Atención Percepción y Memoria
Cuaderno de Practicas. Práctica 2
Introducción:
Cuando se quiere llevar a cabo una investigación experimental se utiliza como estrategia de trabajo el experimento, es decir, una situación provocada por el experimentador para que se produzca un fenómeno determinado, en un momento determinado, que le permita observar, bajo condiciones controladas, los efectos de ese fenómeno. Las ventajas de este tipo de planteamiento de investigación son:
¯ El investigador provoca en el momento deseado el fenómeno que pretende estudiar y, por lo tanto, está preparado para observarlo.
¯ Para provocarlo, el investigador debe especificar todas y cada una de las condiciones en que se da este fenómeno, de manera que, cualquier otro investigador o él mismo, pueda repetirlo.
¯ Al tener bajo control las condiciones en las que se da el fenómeno debe resultar más fácil, para el observador, evaluar sus resultados.
El método experimental tiene como objetivo estudiar la posible relación de causalidad existente entre dos variables, es decir, trata de llegar a establecer hasta qué punto una determinada variable que se manipula (variable independiente, VI) es la causa de los cambios que se observan en otra variable (variable dependiente, VD) que se mide siguiendo un criterio previamente establecido. Para poder llegar a establecer dicha relación de causalidad, el investigador no sólo se limita a manipular la variable que quiere estudiar (la VI), sino que además debe mantener constantes los efectos de las restantes variables (variables contaminadoras) que pueden afectar al fenómeno que está estudiando, lo que, de ocurrir, podría sesgar los resultados obtenidos. Este objetivo se consigue gracias a la aplicación de toda una serie de técnicas de control experimental.
Así pues, el control que el experimentador ejerce sobre las variables del experimento estará en función del tipo de variable que se desee controlar. Respecto a la VI el experimentador deberá conocer exactamente qué valor de dicha variable está presente en la situación experimental. El control que se ejerce sobre la VD se refiere al instrumento de medida que permita evaluarla de la mejor forma y la más exacta. En cuanto al control de las variables extrañas es mucho más complejo pero el interés del experimentador se centra en que desaparezcan de la situación experimental y, si ello no es posible, que no influyan de una forma sistemática sobre la misma.
La principal ventaja que presenta el experimento con respecto a otras técnicas de investigación es la de proporcionar un mayor control sobre la situación que se investiga, lo que permite obtener conclusiones más definitivas sobre el problema investigado (v.g. Pereda, 1987).
En el experimento ideal, todas las variables, excepto la que se manipula, se mantienen constantes, esto es, no afectan diferencialmente a los resultados obtenidos. Cuando esto se cumple, todas las diferencias que se encuentren en la variable dependiente pueden ser achacadas a la manipulación que ha tenido lugar en la variable independiente, esto es precisamente lo que permite establecer relaciones de
causalidad entre ambas variables, es decir, la variable independiente es la causa y los cambios en la variable dependiente son el efecto.
La investigación experimental es posible y, además, imprescindible para explicar la naturaleza de la conducta humana. Así, el experimento es una de las mejores herramientas de explicación del funcionamiento de los procesos psicológicos.
En la realización de un experimento se pueden establecer, al menos tres fases o pasos (Anguera, 1988; Rudestan y Newton, 1992; Martínez-Arias, 1994; Zaccagnini, 1994):
Î Determinación del problema: Parece obvio que no todos los problemas son susceptibles de ser analizados haciendo uso del método experimental. Sólo con aquellos problemas en los que sea posible ofrecer una definición operativa y que puedan ser resueltos en términos de causalidad se puede aplicar este método. Una vez delimitado el problema es necesario definirlo operativamente (aspecto esencial en el método experimental) de forma que sea posible su manejo. En otras palabras, definir el problema en forma de pregunta empíricamente contestable. Por último, es preciso revisar la información existente sobre dicho problema.
