Principios de funcionamiento del sistema cognitivo

El sistema cognitivo del ser humano procesa la información procedente del medio al percibir los objetos que se encuentran en él. La creación de esos objetos es en gran parte objetiva, ya que los métodos básicos de creación de los mismos son comunes a todas las personas, pero siempre existe un componente subjetivo fruto de la experiencia. La información es, por tanto, una realidad mayoritariamente objetiva, pero dependiente de la actividad del procesador. Experimentalmente se comprueba que ante un mismo estímulo personas distintas generan interpretaciones diferentes. Es importante entonces delimitar las diferencias entre los procesos de sensación y percepción. Mientras que el primero se refiere a procesos de base esencialmente física y, por tanto, perfectamente objetivables, el segundo, va estrechamente asociado a la apreciación valorativa del observador y parte de las sensaciones obtenidas para, elaborándolas, obtener su personal resultado.

La importancia de este proceso de elaboración interpretativa es fundamental en el estudio del paisaje pues en él radica la sensación de disfrute o agrado que se acepta generalmente como implícita en el concepto de paisaje.

El medio posee propiedades y regularidades intrínsecas; es una realidad que circunscribe al organismo. Según la psicología de la percepción (Mayor, 1985) el diseño psíquico particular de cada especie (sistemas sensoriales, motivaciones, tendencias sociales, etc.) inciden sobre la selección de los datos de la información que serán procesadas activamente. Por la amplitud y resolución del medio visual del hombre hay una discriminación de infinidad de propiedades (colores, texturas, etc.), y el reconocimiento de multitud de objetos de un amplio rango de escalas de magnitud. Es interesante señalar que en investigaciones recientes, basadas en el análisis de lesiones cerebrales1 ponen de manifiesto esta descomposición de la información visual

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En las publicaciones en diversas revistas de Sémir Zeki pone de manifiesto cómo sus investigaciones le han llevado a proponer, desde comienzos de los años setenta, la noción de la especialización de la funcional de la corteza visual; hipótesis que defiende que el color, la forma, el movimiento y muy probablemente el resto de atributos del mundo visible son procesados por separado. Diferentes áreas cerebrales actúan, por así decirlo, a modo de estafetas de correos, encarrilando por paquetes las diferentes señales hacia las áreas apropiadas.

En años recientes, nuevas técnicas de tinción de tejidos, combinadas con los ensayos fisiológicos, han confirmado de manera clamorosa esta teoría y han permitido rastrear estas especializaciones.

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antes de ser procesada. Es decir, que los diferentes elementos de la visión son transmitidos y analizados inicialmente por sistemas neuronales paralelos e independientes (Zeki, S. 1992).

El medio físico incluye propiedades sensoriales significativas; por ejemplo, en el medio visual se procesan superficies, texturas, colores, formas, tamaños, etc. Para enfrentarse a las irregularidades del ambiente se requiere un medio de representación eficiente. Sin duda, el sistema cognitivo humano posee la capacidad de representación más avanzada de todas las conocidas, que le proporciona un horizonte cognitivo muy amplio.

Muchas propiedades y dimensiones son procesadas de modo automático por los receptores sensoriales (por ejemplo: orientación, movimiento y color) ya que resultan de la creación de conceptos de objetos por métodos primarios o inmediatos. Al ver un paisaje situamos rápidamente el cielo azul en la parte superior, relacionamos la visión del mismo rápidamente con nuestra posición, existe una coordinación de diversos esquemas perceptivos; así percibimos la información de la orientación. El movimiento también originaría el concepto de un objeto. Con respecto al color ocurre algo diferente, ya que estaría muy vinculada una primera percepción del color a los conceptos de orientación y espacio. Si viésemos un paisaje en el que el cielo fuese verde y la tierra azul, el color no se “archivaría” automáticamente porque no respondería a nuestros conceptos ya creados. Sería necesaria una visión más detenida para poder almacenar la información.

Según las investigaciones realizadas por Semir Zeki en la Universidad de Londres le han llevado a afirmar recientemente (1992) que:

“Al observar una imagen, distintas áreas de la corteza la analizan, buscando en ellas diferentes atributos, como el movimiento y el color. “Visión” y “comprensión” se producen instantáneamente, merced al sincronismo de actividades en dichas áreas corticales.”2

Pero además, el sistema cognitivo dispone de unidades de representación para los patrones que se encuentran en el medio: son las categorías básicas. Por ejemplo, el

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Durante decenios, los neurólogos han creído que las imágenes estaban íntegramente construidas por la retina del ojo y luego analizadas por una zona especializada de la corteza visual, el área visual que permitía captar su sentido. Pero actualmente se sabe que la formación de las imágenes es mucho más compleja: es la integración de numerosas y diversas informaciones visuales que llegan a partes especializadas de este área lo que da lugar a las imágenes que nos formamos. Recientes trabajos han permitido conocer el origen de ciertos trastornos visuales.

