En psicología perceptiva , una señal sensorial es una estadística o señal que puede extraerse de la entrada sensorial de un perceptor y que indica el estado de alguna propiedad del mundo que el perceptor está interesado en percibir.
Una señal es una organización de los datos presentes en la señal que permite una extrapolación significativa. Por ejemplo, las señales sensoriales incluyen señales visuales , señales auditivas , señales hápticas , señales olfativas y señales ambientales . Las señales sensoriales son una parte fundamental de las teorías de la percepción , especialmente las teorías de la apariencia (cómo se ven las cosas).
Existen dos conjuntos de teorías principales que se utilizan para describir el papel de las señales sensoriales en la percepción. Un conjunto de teorías se basa en la teoría constructivista de la percepción, mientras que el resto se basa en la teoría ecológica.
Basándose en la teoría constructivista de la percepción, Helmholtz (1821-1894) sostuvo que el sistema visual construye percepciones visuales mediante un proceso de inferencia inconsciente , en el que se utilizan señales para hacer inferencias probabilísticas sobre el estado del mundo. Estas inferencias se basan en la experiencia previa, asumiendo que la interpretación más comúnmente correcta de una señal seguirá siendo válida. [1] Una percepción visual es la manifestación final de este proceso. Brunswik (1903-1955) formalizó posteriormente estos conceptos con el modelo de lente , que divide el uso que hace el sistema de una señal en dos partes: la validez ecológica de la señal, que es su probabilidad de correlacionarse con una propiedad del mundo, y la utilización que hace el sistema de la señal. [2] En estas teorías, la percepción precisa requiere tanto la existencia de señales con una validez ecológica suficientemente alta para hacer posible la inferencia, como que el sistema utilice realmente estas señales de forma apropiada durante la construcción de percepciones.
Gibson (1904-1979) propuso un segundo conjunto de teorías basadas en la teoría ecológica de la percepción. Estas teorías sostenían que no se necesitan inferencias para lograr una percepción precisa. En cambio, el sistema visual es capaz de captar suficientes señales relacionadas con los objetos y su entorno. Esto significa que se puede hacer una correspondencia uno a uno entre las señales entrantes y el entorno que representan. Estas correspondencias estarán determinadas por ciertas restricciones computacionales; rasgos que se sabe que son comunes en el entorno de un organismo. [3] El resultado final es el mismo: un precepto visual se manifiesta mediante el proceso.
La combinación de señales es un área activa de investigación en el campo de la percepción, que busca comprender cómo el cerebro combina la información de múltiples fuentes para crear una única experiencia o respuesta perceptiva. Experimentos recientes de reclutamiento de señales han demostrado que el sistema visual humano adulto puede aprender a utilizar nuevas señales a través del condicionamiento clásico (pavloviano) .
Las señales visuales son señales sensoriales que recibe el ojo en forma de luz y que el sistema visual procesa durante la percepción visual . Dado que el sistema visual es dominante en muchas especies, especialmente en los humanos, las señales visuales son una gran fuente de información sobre cómo se percibe el mundo . [4]
La capacidad de percibir el mundo en tres dimensiones y estimar el tamaño y la distancia a un objeto depende en gran medida de las señales de profundidad. Las dos principales señales de profundidad, la estereopsis y la paralaje de movimiento, se basan en la paralaje , que es la diferencia entre la posición percibida de un objeto dados dos puntos de vista diferentes. En la estereopsis, la distancia entre los ojos es la fuente de los dos puntos de vista diferentes, lo que da como resultado una disparidad binocular . La paralaje de movimiento se basa en el movimiento de la cabeza y el cuerpo para producir los puntos de vista necesarios. [5]
El sistema visual puede detectar el movimiento tanto mediante un mecanismo simple basado en información de múltiples grupos de neuronas como mediante la agregación mediante la integración de múltiples señales, entre ellas el contraste, la forma y la textura. Una fuente importante de información visual para determinar el movimiento propio es el flujo óptico . El flujo óptico no solo indica si un agente se está moviendo, sino también en qué dirección y a qué velocidad relativa.
Los seres humanos, en particular, han desarrollado una capacidad particularmente aguda para detectar si el movimiento está siendo generado por fuentes biológicas, incluso con pantallas de puntos de luz donde los puntos representan las articulaciones de un animal. [6] Investigaciones recientes sugieren que este mecanismo también puede revelar el género, el estado emocional y la acción de un modelo de punto de luz humano determinado. [7]
La capacidad de distinguir entre colores permite a un organismo reconocer con rapidez y facilidad el peligro, ya que muchas plantas y animales de colores brillantes suponen algún tipo de amenaza , ya que suelen albergar algún tipo de toxina. El color también sirve como una señal inferencial que puede preparar tanto la acción motora [8] como la interpretación de un mensaje persuasivo. [9]
El contraste, o la diferencia de luminancia y/o color que ayuda a distinguir un objeto, es importante en la detección de bordes y sirve como señal.
