La cognición comparada es el estudio comparativo de los mecanismos y orígenes de la cognición en varias especies , y a veces se considera más general que, o similar a, la psicología comparada . [1] Desde un punto de vista biológico, se está trabajando en los cerebros de las moscas de la fruta que deberían producir técnicas lo suficientemente precisas para permitir una comprensión del funcionamiento del cerebro humano en una escala que aprecie grupos individuales de neuronas en lugar de la escala más regional utilizada anteriormente. [2] De manera similar, la actividad genética en el cerebro humano se entiende mejor a través del examen de los cerebros de ratones por parte del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro con sede en Seattle (ver el enlace a continuación), produciendo el Atlas del Cerebro Allen de libre acceso . [3] Este tipo de estudio está relacionado con la cognición comparada, pero es mejor clasificarlo como uno de genómica comparativa . El creciente énfasis en la psicología y la etología en los aspectos biológicos de la percepción y el comportamiento está cerrando la brecha entre la genómica y el análisis del comportamiento .
Para que los científicos comprendan mejor la función cognitiva en una amplia gama de especies, pueden comparar sistemáticamente las capacidades cognitivas entre especies relacionadas de manera cercana y distante [4]. A través de este proceso, pueden determinar qué tipos de presión selectiva han llevado a diferentes capacidades cognitivas en una amplia gama de animales. Por ejemplo, se ha planteado la hipótesis de que existe una evolución convergente de las funciones cognitivas superiores de los córvidos y los simios, posiblemente debido a que ambos son animales omnívoros y visuales que viven en grupos sociales. [4] El desarrollo de la cognición comparativa ha estado en curso durante décadas, incluidas las contribuciones de muchos investigadores de todo el mundo. Además, hay varias especies clave que se utilizan como organismos modelo en el estudio de la cognición comparativa.
Los aspectos de los animales que pueden compararse razonablemente entre especies dependen de la especie de comparación, ya sea comparaciones entre humanos y animales o comparaciones entre animales de especies diferentes pero con anatomías casi idénticas sin un ancestro común. Esta comparación de tendencias cognitivas puede observarse en especies que se encuentran a lo largo de grandes distancias y que presentan características biológicas similares. El estudio anatómico general, así como la variación natural, se han considerado durante mucho tiempo aspectos de la cognición comparativa.
La antropología biológica actual sugiere que las similitudes en las estructuras del cerebro pueden, hasta cierto punto, compararse con ciertos aspectos del comportamiento como sus raíces. Sin embargo, es difícil cuantificar exactamente qué conexiones neuronales son necesarias para una función avanzada en oposición a las operaciones cognitivas reaccionarias básicas, como se identifica en insectos pequeños u otros organismos de cerebro pequeño. [5] De todos modos, se han identificado circuitos comunes a una gran cantidad de organismos, lo que sugiere una convergencia al menos de la evolución de la plasticidad conductual neuronal común que permite funciones y tendencias comunes de comportamiento heredado. [6] Es posible que esto se deba a que el tamaño del cerebro tiene una correlación directa con el grado de función. Sin embargo, los experimentos realizados en insectos por Martin Giurfa en 2015, en concreto la observación de abejas y moscas de la fruta, han señalado que las estructuras del cerebro, independientemente del tamaño, pueden relacionarse con funciones y explicar habilidades conductuales mucho mayores que el tamaño bruto: [7]
Al igual que en los cerebros de mayor tamaño, dos principios básicos de la arquitectura neuronal de muchos cerebros de invertebrados son la existencia de estructuras y circuitos cerebrales especializados, que hacen referencia a dominios sensoriales específicos, y de centros de integración de orden superior, en los que converge y se integra la información perteneciente a esos diferentes dominios, lo que permite la comunicación cruzada y la transferencia de información. Estas características pueden permitir la transferencia positiva de un conjunto de estímulos a otros nuevos, incluso si pertenecen a modalidades sensoriales diferentes. Este principio parece crucial para ciertas tareas, como el aprendizaje de reglas.
En los últimos años, en lugar de utilizar el tamaño del cerebro, se ha dedicado exclusivamente a mapear las señales y vías del cerebro para poder hacer comparaciones entre especies. Se están realizando más estudios en este campo, especialmente a medida que cambia el proceso de seguimiento y estimulación del desarrollo neuronal.
Darwin sugirió inicialmente que los humanos y los animales tienen capacidades psicológicas similares en su publicación de 1871 El origen del hombre y la selección en relación con el sexo , donde afirmó que los animales también presentan comportamientos asociados con la memoria, la emoción y los deseos. [8] Para Darwin, los humanos y los animales compartían la misma cognición mental en diversos grados según su lugar en la línea de tiempo evolutiva. Esta comprensión de la continuidad mental entre animales y humanos forma la base de la cognición comparativa. [9]
En su publicación de 1894 Introducción a la psicología comparada, Morgan postuló por primera vez lo que se conocería como el canon de Morgan , que establece que las conductas de los animales no pueden atribuirse a mecanismos complejos cuando son posibles mecanismos más simples. [10] El canon de Morgan criticó el trabajo de sus predecesores por ser anecdótico y antropomórfico, y propuso que es más probable que cierto comportamiento animal intelectual se haya desarrollado a través de múltiples ciclos de prueba y error en lugar de espontáneamente a través de alguna inteligencia existente. [11] Morgan propuso que los animales son capaces de aprender y su comportamiento observado no es puramente el resultado del instinto o la función mental intrínseca.