Ï Planteamiento de la hipótesis: La hipótesis ha de afirmar una relación causal entre la variable independiente y la variable dependiente. A partir de la hipótesis de trabajo se diseña el experimento o situación en la que éste se va a poner a prueba. Por otro lado, es importante el control de las variables extrañas.
Ð Análisis de resultados y Comprobación de la hipótesis: Los resultados han de interpretarse. En este sentido, la discusión compara los resultados obtenidos con la hipótesis planteada. En el caso de que coincidan se puede confirmar la hipótesis de trabajo, en caso contrario no se confirma. Aunque siendo rigurosos nunca se confirma la hipótesis de trabajo sino que sólo es posible el rechazo de la hipótesis nula. Por último, se ha de comparar los resultados con las teorías o modelos propuestos.
En el momento actual se utilizan diferentes estrategias experimentales para el estudio de los procesos mentales. Inicialmente y desde el enfoque del procesamiento de la información se recurrió a la medida de dos aspectos característicos de la conducta observable complementarios entre sí: El Tiempo de Reacción (TR) que permite inferir la complejidad de los procesos, y la Precisión de las Respuestas, determinada generalmente mediante el número de aciertos y errores, que permite inferir la sofisticación de los procesos subyacentes a una tarea y su dificultad. Por otro lado, el desarrollo alcanzado por la tecnología en las últimas décadas permite el estudio directo del funcionamiento neurofisiológico proporcionando a la Psicología nuevos datos, tanto estructurales como funcionales, de los procesos mentales. Por último, el planteamiento computacional ha proporcionado a la Psicología otra base excepcional para explicar cómo funciona la mente.
A continuación se realizará un análisis del tiempo de reacción como uno de los procedimientos experimentales y estrategia de investigación más utilizados en el estudio de los procesos psicológicos.
El Tiempo de reacción: la duración de los procesos mentales: El tiempo de reacción o latencia de respuesta es uno de los índices empíricos más usuales en la investigación experimental cognitiva, hasta el punto de que se ha llegado a decir que, junto con el número de aciertos, son las dos posibles variables dependientes en Psicología (Posner, 1978). La lógica de toda tarea experimental, basada en los tiempos de reacción es que el tiempo necesario para responder está en relación directa con la naturaleza y complejidad del proceso a estudiar, es decir, a mayor complejidad se hace necesario un mayor tiempo de respuesta.
El estudio de los procesos mentales a través del análisis cronométrico cuenta en Psicología con una amplia tradición. El origen histórico de las técnicas cronométricas se encuentran en los trabajos pioneros de Helmholtz, Donders, Wundt, la escuela de Wurtzburgo, etc., llegando a ser tal el interés por este tipo de técnica que las últimas décadas del pasado siglo se conocen como el período de la cronometría mental (Boring, 1950/1978). Su utilización, como medida experimental, se remonta a la primera mitad del siglo XIX con Bessel y la ecuación personal, ya que como afirma Boring (1950/1978) ésta, la ecuación personal, en realidad es una observación del tiempo de reacción. Donders, ya en la segunda mitad del XIX revisó toda la bibliografía sobre la ecuación personal y la reacción simple. Su punto teórico de partida era considerar que mediante las medidas cronométricas de distintas tareas se podría establecer la medida de los eventos mentales. Así en 1868 diseñó experimentos de reacción más complejos, donde utilizó varios estímulos y sus respuestas fijas (Boring, 1950/1978). Al introducir nuevos estímulos hizo que los tiempos de respuesta aumentasen, considerando que este aumento era debido al tiempo necesario para realizar la elección, por lo que sí al tiempo total de respuesta se resta el tiempo necesario para una reacción simple, tendríamos la medida del tiempo de elección. Así surgió el llamado procedimiento sustractivo que junto con la medición de los tiempos de reacción fue una parte fundamental en el laboratorio de Wundt. Así, el tiempo de reacción, se va a interpretar, desde Donders, en la mayoría de los casos como una medida más o menos directa de la duración de los procesos mentales (Wasserman y Kong, 1979), si bien, también hay interpretaciones contrarias, en el sentido de considerar que el tiempo de reacción no es una salida computada del mismo proceso cognitivo, y que tampoco es una medida de la duración de un suceso mental (Pylyshyn, 1979, 1984/1988). En Ciencia Cognitiva se ha llegado a considerar el tiempo de reacción, al igual que otras medidas (la respuesta galvánica de la piel, los registros de un pletismógrafo, etc.), como un índice o correlato observable de alguna propiedad agregada de los procesos psicológicos, o como un índice de complejidad computacional, relacionado con propiedades tales como el número de operaciones realizadas (Pylyshyn, 1984/1988).
