acercó a la fiabilidad, lo que sugiere que para los grupos de contingencia – cero cuando respondían en la presencia solo de X(tono) , dicha contingencia era mas alta que para los grupos de contingencia positiva, F(1, 30) = 3.46, p < .074. Esta diferencia poco fiable es consistente con la noción de que no habría mas condicionamiento contextual(ambiental) en los grupos de cero contingencia. Sin embargo , los resultados por presión de palanca expuestos abajo sugieren que, en lugar de los dichos al principio de la revista, los grupos con contingencia cero daban una respuesta condicional diferente, proveyendo fuerte soporte para el condicionamiento recíproco. Aunque la estimulación discreta generalmente bloqueaba el condicionamiento para el contexto tradicional, hemos evaluado las respuestas durante la presentación de la bandeja en la fase pre – EC. Esta es una evidencia de que la conducta se incrementa durante la fase de pre – EC en los grupos de contingencia cero en el entrenamiento con S – EI (señal – estímulo incondicionado). Por último, en el bloque de condicionamiento cada uno de los grupos con contingencia cero en la revista muestran un nivel bajo pero con una densidad parecida entre los tres grupos.(Ms; L.5 = 1.34, L0 = 1.86, M.5 = 1.61, M0 = 1.95, H.5= 1.97, H0 = 2.50; todas las unidades naturales están extraídas de la revista). Esto también refleja la reciprocidad contextual del EC condicionado esperado por modelos de asociaciones para la sensibilidad contextual (¿¿). Pero no hay evidencia estadística suficiente para demostrar lo anterior.
Una ANOVA global para tres factores: contingencia S (positiva o cero), densidad EI (H,M,L), y bloques de entrenamiento (1-3) encontraron un efecto fiable para dichos bloques, F(2, 60) = 5.01, y para los bloques XS contingencia de interacción, F(2,60) = 3.16. El efecto de la contingencia S no era significativa. Las pruebas de POST HOC realizadas con los datos de cada bloque fallaron a la hora de denotar algún tipo de diferencia entre bloques.
Utilizamos las tendencia de las ratas a presionar la palanca para proporcionar la evidencia mas directa de condicionamiento en la prueba. (i.e Inserción de palanca). Consistentes con la predicción de que la sensibilidad media de la contingencia tenía que ver con el ambiente,
generando así una relación reciproca entre las respuestas controladas por el EC(estímulo condicionado) y las controladas por el ambiente, hubo mas respuesta de presión de palanca cuando las ratas recibieron contingencia cero en el entrenamiento con la asociación S – EI (relación Señal – Estímulo Incondicionado). Además del efecto de contingencia, se aumento la densidad del EI durante la prueba de presión de palanca. Los datos de entrenamiento y los del experimento fueron similares, y por tanto solo nos dieron datos de la prueba de extinción. En la figura 3 se presenta el registro de presión de palanca por minuto de las ratas con la presentación del los estímulos compuestos SX y al presentarles solo un estímulo( X )en los ensayos de la prueba.
Durante la prueba, los grupos de contingencia cero presionaron mas la palanca que los grupos de contingencia positiva, con mas presión de palanca en las pruebas de X que en las de SX. Este resultado apoya la idea de que se provoca una reducción en la conducta de comida ( bandeja) en la contingencia de S ( .50, .00; Razón de supresión) acompañada de un entrenamiento con contingencia cero se asumió un incremento en el condicionamiento en el marcador de prueba.
Las tasa de presión de palanca también era un indicador de la densidad del EI. Se presionaba mas la palanca cuanto mas comida se les daba. EL ANOVA para el tipo de ensayo (SX, X), Contingencia S (.50, .00), y densidad del EI ( H,M,L) encontró que los tres efectos eran fiables. Los efectos fiables para el tipo de ensayo confirmaron que la presión de palanca fue mayor en los ensayos de X, F(1, 30) = 22.90. La fiabilidad para contingencia S, F(1, 30) = 17.50, sugiere que las tasa de presión de palanca fue alta cuando las ratas se entrenaron con una contingencia cero con la presentación de S. La fiabilidad para el efecto de densidad del EI, F(2, 30) = 14.20, apoyó la observación de que la presión de palanca se incrementaba cuando había una densidad de EI alta(la presión de palanca aumentaba cuando se las daba mas comida a las ratas). Ninguna de las interacciones fueron fiables, máximo F(2, 30) = 2.20. Estos resultados son consistentes con la visión de que la sensibilidad de la contingencia para la señal es medida por un condicionamiento reciproco con el ambiente y el propio condicionamiento( contexto).
