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Umbral sensorial

En psicofísica , el umbral sensorial es el estímulo más débil que un organismo puede sentir . A menos que se indique lo contrario, suele definirse como el estímulo más débil que puede detectarse la mitad del tiempo, por ejemplo, como lo indica un punto en una curva de probabilidad. [1] Se han desarrollado métodos para medir umbrales en cualquiera de los sentidos.

Se han definido varios umbrales sensoriales diferentes; [2]

Historia

Los primeros estudios sistemáticos para determinar los umbrales sensoriales fueron realizados por Ernst Heinrich Weber , fisiólogo y pionero de la psicología experimental en la Universidad de Leipzig . [3] Sus experimentos tenían como objetivo determinar los umbrales absoluto y de diferencia o diferencial. Weber pudo definir estadísticamente el umbral absoluto y de diferencia, lo que llevó al establecimiento de la Ley de Weber y el concepto de diferencia apenas perceptible para describir el umbral de percepción de los estímulos.

Siguiendo el trabajo de Weber, Gustav Fechner , un pionero de la psicofísica , estudió la relación entre la intensidad física de un estímulo y la intensidad psicológicamente percibida del estímulo. [4] Al comparar la intensidad medida de las ondas sonoras con el volumen percibido, Fechner concluyó que la intensidad de un estímulo cambia en proporción al logaritmo de la intensidad del estímulo. Sus hallazgos conducirían a la creación de la escala de decibelios . [3]

Medición y prueba de umbrales sensoriales.

Definir y medir umbrales sensoriales requiere establecer el límite de sensibilidad de manera que las observaciones de percepción conduzcan al umbral absoluto. Generalmente se supone que el nivel de sensibilidad es constante al determinar el límite umbral. Hay tres métodos comunes utilizados para determinar los umbrales sensoriales: [2]

  1. Método de límites:
    En el primer paso, el sujeto es estimulado por estímulos fuertes y fácilmente detectables que se van disminuyendo paso a paso (secuencia descendente) hasta que no puede detectar el estímulo. Luego se aplica otra secuencia de estimulación llamada secuencia ascendente. En esta secuencia, la intensidad del estímulo aumenta desde un nivel inferior al umbral hasta ser fácilmente detectable. Ambas secuencias se repiten varias veces. Esto produce varios valores de umbral momentáneos. En el siguiente paso, se calculan los valores medios para las secuencias ascendentes y descendentes por separado. El valor medio será menor para secuencias descendentes. En el caso de la audiometría, la diferencia de medias en caso de secuencias ascendentes versus descendentes tiene una importancia diagnóstica. En el paso final, el promedio de las medias calculadas previamente dará como resultado el umbral absoluto.
  2. Método de estímulos constantes:
    Se presentan a un sujeto estímulos de distintas intensidades en orden aleatorio. Las intensidades implican estímulos que seguramente están por debajo del umbral y estímulos que seguramente están por encima del umbral. Para la creación de la serie, el umbral aproximado se juzga mediante un método más sencillo (es decir, mediante el método de límites). Las secuencias aleatorias se presentan al sujeto varias veces. Se tomará como umbral la fuerza del estímulo, percibida en más de la mitad de las presentaciones.
  3. Método adaptativo:
    La estimulación comienza con un estímulo seguramente por encima del umbral; luego se dan más estímulos con una intensidad disminuida en pasos previamente definidos. La serie se detiene cuando la intensidad del estímulo llega a ser inferior al umbral (esto se denomina fenómeno de giro). Luego se reduce el paso a la mitad y se repite la estimulación, pero ahora con intensidades crecientes, hasta que el sujeto vuelve a percibir el sonido. Este proceso se repite varias veces, hasta que el tamaño del paso alcanza el valor mínimo preestablecido. Con este método, el valor umbral se puede delinear con mucha precisión. El tamaño inicial del paso se puede seleccionar dependiendo de la precisión esperada.

