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Anuario de investigaciones
On-line version ISSN 1851-1686
Anu. investig. vol.16 Ciudad Autónoma de Buenos Aires Jan./Dec. 2009
PSICOLOGÍA EXPERIMENTAL
Efectos del desarrollo en la memoria de trabajo y el aprendizaje de categorías en niños
Developmet effects on working memory and category learning in children
Sánchez, Federico José1; Tabullo, Angel Javier2; Marro, Claudia3; Sánchez, María Laura4; Yorio, Alberto A.5; Segura, Enrique6
1 Sánchez, Federico José; Lic. en Psicología. Investigador UBACyT. E-mail: fedexs@fibertel.com.ar
2 Tabullo, Angel Javier; idem 1
3 Marro, Claudia; Lic. en Psicología, UBA. Investigadora CONICET.
4 Sánchez, María Laura; Lic. en Fonoaudiología.
5 Yorio, Alberto A.; Doctor en Medicina, UBA. Investigador CONICET. Director Proyectos UBACyT. Profesor Regular Titular, Cátedra de
Neurofisiología, Facultad de Psicologia. E-mail: albertoyorio@yahoo.com
6 Segura, Enrique: Doctor en Medicina, UBA. E-mail: esegura@dna.uba.ar
Resumen
Se han reportado diferencias relacionadas con la edad
en el desempeño de diversas tareas dependientes del
lóbulo frontal, incluyendo tareas de memoria de trabajo
(Luciana and Nelson, 1998; Luna et al. 2001; Bunge et
al., 2002). Se han encontrado también efectos de edad
y género sobre la memoria de trabajo en niños (Vuontela
et. al, 2003). Además, el aprendizaje de categorías ha
sido asociado con la actividad del lóbulo frontal (Dickins,
2000; Schlund 2007). El presente trabajo investigó los
efectos de la edad y el género sobre la memoria de trabajo
y el aprendizaje de categorías en niños de 8 a 13
años. Se encontraron efectos de edad y género sobre la
memoria de trabajo, y en la tarea de aprendizaje de categorías
sólo se observaron efectos de la edad. Los resultados
sugieren que el desempeño de memoria de
trabajo podría estar asociado con la velocidad de procesamiento
en el aprendizaje de categorías.
Palabras clave: Aprendizaje; Relaciones de equivalencia; Memoria de trabajo.
Abstract
Age-related differences have been reported in the performance
of several frontal lobe-dependent tasks, including
working memory (Luciana and Nelson, 1998;
Luna et al. 2001; Bunge et al., 2002). Effects of age and
gender on working memory have been found in children
(Vuontela et. al, 2003). On the other hand, category
learning has also been associated with frontal lobe activity
(Dickins, 2000; Schlund 2007). The present study
addressed the effects of age and gender on working
memory and category learning, in 8-13 year old children.
Age and gender effects were found on the working
memory task, and age effects only were observed on
category learning. The results suggest that working
memory performance might be associated with processing
speed in the category learning task.
Key words: Learning; Equivalence relation; Working memory
Introducción
Las categorías o conceptos son definidas por Kéller y
Schoenfeld (1950) como un grupo de estímulos que
elicitan la misma respuesta, es decir, una clase de estímulos
que ocasionan conductas comunes en un contexto
dado. Un paradigma ampliamente reconocido para su
estudio de aprendizaje de categorías es el de "clases de
equivalencia". Las clases de equivalencias son un tipo
particular de clase de estímulos porque las relaciones
establecidas entre los miembros de la clase cumplen los
criterios de reflexividad, simetría y transitividad de la
equivalencia lógica (Sidman, 1982). El método tradicionalmente
utilizado para el aprendizaje de relaciones de
equivalencia es el del entrenamiento en tareas de "discriminación
condicional" (el estímulo correcto depende
del estímulo de muestra) mediante el procedimiento de
"emparejamiento con la muestra". Este consiste en la
presentación de un estímulo de muestra, seguido de
dos o más estímulos de comparación, y el reforzamiento
de la selección de los estímulos de comparación que
emparejan con el estímulo de muestra, de acuerdo a un
criterio preestablecido por el observador (de esta manera
un sujeto puede ser entrenado para relacionar un
estímulo A1 con un estímulo B1, .en lugar de hacerlo
con otro estímulo B2). Si se entrenan varias discriminaciones
condicionales que comparten estímulos en común
(por ejemplo el sujeto es luego entrenado para relacionar
ese estímulo B1 con otro estímulo C1), en una
fase siguiente de test sin refuerzo, en el comportamiento
del sujeto pueden verificarse, además de las relaciones
entrenadas A1 → B1 y B1 → C1, otras relaciones
que no han sido reforzadas directamente. En primer lugar,
el sujeto relaciona cada estímulo consigo mismo,
eligiendo A1 en presencia de A1, B1 en presencia de B1
y C1 en presencia de C1, lo que se conoce como relación
de reflexividad. El sujeto también selecciona A1 en
presencia de B1 y C1 en presencia de B1 (relación de
simetría). Por último, el sujeto selecciona C1 en presencia
de A1 (relación de transitividad) y A1 en presencia
de C1 (relaciones de simetría y transitividad combinadas).