Una señal auditiva es una señal sonora que representa una señal entrante que se recibe a través de los oídos y que hace que el cerebro escuche. Los resultados de recibir y procesar estas señales se conocen colectivamente como el sentido del oído y son objeto de investigación en los campos de la psicología , la ciencia cognitiva y la neurobiología .
El sistema auditivo de los humanos y los animales permite a los individuos asimilar información del entorno, representada como ondas sonoras. Las ondas sonoras pasan primero por los pabellones auriculares y el canal auditivo, las partes del oído que forman el oído externo. Luego el sonido llega a la membrana timpánica en el oído medio (también conocido como tímpano). La membrana timpánica hace vibrar el martillo , el yunque y el estribo . El estribo transmite estas vibraciones al oído interno presionando la membrana que cubre la ventana oval , que separa el oído medio del interno. El oído interno contiene la cóclea , la estructura llena de líquido que contiene las células ciliadas. Estas células sirven para transformar la vibración entrante en señales eléctricas, que luego pueden transmitirse al cerebro. El nervio auditivo lleva la señal generada por las células ciliadas fuera del oído interno y hacia el área de recepción auditiva en la corteza. Luego, la señal viaja a través de fibras a varias estructuras subcorticales y al área de recepción auditiva primaria en el lóbulo temporal. [10]
Los seres humanos utilizan varias señales para determinar la ubicación de un estímulo determinado, principalmente mediante la diferencia de tiempo entre los oídos. Estas señales permiten a las personas identificar tanto la elevación, la altura de los estímulos en relación con el individuo, como el acimut , o el ángulo del sonido en relación con la dirección a la que mira el individuo.
A menos que un sonido se encuentre directamente delante o detrás del individuo, los estímulos sonoros tendrán que recorrer una distancia ligeramente diferente para llegar a cada oído. Esta diferencia de distancia provoca un ligero retraso en el tiempo en que cada oído percibe la señal. La magnitud de la diferencia de tiempo interaural es mayor cuanto más proviene la señal del lado de la cabeza. Por lo tanto, este retraso de tiempo permite a los humanos predecir con precisión la ubicación de las señales sonoras entrantes. La diferencia de nivel interaural es causada por la diferencia en el nivel de presión sonora que llega a los dos oídos. Esto se debe a que la cabeza bloquea las ondas sonoras para el oído más alejado, lo que hace que le llegue un sonido menos intenso. Esta diferencia de nivel entre los dos oídos permite a los humanos predecir con precisión el acimut de una señal auditiva. Este efecto solo ocurre para sonidos de alta frecuencia. [11]
Una señal espectral es una señal monoaural (de un solo oído) para localizar sonidos entrantes en función de la distribución de la señal entrante. Las diferencias en la distribución (o espectro) de las ondas sonoras son causadas por las interacciones de los sonidos con la cabeza y el oído externo antes de ingresar al canal auditivo. [12]
El sistema auditivo utiliza varias heurísticas para interpretar las señales entrantes, basándose en las propiedades de los estímulos auditivos que suelen producirse en el entorno. La agrupación de señales se refiere a la forma en que los seres humanos perciben naturalmente los estímulos entrantes como patrones organizados, basados en ciertas reglas.
Si dos sonidos comienzan en momentos diferentes, es probable que tengan su origen en fuentes diferentes. Los sonidos que se producen simultáneamente probablemente tengan su origen en la misma fuente.
Las señales que se originan en la misma posición o que cambian lentamente suelen tener la misma fuente. Cuando dos sonidos están separados en el espacio, la señal de ubicación (ver: localización del sonido ) ayuda a una persona a separarlos perceptualmente. Si un sonido se está moviendo, se moverá continuamente. Es poco probable que un sonido que salta erráticamente provenga de la misma fuente.
El timbre es la calidad o el carácter tonal de un sonido, independientemente del tono. Esto nos ayuda a distinguir entre instrumentos musicales que tocan las mismas notas. Al escuchar varios sonidos, el timbre de cada sonido será invariable (independientemente del tono), y así podremos diferenciar entre sonidos de diferentes fuentes a lo largo del tiempo. [13]
El tono se refiere a la frecuencia de la onda sonora que nos llega. Aunque un único objeto podría producir una variedad de tonos a lo largo del tiempo, es más probable que produzca sonidos en un rango similar. [14] Es más probable que los cambios erráticos en el tono se perciban como originados por diferentes fuentes.
