8.2: Métodos psicofísicos

Objetivos de aprendizaje

Diferenciar entre experimentos que miden umbrales absolutos, umbrales de diferencia y estimaciones de magnitud

Describir al menos dos métodos diferentes para estimar un umbral

Entender lo que es un mensaje subliminal

Explicar la ley de Weber (también llamada ley Weber-Fechner)

Breve descripción

La psicofísica investiga cuantitativamente la relación entre los estímulos físicos y las sensaciones y percepciones que producen. La psicofísica se ha descrito como el estudio científico de la relación entre estímulo y sensación o, más completamente, como el análisis de los procesos perceptuales mediante el estudio del efecto sobre la experiencia o comportamiento de un sujeto de variar sistemáticamente las propiedades de un estímulo a lo largo de una o más dimensiones.

La sensibilidad de un sistema sensorial dado a los estímulos relevantes puede expresarse como un umbral absoluto. El umbral absoluto se refiere a la cantidad mínima de energía de estímulo que debe estar presente para que el estímulo se detecte el 50% del tiempo. Otra forma de pensar sobre esto es considerando lo tenue que puede ser una luz o lo suave que puede ser un sonido y aún así ser detectado la mitad del tiempo. La sensibilidad de nuestros receptores sensoriales puede ser bastante asombrosa. Se ha estimado que en una noche clara, las varillas (células sensoriales sensibles en la parte posterior del ojo) pueden detectar una llama de vela a 30 millas de distancia (Okawa & Sampath, 2007). En condiciones de silencio, las células ciliadas (células receptoras del oído interno) pueden detectar la garrapata de un reloj a 20 pies de distancia (Galanter, 1962) ver figura 8.4.1 a continuación.

Fig 8.2.1 https://twitter.com/AP_Psychology/status/1094976965004705792/photo/1

También es posible que obtengamos mensajes que se presentan por debajo del umbral para la conciencia consciente, a estos se les llama mensajes subliminales. Un mensaje por debajo del umbral absoluto no es lo suficientemente fuerte como para excitar receptores sensoriales que envían impulsos nerviosos al cerebro; cuando esto ocurre ese umbral se dice que es subliminal: Lo recibimos, pero no somos conscientes de ello. A lo largo de los años ha habido mucha especulación sobre el uso de mensajes subliminales en publicidad, música rock y programas de audio de autoayuda. La evidencia de investigación muestra que en entornos de laboratorio, las personas pueden procesar y responder a la información fuera de la conciencia. Pero esto no quiere decir que obedezcamos estos mensajes o que estemos fuertemente influenciados por estos mensajes; de hecho, los mensajes ocultos tienen poco efecto sobre el comportamiento fuera del laboratorio (Kunst-Wilson & Zajonc, 1980; Rensink, 2004; Nelson, 2008; Radel, Sarrazin, Legrain, & Gobancé, 2009; Loersch, Durso, & Petty, 2013).

Métodos para estimar umbrales

Cuando diseñamos experimentos, tenemos que decidir cómo vamos a acercarnos a una estimación de umbral. Aquí hay tres técnicas comunes:

• Método de Límites. El experimentador puede aumentar la intensidad del estímulo (o diferencia de intensidad) hasta que el observador detecte el estímulo (o el cambio). Por ejemplo, sube el volumen hasta que el observador detecte primero el sonido. Esto es intuitivo, pero también está sujeto a sesgos —es probable que el umbral estimado sea diferente, por ejemplo, si empezamos alto y trabajamos hacia abajo versus comenzar bajo y trabajar hacia arriba.
• Método de Ajuste. Esto es muy parecido al Método de Límites, excepto que el experimentador le da al observador el control del ajuste del estímulo con las instrucciones para: “ajustar el estímulo hasta que sea claramente visible” o “ajustar el color del parche hasta que coincida con el parche de prueba”.
• Método de Estímulos Constantes. Este es el más confiable, pero también el que consume más tiempo. Tú decides con anticipación qué niveles vas a medir, haces cada uno un número fijo de veces y registras el porcentaje correcto (o el número de detecciones) para cada nivel. Si aledazas el pedido, puedes deshacerte del sesgo.