Después de la pérdida de vigencia durante la etapa conductista, la medición del tiempo de los procesos mentales adquiere de nuevo gran interés con el surgimiento de la Psicología Cognitiva (Posner, 1978; Bernia, 1981; Rechea, 1981a; Tudela, 1981). Como cabe suponer, el hecho de que el predominio de esta medida coincida con las etapas históricas en las que se da un especial énfasis a los procesos mentales se debe, fundamentalmente, a que el tiempo de reacción se considera como un índice objetivo de la complejidad del proceso interno implicado en la ejecución de una determinada tarea. Ahora bien, no debe olvidarse que el tiempo de reacción es simplemente una
medida, no un proceso ni un mecanismo. Así su análisis e interpretación va ligado a ciertos supuestos teóricos y determinados artefactos experimentales (Soler y Pitarque, 1998); en general, la asunción del modelo lineal de estadios discretos y el uso de diseños de tipo convergente han dado lugar a los dos métodos de análisis del tiempo de reacción más conocidos en la investigación cognitiva, el método sustractivo propuesto originalmente por Donders y el método de factores aditivos, desarrollado un siglo después por Sternberg (1969a, 1969b).
El método de sustracción, que tuvo gran éxito en los primeros años de la Psicología Experimental, ha sido aplicado en diversas áreas de investigación cognitiva. La lógica básica del método, partiendo de la generalización de los trabajos de Donders, es que la duración de una etapa de procesamiento puede medirse al comparar el tiempo requerido para solucionar una versión de la tarea que incluye la etapa de interés con el de una segunda versión que difiere de la primera sólo en la omisión de la etapa en cuestión; la diferencia en el tiempo de solución para las dos versiones es el índice de la duración de dicha etapa.
Aparte de lo cuestionable del modelo lineal de etapas o estadios discretos en el que se basa, este método lleva implícitos algunos problemas importantes, como son el apriorismo sobre los procesos componentes implicados en la ejecución de una tarea y el supuesto de aditividad de los estadios -que también es discutible-, según el cual es posible insertar o suprimir un estadio o etapa de procesamiento sin que afecte a la duración de las otras etapas (Tudela, 1981; Rechea, 1982; Eysenck, 1984; de Vega, 1984).
El método de factores aditivos supera de algún modo el primero de los problemas mencionados, el apriorismo, aunque no el segundo, el supuesto de aditividad, si bien trata de fundamentarlo. Dicho método no pretende medir la duración de las etapas supuestamente implicadas en una tarea, sino descubrir empíricamente cuántas y cuáles son las etapas que intervienen en la ejecución de la misma. Realmente se trata de una modificación del método de Donders, utilizando la misma concepción lineal de estadios discretos, pero mucho más explícita. Sternberg parte de la existencia de una serie de etapas de procesamiento independientes, dispuestas serialmente, realizándose en cada una de ellas una operación o proceso específico. Utilizando situaciones experimentales en las que se manipulan diversos factores, cada uno de los cuales se supone que afecta a un proceso diferente entre los hipotéticamente implicados, y analizando el resultado del correspondiente análisis estadístico sobre el tiempo de reacción, puede proporcionar información sobre la aditividad o no de los efectos factoriales.
El método de factores aditivos no sólo ha sido aplicado por el propio Sternberg a diferentes tipos de tareas experimentales, de las cuales la más conocida es la que él denomina “tarea de reconocimiento de ítems”, sino que ha sido el más influyente desde la década de los 70 y el que ha generado mayor cantidad de resultados experimentales, siendo ampliamente utilizado en las más diversas investigaciones de los procesos cognitivos.
