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Aprendizaje perceptivo

El aprendizaje perceptivo consiste en adquirir habilidades de percepción , como diferenciar dos tonos musicales o categorizar patrones espaciales y temporales relevantes para la...

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El aprendizaje perceptivo consiste en adquirir habilidades de percepción , como diferenciar dos tonos musicales o categorizar patrones espaciales y temporales relevantes para la experiencia en el mundo real. Algunos ejemplos son la lectura , la identificación de relaciones entre piezas de ajedrez y la capacidad de discernir si una radiografía muestra un tumor.

Las modalidades sensoriales pueden incluir la visual , la auditiva, la táctil, la olfativa y la gustativa. El aprendizaje perceptivo constituye una base importante para procesos cognitivos complejos (como el lenguaje) e interactúa con otros tipos de aprendizaje para generar pericia perceptiva. [ 1 ] [ 2 ] El aprendizaje perceptivo se basa en cambios en los circuitos neuronales. La capacidad de aprendizaje perceptivo se conserva a lo largo de la vida. [ 3 ]

Discriminación sensorial básica

Estudios de laboratorio informaron muchos ejemplos de mejoras drásticas en la sensibilidad a partir de tareas de aprendizaje perceptivo estructuradas adecuadamente . En tareas de agudeza visual de Vernier , los observadores juzgan si una línea está desplazada por encima o por debajo de una segunda línea. Los observadores no entrenados a menudo ya son muy buenos en esta tarea, pero después del entrenamiento, se ha demostrado que el umbral de los observadores mejora hasta 6 veces. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Se han encontrado mejoras similares para la discriminación de movimiento visual [ 7 ] y la sensibilidad de orientación. [ 8 ] [ 9 ] En tareas de búsqueda visual , se pide a los observadores que encuentren un objeto objetivo oculto entre distractores o en ruido. Los estudios de aprendizaje perceptivo con búsqueda visual muestran que la experiencia conduce a grandes ganancias en sensibilidad y velocidad. En un estudio de Karni y Sagi, [ 3 ] se encontró que el tiempo que tardaban los sujetos en buscar una línea oblicua entre un campo de líneas horizontales mejoró drásticamente, de aproximadamente 200 ms en una sesión a aproximadamente 50 ms en una sesión posterior. Con la práctica adecuada, la búsqueda visual puede volverse automática y muy eficiente, de modo que los observadores no necesitan más tiempo para buscar cuando hay más elementos presentes en el campo de búsqueda. [ 10 ] Se ha demostrado el aprendizaje perceptivo táctil en tareas de agudeza espacial como la discriminación de orientación de rejillas táctiles y en tareas perceptivas vibrotáctiles como la discriminación de frecuencia; se ha encontrado que el aprendizaje táctil en estas tareas se transfiere de dedos entrenados a no entrenados. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] La práctica con la lectura Braille y la dependencia diaria del sentido del tacto pueden subyacer a la mejora en la agudeza espacial táctil de las personas ciegas en comparación con las personas videntes. [ 15 ]

En el mundo natural

El aprendizaje perceptivo es frecuente y se produce continuamente en la vida cotidiana. «La experiencia moldea la forma en que las personas ven y oyen». [ 16 ] La experiencia proporciona la información sensorial para nuestras percepciones, así como conocimiento sobre las identidades. Cuando las personas tienen menos conocimiento sobre diferentes razas y culturas, desarrollan estereotipos. El aprendizaje perceptivo es una relación más profunda entre la experiencia y la percepción. Pueden surgir diferentes percepciones de la misma información sensorial en individuos con diferentes experiencias o formación. Esto plantea cuestiones importantes sobre la ontología de la experiencia sensorial y la relación entre la cognición y la percepción.

Un ejemplo de esto es el dinero. Todos los días vemos dinero y sabemos qué es, pero cuando se nos pide que encontremos la moneda correcta entre monedas similares con ligeras diferencias, podemos tener problemas para encontrar la diferencia. Esto se debe a que lo vemos a diario, pero no intentamos encontrar diferencias directamente. Aprender a percibir diferencias y similitudes entre estímulos se basa en la exposición a ellos. Un estudio realizado por Gibson en 1955 ilustra cómo la exposición a estímulos puede afectar nuestra capacidad para aprender detalles de diferentes estímulos.

A medida que nuestro sistema perceptivo se adapta al mundo natural, mejoramos nuestra capacidad para discriminar entre estímulos distintos cuando pertenecen a categorías diferentes que cuando pertenecen a la misma categoría. También tendemos a ser menos sensibles a las diferencias entre dos instancias de la misma categoría. [ 17 ] Estos efectos se describen como el resultado de la percepción categórica . Los efectos de la percepción categórica no se transfieren entre dominios.