Los umbrales absolutos generalmente se miden bajo condiciones rígidamente controladas en situaciones que son óptimas para la sensibilidad. A veces nos interesa más cuánta diferencia en estímulos se requiere para detectar una diferencia entre ellos. Esto se conoce como la diferencia apenas perceptible (jnd) o umbral de diferencia. A diferencia del umbral absoluto, el umbral de diferencia cambia dependiendo de la intensidad del estímulo. Como ejemplo, imagínate en una sala de cine muy oscura. Si un miembro de la audiencia recibiera un mensaje de texto en su celular que provocó que su pantalla se iluminara, lo más probable es que mucha gente notara el cambio en la iluminación en el teatro. No obstante, si sucediera lo mismo en una arena brillantemente iluminada durante un partido de basquetbol, muy pocas personas se darían cuenta. El brillo del celular no cambia, pero su capacidad de ser detectado como un cambio en la iluminación varía drásticamente entre los dos contextos. Ernst Weber propuso esta teoría del cambio en el umbral de diferencia en la década de 1830, y se ha hecho conocida como la ley de Weber.

La ley de Weber es aproximadamente cierta para muchos aspectos de nuestros sentidos: para la percepción del brillo, la percepción del contraste visual, la percepción de sonoridad y la estimación de la distancia visual, nuestra sensibilidad al cambio disminuye a medida que el estímulo se hace más grande o más fuerte. Sin embargo, hay muchos sentidos para los que es cierto lo contrario: nuestra sensibilidad aumenta a medida que aumenta el estímulo. Con la descarga eléctrica, por ejemplo, un pequeño aumento en el tamaño de la descarga es mucho más notable cuando la descarga es grande que cuando es pequeña. Un investigador psicofísico llamado Stanley Smith Stevens pidió a la gente que estimara la magnitud de sus sensaciones para muchos tipos diferentes de estímulos a diferentes intensidades, y luego trató de ajustar líneas a través de los datos para predecir las experiencias sensoriales de las personas (Stevens, 1967). Lo que descubrió fue que la mayoría de los sentidos podrían ser descritos por una ley de poder de la forma P S ⁿ (donde P es la magnitud percibida, ∝ significa “es proporcional a”, S es la magnitud del estímulo físico, y n es un número positivo). Si n es mayor que 1, entonces la pendiente (tasa de cambio de percepción) es cada vez mayor a medida que el estímulo aumenta, y la sensibilidad aumenta a medida que aumenta la intensidad del estímulo. Una función como esta se describe como expansiva o supralineal. Si n es menor que 1, entonces la pendiente disminuye a medida que el estímulo se hace más grande (la función “se da la vuelta”). Estas sensaciones se describen como compresivas. La Ley de Weber es solo (aproximadamente) cierta para las funciones compresivas (sublineales); la Ley de Poder de Stevens es útil para describir una gama más amplia de sentidos ver Fig 8.4.2 a continuación.

Fig 8.2.2 Los diferentes sistemas sensoriales presentan diferentes relaciones entre la magnitud percibida y la intensidad del estímulo. En ocasiones, tiene más sentido descontar o ignorar los aumentos en la intensidad del estímulo por encima de cierto punto; las modalidades sensoriales compresivas con un exponente de ley de poder menor a 1 lo logran. Otras veces, necesitamos una mayor sensibilidad a estímulos con mayor intensidad; las modalidades sensoriales expansivas, descritas por una ley de poder con exponente mayor a 1, lo logran. Sin embargo, no toda la percepción es no lineal; algunos sentidos se describen mejor por una relación lineal entre estímulo y percepción.