Se dice entonces que los estímulos A1, B1 y C1
constituyen una clase de equivalencia, en la cual, cada
elemento es sustituible por el resto, y el aprendizaje
asociado a un miembro se transfiere a toda clase (ver Figura 1).
Figura 1:
La formación de clases de equivalencia se ha propuesto
como modelo del procesamiento simbólico y ha sido
vinculada al lenguaje (Sidman, 1994; Horne y Lowe,
1996).
La memoria de trabajo se refiere al proceso cognitivo
que nos permite mantener y manipular la información
por un corto periodo de tiempo (Baddeley 1986, 1992).
Este sistema juega un rol crítico en varias procesos
cognitivos tales como formas complejas de aprendizaje,
razonamiento, resolución de problemas, y comprensión
del lenguaje. La memoria de trabajo puede ser evaluada
utilizando una tarea de "recuperación hacia atrás" (Nback),
que consiste en responder ante los estímulos
que se repiten en ensayos anteriores dentro de una serie
(Raviza et al., 2004). La evaluación de la memoria de
trabajo en niños de distintas edades se ha realizado
también utilizando una tarea de N-back modificada
(Vuontela et. al. 2003). Los mismos autores han reportado
cambios en la memoria de trabajo sugiriendo un
mejor desempeño los niños de 11 a 13 años en comparación
con niños de 6 a 8 años de edad.
Las relaciones de equivalencia también se ven afectadas
por el desarrollo (Barnes-Holmes, Rodriguez y Whelan,
2005).
Tanto la prueba N-back (Vuontela et. al. 2003) como el
aprendizaje de Relaciones de Equivalencia (Dickins,
2000; Schlund, 2007) se han vinculado al lóbulo frontal.
Diversos estudios han reportado diferencias relacionadas
con la edad en varias tareas cognitivas dependientes
del lóbulo frontal (Luciana y Nelson, 1998; Luna et
al. 2001; Bunge et al., 2002).
No se han reportado hasta el momento investigaciones
que estudien las relaciones entre la memoria de trabajo
y el aprendizaje de Relaciones de Equivalencias en
adultos o niños. No obstante, se ha demostrado que
tanto la corteza prefrontal como el hipocampo serían
necesarios para realizar inferencias transitivas a través
de la memoria de trabajo (Barrouillet, 1996). Las inferencias
transitivas constituyen un fenómeno de relaciones
derivadas entre estímulos, con propiedades comunes
a las de la equivalencia. En ambos tipos de tareas,
se ha registrado activación de la corteza dorsolateral
prefrontal, clásicamente implicada en procesos de memoria
de trabajo (Dickins, 2005).
Tampoco se ha examinado la hipótesis de que existan
diferencias madurativas en el aprendizaje de Relaciones
de Equivalencia vinculadas al desarrollo de la memoria
de trabajo. Es por eso que nos resultó de interés
estudiar en el presente trabajo los efectos de la edad y
el género sobre la memoria de trabajo y el aprendizaje
de categorías lógicas en niños entre 8 y 13 años de
edad.
Objetivos
1. Estudiar la influencia de la memoria de trabajo en el
desempeño de la prueba de Relaciones de Equivalencia.
2. Estudiar influencia del desarrollo en el desempeño en
las pruebas evaluadas.
3. Evaluar la influencia del género en el desempeño de
los niños en ambas pruebas.
Sujetos y métodos
Participaron del estudio 13 niños (Mujeres =6, Varones
=7) con una media de 10.5 ±1.6 años de edad, de nivel
socio-económico medio/alto, los padres tienen nivel
educativo de secundario y/o universitario completo.
Para estimar el nivel de inteligencia de los participantes
nos basamos en el desempeño que los mismos obtenían
en las diferentes materias de grado (notas: entre 7
y 10). Los sujetos fueron asignados a dos grupos: Menores
(8 a 10 años), en el que había 3 mujeres y 3 varones,
y Mayores (11 a 13), de los cuales 3 eran mujeres y 4
varones. La memoria de trabajo se evaluó con la prueba N-back (Ravizza et. al., 2004) y la categorización lógica
con una tarea de relaciones de equivalencia (Sidman,
1982). Esta última se realiza en dos fases (ver figura 2).
En la fase de entrenamiento, los sujetos realizan una
tarea de emparejamiento con la muestra (Matching to
sample - MTS). En cada ensayo, se presenta un estímulo
de muestra, seguido por un delay y dos estímulos de
comparación. Luego de responder, los sujetos reciben
un mensaje de ACIERTO o ERROR de acuerdo a si su
elección es la que empareja con la muestra o no. Mediante
este procedimiento, se entrenan en dos bloques
de ensayos, las relaciones (de carácter arbitrario) entre
los estímulos A (cuadrado, triángulo) y B (línea vertical y
horizontal), y las relaciones entre estímulos B y C (letra sigma y pi). El orden de presentación de estos bloques
fue contrabalanceado para que no sean asociados mas
unos estímulos que otros.
