Cómo aprenden los perros las palabras

Mediante la neuroimagen de perros en un escáner fMRI, vemos los orígenes caninos del aprendizaje.

Sansón

Fuente: Thomas Hills

¿Qué hace que un perro pueda aprender? Una nueva investigación sugiere que puede ser el regalo de la confusión.

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Déjame desempacar eso.

Mi perro, Sansón, tiene alrededor de 1,5 años. Como la mayoría de los perros, él sabe que las palabras significan cosas. Él sabe que hay palabras como bola y caminar y sí, y sabe lo que significan. Por supuesto, esto no es nada comparado con Chaser, un famoso border collie, que sabía más de mil palabras y podía recuperar objetos basándose en su etiqueta.

Pero lo que Sansón y Chaser también han aprendido es algo mucho más importante que las etiquetas de cualquier objeto individual: han aprendido que un sonido puede referirse a cosas (como pelotas), verbos (como caminar) y afirmaciones (sí, sigue haciendo eso). Y eso significa que los nuevos sonidos pueden referirse a cosas nuevas.

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El border collie Rico hizo algo aún más sorprendente para demostrar esto. Podía reconocer que una nueva palabra, una que no había escuchado antes, iba con un nuevo objeto. Al mostrarle a Rico dos objetos, una novela y otra para la que ya conocía el nombre, era más probable que seleccionara el objeto de la novela si escuchaba un nombre nuevo. Los niños pequeños también hacen esto; Los psicólogos del desarrollo lo llaman el principio de la exclusividad mutua.

Recientemente, los perros han sido entrenados para permanecer quietos durante las exploraciones de resonancia magnética funcional. Esto ha permitido a los investigadores descubrir qué partes del cerebro del perro están asociadas con la recompensa, la detección de rostros y los olores.

En un estudio reciente de Prichard et al. (2018), tenían dueños que entrenaban a sus perros para discriminar entre dos objetos, como un mono y un pato. Una vez que los perros podían discriminar de manera confiable entre estos objetos, hicieron que los perros ingresaran en un escáner de resonancia magnética magnética amigable para los perros, y observaron el cerebro de cada perro mientras respondía a las palabras familiares para los dos objetos, así como dos pseudo-palabras que los perros Nunca había escuchado antes.

Los resultados mostraron que los perros respondieron de manera diferente a las palabras conocidas que a las pseudo palabras. En particular, las pseudo palabras mostraron una activación sustancialmente mayor que las palabras conocidas, y la mayor parte de esta activación tuvo lugar en la corteza auditiva y en las regiones cercanas del área parietotemporal.

Esto es diferente de los humanos observados en un experimento similar. Los humanos muestran una mayor activación de las palabras conocidas, y la mayor parte de esta activación se realiza en regiones a las que se hace referencia colectivamente como red semántica general (giro temporal medio, lóbulo parietal inferior posterior, giros fusiformes y parahipocampales, corteza prefrontal dorsomedial y giro del cingulado posterior).

Uno podría sentirse tentado a decir que, dado que los perros no muestran un patrón de activación similar al patrón humano de la red semántica general, no tienen semántica. Pero eso sería como decir que mi computadora no tiene semántica, porque tampoco muestra un patrón de activación similar. No tiene sentido hacer una imagen de mi computadora, porque no tiene un cerebro. Sin embargo, tiene semántica, porque la he programado para que la tengan. La semántica no requiere un área específica del cerebro.

A sabiendas, los autores evitan este problema de inferencia inversa. (Para obtener más información sobre los problemas de inversión inversa en imágenes, consulte Poldrack, 2011.) En cambio, sugieren que la región parietotemporal parece asociada con la detección de nuevas palabras en perros. Esta es una inferencia difícil, pero es lo suficientemente cierto. Sin embargo, es importante recordar que la exposición repetida a un estímulo conduce a lo que se llama supresión de repetición. Las áreas que inicialmente son activas se vuelven menos activas con la exposición repetida.

Algunos investigadores sugieren que esto tiene que ver con un fenómeno conocido como el afilado (Grill-spector et al, 2006). Afilar es que el cerebro mejora lo que importa de lo que no importa. Cuando escuchas una señal extraña por primera vez, puedes mirar a tu alrededor, prestando atención a muchas cosas mientras intentas descubrir qué es. Pero más adelante, una vez que te das cuenta de que es el nuevo tono de llamada de tu teléfono, tu cerebro muestra menos activación la próxima vez que escuche la señal (ahora no tan extraña).

Cuanto más familiar es la señal, menor es la activación del cerebro. Este patrón de activación general a específica es similar a lo que hacen las redes neuronales profundas durante el entrenamiento: a menudo comienzan por sobregeneralizar y luego afilar.

Esta sobregeneralización es una forma de confusión. De hecho, podría ser la sensación de confusión. Hay más activación en todas partes, a medida que el cerebro (o red neuronal) intenta resolver lo que importa de lo que no importa. Por lo tanto, puede ser que la activación en el lóbulo parietotemporal esté realmente señalando la confusión del perro.

Esto es hermoso, porque sugiere que los perros saben que hay algo que saber, simplemente no saben qué es. Se confunden, y eso les permite aprender.

Esta línea de razonamiento también explicaría por qué las personas no muestran un patrón similar. Si te presentas a un experimento y alguien te habla un inglés perfecto, excepto en esta situación en la que dicen una palabra sin sentido, es probable que vayas a creer que esa palabra no tiene sentido, que en realidad lo es. Pero los perros probablemente piensan que estamos hablando sin sentido la mayor parte del tiempo, excepto cuando hacemos contacto visual y decimos la misma palabra repetidamente, que es lo que hicieron los propietarios en el experimento.

Jean Piaget pasó una buena parte de su carrera tratando de señalar que el aprendizaje requiere confusión. Él usó la palabra desequilibrio : cuando te pierdes el equilibrio, es cuando aprendes.

Considera esa idea a la inversa. Si una persona piensa que lo sabe todo, es probable que no aprenda mucho. Rara vez se confundirán, porque tienen un conjunto ordenado de paquetes que explican todo (incluso las cosas de las que nunca han oído hablar). Si lo saben todo, entonces ya saben por qué morimos, por qué Jamal Khashoggi es importante y que los algoritmos pueden tener problemas de salud mental. Y si lo saben todo pero no saben eso, entonces saben que eso no es importante.

Por otro lado, si reconocen que hay cosas que no saben, entonces tienen la capacidad de confusión. Y la confusión es lo que hace que el cerebro resuelva las cosas.

En la tierra de los perros, la capacidad de un perro para confundirse es lo que hace que los perros puedan aprender.

Imagen de Facebook: VK Studio / Shutterstock

Referencias

Prichard, A., Cook, PF, Spivak, M., Chhibber, R., y Berns, G. (2018). La resonancia magnética instantánea revela regiones cerebrales para la detección de nuevas palabras en perros. bioRxiv, 178186.

Poldrack, RA (2011). Inferir estados mentales a partir de datos de neuroimagen: de inferencia inversa a decodificación a gran escala. Neuron, 72 (5), 692-697.

Grill-Spector, K., Henson, R., y Martin, A. (2006). La repetición y el cerebro: modelos neurales de efectos específicos del estímulo. Tendencias en ciencias cognitivas, 10 (1), 14-23.