Tanto la Ley del Poder de Stevens como la Ley de Weber son sólo aproximadamente ciertas. Son útiles para describir, a grandes rasgos, cómo nuestra percepción de un estímulo depende de su intensidad o tamaño. Rara vez son precisos para describir la percepción de estímulos que están cerca del umbral de detección absoluto. Aún así, son útiles para describir cómo las personas reaccionarán de manera expectante ante los estímulos cotidianos normales.

Sensación y Percepción Resumen:

El mundo tal como lo experimentamos suele ser multimodal, involucrando combinaciones de nuestros sentidos en una experiencia perceptual. La combinación de sentidos que nos permiten disfrutar de aspectos de nuestra vida cotidiana requiere que nuestros sentidos estén integrados. Curiosamente, en realidad respondemos más fuertemente a los estímulos multimodales en comparación con la suma de cada modalidad individual juntos, un efecto llamado efecto superaditivo de la integración multisensorial. Esto puede explicar cómo todavía eres capaz de entender lo que te dicen los amigos en un concierto fuerte, siempre y cuando puedas obtener señales visuales al verlos hablar. Si estuvieras teniendo una conversación tranquila en un café, probablemente no necesitarías estas señales adicionales. Debido a que somos capaces de procesar estímulos sensoriales multimodales, y los resultados de esos procesos son cualitativamente diferentes a los de los estímulos unimodales, es una suposición justa que el cerebro está haciendo algo cualitativamente diferente cuando se procesan. Ha habido un creciente cuerpo de evidencia desde mediados de la década de 1990 sobre los correlatos neuronales de la integración multisensorial.

Atribución

• Secciones de Métodos Psicofísicos adaptadas por Isaías Hernández de “Open Stax”; https://cnx.org/contents/Sr8Ev5Og@12.2:K-DZ-03P@12/5-1-Sensation-versus-Perception
• Secciones de Métodos Psicofísicos adaptadas por Isaías Hernández de “Wikipedia”; https://en.Wikipedia.org/wiki/Psychophysics#:~:text=Psychophysics%20has%20been%20described%20as,along%20one%20or%20more%20physical
• Secciones de Métodos Psicofísicos adaptadas por Isaías Hernández de “Métodos Psicofísicos”; https://pressbooks.umn.edu/sensationandperception/chapter/psychophysical-methods/

Referencias

Galanter, E. (1962). Psicofísica Contemporánea. En R. Brown, E.Galanter, E. H. Hess, & G. Mandler (Eds.), Nuevas direcciones en psicología. Nueva York, NY: Holt, Rinehart & Winston.

Kunst-Wilson, W. R., & Zajonc, R. B. (1980). Discriminación afectiva de estímulos que no pueden ser reconocidos. Ciencia, 207, 557—558.

Nelson, M. R. (2008). Los persuasores ocultos: Entonces y ahora. Revista de Publicidad, 37 (1), 113—126.

Okawa, H., & Sampath, A. P. (2007). Optimización de la transmisión de respuesta de fotón único en la sinapsis bipolar varilla a varilla. Fisiología, 22, 279—286.

Radel, R., Sarrazin, P., Legrain, P., & Gobancé, L. (2009). Cebado subliminal de la orientación motivacional en entornos educativos: Efecto en el rendimiento académico moderado por la atención plena. Revista de Investigación en Personalidad, 43 (4), 1—18.

Rensink, R. A. (2004). Detección visual sin ver. Ciencia Psicológica, 15, 27—32.

Steingrimsson, R.; Luce, R. D. (2006). “Evaluación empírica de un modelo de juicios psicofísicos globales: III. Una forma para la función psicofísica y filtrado de intensidad”. Revista de Psicología Matemática. 50: 15—29. doi: 10.1016/j.jmp.2005.11.005

Stevens, S. S. (1957). Sobre la ley psicofísica. Revisión Psicológica 64 (3) :153—181. PMID 13441853