Pavlov realizó la mayor parte de sus experimentos con perros utilizando la técnica de la fístula salival. Actualmente se realizan con ratas, conejos y palomas con procedimientos desarrollados por científicos de la segunda mitad del siglo XX.
Condicionamiento del miedo
Tras el trabajo de Watson y Rayner (1920) el condicionamiento de las reacciones emocionales ha sido uno de los principales centros de atención del condicionamiento pavloviano. Estos pensaban que al principio los niños están limitados en su reactividad emocional y asumieron que debe haber algún procedimiento sencillo por medio del cual el rango de estímulos que pueden despertar las emociones y sus compuestos se amplía. Este procedimiento sencillo era el condicionamiento pavloviano. Watson y Rayner condicionaron la respuesta del miedo de un niño de 9 meses Albert a la presentación de una rata blanca de laboratorio.
Albert no tenía miedo a casi nada, pero se dieron cuenta que cuando hacían sonar un ruido fuerte tras su cabeza si se asustaba. Utilizaron esta reacción incondicionada para condicionar el miedo a la rata blanca. Cada ensayo de condicionamiento consistía en presentar la rata a Albert y luego golpear la barra de hierro tras su cabeza. Al principio se acercaba a la rata cuando se le presentaba. Pero tras cinco ensayos mostró una reacción de miedo intensa ante la rata. Lloriqueaba o sollozaba y se separaba de la rata todo lo posible e incluso a veces se caía y se escapaba gateando. Pero si se le presentaban sus juguetes no aparecían las respuestas de miedo. Pero el miedo condicionado se le generalizó a otros objetos peludos (un conejo, un abrigo de piel, algodón…)
El miedo y la ansiedad pueden producir serios problemas psicológicos y conductuales.
Desde el estudio de Watson y Rayner con Albert los investigadores han examinado el condicionamiento del miedo utilizando ratas de laboratorio. El estímulo incondicionado aversivos utilizado en estos estudios es una breve descarga eléctrica en las patas del animal mediante una rejilla metálica en el suelo. La descarga utilizada como EI tiene una intensidad y duración suficientemente baja para no producir daño. La descarga resulta aversiva por que es extraña. El EC puede ser un tono o una luz, poco antes de la descarga. Las ratas muestran su miedo quedándose quietas, esta paralización es una respuesta a la anticipación de una estimulación aversiva.
Los investigadores miden el miedo condicionado indirectamente registrando como el estímulo condicionado altera la actividad del animal. Una técnica popular para la medida indirecta del miedo condicionado es el procedimiento de respuesta emocional condicionada o supresión condicionada (REC). El procedimiento REC fue diseñado por Estes y Skinner (1941) y se ha utilizado mucho en el estudio del condicionamiento pavloviano. Primero se enseña a las ratas a presionar una barra en una pequeña cámara experimental para obtener comida como recompensa. Cuando se ha presionado la barra unas cuantas veces se administra la comida. Tras un entrenamiento las ratas presionan la barra a un ritmo regular. Después comienza la fase de condicionamiento del miedo. En cada ensayo de condicionamiento se presenta el EC durante 1 o 2 minutos inmediatamente seguido una breve exposición a la descarga. Hay una separación de entre 15 y 30 minutos entre ensayos.
Las ratas por el miedo no pueden presionar la palanca y esto hace que el procediendo REC sea útil para medir la supresión de la respuesta inducida por el miedo. La adquisición del miedo al estímulo condicionado provoca una interrupción de la respuesta de presión de la palanca para obtener comida. Tras varios emparejamientos del EC con la descarga el animal suprime la respuesta cuando aparece el EC. La supresión condicionada puede ser completa y el animal no presione más la barra en 3 o 5 ensayos de condicionamiento, sin embargo la supresión es específica del EC. Cuando este desaparece las ratas vuelven a presionar la palanca para obtener comida.
