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 Aprendizaje y Memoria en Animales

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Tyndall
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MensajeTema: Aprendizaje y Memoria en Animales   Sáb 18 Abr 2009, 22:13

Siempre nos hemos preguntado si los animales son inteligentes o no, y hay un intenso debate al respecto, pues hay autores que consideran que tan sólo somos inteligentes los Homo sapiens, otros opinan que no hay inteligencia, hay animales mejor adaptados a una cosa que a otra. Esto es un polémico debate que no vamos a tocar, hoy vamos a hablar del aprendizaje y memoria en los animales.

Para hablar de aprendizaje y memoria, antes tenemos que definir ambos términos:

- Aprendizaje: Cualquier cambio adaptativo producido en el comportamiento de un individuo como resultado de una experiencia previa

- Memoria: Capacidad de almacenar y recuperar la información adquirida en el aprendizaje

Así, todos los etólogos se ponen de acuerdo que el aprendizaje debe tener una función o significado para el individuo; el coste energético del aprendizaje es mayor que el del innato y que los factores medioambientales jueguen un papel importante en los procesos de aprendizaje.

Hasta aquí todo está claro. Pasemos pues a describir los tipos de aprendizajes.


APRENDIZAJE SIMPLE

1. HABITUACIÓN

En los ejemplos de habituación, la intensidad de la respuesta disminuye ante la repetición de un estímulo no nocivo.

En el caso de Aplysia punctata, si se le toca el sifón, el animal responde contrayendo la branquia. Si esto lo repetimos varias veces, la branquia o se contrae tanto como lo hizo la primera vez. ¿Porqué ocurre esto? Esto sucede dado que el animal inactivaba de manera reversible los canales de Ca++ y disminuía por tanto la liberación de neurotransmisores, disminuyendo así también la amplitud del potencial sináptico, disminuyendo en general la transmisión sináptica.



Imagen de la liebre de mar Aplysia punctata.


Podemos determinar que si realizamos de manera muy continuada experimentos con este animal, a corto plazo liberará menos neurotransmisores, pero a largo plazo, disminuiría el número de conexiones sinápticas, o también podríamos pensar en que disminuiría el número de receptores sinápticos.


2. SENSIBILIZACIÓN

En este caso, aumenta la intensidad de la respuesta ante la repetición de un estímulo nocivo o intenso.

En el caso de Aplysia punctata, se propinaron pellizcos en el manto del animal viendo cómo la branquia disminuía en tamaño drásticamente. Podríamos decir de manera paralela a como lo hicimos antes, que a largo plazo el animal cambiaría el número de conexiones sinápticas y que se producirían cambios en la síntesis de neurotransmisores.


En breve pondré los aprendizajes asociativos y los complejos con todas sus variantes.
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isbel1970
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Sáb 18 Abr 2009, 22:46

En espera de la segunda entrega.
Es muy interesante.
Saludos.
isa.

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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Sáb 18 Abr 2009, 23:13

Me alegro que te guste.
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Dom 19 Abr 2009, 00:32

APRENDIZAJE ASOCIATIVO

En este tipo de aprendizajes, el animal asocia 2 estímulos entre sí o asocia 1 estímulo con su respuesta.


1. CONDICIONAMIENTO CLÁSICO

En este tipo de condicionamiento aparecen los famosos experimentos realizados por Ivan Paulov.



Imagen de Iván Paulov.

Las observaciones básicas de Pávlov eran simples (hoy día, entonces no eran tan evidentes, ojo). Si se ponen alimentos o ciertos ácidos diluidos en la boca de un perro hambriento, éste empieza a segregar un flujo de saliva procedente de determinadas glándulas. Este es el reflejo de salivación; pero eso no es todo. Pávlov observó que el animal también salivaba cuando la comida todavía no había llegado a la boca: la comida simplemente vista u olida provocaba la misma respuesta. Además, el perro salivaba igualmente ante la mera presencia de la persona que por lo general le acercaba la comida.

Esto llevó a Pávlov a desarrollar un método experimental para estudiar la adquisición de nuevas conexiones de estímulo-respuesta. Indudablemente, las que había observado en sus perros no podían ser innatas o connaturales de esta clase de animal.

El primer paso, cuando se realiza este experimento, es familiarizar al perro con la situación experimental que va a vivir, hasta que no dé muestras de alteración, sobre todo cuando se le coloca el arnés y se le deja sólo en una sala aislada. Se practica una pequeña abertura o fisura en la quijada del perro, junto al conducto de una de las glándulas salivares. Luego, se le coloca un tubito (cánula) de cristal para que salga por él la saliva en el momento en que se activa la glándula salivar. La saliva va a parar a un recipiente de cristal.