EL análisis que se ha efectuado arriba comparando los niveles de respuesta en tres grupos de control con contingencias positivas y una densidad equitativa (e.g., M0 con M.5). Como se ha mencionado en la introducción, este análisis podría estar sesgado porque la densidad de los grupos con densidad parecida tiene un número total diferente de emparejamientos entre EC – EI.
Figura 2. Significa: diferentes puntuaciones naturales transformadas logarítmicamente para
la revista durante el entrenamiento para el experimento 1. La diferencia de puntuaciones representa la diferencia entre transformar entradas durante los ensayos de luz – presión (SX) y los ensayos de presión de palanca (X). Las barras de error representan los errores estándar.
Figura 3. Transformación logarítmica de las tasas de presión de palanca (por minuto)
durante SX (histograma superior) y ensayos de X (histograma inferior) durante el experimento
1. Las barras de error representan los errores estándar. EI = Estímulo incondicionado; SX = Luz y presión de palanca; X = presión; Aps = contingencia de la señal.
contingencia EC-EI. Además, esto permite un test directo del papel del contexto en el aprendizaje de la contingencia. Las diferencias en la respuesta a las entradas de bandeja en pruebas SX y X mostraron sensibilidad a la contingencia positiva moderada. Además de la sensibilidad a la contingencia, basado en las respuestas diferenciales a la señal S, el marcador de prueba discreto X estimulaba una RC separada, la cual mostraba el condicionamiento característico recíproco predicho por muchos modelos de condicionamiento […]
La prueba experimental previa ha sido confundida en respecto al papel que jugaba en general la contingencia EC-EI en el condicionamiento pavloviano […] Esto quizás, parcialmente, sea debido a la dificultad en comparar el nivel de respuesta en un grupo entrenado con una relación positiva EC-EI con uno entrenado con contingencia EC-EI cero. Hay siempre, al menos, dos variables confundibles […] que hacen la investigación más difícil. Más que ser una función de la contingencia EC-EI, cualquier diferencia en la respuesta condicionada podría ser función de diferencias en la experiencia total con el EI o el total de número de apareamientos EC-EI. Este experimento permitió una comparación directa entre los tratamientos de contingencia positiva con los controles de contingencia cero que tampoco recibieron el mismo total de cantidad de experiencia con el EI o el mismo número de apareamientos entre el EC y el EI.
Una explicación simple de la reducción de fuerza en la respuesta condicionada al EC siguiendo los entrenamientos EC-EI de contingencia cero implica experiencia con el EI. Los tratamientos de contingencia son, con frecuencia, programados simplemente incrementando el número de EIs no señalados (no avisados). Jenkins y Shattuck (1981) discutieron que las reducciones en la respuesta condicionada al objetivo S en sus experimentos era una consecuencia directa de estas presentaciones incrementadas. En el experimento presente, había grupos de contingencia cero que recibieron el mismo número de presentaciones EI que los grupos de contingencia positiva comparables, aún seguía habiendo diferencias en la respuesta a S. Esto excluye la cuenta de densidad como explicación unitaria del efecto del aprendizaje de contingencia.
Sin embargo, incluso si incrementamos la experiencia EI, debía causar una reducción en la fuerza de una RC, esto no significa, necesariamente, que los animales no sean sensibles a la contingencia EC- EI. Sigue siendo posible que varias contingencias entre S y el EI puedan influenciar el valor relativo de las señales de contexto […] De verdad hay una fuerte evidencia en el experimento presente de que las contingencias que usamos y que el comportamiento controló por el marcador de prueba, eran una función de la contingencia de ambas señales discretas (S) y, en general, de la densidad del EI.