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horizonte será una línea y un río una banda bidimensional (Rosch y col, 1976, citado por Mayor J.; Dember, W. y Warm, J. 1985). Las representaciones tienen el carácter de imágenes o símbolos mentales, que son aptas para el tratamiento diferido de la información perceptiva (Kosslyn, 1980). Estas categorías o elementos básicos procesados constituirán la imagen mental de los conceptos de los objetos (Zeki, S. 1990). La creación de los conceptos se corresponde con los métodos reseñados anteriormente: todo aquello que se pueda prever rápidamente (formas geométricas puras, líneas rectas, etc.) formará un objeto. También aquello que al intentar percibirlo se haya perdido o no se hubiese podido definir creará un concepto de objeto. Por supuesto, lo conocido por la experiencia como objeto lo continuará siendo (un coche, una roca, etc.).

Las categorías básicas se equiparan a los elementos visuales indivisibles del conocimiento del ser humano. Los aspectos visuales y estéticos de cualquier objeto, vienen definidos por sus características de color, textura, forma y línea3 a las que se pueden añadir elementos de referencia compositiva como es la escala y, tratándose de escenarios, como es el caso del paisaje, el carácter espacial4.

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El estudio de las radiaciones luminosas y, en especial, de su reflejo sobre las superficies sólidas permite determinar la información que alcanza el ojo humano.

Las superficies sólidas planas reflejan la luz desde cada uno de los infinitos puntos generando un haz de rayos paralelos que en función del ángulo de inclinación frente al eje visual (normal a la retina) generan un gradiente de luminosidad. Es decir, la intensidad decrece o aumenta progresivamente. Este gradiente permite identificar la inclinación de la superficie frente al observador.

Las aristas rectas que resultan del contacto entre dos superficies coincidentes son sentidas como un cambio brusco de gradientes de luminosidad. De la misma manera, el contorno de un objeto sólido viene definido por el continuo cambio brusco de gradiente. Así se consigue información de líneas y formas.

Sin embargo, las superficies no son perfectamente regulares y lisas, sino que poseen una cierta rugosidad y textura. Esta estructura se aprecia visualmente con claridad cuando se trata de texturas muy rugosas y regulares (ej.: tejidos de punto) debido a la variación de sus gradientes de iluminación que se alternan brusca y regularmente, pues reflejan las grandes variaciones de inclinación de la microsuperficie. A grandes distancias la agrupación de grandes sólidos (ej.: árboles en un bosque) son apreciadas como texturas de superficie debido al mismo efecto.

Pero la textura no es la única propiedad visual de una superficie, es el color la más característica. La reflexión de la radiación luminosa sobre una superficie implica una absorción de energía por parte de la superficie sólida que absorbe un segmento de esta reflejando el segmento reflectante en una longitud de onda determinada. La longitud de onda reflejada genera un color determinado, mientras que una mayor intensidad de luz reflejada determina tonos más saturados.

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Anteriormente se ha se ha identificado la génesis de las formas, las líneas , el color y las texturas, sin embargo, lo característico de la información visual es su carácter escénico o compositivo. La emisión de radiaciones en un amplio entorno, es recibida como un conjunto compuesto, como una imagen en la retina.

La información recibida incluye una complejidad de elementos que se presenta ordenada y simultáneamente y frente a la cual el aparato p erceptivo se muestra selectivo arrancando así la primera elaboración del proceso interpretativo. Frente al conjunto panorámico se pueden identificar tres elementos básicos que parecen ordenar la sensación múltiple:

• La presencia de un foco de atención (binocular) que, móvil, recorre la escena según los dictados del propio proceso interpretativo base de la percepción.

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Nuestro cerebro intenta asociar cada sensación que recibe con una información cognitiva en el mismo momento en que el estímulo llega a los ojos. Estos estímulos pueden ser reconocidos e identificados al ser comparados con los esquemas conceptuales que el individuo ya posee. Si estos estímulos aportan nueva información relevante que necesita ser almacenada y retenida tiene lugar el proceso de aprendizaje. La memoria es la retención durante un cierto tiempo de esta información en el cerebro.

Un nivel más complejo llegaría con los esquemas que constituyen unidades cognitivas de gran complejidad organizativa, representando conjuntos de objetos, personajes, sucesos o acciones que se combinan de modo recurrente en el medio (Barlett, 1932; Shank y Abelson, 1977, citados por Dember, W.; Warm, J. y Mayor, J. 1990). La imagen visual de un paisaje estaría representada mentalmente por un esquema.