Los bebés, cuando diferentes sonidos pertenecen a la misma categoría fonética en su lengua materna, tienden a perder sensibilidad a las diferencias entre los sonidos del habla a los 10 meses de edad. [ 18 ] Aprenden a prestar atención a las diferencias más destacadas entre las categorías fonéticas nativas e ignoran las menos relevantes para el lenguaje. En ajedrez, los jugadores expertos codifican fragmentos más grandes de posiciones y relaciones en el tablero y requieren menos exposiciones para recrear completamente un tablero de ajedrez. Esto no se debe a que posean una habilidad visual superior, sino más bien a su avanzada extracción de patrones estructurales específicos del ajedrez. [ 19 ] [ 20 ]

Cuando una mujer tiene un bebé, poco después del nacimiento, podrá distinguir las diferencias en su llanto. Esto se debe a que se está volviendo más sensible a estas diferencias. Podrá saber si el bebé llora porque tiene hambre, necesita que le cambien el pañal, etc.

La práctica intensiva de la lectura en inglés conduce a la extracción y el procesamiento rápido de las regularidades estructurales de los patrones ortográficos ingleses. El efecto de superioridad de la palabra lo demuestra: las personas suelen reconocer palabras mucho más rápido que letras individuales. [ 21 ] [ 22 ]

En los fonemas del habla, los observadores que escuchan un continuo de sílabas consonante-vocal igualmente espaciadas que van desde /be/ hasta /de/ son mucho más rápidos en indicar que dos sílabas son diferentes cuando pertenecen a diferentes categorías fonémicas que cuando son dos variantes del mismo fonema, incluso cuando las diferencias físicas se igualan entre cada par de sílabas. [ 23 ]

Otros ejemplos de aprendizaje perceptivo en el mundo natural incluyen la capacidad de distinguir entre tonos relativos en la música, [ 24 ] identificar tumores en radiografías, [ 25 ] clasificar polluelos de un día por sexo, [ 26 ] saborear las sutiles diferencias entre cervezas o vinos, [ 27 ] identificar rostros como pertenecientes a diferentes razas, [ 28 ] detectar las características que distinguen rostros familiares, [ 29 ] discriminar entre dos especies de aves ("garza real azul" y "gorrión de corona rayada"), [ 30 ] y prestar atención selectiva a los valores de tono, saturación y brillo que componen una definición de color. [ 31 ]

Breve historia

El dicho popular de que "la práctica hace al maestro" resume la esencia de la capacidad de alcanzar una impresionante pericia perceptiva. Esto se ha demostrado durante siglos y mediante una práctica intensiva en habilidades como la cata de vinos, la evaluación de tejidos o la preferencia musical. El primer informe documentado, que data de mediados del siglo XIX, es el primer ejemplo de entrenamiento táctil destinado a disminuir la distancia mínima a la que las personas pueden discriminar si se han tocado uno o dos puntos de su piel. Se descubrió que esta distancia ( JND , Diferencia Justamente Perceptible) disminuye drásticamente con la práctica, y que esta mejora se mantiene, al menos parcialmente, en los días posteriores. Además, esta mejora es, al menos parcialmente, específica del área de piel entrenada. Se encontró una mejora particularmente notable en las posiciones de la piel donde la discriminación inicial era muy imprecisa (por ejemplo, en la espalda), aunque el entrenamiento no pudo reducir la JND de las áreas inicialmente imprecisas a la de las áreas inicialmente precisas (por ejemplo, las yemas de los dedos). [ 32 ] William James dedicó una sección en sus Principios de Psicología (1890/1950) a "la mejora en la discriminación mediante la práctica". [ 33 ] Señaló ejemplos y enfatizó la importancia del aprendizaje perceptivo para la pericia. En 1918, Clark L. Hull , un destacado teórico del aprendizaje, entrenó a participantes humanos para aprender a categorizar caracteres chinos deformados en categorías. Para cada categoría, utilizó 6 instancias que compartían alguna propiedad estructural invariante. Las personas aprendieron a asociar un sonido con el nombre de cada categoría y, más importante aún, fueron capaces de clasificar caracteres nuevos con precisión. [ 34 ] Esta capacidad de extraer invariantes de las instancias y aplicarlas para clasificar nuevas instancias marcó este estudio como un experimento de aprendizaje perceptivo. Sin embargo, no fue hasta 1969 que Eleanor Gibson publicó su libro fundamental Los principios del aprendizaje y desarrollo perceptivo y definió el campo moderno del aprendizaje perceptivo. Ella estableció el estudio del aprendizaje perceptivo como una investigación sobre el comportamiento y el mecanismo del cambio perceptivo. Sin embargo, a mediados de la década de 1970, esta área se encontraba estancada debido a un cambio de enfoque hacia el desarrollo perceptivo y cognitivo en la infancia. Gran parte de la comunidad científica tendía a subestimar el impacto del aprendizaje en comparación con los mecanismos innatos. Por lo tanto, la mayor parte de esta investigación se centró en caracterizar las capacidades perceptivas básicas de los bebés pequeños en lugar de en los procesos de aprendizaje perceptivo.