Una posible explicación en el condicionamiento excitatorio persistente que a veces hallamos siguiendo el entrenamiento de contingencia cero quizás esté relacionado con el tipo de estímulo normalmente usado en experimentos de contingencia […]. Si el contexto estimula una respuesta que es compatible con la respuesta generada por el EC, la respuesta generada por el contexto y el EC pueden ser sumadas (sumativas) […] Incluso con un decrecimiento absoluto en el condicionamiento EC, el entrenamiento de contingencia cero quizás produzca un condicionamiento incrementado contextualmente. Si el condicionamiento contextual y el condicionamiento EC generan la misma respuesta (por ejemplo, una congelación condicionada durante un procedimiento de respuesta emocional condicionada), sin los interruptores del
condicionamiento, podría ser difícil separar las contribuciones del EC y el contexto de niveles de respuesta generales. En el experimento presente, la señal de contexto y el EC estimulaban diferentes respuestas, permitiendo análisis independientes del modelo de condicionamiento recíproco entre el EC y el contexto. Por lo tanto, experimentos previos puede que tuvieran dificultad demostrando la sensibilidad a la diferencia entre una contingencia positiva y contingencia cero del EC o diferentes contingencias positivas a causa de las diferencias en el condicionamiento contextual que acompaña los cambios en la contingencia del EC.
El otro posible problema con presentar, simplemente, EIs no señalados (sin avisar) en un intento de reducir la contingencia es que estos quizás no condicionan el contexto lo suficiente. Los procedimientos tradicionales quizás impliquen suficiente extinción de contexto durante el intervalo inter-pruebas para mitigar el efecto de los EIs no señalados (no avisados). El uso de los marcadores de prueba quizás sea reducido a una extinción de contexto, permitiendo, así, a los animales exhibir sensibilidad a la contingencia.
EXPERIENTO 2
Se discutió que los hallazgos del Experimento 1 eran consecuencia del valor relativo del CS y contexto como señales para el US. Sin embargo, no había contrapeso de los estímulos, por lo que es posible que los efectos fueran específicos de los estímulos. El Experimento 2 buscaba demostrar la generalidad del condicionamiento recíproco mostrado en el Experimento 1. Sólo una contingencia positiva (M.5) y un control de densidad US (M0) fueron utilizados. Además, dos pares de grupos recibieron entrenamiento con las contingencias M.5 y M0 del Experimento 1.
Un par recibió los mismos estímulos presentados en los mismos roles que en el Experimento 1. La luz fue la entrada (S), y la palanca fue el contexto del ensayo (X). El segundo par recibió los mismos estímulos pero sus roles fueron invertidos. La palanca fue la entrada (S), y la luz hizo de contexto de ensayo (X).
Una interpretación alternativa del efecto de la contingencia encontrado durante la sesión de test en el Experimento 1 involucra una competición de respuesta en el momento del test CS. El resto de la intensidad del control de S sobre las e ntradas bandeja fue siempre llevada cabo en presencia de X.
Como X a veces controlaba la presión de palanca, lo que es físicamente incompatible con introducir la bandeja, puede haber interferido con las entradas de bandeja durante el test. Una manera de evitar la competición de respuesta es interpretar el test de extinción de S (aquí ya sea la luz o la palanca) en ausencia del contexto de ensayo. Esto se hizo en el Experimento 2.
Método
Sujetos y aparatos. Los sujetos fueron 36 ingenuas ratas macho. Todos los detalles de los aparatos fueron los mismos que los del Experimento 1.
Procedimiento. Los animales fueron entrenados para rescatar bolitas de comida de la bandeja de comida durante una única sesión, como en el Experimento 1. Condicionamiento seguido e involucrado tanto en contingencia positiva como en contingencia EC- EI cero entrenando con un EC (S) cuya contingencia fue definida
Sin embargo, en los grupos en los que la palanca hacía de S (Palanca.5 y Palanca.0), había tanto un nivel más bajo de entradas a la recámara como una pequeña diferencia en las entradas a recámara entre las dos contingencias.