De manera similar al principio de la Gestalt de buena continuidad (ver: principios de agrupamiento ), los sonidos que cambian suavemente o permanecen constantes a menudo son producidos por la misma fuente. El sonido con la misma frecuencia, incluso cuando es interrumpido por otro ruido, se percibe como continuo. El sonido muy variable que se interrumpe se percibe como separado. [15]
Cuando un sonido se presenta durante un largo intervalo antes de la introducción de un segundo sonido que se origina en un lugar diferente, las personas los oyen como dos sonidos distintos, cada uno originado en el lugar correcto. Sin embargo, cuando el retraso entre el inicio del primer y el segundo sonido se acorta, los oyentes no pueden distinguir entre los dos sonidos. En cambio, los perciben como si ambos vinieran del lugar del sonido principal. Este efecto contrarresta la pequeña disparidad entre la percepción del sonido causada por la diferencia de distancia entre cada oído y la fuente de los estímulos auditivos. [16]
Existen fuertes interacciones entre los estímulos visuales y auditivos. Dado que tanto las señales auditivas como las visuales proporcionan una fuente precisa de información sobre la ubicación de un objeto, la mayoría de las veces habrá una discrepancia mínima entre las dos. Sin embargo, es posible tener una disparidad en la información proporcionada por los dos conjuntos de señales. Un ejemplo de captura visual es el efecto de ventriloquia , que ocurre cuando el sistema visual de un individuo ubica la fuente de un estímulo auditivo en una posición diferente a la que lo ubica el sistema auditivo. Cuando esto ocurre, las señales visuales anulan las auditivas. El individuo percibirá el sonido como si viniera del lugar donde se ve el objeto. La audición también puede afectar la percepción visual. La investigación ha demostrado este efecto al mostrar dos objetos en una pantalla, uno moviéndose en diagonal de arriba a la derecha a abajo a la izquierda y el otro de arriba a la izquierda a abajo a la derecha, intersecándose en el medio. Las trayectorias de estos objetos idénticos podrían haber sido interpretadas como cruzándose uno sobre el otro, o como rebotando uno en el otro. Sin ninguna señal auditiva, la gran mayoría de los sujetos vieron que los objetos se cruzaban y continuaban su trayectoria original. Pero con la adición de un pequeño sonido de "clic", la mayoría de los sujetos percibieron que los objetos rebotaban entre sí. En este caso, las señales auditivas ayudan a interpretar las señales visuales. [17]
Una señal háptica es una sensación táctil que representa una señal entrante recibida por el sistema somático, o una relación entre sensaciones táctiles que se puede utilizar para inferir un nivel superior de información. [18] Los resultados de recibir y procesar estas señales se conocen colectivamente como el sentido del tacto y son objeto de investigación en los campos de la psicología , la ciencia cognitiva y la neurobiología .
La palabra "háptico" puede referirse explícitamente a la exploración activa de un entorno (particularmente en psicología y fisiología experimental), pero a menudo se utiliza para referirse a toda la experiencia somestésica. [19]
El sistema somatosensorial asimila muchos tipos de información del entorno: temperatura, textura, presión, propiocepción y dolor. Las señales varían para cada una de estas percepciones y los sistemas receptores lo reflejan: termorreceptores , mecanorreceptores , nociceptores y quimiorreceptores .
Además de la interacción entre la comunicación háptica y la comunicación no verbal , las señales hápticas como iniciadores se han considerado como un medio para disminuir el tiempo de reacción para identificar un estímulo visual. [20] Los sujetos fueron colocados en una silla equipada con un respaldo que proporcionaba señales hápticas que indicaban dónde aparecería el estímulo en una pantalla. Las señales hápticas válidas redujeron significativamente el tiempo de reacción, mientras que las señales inválidas lo aumentaron. [20]
Las señales hápticas se utilizan con frecuencia para permitir que las personas con problemas de visión tengan acceso a una mayor cantidad de información. El braille es un lenguaje escrito táctil que se lee mediante el tacto, pasando los dedos sobre los patrones en relieve. La tecnología braille es el intento de extender el braille a los medios digitales y el desarrollo de nuevas herramientas para ayudar en la lectura de páginas web y otros dispositivos electrónicos a menudo implica una combinación de señales hápticas y auditivas. [21]
Un problema importante que las diferentes tecnologías en este campo intentan superar es la sobrecarga sensorial. La cantidad de información que se puede relacionar rápidamente a través del tacto es menor que la de la visión y está limitada por la tecnología actual. Como resultado, los enfoques multimodales , que convierten la información visual en salidas hápticas y auditivas, suelen tener los mejores resultados. Por ejemplo, se puede pasar un lápiz electrónico por una tableta colocada sobre la pantalla y producir diferentes vibraciones y sonidos según lo que haya en esa ubicación. [21]
Una señal olfativa es una señal química que recibe el sistema olfativo y que representa una señal entrante que se recibe a través de la nariz. Esto permite que los humanos y los animales perciban la señal química que emite un objeto físico. Las señales olfativas son extremadamente importantes para la reproducción sexual, ya que desencadenan el comportamiento de apareamiento en muchas especies, así como el vínculo maternal y las técnicas de supervivencia, como la detección de alimentos en mal estado. Los resultados de recibir y procesar esta información se conocen como el sentido del olfato.