Desde mediados de la década de 1980, ha habido una nueva ola de interés en el aprendizaje perceptivo debido a los hallazgos de plasticidad cortical en los niveles sensoriales más bajos de los sistemas sensoriales. Nuestra mayor comprensión de la fisiología y anatomía de nuestros sistemas corticales se ha utilizado para conectar la mejora conductual con las áreas corticales subyacentes. Esta tendencia comenzó con los hallazgos previos de Hubel y Wiesel de que las representaciones perceptivas en las áreas sensoriales de la corteza se modifican sustancialmente durante un período corto ("crítico") inmediatamente después del nacimiento. Merzenich, Kaas y colegas demostraron que, si bien la neuroplasticidad disminuye, no se elimina cuando termina el período crítico. [ 35 ] Por lo tanto, cuando el patrón de estimulación externa se modifica sustancialmente, las representaciones neuronales en las áreas sensoriales de nivel inferior (por ejemplo, primarias ) también se modifican. La investigación en este período se centró en discriminaciones sensoriales básicas, donde se encontraron mejoras notables en casi cualquier tarea sensorial a través de la práctica de discriminación. Después del entrenamiento, los sujetos fueron evaluados con condiciones novedosas y se evaluó la transferencia del aprendizaje. Este trabajo se apartó de trabajos anteriores sobre aprendizaje perceptivo, que abarcaban diferentes tareas y niveles.

Una cuestión que aún se debate hoy en día es hasta qué punto las mejoras del aprendizaje perceptivo provienen de modificaciones periféricas en comparación con la mejora en las etapas de lectura de nivel superior. Las primeras interpretaciones, como la sugerida por William James , lo atribuyeron a mecanismos de categorización de nivel superior mediante los cuales las diferencias inicialmente difusas se asocian gradualmente con etiquetas distintivamente diferentes. Sin embargo, el trabajo centrado en la discriminación sensorial básica sugiere que los efectos del aprendizaje perceptivo son específicos de los cambios en los niveles bajos del sistema nervioso sensorial (es decir, las cortezas sensoriales primarias). [ 36 ] Más recientemente, la investigación sugiere que los procesos de aprendizaje perceptivo son multinivel y flexibles. [ 37 ] Esto nos lleva de vuelta a la visión gibsoniana anterior de que los efectos del aprendizaje de nivel bajo están modulados por factores de nivel alto, y sugiere que la mejora en la extracción de información puede no implicar solo la codificación sensorial de nivel bajo, sino también la aprehensión de estructuras y relaciones relativamente abstractas en el tiempo y el espacio.

En la última década, los investigadores han buscado una comprensión más unificada del aprendizaje perceptivo y han trabajado para aplicar estos principios con el fin de mejorar el aprendizaje perceptivo en ámbitos aplicados.

Características

Efectos de descubrimiento y fluidez

Los efectos del aprendizaje perceptivo se pueden organizar en dos grandes categorías: efectos de descubrimiento y efectos de fluidez. [ 1 ] Los efectos de descubrimiento implican algún cambio en las bases de la respuesta, como la selección de nueva información relevante para la tarea, la amplificación de la información relevante o la supresión de la información irrelevante. Los expertos extraen "fragmentos" más grandes de información y descubren relaciones y estructuras de orden superior en sus dominios de especialización que son invisibles para los novatos. Los efectos de fluidez implican cambios en la facilidad de extracción. Los expertos no solo pueden procesar información de orden superior, sino que lo hacen con gran velocidad y baja carga atencional . Los efectos de descubrimiento y fluidez trabajan juntos de modo que, a medida que las estructuras de descubrimiento se vuelven más automáticas, los recursos atencionales se conservan para el descubrimiento de nuevas relaciones y para el pensamiento de alto nivel y la resolución de problemas.

El papel de la atención

William James ( Principios de Psicología , 1890) afirmó que «Mi experiencia es aquello a lo que decido prestar atención. Solo los elementos que percibo dan forma a mi mente; sin un interés selectivo, la experiencia es un caos absoluto». [ 33 ] Su punto de vista era extremo, pero su esencia fue ampliamente respaldada por estudios conductuales y fisiológicos posteriores . La mera exposición no parece ser suficiente para adquirir pericia.