El ANOVA total encontró el efecto principal para el estímulo usado como S, las interacciones Bloques Estímulo, y la interacción de tres maneras Bloques Estímulos Contingencia todas para ser fiables respectivamente, F(1, 20) 10.46; F(3, 60) 16.49; F (3, 60) 2.87.
ANOVAs individuales en los grupos de la luz y en los grupos de la palanca confirmaron que en los grupos de la luz la diferencia de resultados era mayor en el grupo de contingencia positiva, F(1, 10) 11.75. Esta no era más elevada en los grupos de la palanca, F(1, 10) 0.21.
Los resultados anteriores reproducían los hallazgos del Experimento 1 en los que la luz causaba elevadas entradas en recámara en los ensayos SX cuando había contingencia positiva entre la luz y la comida. Como se esperaba, no había efecto en las entradas a recámara para los grupos de la palanca, porque el efecto de una contingencia positiva entre la palanca y la comida fue predicha como causa de un incremento en la prensa de la palanca.
Sin embargo también estábamos interesados en si el efecto de la contingencia sería reflejado por las diferencias recíprocas en respuesta a X, el ensayo contexto. Para los grupos de la luz, esto debería estar reflejado por las diferencias en la prensa de palanca total.
Para investigar esto, llevamos a cabo un ANOVA en las entradas de recámara en ensayos SX y X para los grupos de la palanca. La interacción Bloques Contingencia y la interacción Bloques Ensayo Tipo eran fiables, mínimo F(3, 30) 3.11. Esto ocurrió porque, sobre los bloques, surgieron diferencias en las que los animales entraban en la recámara más en los ensayos X que en los SX, y más en los grupos de contingencia cero que en los de contingencia positiva.
En el último bloque de entrenamiento, los promedios para los estímulos de los dos grupos fueron los siguientes: Grupo Palanca.5 SX 0.93, X 1.74; Grupo Palanca.0, SX 2.22, X 2.77 (las unidades son log natural de las entradas principales).
Un análisis de estos promedios produjo un efecto principal fiable para ambos contingencia y ensayo tipo, mínimo F(1, 10) 5.88. Así, estos datos son consistentes con la noción de que los animales en el grupo de palanca de contingencia positiva (Palanca.5) mostraron menos condicionamiento de ensayo contexto (entradas de recámara) de lo que hicieron los del grupo de contingencia cero (Palanca0). Demostraremos brevemente que la palanca también controlaba niveles apropiados de prensa de palanca. Pero primero describiremos los resultados de las presentaciones no reforzadas de la luz en el test.
Las entradas de recámara del test en el que S se presentaba en ausencia de X se representan en la Figura 5. Esta figura muestra la diferencia de resultados calculada sustrayendo el nivel de respuesta durante el pre-CS de aquel durante el CS (CS – pre- CS). Los resultados son similares a la diferencia de resultados del entrenamiento. Los dos grupos de la palanca mostraron niveles similares de entradas a recámara que fueron más bajos que aquellos de los grupos de la luz. Los grupos de la luz además mostraron
contingencia sensitiva. El grupo de contingencia positiva aparentaba tener un nivel total de respuesta más elevado que el grupo de contingencia cero. En el ANOVA, el efecto principal para el estímulo S era fiable, F(1, 19) 15.68, pero los otros efectos no.
No obstante, como había comparaciones planeadas anticipadamente, en base a los resultados del Experimento 1, se llevó a cabo un test de una cola. Los test comparaban la respuesta a S en los grupos de la luz y en los de la palanca. El grupo de contingencia positiva mostraba más entradas que las del grupo de contingencia cero cuando la luz hacía de S, F(1, 10) 3.72, pero los grupos de la palanca no difirieron, F(1, 10) 0.03.