Para medir cuantitativamente la supresión condicionada se calcula una razón de supresión. Esta razón compara el número de supresiones de la palanca que tiene lugar durante el EC con la que tiene lugar durante un período de línea base comparable anterior a la presentación del EC (período pre-EC) y la formula es:
Respuesta durante el EC
Razón de supresión = ---------------------------------------------------------------------------------------------------
Respuestas durante el EC + Respuestas durante el pre-EC
La razón de supresión adopta el número 0 si la rata deja de presionar la palanca completamente durante el EC, ya que en este caso el numerador de la fórmula es 0.
Si la rata no altera su ritmo de presiones de palanca cuando se presenta el EC, la razón tiene un valor de 0,5.
Supongamos que el EC se presenta durante 2 minutos y que en un período pre-EC de 2m la rata da 30 respuestas. Si el EC no altera la conducta de presión de la palanca, el animal dará 30 respuestas durante el EC de forma que el numerador de la razón será 30. El denominador será igual a 30 (respuestas durante el EC) + (30 respuestas durante el pre-EC), es decir, 60. La razón será 30/60 o 0.5. A medida que se baja de 0,5 a 0 los valores indican mayores niveles de supresión de la respuesta o de miedo condicionado. Por tanto la escala es la inversa. Los valores más bajos de la razón de supresión indican mayor alteración en la conducta de presión de la palanca.
Hay que recordar que una razón de supresión que indica 0, quiere decir que no hay ninguna respuesta durante el EC, lo que representa la mayor supresión posible de respuesta. Cuanta más pequeña es la razón de supresión, más paralizado está el animal porque el EC provoca más miedo condicionado.
En el procedimiento de supresión condicionada, la conducta de presión de la palanca para obtener comida proporciona la línea base de la respuesta.
En el procedimiento de supresión condicionada de lameteo la presentación de un estímulo condicionado que provoca miedo da lugar a una supresión de la conducta de lameteo. En este procedimiento se requiere menos entrenamiento para hacer que las ratas beban del tubo del que se requiere para que presionen una palanca para obtener comida. En este procedimiento también se registra el tiempo que el animal tarda en completar un total de 5 segundos de lameteo como medida de supresión de la respuesta.
Condicionamiento del parpadeo
El reflejo palpebral es un reflejo discreto, muy parecido al reflejo patelar. Es uno de los primeros componentes de la respuesta de sobresalto y se da en diversas especies.
Al dar una palmada cerca de los ojos, o un soplo de aire cerca de ellos a través de una pajita, podemos hacer que se parpadee. Pero si a este soplo de aire le precede un tono breve, es posible que la persona aprenda a parpadear cuando aparece el tono, anticipando el soplo de aire.
Al comienzo del desarrollo de la teoría del aprendizaje, el condicionamiento palpebral se utilizó principalmente en humanos, y aún tiene interés en la investigación, debido a los avances en nuestra comprensión de los sustratos neurobiológicos de este tipo de aprendizaje.
Steinmetz (1999) destacó que el condicionamiento palpebral proporciona un medio excelente para la observación directa de una conducta simple, y puede utilizarse para valorar procesos biológicos y psicológicos básicos en seres humanos, tales como el aprendizaje y la memoria, el desarrollo, la conciencia, la atención, la activación y el envejecimiento natural.
Las investigaciones neurobiológicas sobre el condicionamiento palpebral se han realizado con conejos domésticos principalmente.
La preparación del condicionamiento palpebral fue llevada a cabo por Gormezano. Los conejos domésticos son ideales para este tipo de investigación debido a su disponibilidad, a que son sedentarios, a que toleran bien las restricciones del movimiento y que rara vez parpadean, en ausencia de aire o irritación del ojo.
El condicionamiento palpebral de los conejos es relativamente lento, requiere cientos de ensayos para obtener un nivel significativo de respuesta condicionada.