El proceso de oler comienza cuando las moléculas químicas entran en la nariz y alcanzan la mucosa olfatoria , una región del tamaño de una moneda de diez centavos ubicada en la cavidad nasal que contiene neuronas receptoras olfativas . Hay 350 tipos de receptores olfativos, cada uno sensible a un rango estrecho de odorantes. Estas neuronas envían señales a los glomérulos dentro del bulbo olfatorio . Cada glomérulo recoge información de una neurona receptora olfativa específica. La señal olfativa luego se conduce a la corteza piriforme y la amígdala , y luego a la corteza orbitofrontal , donde ocurre el procesamiento de nivel superior del olor.
La memoria olfativa es el recuerdo de un olor determinado. Las investigaciones han demostrado que la memoria olfativa es muy persistente y tiene una gran resistencia a las interferencias, lo que significa que estos recuerdos permanecen en el interior del individuo durante mucho tiempo a pesar de la posible interferencia de otros recuerdos olfativos. Estos recuerdos son en su mayoría explícitos , aunque las formas implícitas de memoria olfativa sí proporcionan cierta comprensión de la memoria. Las señales olfativas de los mamíferos desempeñan un papel importante en la coordinación del vínculo madre-hijo y el posterior desarrollo normal de la descendencia. La memoria olfativa es especialmente importante para el comportamiento materno. Los estudios han demostrado que el feto se familiariza con las señales olfativas dentro del útero. Esto lo demuestra la investigación que sugiere que los recién nacidos responden positivamente al olor de su propio líquido amniótico, lo que significa que los fetos aprenden de estas señales en el útero. [22]
Las señales ambientales son todas las señales sensoriales que existen en el entorno.
Con atención dirigida , una señal ambiental se convierte en una señal atendida. [18] Sin embargo, la mayoría de las señales ambientales se asimilan de forma subconsciente, como en el caso de las señales contextuales visuales .
Las señales ambientales sirven como el contexto principal que da forma a cómo se percibe el mundo y, como tal, pueden preparar la experiencia previa para influir en la evocación de la memoria [23] y la toma de decisiones. [24] Esto se ha utilizado en marketing , ya que hay evidencia que sugiere que la atmósfera y el diseño de una tienda pueden influir en el comportamiento de compra. [25]
Las señales ambientales juegan un papel directo en la mediación del comportamiento tanto de las plantas [26] como de los animales. Por ejemplo, las señales ambientales, como el cambio de temperatura o la disponibilidad de alimentos, afectan el comportamiento de desove de los peces. Además de las señales generadas por el propio entorno, las señales generadas por otros agentes, como los rastros de feromonas de las hormigas, pueden influir en el comportamiento para coordinar indirectamente las acciones entre esos agentes .
En el estudio de la percepción, las señales ambientales desempeñan un papel importante en el diseño experimental, ya que estos mecanismos evolucionaron dentro de un entorno natural [27], lo que da lugar a las estadísticas de la escena y al deseo de crear una escena natural. Si el entorno experimental es demasiado artificial, puede dañar la validez externa en un experimento con un observador ideal que haga uso de las estadísticas de la escena natural.
Entre los muchos problemas asociados con la enfermedad de Parkinson se encuentran las alteraciones de la marcha o problemas relacionados con la misma. Un ejemplo de esto es el bloqueo de la marcha, en el que una persona con enfermedad de Parkinson deja de caminar de repente y lucha con la incapacidad de caminar hacia adelante durante un breve período. Las investigaciones han demostrado que las señales auditivas asociadas con la marcha, como el sonido de los pasos en la grava, pueden mejorar las condiciones relacionadas con las alteraciones de la marcha en las personas con enfermedad de Parkinson. En concreto, los dos aspectos de la señal: la continuidad (ritmo) y la relevancia de la acción (sonidos comúnmente asociados con la marcha) juntos pueden ayudar a reducir la variabilidad de la marcha. [28]
El uso de señales sensoriales también ha ayudado a mejorar las funciones motoras de las personas con enfermedad de Parkinson. Las investigaciones han indicado que las señales sensoriales son beneficiosas para ayudar a las personas con enfermedad de Parkinson a completar sus actividades de la vida diaria (AVD). Aunque la investigación mostró que estas personas todavía no cumplían con las expectativas estándar para las funciones motoras y las evaluaciones posteriores revelaron una ligera recaída en el deterioro motor, los resultados generales confirman que las señales sensoriales son un recurso beneficioso en la fisioterapia y mejoran el desarrollo motor para combatir los síntomas de la enfermedad de Parkinson. [29]
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