Así, los resultados de recámara confirmaron que, con la luz como S, las entradas a recámara eran elevadas durante las presentaciones SX cuando la contingencia era positiva. Para la palanca como S, las entradas a recámara no eran elevadas en los ensayos SX. Pero, en general, este grupo entraba a la recámara más cuando la contingencia era cero que cuando era positiva. Esto es consistente con el posible condicionamiento recíproco de la luz como ensayo contexto cuando la contingencia de la palanca variaba. Ahora analizaremos la prensa de la palanca. ¿Era elevada la prensa de la palanca en la condición positiva cuando la palanca hacía de S (Palanca.5) pero no cuando lo hacía la luz (luz.5)? Y ¿había más prenca de palanca en los grupos de la luz cuando la luz tenía una contingencia cero (luz.0)?
Con las entradas a recámara, fuimos capaces de usar resultados diferenciados entre SX y X para investigar si S elevaba la respuesta.
Sin embargo, como la palanca sólo puede ser pulsada en ensayos cuando está presente, debemos informar de la ligera diferenciación de los datos de la prensa de palanca. Figura 6 representa el logaritmo natural de los índices de prensa de palanca durante el entrenamiento SX para los cuatro grupos. Claramente, cuando la palanca servía como señal S, los animales respondían mças a SX cuando había una contingencia positiva más que cuando era cero. Cuando la luz hacía de S, los animales accionaban la palanca más cuando la contingencia era cero. El ANOVA de tres-maneras confirmó esta impresión. El efecto de bloques, la interacción Estímulo S Contingencia, y la interacción de tres- formas (a tres bandas?) Contingencia Estímulo S Bloques eran todos fuables, resectivamente, F(1, 20) 11.29; F(3, 20) 14.85; F(3, 60) 6.29. ANOVAs separadas en los grupos de la luz y la palanca confirmaron que en el cuarto blocque las diferencias recíprocas en la prensa de palanca eran cada uno fiables, mínimo F(1, 10) 6.27.
Cuando la luz hacía de S, los animales pulsaban más la palanca en ensayos SX cuando la contingencia era cero (Grupo Luz.0) que cuando la contingencia era positiva (Grupo Luz.5).
Esto es consistente con la predicción de que hay más condicionamiento contextual a X (aquí la palanca) cuando S (la luz) no está correlacionada con el resultado. Esta impresión era apoyada por el número de palancas pulsadas observado en los ensayos X en estos grupos también. La prensa de palanca a X era también menor cuando el resultado era positivamente contingente en la luz que cuando no lo era. Estos resultados se asemejan a los resultados SX de la figura 4 pero generalmente son en torno a 0. hasta 0.4 unidades de logaritmo natural menores. Un ANOVA de SXX de diferencia de
Discusión:
Al igual que en el Experimento 1, la fuerza de la respuesta elicitada por la señal S fue mayor en los grupos de contingencia positiva. Esto ocurrió tanto si la señal era una luz, como si ésta era una palanca. La fuerza de la respuesta elicitada por el contexto de ensayo X (en los que eran introducidas palancas de condicionamiento operante estándar) fue mayor si seguía a un entrenamiento de no contingencia. Esta relación se halló independientemente de la forma de la respuesta elicitada por S o por X. Además, estos resultados nos permiten descartar dos explicaciones del condicionamiento recíproco entre el estímulo condicionado y el contexto de ensayo encontrado en el Experimento 1. En primer lugar, las diferencias no son estímulos específicos. Este experimento permitió encontrar un patrón similar de los resultados independientemente de si el acceso a la palanca o la luz servían de señal S de inicio. En segundo lugar, la sensibilidad a la contingencia de las señales S en el Experimento 1 no fue, probablemente, resultado de la respuesta de competición durante la prueba compuesta. En aquellas pruebas en las que existió ausencia del contexto de ensayo X se halló una diferencia en el condicionamiento que seguía a ambos tipos de entrenamiento: tanto el de contingencia positiva, como el de no contingencia.