EJ Thorndike midió la capacidad mental como la capacidad de un organismo para formar asociaciones entre sus acciones y las consecuencias de dichas acciones. [10] En su publicación de 1898 Inteligencia animal: un estudio experimental de los procesos asociativos en animales, Thorndike describió sus famosos experimentos de la "caja de rompecabezas". Thorndike colocó gatitos dentro de una caja especializada que contenía una palanca o botón que, cuando el gato lo activaba, le permitía escapar. Inicialmente, los gatos colocados dentro de la caja intentaban escapar instintivamente arañando al azar los lados de la caja. En algunos casos, el gato golpeaba la palanca, lo que permitía su liberación. La siguiente vez que este gato fue colocado dentro de la caja, pudo realizar esta rutina de prueba y error nuevamente, sin embargo, pudo encontrar la palanca y liberarse más rápidamente. Después de múltiples ensayos, todos los demás comportamientos que no contribuyeron a la liberación del gato fueron abandonados, y el gato pudo activar la palanca sin error. [12] Las observaciones de Thorndike exploraron hasta qué punto los animales eran capaces de formar asociaciones y aprender de experiencias previas, y concluyó que la cognición animal es homóloga a la cognición humana. [12] El experimento de Thorndike estableció el campo de la cognición comparativa y una ciencia experimental y no simplemente un pensamiento conceptual. [11] La disminución progresiva del tiempo de escape observada por los gatos de Thorndike condujo a su desarrollo de la Ley del Efecto , que establece que las acciones y comportamientos realizados por el organismo que resultan en un beneficio para el organismo tienen más probabilidades de repetirse. [10]
Durante sus estudios de secreciones digestivas en perros, Pavlov reconoció que los animales comenzaban a salivar como en respuesta a la presencia de comida, incluso cuando la comida aún no se había presentado. Observó que los perros habían comenzado a asociar la presencia del asistente que llevaba los cuencos de comida con recibir comida, y salivaban independientemente de si se les daban los cuencos de comida para alimentarlos. Observó que los perros habían comenzado a asociar la presencia del asistente que llevaba los cuencos de comida con recibir comida, y salivaban independientemente de si se les daban los cuencos de comida para alimentarlos. A través de esta observación, Pavlov postuló que podría ser posible crear nuevos arcos de respuesta, en los que un estímulo previamente neutral puede asociarse con un estímulo incondicionado, y luego desencadenará una respuesta similar o idéntica a la respuesta inicial al estímulo incondicionado. [10] El desarrollo de esta respuesta a un estímulo previamente desconocido se conoció como condicionamiento clásico , y estableció que el comportamiento animal se ve afectado por las condiciones ambientales. [13]
En su publicación de 1938 The Behavior of Organisms , BF Skinner acuñó el término condicionamiento operante para referirse a la modificación o desarrollo de un comportamiento voluntario específico mediante el uso de refuerzo y castigo. El refuerzo describe un estímulo que fortalece la probabilidad de que un comportamiento se repita, mientras que el castigo describe un estímulo que debilita la probabilidad de que un comportamiento se repita. Skinner diseñó su cámara de condicionamiento operante , o "caja de Skinner", y la utilizó para probar los efectos del refuerzo y el castigo en los comportamientos voluntarios. Las observaciones de BF Skinner ampliaron la comprensión de la Ley del Efecto presentada por Thorndike para incluir el condicionamiento de respuestas a través de estímulos negativos. De manera similar a la "caja de rompecabezas" de Thorndike, los experimentos de Skinner demostraron que cuando un comportamiento voluntario se corresponde con un beneficio, como la comida, es más probable que el comportamiento se repita. Skinner también demostró que cuando un comportamiento voluntario se corresponde con un castigo, como una descarga eléctrica, es menos probable que el comportamiento se repita.
Skinner amplió aún más sus experimentos para incluir refuerzos y castigos negativos y positivos. Los refuerzos y castigos positivos implican la introducción de un estímulo positivo o un estímulo negativo respectivamente. Los refuerzos y castigos negativos implican la eliminación de un estímulo negativo o un estímulo positivo respectivamente.