De hecho, una señal relevante en una condición conductual determinada puede considerarse ruido en otra. Por ejemplo, al presentar dos estímulos similares, uno podría intentar estudiar las diferencias entre sus representaciones para mejorar su capacidad de discriminarlos, o bien concentrarse en las similitudes para mejorar su capacidad de identificarlos como pertenecientes a la misma categoría. Una diferencia específica entre ellos podría considerarse una «señal» en el primer caso y «ruido» en el segundo. Así, a medida que nos adaptamos a las tareas y los entornos, prestamos cada vez más atención a las características perceptivas que son relevantes e importantes para la tarea en cuestión y, al mismo tiempo, menos atención a las características irrelevantes. Este mecanismo se denomina ponderación atencional. [ 37 ]

Sin embargo, estudios recientes sugieren que el aprendizaje perceptivo ocurre sin atención selectiva. [ 38 ] Los estudios de este aprendizaje perceptivo irrelevante para la tarea (TIPL) muestran que el grado de TIPL es similar al encontrado a través de procedimientos de entrenamiento directo. [ 39 ] El TIPL para un estímulo depende de la relación entre ese estímulo y eventos importantes de la tarea [ 40 ] o de contingencias de recompensa del estímulo. [ 41 ] Por lo tanto, se ha sugerido que el aprendizaje (de estímulos irrelevantes para la tarea) es contingente a señales de aprendizaje espacialmente difusas. [ 42 ] Se han encontrado efectos similares, pero en una escala de tiempo más corta, para los procesos de memoria y en algunos casos se denomina refuerzo atencional. [ 43 ] Por lo tanto, cuando ocurre un evento importante (de alerta), el aprendizaje también puede afectar a estímulos concurrentes, no atendidos y no prominentes. [ 44 ]

Evolución temporal del aprendizaje perceptivo

La evolución temporal del aprendizaje perceptivo varía de un participante a otro. [ 11 ] El aprendizaje perceptivo ocurre no solo durante la primera sesión de entrenamiento, sino también entre sesiones. [ 45 ] El aprendizaje rápido (es decir, el aprendizaje durante la primera sesión) y el aprendizaje lento (es decir, el aprendizaje entre sesiones) implican cambios diferentes en el cerebro humano adulto . Mientras que los efectos del aprendizaje rápido solo se pueden retener durante un corto período de varios días, los efectos del aprendizaje lento se pueden conservar durante un largo período de varios meses. [ 46 ]

Explicaciones y modelos

Modificación del campo receptivo

Las investigaciones sobre discriminaciones sensoriales básicas a menudo muestran que los efectos del aprendizaje perceptivo son específicos de la tarea o estímulo entrenado . [ 47 ] Muchos investigadores interpretan esto como una sugerencia de que el aprendizaje perceptivo puede funcionar modificando los campos receptivos de las células (por ejemplo, las células V1 y V2) que codifican inicialmente el estímulo. Por ejemplo, las células individuales podrían adaptarse para volverse más sensibles a características importantes, reclutando así más células para un propósito particular, lo que hace que algunas células estén más específicamente sintonizadas para la tarea en cuestión. [ 48 ] Se ha encontrado evidencia de cambios en el campo receptivo utilizando técnicas de registro de células individuales en primates tanto en el dominio táctil como en el auditivo. [ 49 ]

Sin embargo, no todas las tareas de aprendizaje perceptivo son específicas de los estímulos o tareas entrenadas. Sireteanu y Rettenback [ 50 ] analizaron los efectos del aprendizaje de discriminación que se generalizan a través de los ojos, las ubicaciones retinianas y las tareas. Ahissar y Hochstein [ 51 ] utilizaron la búsqueda visual para demostrar que aprender a detectar un único elemento de línea oculto en una matriz de segmentos de línea con diferentes orientaciones podría generalizarse a posiciones en las que el objetivo nunca se presentó. En la visión humana, no se ha encontrado suficiente modificación del campo receptivo en las áreas visuales tempranas para explicar el aprendizaje perceptivo. [ 52 ] El entrenamiento que produce grandes cambios de comportamiento, como mejoras en la discriminación, no produce cambios en los campos receptivos. En los estudios donde se han encontrado cambios, estos son demasiado pequeños para explicar los cambios en el comportamiento. [ 53 ]