DISCUSIÓN
GENERAL
Estos dos experimentos fueron diseñados para evaluar el efecto de variar la contingencia de una señal (S) como consecuencia de manipular la proporción relativa de los ensayos de luz-palanca (SX) y los de palanca (X) que fueron emparejados con
comida. El manipular positivamente la contingencia implicaba emparejar una elevada proporción de ensayos luz-palanca con comida. Para estas manipulaciones, la señal S indicaba una probabilidad aumentada de la obtención del estímulo incondicionado. Las manipulaciones en el grupo control de la no contingencia implicaban la misma proporción de emparejamientos durante los ensayos de luz-palanca (SX) y los de palanca (X). La fuerza de la respuesta condicionada elicitada por la señal S era más fuerte en los grupos de contingencia positiva (∆ p = .5). Aunque había evidencias de la influencia de los emparejamientos entre SX-US y la densidad global del estímulo incondicionado (US), particularmente en relación al nivel global de respuestas durante los ensayos de palanca (X), había también un papel para la contingencia, independientemente del número de emparejamientos entre SX-US y la densidad global del estímulo incondicionado. Los grupos control, tanto los que recibieron el mismo número de emparejamientos entre SX-US o la misma densidad global del estímulo incondicionado mostraron menores niveles de condicionamiento cuando fueron contrastados con los grupos cuya contingencia fue manipulada positivamente. Los experimentos también permitieron una prueba directa de un mecanismo común a varias teorías empleadas en explicar la aparición del aprendizaje de la contingencia entre en estímulo condicionado y el estímulo incondicionado. Este mecanismo implica
una competición entre la señal (S) y el contexto de aprendizaje (el de palanca o X en estos experimentos), tanto en la fuerza asociativa (por ejemplo, Pearce 1987; Rescorla y Wagner, 1972), como en la ejecución control (Jenkins, Barnes & Barrera, 1981; Miller & Schachtman, 1985). La señal S predice el ganar la competición únicamente cuando es entrenada con una mayor tasa de refuerzo que la hallada en su ausencia (esto es, una contingencia positiva). Si la señal S indica el mismo grado de refuerzo que la ausencia de S (el contexto palanca, X) este mecanismo predice que el contexto debería generar niveles más elevados de respuesta, independientemente de la tasa total de refuerzo de la señal S (por ejemplo, Odling-Smee, 1975). En estos experimentos, todos los ensayos fueron marcados con un marcador de ensayos (X), que elicitaba su propia y única respuesta condicionada. Esto nos permitió observar directamente el condicionamiento a X. Observamos que el marcador de ensayos X elicitaba una respuesta condicionada más fuerte que la que seguía al entrenamiento de no contingencia. Esta compensación entre la respuesta controlada por la señal y el contexto en función de los cambios en la contingencia entre la señal S y el estímulo incondicionado es predicha por la mayoría de los modelos asociativos de condicionamiento. El modelo de Rescorla-Wagner (1972), por ejemplo, genera unas predicciones muy específicas sobre las fuerzas de asociación relativas de las manipulaciones usadas en estos experimentos. Para ilustrarlo, simulamos las seis manipulaciones del Experimento 1 aplicando las reglas de aprendizaje y extrayendo la fuerza final asintótica de la señal S y de X (palanca) predichas por el modelo de Rescorla-Wagner. Estas son mostradas en la Figura 8. La fórmula para calcular los cambios en la fuerza asociativa (∆V), de acuerdo con su modelo, es mostrada como la siguiente: ∆V = αβ(λ – ΣV). La elección de los valores para los tres parámetros que influyen en el grado y el nivel de aprendizaje eran similares a los recomendados por Rescorla y Wagner (1972, p. 88). El parámetro cifrado para la importancia del grado de aprendizaje para los dos inicios (S y X) fue el mismo (αs = α (^) x = .50). El valor asintótico (λ) para los ensayos de estímulo
incondicionado y para los ensayos en los que éste se hallaba ausente fue de 1 y de 0, respectivamente. El parámetro asociado con el reforzamiento (rft) fue establecido elevado en mayor medida que el asociado con el no reforzamiento (β (^) rft = .20, (^) βno rft