A pesar de los méritos del citado método, ha recibido críticas importantes como la realizada por Pachella (1974), relativa a lo cuestionable que resulta el uso de efectos aditivos e interactivos para identificar el número de etapas de procesamiento, siendo su limitación más importante la asunción explícita de la concepción lineal del
procesamiento. En este sentido, una alternativa a algunos de los supuestos más problemáticos planteados desde dicha concepción la ofrece el método de los efectos específicos de Taylor (1976, 1977) como modelo de etapas dependientes, si bien algunos autores (por ejemplo, Townsend y Ashby, 1983) lo consideran como una extensión del método de Sternberg a los casos en los que se viola el supuesto de independencia de etapas. Un intento posterior de ofrecer ya una alternativa global al sistema de Sternberg ha sido realizado por McClelland (1979) con su modelo de procesamiento en cascada, según el cual la información fluye constante y continuamente por las etapas de procesamiento, no siendo contingente con la terminación de cada una de ellas. Sin embargo, este modelo no ha tenido mucha aplicabilidad empírica, principalmente por su falta de operatividad a la hora de aislar los procesos intervinientes en la ejecución de una tarea; además, el propio McClelland, junto con Rumelhart, ha reconocido fallos importantes en dicho modelo, como el suponer un flujo unidireccional de la información, proponiendo ellos mismos (McClelland y Rumelhart, 1981/1990, 1985) un modelo de procesamiento interactivo donde se defiende un procesamiento en paralelo a distintos niveles de complejidad que pueden activarse simultáneamente.
Frente a todos los modelos anteriores que suponen un procesamiento en etapas, ya sea como sucesión de estadios discretos o continuos, han surgido también modelos que asumen un procesamiento sin etapas, de tal modo que la respuesta del sujeto se produce tras la superación de un umbral o criterio previamente establecido, como el modelo del criterio variable de Grice, Nullmeyer y Spiker (1982); de todos modos, esta alternativa en el análisis e interpretación de los tiempos de reacción no cuenta, al menos de momento, con suficiente apoyo empírico (para una visión más detallada ver Soler y Pitarque, 1987).
En cualquier caso, lo que sí parece claro es que el tiempo de reacción como variable dependiente se ha utilizado y se sigue utilizando en cantidad de investigaciones, que no necesariamente asumen expresamente una concepción lineal del procesamiento, aplicando muchas veces modelos de análisis e interpretación determinados fundamentalmente por el contexto teórico en que tales investigaciones se realizan. Así, por ejemplo, en los estudios cronométricos de rotación de imágenes mentales, la magnitud del tiempo de reacción se ha considerado una medida directa de la duración de un proceso mental continuo (por ejemplo, Shepard y Metzler, 1971; Cooper y Shepard, 1973; Metzler y Shepard, 1974; Cooper, 1975, 1976; Shepard, 1975); en las tareas de categorización semántica se ha tomado como indicativo de la tipicidad de los elementos de una categoría (por ejemplo, Rips, Shoben y Smith, 1973; Rosch, 1978; Smith, 1978; McCloskey y Glucksberg, 1979). Ahora bien, a pesar de su presencia en la mayor parte de las investigaciones de laboratorio sobre procesos cognitivos, el uso como variable dependiente de los tiempos de reacción implica algunos problemas de orden teórico-metodológico. Así, la correlación positiva entre la latencia y precisión, cuya función característica operativa, supuestamente ajustada a una curva asintótica, fue establecida por Pew (1969), tiene importancia a la hora de elaborar las instrucciones dadas a los sujetos para conseguir el equilibrio (“trade-off”) adecuado; otro índice de medida, como es la seguridad del sujeto en su respuesta parece guardar, en cambio, una relación inversa con la latencia de la misma. Hay también otros problemas como el de la variabilidad de los tiempos de reacción y la