Kohler criticó el trabajo de Thorndike y Pavlov por enfatizar el enfoque mecánico del comportamiento mientras ignoraba el enfoque cognitivo. Se opuso a la sugerencia de que los animales aprenden por simple ensayo y error, sino que aprenden a través de la percepción y la intuición. Kohler argumentó que las cajas-rompecabezas de Thorndike no presentaban otro método de escape excepto el método presentado por el experimento como "correcto", y al hacerlo, las habilidades cognitivas de resolución de problemas del animal se vuelven inútiles. Sugirió que si los sujetos pudieran observar el aparato en sí, podrían deducir métodos de escape al percibir la situación y el entorno. Las opiniones de Kohler estuvieron influenciadas por las observaciones que hizo al estudiar los comportamientos de los chimpancés en Tenerife, España . Kohler señaló que los primates eran capaces de intuir, utilizando varios objetos familiares de su entorno para resolver problemas complejos, como utilizar herramientas para alcanzar elementos fuera de su alcance. [10]
Karl von Frisch estudió las " danzas de meneo " de las poblaciones de abejas. Cuando las abejas que buscaban alimento regresaban a la colmena, realizaban patrones complejos en forma de ocho. A través de estas observaciones, von Frisch estableció que las abejas no solo eran capaces de recordar recuerdos espaciales, sino que también podían comunicar estos recuerdos a otros miembros de la especie de manera simbólica. Su investigación también estableció que otras abejas eran capaces de interpretar la información y aplicarla a su entorno y comportamientos. [14]
Los Gardner son famosos por haber criado al chimpancé Washoe y por enseñarle el lenguaje de señas americano . Los investigadores han cuestionado durante mucho tiempo si a los primates , los primos evolutivos de los humanos, se les podría enseñar a comunicarse a través del habla humana. Si bien la comunicación a través del lenguaje verbal no es posible, se planteó la hipótesis de que se podría utilizar el lenguaje de señas. Los Gardner diseñaron un método especializado al que se refirieron como crianza cruzada, en el que criaron a Washoe desde la infancia en un entorno cultural y social humano, lo que permitió un análisis comparativo de la adquisición del lenguaje en niños humanos y primates. Después de 51 meses de enseñanza, los Gardner informaron que Washoe tiene 132 señas. [15] A través de los métodos de los Gardner, Washoe pudo aprender a comunicarse en lenguaje de señas americano y demostró la capacidad de crear señas novedosas para nuevos factores introducidos en su entorno. En una ocasión, Washoe describió una nuez de Brasil , un objeto cuyo nombre no conocía, haciendo señas de "roca" y "baya", y continuó refiriéndose a la nuez de Brasil de esta manera. Washoe también aprendió a comunicar nueva información a sus cuidadores. Por ejemplo, después de que le preguntaran qué le pasaba, Washoe pudo indicar una sensación de malestar haciendo señas de "dolor" cerca de su estómago. Más tarde se demostró que había contraído una gripe intestinal. [16] En otro caso, Washoe había perdido un juguete y les había dicho con éxito a sus cuidadores dónde estaba y les había pedido que lo recuperaran. [15] Los estudios de los Gardner demostraron que los primates son capaces de adquirir el lenguaje, así como de desarrollarlo y expresar información privada mediante el uso de un lenguaje similar a la comunicación humana.
Los miembros de la familia canina , que se utilizaron en los experimentos de condicionamiento clásico de Ivan Pavlov, se han considerado durante mucho tiempo un organismo modelo primario para los estudios comparativos de cognición. Muchos otros psicólogos han utilizado caninos en sus estudios. CL Morgan se refirió a su terrier Tony cuando desarrolló su Cannon, [10] y Thorndike recreó también sus experimentos de la caja de rompecabezas con perros. Los miembros de esta familia han sido domesticados durante gran parte de la historia de la humanidad y, en muchos casos, los comportamientos de los humanos han coevolucionado junto con estos perros domesticados . Se ha planteado la hipótesis de que esta relación evolutiva entre humanos y perros ha contribuido al desarrollo de comportamientos cognitivos complejos que se pueden utilizar para estudiar las capacidades cognitivas únicas de los caninos. [17]
Como otro compañero histórico de los humanos, los felinos han coevolucionado junto con la especie humana. El uso de felinos en el estudio de la cognición comparativa está más asociado con el trabajo de Thorndike y sus cajas de rompecabezas. [12]
En los experimentos de BF Skinner y otros que estudian la cognición comparativa se han utilizado roedores como diversas especies de ratas debido a la gran similitud cognitiva entre roedores y humanos. Se ha demostrado que los roedores, específicamente las ratas, y los humanos presentan procesos de memorización y mnemotecnia similares , ya que tanto los humanos como los roedores muestran efectos de primacía y actualidad cuando se les pide que recuerden elementos numerados. También hay evidencia que respalda que tanto las ratas como los humanos comparten procesos de atención similares, ya que ambos son capaces de demostrar atención sostenida, selectiva y dividida. [18]
Los córvidos han recibido mucha atención de la comunidad de cognición comparada en el siglo XXI, específicamente la especie de córvidos conocida como cuervos de Nueva Caledonia . Varias poblaciones de esta especie, ubicadas en islas del archipiélago de Nueva Caledonia, han demostrado la capacidad de crear y utilizar herramientas para manipular su entorno en su beneficio. Se observó que estos cuervos modificaban las costillas de las hojas de palma mordisqueando los extremos para que parecieran un anzuelo, y procedieron a utilizar estas herramientas para alcanzar presas y alimentos en áreas previamente inaccesibles, como pequeñas grietas dentro de los árboles. También se ha observado que esta técnica de creación de herramientas se ha transmitido a las generaciones futuras [13]
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