Se ha estudiado la influencia de la razón entre el intervalo entre ensayos (IEEn) y el intervalo entre estímulos (IEE) en la velocidad de adquisición del aprendizaje en ratas, utilizando un condicionamiento pavloviano apetitivo de entradas a comedero y cuatro razones IEEn/IEE distintas. Los resultados muestran una dependencia directa entre la velocidad del condicionamiento y la razón, pero sólo si aquella la medimos por medio de una puntuación de elevación, representada por la media de las diferencias entre las respuestas del periodo EC y las del Pre-EC [(EC-Pre-EC)/nº ensayos] y no cuando se mide directamente la tasa de respuestas.

Palabras clave: condicionamiento pavloviano apetitivo, intervalo entre ensayos, intervalo entre estímulos, velocidad de adquisición.

Uno de los aspectos más investigados del condicionamiento pavloviano ha sido el efecto que tiene la disposición temporal en la que aparecen los estímulos sobre el aprendizaje. Una de las principales variables temporales que afectan al condicionamiento es la duración del intervalo entre estímulos (IEE) definido como el tiempo que transcurre desde el comienzo del estímulo condicionado (EC) hasta la aparición del estímulo incondicionado (EI). Además de la contigüidad temporal EC-EI, el intervalo entre ensayos (IEEn), tiempo transcurrido entre dos refuerzos (EIs) consecutivos, tiene importantes consecuencias sobre el aprendizaje. Se ha demostrado experimentalmente que el condicionamiento es más rápido cuando la duración del EC es corta y cuando los ensayos de condicionamiento son espaciados, esto es cuando el IEEn es largo. Una serie de trabajos realizados durante la década de los setenta (p.ej., Gibbon, Baldock, Locurto, Gold y Terrace, 1977; Terrace, Gibbon, Farrell y Baldock, 1975) mostraron que la velocidad de adquisición del condicionamiento puede predecirse si se tiene en cuenta conjuntamente el IEEn y el IEE mejor que tomando cualquiera de estos dos parámetros temporales de forma independiente (veáse Gibbon y Balsam, 1981). El número de ensayos necesarios para alcanzar un determinado nivel de respuesta condicionada (RC) no puede, por lo tanto, predecirse por los valores absolutos del IEEn y del IEE, pero sí por el valor de la razón entre el IEEn y el IEE. Siguiendo esta lógica, razones equivalentes IEEn/IEE (i.e. 30/10 = 60/20 = 120/40) producirían tasas de adquisición similares aunque los valores temporales de los intervalos sean diferentes. Esta hipótesis supone que, dado el mismo número de ensayos de condicionamiento, el nivel de ejecución de la RC será mayor cuanto mayor sea el valor de la razón IEEn/IEE.

Las investigaciones realizadas sobre los efectos de la razón IEEn/IEE se han realizado fundamentalmente con el procedimiento de automoldeamiento en palomas (ver sin embargo, Coleman, Hemmes y Brown, 1986, que utilizan un procedimiento de supresión condicionada). Una cuestión relevante es la de si estos resultados pueden obtenerse con otras preparaciones experimentales. Recientemente, Lattal (1999) ha estudiado el efecto de la razón IEEn/IEE utilizando un condicionamiento pavloviano apetitivo en ratas, demostrando la generalidad entre especies y preparaciones del efecto de la razón IEEn/IEE. Una ventaja de esta preparación frente a otras es que permite analizar la posible adquisición por parte del contexto de propiedades pavlovianas; de este modo se podría comparar la ejecución diferencial de la conducta en presencia y en ausencia del EC. Esta característica hace que esta preparación pueda ser una herramienta útil para analizar si las diferencias en el nivel de RC producida por distintas razones IEEn/IEE son un reflejo del aprendizaje o de la ejecución. En la actualidad existen dos grandes clases de teorías del condicionamiento pavloviano, aquellas centradas en la adquisición (p.ej. Mackintosh, 1975; Pearce, 1987; Rescorla y Wagner, 1972; Wagner, 1981) y aquellas cuya explicación se centra en la ejecución (p.ej. Gibbon y Balsam, 1981; Jenkins, Barnes y Barrera, 1981; Miller y Schachtman, 1985). Ambos tipos de teorías atribuyen al contexto un papel importante, ya sea en la recuperación de la RC o en su capacidad para modular y/o interferir con la adquisición de propiedades asociativas por parte del EC (véase Durlach, 1989). Independientemente de la interpretación teórica que demos al efecto del IEEn, es necesario comprobar la consistencia del fenómeno mediante un mayor número de datos experimentales con distintas especies y procedimientos.