forma de la distribución de los mismos, que pueden entrañar dificultades en la interpretación de los datos empíricos, ante lo cual deben adoptarse algunas estrategias, ya sean relativas a la recogida de dichos datos o al análisis de los mismos (Ratcliff y Murdock, 1976; Ratcliff, 1979, 1988; Murdock, 1982; Shoben, 1982; Hockley, 1984). En efecto, numerosos autores (p.e., Pachella, 1974; Wickelgren, 1977) pusieron en evidencia una relación inversa o ajuste entre la velocidad y la precisión de las respuestas, ya que es posible ejecutar muy rápidamente una tarea cometiendo muchos errores o lograr un elevado número de aciertos empleando un tiempo inusualmente largo. Mediante sofisticados diseños cobraban significado teórico tanto las latencias como la precisión. En la actualidad han sido diseñados nuevos procedimientos experimentales que posibilitan obviar el problema del ajuste rapidez-precisión, bien forzando la respuesta en un intervalo crítico (Wickelgren, 1977), bien extrayendo los TR que se adecuan a un determinado criterio de exactitud de la respuesta, sobre la base de emitir los sujetos un valor subjetivo de certeza o grado de seguridad con el que creen haber respondido (Ratcliff y Murdock, 1976; Lecocq y Tiberghien, 1981), e incluso obteniendo un índice que exprese la relación entre ambos aspectos característicos de la respuesta, que se denomina eficacia (Aznar, 1991) y se define operacional mente como la razón entre la tasa de aciertos y el promedio de las medianas de los Tr.
Otra alternativa metodológica (Miller, 1982; Meyer, Osman, Irwin y Kounios, 1988) denominada procedimiento de anticipación de la respuesta (Response-Priming-Procedure), consiste en medir el TR tras adelantar al sujeto información parcial sobre la respuesta requerida antes de que emita su respuesta. Al observar cómo la información parcial mejora la ejecución, en comparación con otra condición de no-información parcial, pueden extraerse conclusiones acerca de las características de los procesos dinámicos a los que sometemos la información.
En definitiva, a pesar de los problemas operativos y metodológicos que pueden afectar a los tiempos de reacción, no podemos olvidar que se trata de una medida muy extendida y consistente, y con independencia del significado concreto que puedan aportar, está meridianamente claro, que poder acceder a la duración total de los sucesos mentales ya es una primera aproximación cuantitativa al estudio de los pocesos mentales, que junto con los modelos y teorías explicativos adecuados pueden ayudarnos a inferir el significado de los mismo.
El efecto Stroop:
Un aspecto muy investigado en el campo de la atención es el de la existencia y distinción entre la atención controlada (consciente y voluntaria) y atención automática (inconsciente e involuntaria), y uno de los procedimientos más utilizados ha sido la tarea Stroop o el efecto Stroop, desde que en 1939 J. Ridley Stroop publicase su trabajo “Studies of interference in serial verbal reactions” en el Journal of Experimental Psychology, 18, 643-662. La tarea consiste básicamente en denominar los colores de la tinta en la que aparecen escritas palabras. Obviamente, cuando presentamos casa escrita en rojo, o la palabra rojo escrita e rojo, los sujetos no tienen problemas con la tarea, el problema o interferencia sucede cuando el estímulo aparece escrito en un color, y denota el nombre de otro color, por ejemplo azul escrito en rojo. Por tanto el efecto Stroop, muestra la falta de habilidad de los sujetos para separar la información relevante de la irrelevante, en función de las instrucciones dadas. El efecto Stroop, pone de manifiesto que la forma de la palabra activa automáticamente su representación léxica causando interferencia cuando la respuesta de la tarea (en los estímulos experimentales) requiere pronunciar el nombre de un color. En el caso de la lectura podemos considerar que el procesamiento automático no lleva a asociar directamente significante (forma de la palabra) y significado, en nuestro caso, el procesamiento automático une el color con su correspondiente nombre, precisamente por el uso continuado. La relación semántica entre la palabra y el color interfiere en la denominación de otro color, es decir, pone de manifiesto la automaticidad en el procesamiento del lenguaje, mostrando el acceso a un significado irrelevante para la tarea, pero que interfiere en la misma. Es decir, en la terea Stroop, mediante control voluntario se obliga al sujeto a separar significante y significado, pidiéndosele expresamente que “intente” ignorar el significado, lo que provoca la interferencia entre la tarea (nombrar el color de la tinta) y el acceso automático al significado (el color que denota el nombre expuesto), es decir, se solapan los procesos controlados y automáticos implicados y se obtiene lo que se denomina efecto Stroop. Precisamente, el objetivo de esta práctica es mostrar que el acceso al significado de la palabra escrita puede ser automático (ya que la lectura de la palabra no forma parte de la tarea experimental), pudiendo interferir con el tipo de respuesta que se le pide al sujeto. Además, el alumno conocerá distintos acercamientos a este tipo de efecto, llegando a se capaz de confeccionar un experimento sencillo, aplicarlo y analizar sus resultados.