teoría de la jerarquía inversa

La Teoría de la Jerarquía Inversa (THI), propuesta por Ahissar y Hochstein, busca vincular la dinámica del aprendizaje, la especificidad y las áreas neuronales subyacentes. [ 54 ] La THI propone que el desempeño ingenuo se basa en respuestas en áreas corticales de alto nivel, donde se representan representaciones categóricas y rudimentarias del entorno. Por lo tanto, las etapas iniciales del aprendizaje implican la comprensión de aspectos globales de la tarea. La práctica posterior puede generar una mejor resolución perceptiva como consecuencia del acceso a información de nivel inferior a través de conexiones de retroalimentación que van de niveles altos a bajos. El acceso a las representaciones relevantes de nivel bajo requiere una búsqueda hacia atrás durante la cual se asignan poblaciones de neuronas informativas de entrada en el nivel bajo. Por lo tanto, el aprendizaje posterior y su especificidad reflejan la resolución de los niveles inferiores. La THI propone, por lo tanto, que el desempeño inicial está limitado por la resolución de alto nivel, mientras que el desempeño posterior al entrenamiento está limitado por la resolución en los niveles bajos. Dado que las representaciones de alto nivel de diferentes individuos difieren debido a su experiencia previa, sus patrones de aprendizaje iniciales pueden diferir. Varios estudios de neuroimagen concuerdan con esta interpretación, al encontrar que el rendimiento inicial se correlaciona con las respuestas promedio (BOLD) en áreas de nivel superior, mientras que el rendimiento posterior se correlaciona más con la actividad en áreas de nivel inferior . La RHT propone que las modificaciones en niveles bajos solo ocurrirán cuando la búsqueda hacia atrás (de niveles de procesamiento altos a bajos) sea exitosa. Dicho éxito requiere que la búsqueda hacia atrás "sepa" qué neuronas en el nivel inferior son informativas. Este "conocimiento" se adquiere mediante el entrenamiento repetido con un conjunto limitado de estímulos, de modo que las mismas poblaciones neuronales de nivel inferior sean informativas durante varios ensayos. Estudios recientes encontraron que mezclar una amplia gama de estímulos también puede producir un aprendizaje efectivo si estos estímulos se perciben claramente como diferentes, o se etiquetan explícitamente como diferentes. Estos hallazgos respaldan aún más la necesidad de una guía descendente para obtener un aprendizaje efectivo.

Enriquecimiento versus diferenciación

En algunas tareas perceptivas complejas, todos los humanos somos expertos. Todos somos muy sofisticados, pero no infalibles, en la identificación de escenas, rostros y el habla . Las explicaciones tradicionales atribuyen esta pericia a mecanismos holísticos y especializados. Quizás estas identificaciones rápidas se logran mediante detectores perceptivos más específicos y complejos que gradualmente agrupan (es decir, unifican) características que tienden a coincidir, facilitando así la obtención de un conjunto completo de información. Si la coincidencia de características puede agruparse gradualmente con la práctica o si la agrupación solo se puede obtener con cierta predisposición (por ejemplo, rostros, categorías fonológicas) es una cuestión abierta. Los hallazgos actuales sugieren que dicha pericia se correlaciona con un aumento significativo del volumen cortical involucrado en estos procesos. Así, todos tenemos áreas especializadas para el reconocimiento de rostros, lo que podría revelar una propiedad innata, pero también desarrollamos áreas especializadas para las palabras escritas en comparación con letras individuales o secuencias de símbolos similares a letras. Además, los expertos en un dominio determinado tienen áreas corticales más grandes involucradas en ese dominio. Por ejemplo, los músicos expertos tienen áreas auditivas más grandes. [ 55 ] Estas observaciones concuerdan con las teorías tradicionales del enriquecimiento, que proponen que la mejora del rendimiento implica un aumento de la representación cortical. Para esta pericia, la identificación categórica básica puede basarse en representaciones enriquecidas y detalladas, ubicadas en cierta medida en áreas cerebrales especializadas. La evidencia fisiológica sugiere que el entrenamiento para la discriminación refinada a lo largo de dimensiones básicas (por ejemplo, la frecuencia en la modalidad auditiva) también aumenta la representación de los parámetros entrenados, aunque en estos casos el aumento puede involucrar principalmente áreas sensoriales de nivel inferior. [ 56 ]

Reponderación selectiva

En 2005, Petrov, Dosher y Lu señalaron que el aprendizaje perceptivo puede explicarse en términos de la selección de los analizadores que mejor realizan la clasificación, incluso en tareas de discriminación simples. Explican que algunas partes del sistema neuronal responsables de decisiones particulares tienen especificidad , mientras que las unidades perceptivas de bajo nivel no la tienen. [ 37 ] En su modelo, las codificaciones en el nivel más bajo no cambian. Más bien, los cambios que ocurren en el aprendizaje perceptivo surgen de cambios en las representaciones abstractas de nivel superior de los estímulos relevantes. Dado que la especificidad puede provenir de la selección diferencial de información, esta "teoría de la reponderación selectiva" permite el aprendizaje de representaciones abstractas complejas. Esto corresponde a la explicación anterior de Gibson sobre el aprendizaje perceptivo como selección y aprendizaje de características distintivas. La selección puede ser el principio unificador del aprendizaje perceptivo en todos los niveles. [ 57 ]