Al medir el umbral sensorial, se debe tener en cuenta el ruido. El ruido de la señal se define como la presencia de energía adicional no deseada en el sistema de observación que oscurece la información de interés. A medida que las mediciones se acercan al umbral absoluto, la variabilidad del ruido aumenta, provocando que el umbral se oscurezca. [5] Los diferentes tipos de ruido interno y externo incluyen estímulos excesivos, estimulación excesiva o insuficiente del sistema nervioso, [6] y condiciones que estimulan falsamente los nervios en ausencia de estímulos externos.

Es difícil definir un umbral absoluto universal como estándar debido a la variabilidad de las mediciones. [7] Si bien la sensación ocurre en los nervios físicos, puede haber razones por las cuales no es consistente. La edad [8] o el daño a los nervios pueden afectar la sensación. De manera similar, los factores psicológicos pueden afectar la percepción de las sensaciones físicas. El estado mental, la memoria, [9] las enfermedades mentales, [10] la fatiga y otros factores pueden alterar la percepción.

Uso en aviación

Cuando se relaciona con el movimiento en cualquiera de los seis grados de libertad posibles (6-DoF), el hecho de que existan umbrales sensoriales es la razón por la que es esencial que las aeronaves tengan instrumentos de vuelo a ciegas. Un vuelo sostenido en una nube no es posible sólo con señales espontáneas, ya que los errores se acumulan debido a los movimientos de la aeronave por debajo del umbral sensorial del piloto, lo que en última instancia conduce a la pérdida de control.

Ver también

Referencias

  1. ^ Smith, Christopher UM (20 de noviembre de 2008). Biología de los sistemas sensoriales. John Wiley e hijos. págs. 34-5. ISBN 978-0-470-69438-1. Consultado el 11 de octubre de 2014 .
  2. ^ ab "Determinación de umbrales sensoriales". ttktamop.elte.hu . Consultado el 2 de diciembre de 2016 .
  3. ^ ab "Sensación: umbrales y psicofísica". usuarios.ipfw.edu . Consultado el 2 de diciembre de 2016 .
  4. ^ Swets, John A. (21 de julio de 1961). "¿Existe un umbral sensorial?". Ciencia . 134 (3473): 168-177. Código Bib : 1961 Ciencia... 134.. 168S. doi : 10.1126/ciencia.134.3473.168. ISSN  0036-8075. PMID  13774294.
  5. ^ Cohn, Theodore E; Lasley, DJ (1986). "Sensibilidad visual". Revista Anual de Psicología . 37 : 495–521. doi : 10.1146/annurev.ps.37.020186.002431. ISSN  0066-4308. PMID  3963783.
  6. ^ "Procesamiento sensorial: introducción a los conceptos". clases.kumc.edu . Consultado el 2 de diciembre de 2016 .
  7. ^ Meddis, Ray; Lecluyse, Wendy (2011). "La psicofísica del umbral absoluto y la duración de la señal: un enfoque probabilístico" (PDF) . Revista de la Sociedad de Acústica de América . 129 (5): 3153–3165. Código Bib : 2011ASAJ..129.3153M. doi : 10.1121/1.3569712. ISSN  0001-4966. PMID  21568418.
  8. ^ Humes, Larry E; Busey, Thomas A; Craig; Puerto de Kewley (1009). "Los efectos de la edad sobre los umbrales sensoriales y la detección de brechas temporales en la audición, la visión y el tacto". Atención, percepción y psicofísica . 71 (4): 860–871. doi :10.3758/APP.71.4.860. ISSN  1943-3921. PMC 2826883 . PMID  19429964. 
  9. ^ Thurgood, Clementina; Whitfield, TWA; Patterson (2011). "Hacia un umbral de reconocimiento visual: un nuevo instrumento muestra que los humanos identifican animales con sólo 1 ms de exposición visual". Investigación de la visión . 51 (17): 1966-1971. doi : 10.1016/j.visres.2011.07.008 . ISSN  0042-6989. PMID  21787801.
  10. ^ Adler, Georg; Gattaz, Wagner F (1993). "Umbral de percepción del dolor en la depresión mayor". Psiquiatría biológica . 34 (10): 687–689. doi :10.1016/0006-3223(93)90041-B. PMID  8292672. S2CID  10091855.