La información del medio en cada instante es prácticamente ilimitada; asimismo el sistema de representación contiene un conjunto de conocimientos muy amplio, fruto de la experiencia acumulada (categorías, imágenes y esquemas mentales). El funcionamiento del conocer en el organismo requiere un preciso ajuste entre la información del ambiente y las representaciones. Esto supone mecanismos de control que reduzcan la información a proporciones manejables, seleccionando sucesivamente porciones del ambiente.

Hay un primer mecanismo de control que es la selección de información; no se procesan todos los datos del medio, sino sólo aquellos que son pertinentes o dominantes. Una segunda estrategia es la automatización de un proceso o tarea; supone un enorme ahorro de recursos cognitivos. Un proceso automático no consume atención, no requiere esfuerzo, no interfiere con otras tareas simultáneas (Kahneman, 1973; Logan, 1979, citados por Dember, W.; Warm, J. y Mayor, J. 1990).

• La consideración de las dimensiones relativas entre objetos de la escena proporciona una información básica sobre sus contenidos.

• La sensación de profundidad y, en un sentido más amplio, la sensación de espacio escénico, que proporciona información sobre las distancias entre el observador y la escena y entre los objetos de la escena entre sí.

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La selección y la automatización son estrategias económicas de reducción de la información y de optimización de los recursos. Las representaciones mentales del ambiente tienen en cuenta estos principios. De hecho, el cerebro humano presenta en el córtex visual diferentes áreas especializadas que contribuyen a esta optimización de los recursos. Existen áreas especializadas en el análisis de los movimientos, mientras que otras lo están en la percepción de las formas. Hoy en día los científicos se están basando en el estudio de esta imaginería cerebral para analizar a fondo la percepción subjetiva del mundo visual (Reppas, J y cols, 1996)5.

Una de las manifestaciones de esta "economía" es la génesis de un principio básico según el cual tratamos como equivalentes patrones de estimulación que no son idénticos aunque sí muy similares (función de similitud). Los atributos que se comparan poseen una distribución de probabilidad en el entorno. Por tanto, existe una gradación de tipicidad (hay miembros más representativos que otros) y unos límites difusos. La escasa definición se corresponde a la estructura imperfecta del medio. Pero tiene un inconveniente; los límites difusos introducen una ambigüedad no deseable. La solución desarrollada por el sistema cognitivo consiste en primar unos

prototipos, que se erigen en representantes funcionales (Mayor, 1985).

La actuación del sistema cognitivo también está basada en un principio dinámico que consiste en combinar en tiempo real los datos de la experiencia inmediata con la información almacenada pertinente: es el constructivismo. Su eficiencia se manifiesta en que guía la selección de los datos ambientales, acelera el proceso y permite encararse a datos aleatorios, insuficientemente computados o demasiado complejos.

En resumen, estos principios del procesamiento humano de la información, avalados por infinidad de investigaciones, muestran que en la creación de una representación mental del ambiente o entorno se realiza una automatización y selección de datos

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Aún no existe un consenso generalizado sobre la divi sión del córtex visual en humanos pero durante los últimos 30 años el córtex visual en simios ha sido rigurosamente estudiado y se ha observado que ambos poseen un esquema muy similar. Hoy se sabe que el macaco está dotado no de una, sino de treinta áreas dedicadas a la visión. Estas áreas ocupan más de la mitad de los hemisferios cerebrales. También parece claro la especialización de las zonas en categorías básicas como la forma, el movimiento o el color. Todo ello hace pensar que, a partir de la imagen representada en la retina, cada área visual extrae de ella, y de manera óptima, ciertas propiedades, por ejemplo los colores, los movimientos e incluso las formas. Para los movimientos existe incluso un área capaz de diferenciar los movimientos inducidos, bien por el desplazamiento de los ojos o bien por el desplazamiento de los objetos.

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relevantes, hay una creación de prototipos y existe una influencia notable de la información almacenada con anterioridad.

Este mecanismo también parece tener un carácter de anticipación, pues el esquema perceptual existe previamente a la sensación dada, aunque esperada. Se comprueba, además, la satisfacción del individuo cuando, al aplicar un esquema perceptual confirma las expectativas que se deducían de su propia experiencia.

En el efecto de la composición de la escena se constata que la aplicación del esquema perceptual es selectiva y completa. Todos los elementos de una determinada escena se encuentran interrelacionados mediante una compleja conexión de dependencias. Es decir, la escena completa es percibida como una unidad que determina a su vez el aspecto que se percibe de cada uno de los objetos que la componen.

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