El impacto del protocolo de entrenamiento y la dinámica del aprendizaje

Iván Pavlov descubrió el condicionamiento . Observó que cuando un estímulo (por ejemplo, un sonido) iba seguido inmediatamente de comida varias veces, la mera presentación de este estímulo provocaba posteriormente salivación en la boca del perro. Además, descubrió que al utilizar un protocolo diferencial, presentando comida de forma consistente después de un estímulo y no después de otro, los perros se condicionaban rápidamente a salivar selectivamente en respuesta al estímulo recompensado. Posteriormente, se preguntó si este protocolo podría utilizarse para aumentar la discriminación perceptiva, recompensando de forma diferencial dos estímulos muy similares (por ejemplo, tonos con frecuencia similar). Sin embargo, descubrió que el condicionamiento diferencial no era efectivo.

Los estudios de Pavlov fueron seguidos por numerosos estudios de entrenamiento que demostraron que una forma eficaz de aumentar la resolución perceptiva es comenzar con una gran diferencia a lo largo de la dimensión requerida y progresar gradualmente hacia pequeñas diferencias a lo largo de esta dimensión. Esta transferencia, que va de lo fácil a lo difícil, se denominó "transferencia a lo largo de un continuo".

Estos estudios demostraron que la dinámica del aprendizaje depende del protocolo de entrenamiento, más que de la cantidad total de práctica. Además, parece que la estrategia implícitamente elegida para el aprendizaje es muy sensible a la selección de los primeros ensayos, durante los cuales el sistema intenta identificar las señales relevantes.

Consolidación y sueño

Varios estudios se preguntaron si el aprendizaje tiene lugar durante las sesiones de práctica o entre ellas, por ejemplo, durante el sueño posterior. La dinámica del aprendizaje es difícil de evaluar ya que el parámetro medido directamente es el rendimiento, que se ve afectado tanto por el aprendizaje , que induce la mejora, como por la fatiga, que lo dificulta. Los estudios actuales sugieren que el sueño contribuye a mejorar y a hacer más duraderos los efectos del aprendizaje , al fortalecer aún más las conexiones en ausencia de práctica continua. [ 45 ] [ 58 ] [ 59 ] Tanto las fases de sueño de ondas lentas como las de sueño REM (movimiento ocular rápido) pueden contribuir a este proceso, a través de mecanismos aún no comprendidos.

Comparación y contraste

La práctica con la comparación y el contraste de instancias que pertenecen a la misma o a diferentes categorías permite captar las características distintivas —características que son importantes para la tarea de clasificación— y filtrar las características irrelevantes. [ 60 ]

Dificultad de la tarea

Aprender primero ejemplos sencillos puede conducir a una mejor transferencia y un mejor aprendizaje de casos más difíciles. [ 61 ] Al registrar los ERP de adultos humanos, Ding y sus colegas investigaron la influencia de la dificultad de la tarea en los mecanismos cerebrales del aprendizaje perceptivo visual. Los resultados mostraron que el entrenamiento en tareas difíciles afectó una etapa más temprana del procesamiento visual y regiones corticales visuales más amplias que el entrenamiento en tareas fáciles. [ 62 ]

Clasificación activa y atención

El esfuerzo de clasificación activa y la atención suelen ser necesarios para producir efectos de aprendizaje perceptivo. [ 59 ] Sin embargo, en algunos casos, la mera exposición a ciertas variaciones de estímulos puede producir discriminaciones mejoradas.

Comentario

En muchos casos, el aprendizaje perceptivo no requiere retroalimentación (ya sea que la clasificación sea correcta o no). [ 56 ] Otros estudios sugieren que la retroalimentación por bloques (retroalimentación solo después de un bloque de ensayos) produce más efectos de aprendizaje que la ausencia total de retroalimentación. [ 63 ]

Límites

A pesar del marcado aprendizaje perceptivo demostrado en diferentes sistemas sensoriales y bajo diversos paradigmas de entrenamiento, es evidente que dicho aprendizaje debe afrontar ciertos límites insuperables impuestos por las características físicas del sistema sensorial. Por ejemplo, en tareas de agudeza espacial táctil, los experimentos sugieren que el alcance del aprendizaje está limitado por la superficie de la yema del dedo, lo que puede restringir la densidad subyacente de mecanorreceptores . [ 11 ]

Relación con otras formas de aprendizaje

Aprendizaje declarativo y procedimental

En muchos ámbitos del conocimiento práctico, el aprendizaje perceptivo interactúa con otras formas de aprendizaje. El conocimiento declarativo suele ir de la mano del aprendizaje perceptivo. A medida que aprendemos a distinguir entre una variedad de sabores de vino, también desarrollamos un amplio vocabulario para describir la complejidad de cada uno.