El objetivo de este trabajo es, por lo tanto, el de analizar el efecto de la razón IEEn/IEE utilizando el condicionamiento pavloviano apetitivo de entradas a comedero en la rata (magazine approach conditioning) (p.ej. Delamater, 1997; Lattal, 1999; Pearce, Redhead y Aydin, 1997). Para ello, en este experimento se sometieron cuatro grupos diferentes de ratas a un procedimiento de condicionamiento pavloviano apetitivo con cuatro razones IEEn/IEE diferentes: 3(90/30), 9(90/10) 12(360/30) y 36(360/10), con dos duraciones de IEEn, 90 y 360 segundos y dos duraciones de IEE, 10 y 30 segundos. Analizamos el desarrollo de la adquisición a través del registro del número de respuestas dadas ante el EC y en su ausencia, esto es, ante el contexto, con el objeto de comprobar que la tasa de adquisición viene determinada por la relación IEEn/IEE, es decir, cuanto mayor sea el valor de la razón más rápidamente se adquiere el condicionamiento.

MÉTODO

Sujetos. Se utilizaron 30 ratas Wistar macho adultas (Rattus norvegicus) de aproximadamente 180 días de edad y un peso medio de 497 gramos al empezar el experimento. Fueron alojadas en grupos de hasta 4 animales en cada jaula. Estas jaulas se ubicaron en una habitación con temperatura constante de 20ºC y con un ciclo de luz-oscuridad de 12 horas.

Aparatos Los aparatos utilizados fueron 6 cajas de Skinner, “Cientikit Instruments Inc.”, idénticas, alojadas en compartimentos a prueba de sonido y con una mirilla en las puertas exteriores. Las cajas miden 32 x 25 x 34 cm, el suelo es una parrilla de acero inoxidable. Las paredes delantera y trasera son de acero inoxidable. El techo y las paredes laterales son de plástico transparente. En la pared delantera, a 2 cm de la rejilla del suelo se encuentra el comedero, que es un hueco cuadrado y pequeño de 5 x 5.5 cm y está conectado por un tubo al expendedor de píldoras de comida en el exterior de la caja. Las cajas estuvieron iluminadas permanentemente por una luz de 3 W procedente de una lámpara en la parte superior de la pared opuesta al comedero y a 27 cm del suelo. Como estímulo condicionado se utilizó un foco de luz de 3 W procedente de una lámpara ubicada en la pared delantera a 4 cm por encima del comedero. El estímulo incondicionado consistía en el suministro de una píldora de 45 mg. Las respuestas fueron las entradas a comedero, registradas mediante una célula fotoeléctrica situada en el mismo.

Procedimiento. Una semana antes de la sesión de familiarización se les restringió el acceso a la comida a 1/2 hora diaria hasta alcanzar aproximadamente el 85% de su peso; los animales dispusieron de agua libremente y se mantuvo la privación de comida a lo largo del experimento. El amansamiento se realizó durante esta semana a razón de dos minutos diarios con cada animal.

Familiarización: Las ratas se asignaron aleatoriamente a cuatro grupos: 90/30 (n=8), 90/10 (n=8), 360/30 (n=8) y 360/10 (n=6). Inicialmente todos los grupos tenían el mismo número de sujetos; en el grupo 360/10 sólo se registraron medidas de 6 sujetos debido a un fallo en la recogida de datos. El primer día los animales se sometieron a una única sesión de familiarización con el contexto experimental de 30 minutos de duración. Esta sesión consistió en la introducción de cada rata en una caja de Skinner, con 4 píldoras colocadas en el comedero al principio de la sesión, sin la presentación de ningún estímulo, e iluminada la caja con una luz ambiental. Al día siguiente empezó la fase de condicionamiento.

Condicionamiento: El condicionamiento empieza el segundo día y continúa durante 4 días más. Cada sesión consistió en 10 ensayos de emparejamiento EC-EI, con cuatro relaciones distintas entre la duración del intervalo entre estímulos (IEE) y la duración del periodo entre ensayos (IEEn).