Por tanto, la hipótesis del experimento de la práctica podría redactarse de la siguiente forma:
Si al utilizar estímulos que denotan color, escritos en un color diferente al denotado, se produce interferencia entre los procesos de atención controlada y automática, los tiempos de respuesta serán significativamente más elevados que cuando no se produzca interferencia entre ambos tipos procesos atencionales.
Se utilizará una tarea experimental sencilla, el sujeto experimental tendrá que decir el color con el que está escrita la palabra. Para ello, los alumnos realizarán un experimento confeccionado con el programa Superlab, éste irá presentando en la pantalla del ordenador las distintas palabras y el sujeto irá dando de forma verbal sus respuestas, midiendose el tiempo de respuesta y si la respuesta ha sido correcta o no.
Se utilizarán tres tipos de palabras como variable independiente:
neutras (p.e. casa escrita en rojo), 10 palabras que no denotan ningún tipo de color escritas en diferentes colores. Para una mayor facilidad en la aplicación del experimento se deben utilizar colores sencillos y evidentes huyendo de los que podríamos considerar raros o poco utilizados a nivel lingüístico (como el cyan o el magenta).
congruentes (p.e. rojo escrito en rojo) 10 nombres de colores presentados en el mismo color que denotan.
incongruentes (p.e. azul, escrito en rojo). 10 nombre de colores presentados en colores diferentes a los que representan.
Las variables a medir, osea, las variables dependientes, serán los tiempos de respuesta y los porcentajes de aciertos-errores. Además, Para completar el diseño del experimento se utilizarán 9 estímulos de familiarización o ensayo, de características similares a los experimentales (3 neutros, 3 consistentes y 3 inconsistentes). El objetivo de estos estímulos es asegurarnos que el sujeto entiende la tarea, se familiarice con ella y que todos los ajustes, especialmente el funcionamiento del micrófono, que precisa el programa son satisfactorios.
Al final de la práctica los alumnos deberá entregar un informa de prácticas que contenga los siguientes puntos (que serán ampliamente explicados en las clases prácticas):
1 Introducción (2-3 folios)
determinación del problema planteamiento de la hipótesis 2 Método (1-2 folios)
descripción de los sujetos
diseño del experimento y descripción de los estímulos 3 Procedimiento (1 folio)
software utilizado
descripción del experimento y la tarea 4 Resultados (2-3 folios)
análisis por sujetos análisis por items 5 Discusión (2 folios)
Análisis de resultados y Comprobación de la hipótesis
Dificultades encontradas en la práctica y sugerencias de mejora. Aplicaciones de los resultados obtenidos en la vida real.
En total, el informe de prácticas estará comprendido entre 8 y 11 folios, siendo estas cantidades meramente orientativas. Además el alumno deberá entregar SOLO el disquete de prácticas con todos los archivos utilizados y generados durante la práctica, es decir, el alumno no debe entregar nada impreso.