De manera similar, el aprendizaje perceptivo también interactúa de forma flexible con el conocimiento procedimental . Por ejemplo, la pericia perceptiva de un jugador de béisbol al bate puede detectar, en las primeras etapas del vuelo de la pelota, si el lanzador lanzó una curva. Sin embargo, la diferenciación perceptiva de la sensación al balancear el bate de diversas maneras también puede haber estado involucrada en el aprendizaje de las órdenes motoras que producen el swing requerido. [ 1 ]

aprendizaje implícito

Se suele decir que el aprendizaje perceptivo es implícito , de modo que se produce sin conciencia. No está nada claro si el aprendizaje perceptivo es siempre implícito. Los cambios en la sensibilidad que surgen a menudo no son conscientes y no implican procedimientos conscientes, pero la información perceptiva puede asociarse a diversas respuestas. [ 1 ]

En tareas complejas de aprendizaje perceptivo (por ejemplo, clasificar polluelos recién nacidos por sexo, jugar al ajedrez), los expertos a menudo no pueden explicar qué relaciones entre estímulos utilizan para la clasificación. Sin embargo, en tareas menos complejas, las personas pueden identificar la información que emplean para realizar las clasificaciones.

Aprendizaje de categorías frente a aprendizaje perceptivo

El aprendizaje perceptivo se distingue del aprendizaje de categorías. El aprendizaje perceptivo generalmente se refiere a la mejora de la detectabilidad de un elemento perceptivo o la capacidad de discriminación entre dos o más elementos. En cambio, el aprendizaje de categorías implica etiquetar o categorizar un elemento en un grupo o categoría particular. Sin embargo, en algunos casos, existe una superposición entre el aprendizaje perceptivo y el aprendizaje de categorías. Por ejemplo, para discriminar entre dos elementos, a veces se puede utilizar una diferencia categórica entre ellos, en cuyo caso se considera que ocurre un aprendizaje de categorías, en lugar de un aprendizaje perceptivo. Si bien el aprendizaje perceptivo y el aprendizaje de categorías son formas distintas de aprendizaje, pueden interactuar. Por ejemplo, el aprendizaje de categorías que agrupa múltiples orientaciones en diferentes categorías puede llevar a que el aprendizaje perceptivo de una orientación se transfiera a otras orientaciones dentro de la misma categoría que la orientación entrenada. Esto se denomina "aprendizaje perceptivo inducido por categorías".

Neuropsicología del aprendizaje de categorías perceptivas

Múltiples sistemas de aprendizaje de categorías diferentes pueden mediar el aprendizaje de diferentes estructuras de categorías. "Dos sistemas que han recibido apoyo son un sistema explícito basado en el lóbulo frontal que utiliza el razonamiento lógico, depende de la memoria de trabajo y la atención ejecutiva, y está mediado principalmente por el cíngulo anterior, la corteza prefrontal y el estriado asociativo, incluida la cabeza del núcleo caudado. El segundo es un sistema implícito mediado por los ganglios basales que utiliza el aprendizaje procedimental, requiere una señal de recompensa de dopamina y está mediado principalmente por el estriado sensoriomotor" [ 64 ] Los estudios mostraron que había una participación significativa del estriado y una menor participación de los lóbulos temporales mediales en el aprendizaje de categorías. En personas que tienen daño estriatal, la necesidad de ignorar información irrelevante es más predictiva de un déficit de aprendizaje de categorías basado en reglas. Mientras que la complejidad de la regla es predictiva de un déficit de aprendizaje de categorías de integración de información.