Uno de los perros de Ivan Paulov, expuestos en el museo de Riazan dedicado a Paulov.

La magnitud de las respuestas a los diferentes estímulos puede medirse por el volumen total o el número de gotas segregadas en una determinada unidad de tiempo. Desde la habitación contigua, y a través de un cristal, el experimentador puede observar la conducta del perro, aplicando los estímulos y valorando las respuestas. Antes de empezar el experimento, Pávlov midió las reacciones de salivación a la comida en el hocico, que fue considerable, mientras que salivó muy poco sometido al estímulo del sonido. A continuación, inició las pruebas de condicionamiento. Toca la campana (estímulo neutral), e inmediatamente después presentó comida al animal (estímulo incondicionado), con un intervalo muy breve. Repitió este par de estímulos muchas veces durante varias semanas, siempre cuando el perro estaba hambriento. Después, transcurridos varios días, tocó solamente la campana y la respuesta salival apareció al oírse el sonido, a pesar de que no se presentó la comida. La respuesta había quedado condicionada a un estímulo que no había podido producirla previamente.



Gráfico explicativo del experimento ideado por Paulov para determinar sus estudios de condicionamiento clásico.

La salivación del perro ante la comida es una respuesta incondicionada; la salivación tras oír la campana es una respuesta condicionada. El estímulo neutro que supone inicialmente la campana se convierte finalmente en un estímulo condicionado. Este estímulo condicionado (sonido), es como una señal que avisa que el estímulo incondicionado (comida), está a punto de aparecer. Finalmente, existe el refuerzo, que es el fortalecimiento de la asociación entre un estímulo incondicionado con el condicionado. El reforzamiento es un acontecimiento que incrementa la probabilidad de que ocurra determinada respuesta.


2. CONDICIONAMINETO OPERANTE

A este tipo de estudios pertenecen los famoso experimentos de Skinner. Lo que se trata es de asociar el estímulo con una respuesta, siendo bien un beneficio o para evitar el castigo, siendo el animal el protagonista en este caso del experimento, pues debe actuar de una manera, y de esa toma de decisión ocurrirá una cosa u otra.

Skinner ideó un mecanismo con la intención de conocer el aprendizaje y las reacciones animales. Se llama la caja de Skinner. En su versión más elemental, es una simple caja que aísla absolutamente del mundo exterior. Y tiene una palanca. En la caja, Skinner introducía un animal, normalmente palomas o ratones.



Imagen de Burrhus Frederic Skinner

Skinner planteó el experimento para que se relacionase el accionamiento de la palanca con la obtención de comida. Así, cada vez que un ratón presionaba la palanca, se le recompensaba con comida. Los ratones pronto advirtieron la relación causal entre la palanca y la comida.

Más adelante, Skinner complicó el experimento. ¿Qué pasaría si sólo se suministraba comida algunas de las veces -no todas- que se presionaba la palanca? La respuesta fue que las palomas y los ratones tardaban más en descubrir la relación causal palanca-comida. ¿Y si ahora se les deja de suministrar comida una vez que las animales han aprendido a manejar la palanca? Pues que "desaprendían" lo aprendido. Pero el tiempo que les costaba "desaprender" era directamente proporcional al tiempo que habían tardado en aprender. De manera que los animales que habían aprendido a que siempre el accionamiento de la palanca les iba a dar comida, olvidaron más rápidamente la relación causal cuando la palanca dejó de tener su recompensa. Mientras que los que habían sido sometidas al "premio esporádico" tardaron más en olvidar las propiedades milagrosas de la palanca.



Gráfico de la caja ideada por Skinner.

Skinner dio una vuelta más de tuerca a sus experimentos. ¿Qué sucedería si se da comida al azar, sin ninguna relación con la palanca? Ahora viene lo más sorprendente. Los animales establecieron asociaciones falsas. Por ejemplo, si una paloma picoteaba una esquina de la caja y en ese mismo momento, por pura casualidad, le caía comida, la paloma asociaba el picoteo en la esquina con la obtención de comida. Así, cada paloma desarrollaba su "manía" particular, sin motivos reales.

Se ha criticado a Skinner por crueldad con los animales. Algunos le achacan que lo que los animales desarrollaban en la caja eran neurosis agudas, alteraciones del comportamiento debidas al sometimiento a condiciones antinaturales. La primera acusación es totalmente cierta. La segunda, es posible. Pero las conclusiones de Skinner tienen mucho sentido.
Nuestro cerebro ha evolucionado para buscar causas en mayor grado que el resto de los animales. No podemos seguir el rastro de una presa por el olfato, así que tenemos que deducir que cada huella, cada indicio, tiene su autor. La selección natural nos ha hecho así.