En cada ensayo se presentaba el EC (Luz), con duraciones diferentes según los grupos, seguido inmediatamente de una píldora de comida (EI). Como variable dependiente (VD) se registraron las entradas a comedero. El grupo 90/30 recibía los ECs de 30 seg, separados por un intervalo medio entre ensayos de 90 seg. El grupo 90/10 recibía los ECs de 10 seg separados por un intervalo medio entre ensayos de 90 seg. El grupo 360/30 recibía los ECs de 30 seg separados por un intervalo medio entre ensayos de 360 seg. El grupo 360/10 recibía los ECs de 10 segundos separados por un intervalo medio entre ensayos de 360 seg. Los sujetos permanecían en las cajas 3 minutos después del último ensayo.

Las entradas a comedero se registraron durante los periodos en que estaba presente el EC, así como en los periodos inmediatamente anteriores al EC y de la misma duración que éste (periodo Pre-EC). Para los grupos en que la duración del EC era de 30 seg, el periodo Pre-EC son los 30 seg que preceden a la aparición del EC. En los grupos donde el EC dura 10 seg, el periodo Pre-EC son los 10 seg que preceden a la aparición del EC. Utilizamos como medida de condicionamiento una puntuación de elevación calculada como la media de las diferencias entre las respuestas del periodo EC y las del Pre-EC [(EC - Pre-EC) / nº ensayos]. En el análisis estadístico se aplicó un criterio de rechazo de p<0.05.

RESULTADOS

La Figura 1 muestra las tasas de respuestas medias por minuto durante los periodos Pre-EC y EC para cada grupo, registradas en ocho bloques de cinco ensayos cada uno durante el condicionamiento. Las cuatro gráficas corresponden a las distintas razones utilizadas: las filas muestran los grupos con el mismo valor de IEEn (90 segundos en las gráficas superiores y 360 seg en las inferiores) y las columnas muestran los grupos con idéntico valor de IEE (30 seg las de la izquierda y 10 seg las de la derecha).

Según se observa en las gráficas, hay varios resultados que es importante resaltar. Los grupos que tienen un IEE de menor duración (grupos 90/10 y 360/10) se condicionan más rápidamente que los grupos en los que el IEE tiene mayor duración (grupos 90/30 y 360/30). La tasa de respuesta durante el periodo Pre-EC puede que se vea afectada por la razón IEEn / IEE, ya que en ese periodo se producen tasas de respuestas altas con razones pequeñas, y tasas de respuesta bajas con razones más altas. Por otra parte, la tasa de respuesta del EC se puede ver afectada por la duración del IEE ya que se produce una tasa de respuesta mayor con un IEE menor.

Estas observaciones están apoyadas por los análisis de varianza (ANOVA) realizados por separado sobre la tasa de respuestas durante el periodo Pre-EC y durante el EC, así como los realizados para cada uno de los grupos comparando las respuestas registradas durante el periodo EC con las del Pre-EC, con el objetivo de estudiar la rapidez de adquisición del condicionamiento, dependiente de la razón. En primer lugar, un ANOVA 4 (razón) × 8 (bloque) para las respuestas registradas durante el periodo Pre-EC, indica que hay un efecto principal de razón IEEn / IEE, F(3,26) = 15.47, p< 0.001. No es significativo el efecto de bloque F(7,182) = 0.89, p = 0.51, ni la interacción razón × bloque F(21,182) = 0.94, p = 0.53. Estos datos nos indican que la tasa de respuestas del periodo Pre-EC se ve afectada por la razón IEEn / IEE, ya que con las razones más altas la tasa de respuesta es menor. El análisis de varianza ANOVA 4 (razón) × 8 (bloque) realizado para las respuestas registradas durante el periodo EC, nos indica que hay efecto principal significativo de razón IEEn / IEE, F(3,26) = 29.20, p< 0.001, es significativo el efecto principal de bloque F(7,182) = 28.13, p< 0.001 y la interacción razón × bloque también es significativa F(21,182) = 3.41, p< O.001. Estos resultados significativos confirman la idea de que cuanto mayor es la razón más rápida es la adquisición de la respuesta condicionada ante el EC.