Seguimiento del signo
Los estudios de Pavlov, se centraron en la salivación y en otras respuestas de carácter reflejo, y afianzaron la idea de que el condicionamiento clásico tenía lugar únicamente en sistemas de respuesta reflejos, pero en los últimos años se ha abandonado esta visión restringida del condicionamiento pavloviano. Uno de los paradigmas que ha contribuido a la concepción actual de este condicionamiento es el de seguimiento del signo o automoldeamiento.
En el ambiente natural la disponibilidad de comida puede predecirse a partir de algunos aspectos de la propia comida, que se pueden percibir a distancia (como el aspecto de dicha comida). Para un halcón el ver un ratón en movimiento es una clave que indica alimento.
El seguimiento del signo, se estudia en el laboratorio presentando un estímulo visual discreto y bien localizado justo antes de cada administración de alimento. El primer experimento de este tipo se realizó con palomas y lo realizaron Brown y Jenkins (1968). Se ponían a los animales en una cámara experimental que tenía una tecla circular que se podía iluminar y las palomas podían picotear. Las palomas periódicamente podían comer durante unos segundos. La tecla luminosa se encendía 8 segundos antes de cada administración de comida.
Las palomas no tenían que hacer nada para que apareciera la comida, esta se administraba automáticamente después de la iluminación de la tecla de respuesta, independientemente de lo que hicieran las aves. Como las aves estaban hambrientas lo lógico era pensar que irían a picotear la comida en cuanto se encendiera la luz, pero esto no fue así. En lugar de esperar a que se encendiera la luz para ir al comedero, fueron ellas a picotear la tecla. Este comportamiento resultó curioso porque no era necesario que hicieran nada para tener acceso a la comida.
Después de este experimento se han hecho otros con pollos, codornices, carpas…
Todos estos experimentos sobre el seguimiento del signo es una herramienta útil para el estudio del aprendizaje asociativo. En estos experimentos con palomas, el EC es la iluminación de la teclas de respuesta, y el EI la presentación de la comida. El aprendizaje es rápido cuando el EC se presenta justo antes que EI.
El seguimiento del signo sólo es posible en situaciones en las que el EC tiene una localización precisa, por tanto, puede ser seguido.
En un estudio se utilizaron como EC claves contextuales y espaciales difusas de las cámaras en las que las palomas recibían comida periódicamente, el aprendizaje de la asociación se manifestó en forma de un incremento de actividad más que como una respuesta de aproximación específica. En otro se compararon una luz bien localizada y un sonido como EC para la comida. Sólo la luz estimuló la conducta condicionada de aproximación o seguimiento del signo. El EC auditivo provocaba una aproximación al comedero en lugar de a la fuente de sonido. Estos experimentos muestran que para que tenga lugar el seguimiento del signo el EC tiene que ser de una modalidad y configuración apropiadas. Un factor también muy importante es la relación entre la cantidad de tiempo que los sujetos pasan en el contexto experimental y la duración de cada presentación del EC. Se obtienen mayores niveles de seguimiento del signo con mayores exposiciones al contexto experimental en relación a la duración del EC.
Aprendizaje de aversión al sabor
El acto de comer da muchas oportunidades para el aprendizaje de asociaciones. Rozin y Zellner (1985) destacaron que el condicionamiento pavloviano está plenamente activo en las asociaciones entres los sabores de los miles de millones de comidas que se ingieren cada día… en las asociaciones entre comidas y objetos nocivos y entre las asociaciones de las comidas con algunas de sus consecuencias.
La aversión al sabor puede aprenderse si la ingestión de un sabor nuevo va seguida de una enfermedad o de otras consecuencias nocivas. Las preferencias por un sabor pueden aprenderse si un sabor se asemeja con la sensación de saciedad u otras consecuencias positivas.