Cualquiera de nosotros tenemos comportamientos que no somos capaces de explicar racionalmente. Muchos de ellos simplemente no tienen explicación racional. Llamémosles tics, costumbres, manías, hábitos, creencias... Normalmente no sabemos porqué se originan. Incluso pueden revestirse de pretendida racionalidad.
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Dom 19 Abr 2009, 02:55

Me ha gustado MUCHO...

Cuando hablas del Aplysia punctata, entiendo que al repetir el sonido varias veces la branquia NO se contrae tanto (faltaria la n en tu texto aunque se entiende...)

El experimento de Paulov yo en su día lo vi de igual forma solo que era más cruel (creo recordar), ya que según me explicaron sacaban las muestras del estómago, es posible? o recuerdo mal...

Los de Skinner son los más interesantes para mi...ya tenemos una escusa para justificar nuestras manías jajaja

Muy bueno Tyndall!

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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Dom 19 Abr 2009, 15:30

Mitos y rumores hay acerca de esto todos los que quieras.

Pavlov no hizo tal cosa. Para sacar el nivel de salivación colocaba una aguja conectada a un tubo. Esa aguja contactaba con la glándula salival del cánido, nunca lo hizo del estómago como dices por dos razones (la saliva se produce en la cavidad bucal, no en el estómago, y segundo porque es una técnica invasiva y que requiere muchos perros para sacar tales conclusiones).

A Skinner le pasó lo mismo con su experimento en las jaulas. Como expongo arriba, muchos científicos creen que lo que se provoca dentro de esa caja era una neurosis, un estado de estrés extremo. Bueno, pues a raíz de esto, corrió la leyenda urbana (que aún hoy sigue vigente, sólo se cambia el nombre del investigador) de que antes de experimentar con ratones y palomas, el buenazo de Skinner metió en una caja más grande a su hija para investigar con ella.

Tal es así, que este rumor va más allá y se dice que su hija, traumatizada ante esta experiencia decide culpar a su padre de todo daño psicológico causado y lo denuncia ante el juez, que le dá la razón a la hija y lo condena a cadena perpetua ante las atrocidades cometidas para con su hija.

Luego si tengo tiempo os pongo más.
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Dom 19 Abr 2009, 16:33

Muy bueno Tyndall muy bueno, estos temas me gustan mucho y son los que están hechos para este foro. Así vamos creciendo!! aver si empiezan a registrarse más máquinas y hacemos de este foro un centro cultural importante xD.

Bueno Tyndall, te faltan más partes del texto?, es que hay un tema que meinteresa mucho, y es la relación de la inteligencia, el aprendizaje y la cultura (cultura como cambio no genético del comportamiento por aprendizaje de un indivudio y posterior enseñanza o asimilación, así al menos lo entiendo yo), pero sé que luego existen muchos matices, etc, es un tema que es continuación de éste. Si eso luego Felix que "agrupe" todos los post del artículo a continuación, para no tner el artículo desperdigado en piezas.

Saludos.
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Dom 19 Abr 2009, 16:36

Voy a ver que soy capaz de hacer al respecto de tu petición.
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Dom 19 Abr 2009, 17:06

APRENDIZAJE COMPLEJO

3.1 APRENDIZAJE ESPACIAL O EXPLORATORIO

En este tipo de aprendizajes o experimentos, el animal usa pistas que le permita crear un "mapa" y de esta manera poder orientarse.



Imagen del etólogo premiado con el Nobel de Medicina en 1973, Niko Tinbergen

Niko Tinbergen estudió esto en las avispas cazadoras, dado que éstas hacen madrigueras en el suelo. Tinbergen observó que las avispas al salir de la madriguera daban unas vueltas alrededor de la misma, por lo que Tinbergen se preguntó ¿con qué finalidad hace esto la avispa? Para desentrañar este enigma, colocó piñas alrededor de la madriguera, de tal manera que la avispa visualizara las mismas al irse, pero una vez la avispa había abandonado la madriguera, Tinbergen movió unos centímetros de su posición inicial las piñas. El resultado fue que la avispa jamás encontró su madriguera a pesar de hallarse a escasos centímetros de ella, creando así una nueva madriguera en la que dar cobijo a su prole.


3.2 APRENDIZAJE OBSERVACIONAL

En este tipo de aprendizajes, el animal aprende algo observando como lo hace otro, apareciendo así un animal tutor y otro observador. Este tipo de aprendizaje es muy frecuente en primates.