= .10). Este es el primer supuesto estándar propuesto por Rescorla y Wagner, a fin de permitir la predicción del efecto de validez relativa (ver Murphy, Baker, y Fouquet, 2001). Todas las simulaciones implicaban cinco épocas de 500 ensayos. El promedio final de fuerzas asociativas predichas para la señal S y X en las seis manipulaciones se muestran en los dos paneles de la Figura 8. Los órdenes de las filas de esas predicciones son relativamente insensibles a los cambios en los parámetros libres, a menos de que se establezcan valores que interfieran con la habilidad del modelo a la hora de predecir el condicionamiento básico (un debate más detallado del modelo y sus aplicaciones pueden encontrarse en Baker, Murphy, Vallée-Tourangeau, y Mehta, 2001). El diseño del experimento incluyó los grupos control de la sensibilidad contingencial que se equiparan a la densidad global del estímulo incondicionado y el número de emparejamientos entre el estímulo condicionado y el estímulo incondicionado. Es importante ver si el modelo Rescorla-Wagner (1972) predice las diferencias en la fuerza
condicionado comparado con la densidad durante el contexto experimental no determina la fuerza asociativa, sino más bien la fuerza de la respuesta condicionada. Los animales, independientemente, aprenden estas dos densidades temporales y las comparan. En nuestros experimentos, esto debería implicar la comparación de la densidad temporal durante los ensayos en los que la señal S ocurría (esto es, los ensayos SX) con la densidad durante todos los ensayos X (ensayos SX y X). En el Experimento 1, el nivel de las entradas a la bandeja de comida en S es consistente con esta hipótesis, porque en los grupos de contingencia positiva, el tiempo de espera para el estímulo incondicionado durante la señal S fue menor que el tiempo de espera durante X. Está, sin embargo, poco claro cómo las diferencias en el tiempo de espera deberían afectar respondiendo a X. El tiempo de espera para el estímulo incondicionado durante X fue el mismo que para cada condición de densidad del estímulo incondicionado (H. vs. H0, M.5 vs. Mo, L.5 vs. L0). Una interpretación podría ser que el condicionamiento fue más fuerte en las condiciones cero. Otras posibilidades, tales como el suponer el tiempo de espera para X, deben de ser determinadas simplemente por el tiempo de espera durante X solo procedieron igualmente de manera pobre. Papini y Bitterman (1990) rechazaron la noción de contingencia como un constructo útil a la hora de realizar estimaciones para el condicionamiento Pavloviano. Sin embargo, sería difícil conciliar la información presentada aquí con su tesis. Parece posible que Papini y Bitterman tienen simplemente confundidos dos diferentes y separables niveles de análisis. Los hallazgos de estos experimentos no exigen que las ratas aprendan contingencias calculando un estadístico tal que (∆ p ). Más bien, una consideración de las varias explicaciones teóricas demuestra cómo hay disponibles algunas posibilidades teóricas (ver también Granger y Schlimmer, 1986). ∆ p es una herramienta útil para guiar los diseños experimentales, puesto que propone cálculos normativos a los cuales el comportamiento animal puede o no ajustarse (una aproximación similar ha sido empleada para investigar el juicio de contingencia del ser humano, por ejemplo, Vallée-Tourangeau, Murphy, Drew, y Baker, 1998). Dado el esbozo que sugiere que los animales saben de las relaciones más válidas en el ambiente, la pregunta que sigue es, ¿por qué criterios son evaluadas las relaciones? ¿Es por el número de emparejamientos entre el estímulo condicionado y el incondicionado, la proporción de los ensayos del estímulo condicionado no reforzado, la valencia predictiva del estímulo condicionado, o por alguna otra variable? En estos experimentos, los animales casi siempre se comportaron como si fuesen sensibles a la contingencia ∆ p. Pero, como Marr (1982) ha mostrado, los análisis de nivel computacionales sólo describen el contenido informacional de un problema cognitivo sin proporcionar un análisis, o bien representacional, o bien algorítmico. En estos experimentos, el algoritmo del modelo de Rescorla-Wagner (1972) proporciona una buena explicación del estímulo condicionado y la información del contexto de ensayo. Esta habilidad de hacer un mapa de todo a ∆ p viene a priori de imparciales y honradas propuestas y parece describir bien el comportamiento de nuestras ratas.