Una cantidad creciente de evidencia indica que muchas de las aversiones al sabor de los humanos son también el resultado de condicionamiento pavloviano. Gran parte de esta evidencia se han obtenido en estudios basados por cuestionarios. Todas las personas han adquirido aversión a una comida en su vida. El emparejamiento del sabor y la enfermedad puede dar lugar a una aversión condicionada al alimento en un único ensayo, y el aprendizaje puede tener lugar incluso si la enfermedad se manifiesta varias horas después de la ingestión de la comida. El 20% de las personas estaban seguras de que la enfermedad no se la provocó la comida, pero adquirieron una aversión a esa comida. Lo que indica que el aprendizaje de aversión al sabor puede ser independiente de los procesos de pensamiento racional y que puede ser contrario a las conclusiones de una persona sobre la causa de su enfermedad.
La quimioterapia puede provocar nauseas como efecto secundario. Los enfermos de cáncer, niños y adultos adquieren aversiones a los alimentos ingeridos justo antes de su sesión de quimioterapia, esto puede contribuir a la falta de apetito observada entre estos pacientes.
La aversión condicionada al sabor puede provocar una anorexia al suprimir la ingestión de alimentos. La anorexia que acompaña a la aparición de algunos tumores puede ser el resultado de un aprendizaje de aversión al sabor. Este aprendizaje de aversión al sabor puede también contribuir a la aparición de anorexia nerviosa, caracterizado por una perdida de peso fuerte y crónica. Incluso este aprendizaje de la aversión al sabor puede contribuir a la perdida de apetito en personas con depresiones severas.
Muchos de estos conocimientos sobre aprendizaje de aversión al sabor se han descubierto con anormales de laboratorio.
La aversión al sabor es el resultado del emparejamiento de un EC (el sabor) con un EI (una droga o exposición a radiación), de forma similar a otros ejemplos de condicionamiento clásico, y sigue las mismas leyes de aprendizaje en muchos aspectos. También tiene características especiales.
Primera característica los estudios de laboratorio han demostrado que con un solo emparejamiento del sabor y la humedad, puede aprenderse una fuerte aversión al sabor. En el condicionamiento del miedo pasa lo mismo, pero no es tan fuerte, ni tan común, si es que se da el condicionamiento palpebral, el salival o el seguimiento del signo.
La segunda característica única del aprendizaje de aversión al sabor es que tiene lugar incluso si los animales no enferman has varias horas después de la exposición al sabor novedoso.
Probablemente el aprendizaje demorado, de la aversión al sabor ha evolucionado para permitir a los animales (humanos y no humanos) evitar alimentos venenosos con efectos retardados.
Un experimento de Smith y Roll (1967) es un ejemplo de aprendizaje demorado de aversión al sabor. Se sometió a unas ratas de laboratorio a un programa de privación de agua, de modo que estuvieran motivadas para beber cuando se ponía un recipiente con agua en su caja experimental. El día del condicionamiento tuvieron acceso durante 20 minutos a una solución de agua con sacarina al 0,1%. En diferentes momentos tras la presentación de la sacarina en un rango de 0 a 24 horas, diferentes grupos fueron expuestos a radiación de una maquina de rayos X. Los grupos de control también fueron llevados a la máquina de rayos X pero no fueron irradiados. Se les llamó grupo falsamente irradiados. Empezando al día siguiente del tratamiento de irradiación, se dio a cada rata la oportunidad de elegir entre beber la solución de sacarina o agua normal durante dos días.
En la figura se muestra la preferencia de cada grupo de animales por la solución de sacarina. Loa animales expuestos a la radiación 6h después de probar la solución de sacarina mostraron aversión a la sacarina en la prueba. Menos el 20% de su ingestión total de liquido correspondía al tubo de la sacarina. Los animales irradiados 12h después de la exposición a la sacarina mostraron una aversión mucho menor, y casi no se notó aversión en las ratas irradiadas 24h después de la exposición al sabor. En contraste con este patrón de evitación de la sacarina observado en el grupo de ratas irradiadas, todos los grupos falsamente irradiados prefirieron la solución de sacarina. Más del 70% de la ingestión total del líquido lo bebieron del tubo de la sacarina.