Se supo de este tipo de aprendizaje gracias a los macacos del Japón (Macaca fuscata) de la Isla de Koshima, que lavaban las patatas antes de comérselas. Han sido profundamente estudiados por los etólogos desde mediados del siglo XX, lo que ha proporcionado importantes avances en el campo del aprendizaje animal. En este aspecto destacan los experimentos realizados sobre los famosos macacos de la isla de Koshima por el Japan Monkey Center.




Imagen de uno de los monos de la Isla de Koshima ejecutando la acción de lavar su comida.

Comenzaron en 1952, cuando se dio una patata a una hembra de año y medio que la mojó por accidente en el mar. Al probarla después, no sólo la encontró limpia, sino también más sabrosa gracias a la sal marina. A partir de entonces comenzó a lavar todas las patatas que encontraba antes de comerlas, y pronto comezaron a imitarla otras hembras de la colonia. Los machos, en cambio, se mantuvieron ajenos a este fenómeno. Posteriormente, las crías aprendieron a lavar el alimento de sus madres y al cabo de unos años, tras el relevo generacional, la conducta de lavar patatas (y posteriormente, también granos de trigo) ya estaba presente en todos los individuos de la colonia, tanto machos como hembras. Algunos ejemplares abandonaron la isla a nado posteriormente y se unieron a otros grupos, donde podrían haber llevado esta nueva cultura con ellos.



Imagen de Jane Goodall.

Jane Goodall describió que los primates usaban herramientas, y que estos conocimientos se pasaban de generación en generación por este tipo de aprendizaje observacional. Paralelamente, Richard Dawkins habla de este tipo de aprendizaje y le da el nombre de memes, que para Dawkins constituyen una unidad de transmisión cultural. Al igual que los genes se propagan de un individuo a otro por lo óvulos y los espermatozoides, los memes se transmiten de un cerebro a otro por imitación.



Richard Dawkins, escritor entre otras obras de "El Relojero Ciego" o "El Gen Egoísta".


Me queda para terminar el "Aprendizaje por Impronta".
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Dom 19 Abr 2009, 17:34

Me ha gustado mucho el detalle de los chimpances que lavan las patatas xD otro ejemplo más de que el hombre no es el único ser cultural.
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Dom 19 Abr 2009, 21:22

Felicidades, muy bueno.
Isa.

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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Dom 19 Abr 2009, 21:26

Peregring_Lok0ooo0 escribió:
Me ha gustado mucho el detalle de los chimpances que lavan las patatas xD otro ejemplo más de que el hombre no es el único ser cultural.

Bueno, mas que los chimpancés, fueron las chimpancés, los machos no lo hicieron tan pronto como cabía esperarse. Las hembras vieron que la patata estaba sucia y la lavaron, resultando a la postre que estaba más gustosa y sabrosa.

Tengo dudas, porque leyéndolo en varios libros, como el Hickman (Tratado de Zoología), ponen primero el ejemplo de la paja y el grano. Por lo visto para las hembras era más fácil mojar la paja en el agua (los granos flotan en el agua) que ponerse a separar manualmente los granos de tanto material vegetal.

Espero que os haya gustado.
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Lun 20 Abr 2009, 21:57

3. APRENDIZAJE POR IMPRONTA

Este es un tipo de aprendizaje complejo que se dá en las primeras etapas del individuo (período crítico o sensible) donde está muy determinado lo que el individuo debe aprender y si no lo aprende, el comportamiento del animal se ve afectado para toda la vida.

Este tipo de aprendizaje fue descrito por Konrad Lorenz.



Imagen de Konrad Lorenz, considerado el padre de la Etología.

Este tipo de aprendizaje se da en las aves canoras. Tomaremos como ejemplo el canto en Zonotrichia albicollis o el chíngolo.


Período crítico
Eclosión ----------------------------> 150 días (Subcanto) ---------------------------> 200 días (Canto cristalizado)
10-20 días

Durante el período crítico, las aves deben escuchar el canto de las aves propias de su especie. A los 150 días, el ave emite un subcanto y lo va comparando con el canto que tiene en su recuerdo o impronta, para de esta manera irlo puliendo. A los 200 días, el hace ya el canto igual que el resto de los individuos de su especie.



Imagen del chíngolo de corola blanca.

Por contra, si en el período marcado como crítico en el gráfico, el animal es separado de los individuos de su especie, o se le somete a ensordecimiento, el animal jamás emite el canto cristalizado, es decir, el correspondiente a los individuos de su especie.




Sonograma normal del canto de Zonotrichia albicollis
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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Lun 20 Abr 2009, 22:54

Esto le va a encantar a Felix.
Saludos

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MensajeTema: Re: Aprendizaje y Memoria en Animales   Lun 20 Abr 2009, 23:47

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