Aplicaciones

Mejorar las habilidades perceptivas

Una importante aplicación potencial del aprendizaje perceptivo es la adquisición de habilidades para fines prácticos. Por lo tanto, es importante comprender si el entrenamiento para una mayor resolución en condiciones de laboratorio induce una mejora general que se transfiere a otros contextos ambientales, o si resulta de mecanismos que son específicos del contexto. La mejora de habilidades complejas generalmente se logra mediante el entrenamiento en condiciones de simulación complejas en lugar de un componente a la vez. Protocolos de entrenamiento recientes basados ​​en laboratorio con videojuegos de acción complejos han demostrado que dicha práctica modifica las habilidades visuales de manera general, lo que se transfiere a nuevos contextos visuales. En 2010, Achtman, Green y Bavelier revisaron la investigación sobre videojuegos para entrenar habilidades visuales. [ 65 ] Citan una revisión previa de Green y Bavelier (2006) [ 66 ] sobre el uso de videojuegos para mejorar las habilidades perceptivas y cognitivas. Se mejoraron diversas habilidades en los jugadores de videojuegos, incluyendo "mejor coordinación mano-ojo, [ 67 ] mayor procesamiento en la periferia, [ 68 ] habilidades de rotación mental mejoradas, [ 69 ] mayor capacidad de atención dividida, [ 70 ] y tiempos de reacción más rápidos, [ 71 ] por nombrar algunos". Una característica importante es el aumento funcional en el tamaño del campo visual efectivo (dentro del cual los espectadores pueden identificar objetos), que se entrena en juegos de acción y se transfiere a nuevos entornos. Si el aprendizaje de discriminaciones simples, que se entrenan en la separación, se transfiere a nuevos contextos de estímulos (por ejemplo, condiciones de estímulos complejos) es todavía una cuestión abierta.

Al igual que los procedimientos experimentales, otros intentos de aplicar métodos de aprendizaje perceptivo a habilidades básicas y complejas utilizan situaciones de entrenamiento en las que el alumno recibe muchos ensayos cortos de clasificación. Tallal, Merzenich y sus colegas han adaptado con éxito paradigmas de discriminación auditiva para abordar dificultades del habla y del lenguaje. [ 72 ] [ 73 ] Informaron mejoras en niños con dificultades en el aprendizaje del lenguaje mediante señales de habla especialmente mejoradas y extendidas. Los resultados se aplicaron no solo al rendimiento en la discriminación auditiva, sino también a la comprensión del habla y del lenguaje.

Tecnologías para el aprendizaje perceptivo

En el ámbito educativo, los recientes esfuerzos de Philip Kellman y sus colegas demostraron que el aprendizaje perceptivo puede producirse y acelerarse sistemáticamente mediante tecnología informática específica. Su enfoque de los métodos de aprendizaje perceptivo adopta la forma de módulos de aprendizaje perceptivo (MLP): conjuntos de ensayos cortos e interactivos que desarrollan, en un dominio particular, el reconocimiento de patrones, las habilidades de clasificación y la capacidad de establecer correspondencias entre múltiples representaciones. Como resultado de la práctica de establecer correspondencias entre transformaciones (p. ej., álgebra, fracciones) y entre múltiples representaciones (p. ej., gráficos, ecuaciones y problemas verbales), los estudiantes muestran mejoras significativas en el reconocimiento de estructuras en el aprendizaje de fracciones y álgebra. También demostraron que cuando los estudiantes practican la clasificación de transformaciones algebraicas mediante MLP, los resultados muestran mejoras notables en la fluidez para la resolución de problemas algebraicos. [ 57 ] [ 74 ] [ 75 ] Estos resultados sugieren que el aprendizaje perceptivo puede ofrecer un complemento necesario a las instrucciones conceptuales y procedimentales en el aula.

Resultados similares también se han replicado en otros dominios con PLM, incluyendo el reconocimiento anatómico en la formación médica y quirúrgica, [ 76 ] la lectura de pantallas de vuelo instrumentales, [ 77 ] y la comprensión de estructuras moleculares en química. [ 78 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 Kellman, PJ (2002). "Aprendizaje perceptivo". En Pashler, H.; Gallistel, R. (eds.). Manual de psicología experimental de Stevens . Vol.  3: Aprendizaje, motivación y emoción (3.ª  ed.). Nueva York: Wiley. doi : 10.1002/0471214426.pas0307 . ISBN 0471214426.
  2. ↑ Goldstone, RL, Steyvers, M., Spencer-Smith, J. y Kersten, A. (2000). Interacción entre el aprendizaje perceptivo y conceptual. En E. Diettrich y AB Markman (Eds.). Dinámica cognitiva: cambio conceptual en humanos y máquinas (pp. 191-228). Lawrence Erlbaum and Associates
  3. 1 2 Karni, A; Sagi, D (1993). "El curso temporal del aprendizaje de una habilidad visual". Nature . 365 (6443): 250– 252. Bibcode : 1993Natur.365..250K . doi : 10.1038/365250a0 . PMID 8371779 . S2CID 473406 .  
  4. ↑ Westheimer, G; McKee, SP (1978). "Agudeza estereoscópica para imágenes retinianas en movimiento". Journal of the Optical Society of America . 68 (4): 450– 455. Bibcode : 1978JOSA...68..450W . doi : 10.1364/JOSA.68.000450 . PMID 671135 . 
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