Figura 2:
Luego en un tercer bloque de ensayos, se entrenan ambas
relaciones en forma conjunta. El criterio de aprendizaje
fue de 8 respuestas correctas en 9 ensayos.
La fase de prueba consistió en 60 ensayos, en cada uno
de los cuales se presentó un estímulo de muestra seguido
de un intervalo de 500 ms. y dos estímulos de comparación.
Se les da a los sujetos la instrucción de indicar el estímulo
de comparación que correspondía al estímulo de
muestra, presionando dos botones según se ubicación
(derecha o izquierda). Los ensayos podrían ser de tres
tipos: Entrenadas, Simetría o Transitividad (ver figuras 1 y 2).
En la prueba de N-back los sujetos tenían que presionar
una tecla cuando un estímulo era el mismo que el que
se repetía dos lugares antes (2-back) como por ejemplo:
F-T-F. La prueba consistía en 5 bloques de ensayos
de 12 ensayos cada uno. Los estímulos estaban separados
entre si por un delay (ver figura 3).
Figura 3:
Resultados
Prueba N-Back: Se observó una correlación negativa
entre la edad, el número de omisiones (r= -0.553*) y de
errores (r= -0.632*); y una correlación positiva entre la
edad y el número de aciertos (r= 0.553*)
Se realizó un estadístico T-student para comparar los
puntajes que obtenían en esta prueba los dos grupos de
niños: Mayores y Menores. Las respuestas correctas de
los Mayores fueron significativamente más rápidas que
la de los Menores (t= 3.020 p= 0.012). No se observaron
diferencias significativas en el resto de los puntajes.
Se compararon los puntajes de acuerdo al género y se
observó que el número de aciertos de los varones fue
significativamente mayor (t= -4.015; p= 0.002) (ver figura
4).
* p menor que 0.05
** p menor que 0.01
Figura 4:
Prueba Relaciones de Equivalencia: Se compararon el
porcentaje de aciertos y los tiempos de respuesta mediante
un ANOVA de medidas repetidas: RELACION
(entrenadas, simetría y transitividad) X GENERO (masculino,
femenino) sin observarse efectos principales ni
interacción.
Las mismas variables se compararon mediante un ANOVA:
RELACIÓN X EDAD (mayores, menores). Se observo
una interacción RELACION X EDAD en el porcentaje
de aciertos (f(2,22)= 3.846; p= 0.037). En el grupo
de los menores, el menor porcentaje de aciertos se registró en la relación de transitividad, mientras que en el
grupo de los mayores no se observó esta diferencia
(p=0.033). En los tiempos de respuesta se observó que
las respuestas de los niños mayores fueron mas rápidas
que la de los menores si bien esta diferencia no alcanzó significación estadística (f(1,11)= 3,997; p= 0.071) (ver figura 5).
Figura 5:
Relación entre N-back y Relaciones de Equivalencia:
Los sujetos fueron clasificados en dos grupos según su
desempeño en la prueba de N-back: Alto desempeño y
Bajo desempeño. Se realizaron ANOVAs comparando
el porcentaje de aciertos y los tiempos de respuesta de
la tarea de Relaciones de Equivalencia según el desempeño
de la tarea de N-back. Los sujetos con mejores
puntajes en memoria de trabajo tuvieron respuestas
más rápidas en Relaciones de Equivalencia. Esta diferencia
no alcanzó significación estadística, pero se observa
una tendencia (f(1,11)= 3,484; p= 0.089).
El tiempo de respuesta en transitividad correlacionó positivamente con el tiempo de respuesta en los aciertos
de la prueba de N-back (r= 0.723**) (ver figura 6).
Figura 6
Discusión
Hemos podido corroborar por los resultados obtenidos
en los análisis de la prueba de N-back, que existe una
relación directa entre el rendimiento de la memoria de
trabajo mejora y la edad.
En la prueba de Relaciones de Equivalencia también se
observaron diferencias en relación a la edad. Se encontraron
diferencias significativas en los tiempos de reacción,
siendo más rápido el grupo de los mayores, aunque
los porcentajes de aciertos no fueron significativamente
mejores en este grupo. No se observaron diferencias
significativas en relación al género.
Por otro lado, se observan diferencias en el rendimiento
de los niños menores en las diferentes relaciones derivadas.
Ellos obtuvieron un menor porcentaje de aciertos
en la relación transitiva. Esta diferencia disminuiría con
la edad, dado que no se encuentra en el grupo de los mayores. La relación transitiva es la única que exige
procesar en forma simultánea dos relaciones entre estímulos:
A-B y B-C. Por lo tanto, es razonable que presente
mayores dificultades que las relaciones entrenadas
o simetría, que requieren manipular sólo una
relación (A-B y B-A, respectivamente), en sujetos con
un menor desarrollo de la memoria de trabajo. Esto se
corresponde con resultados reportados previamente en
la literatura, que indican que la relación transitiva sería
ontogenéticamente posterior a la relación simétrica: en
infantes de 15 y 16 meses se ha observado la emergencia
de simetría, mientras que las relaciones de transitividad
fueron registradas recién en infantes de 19 a 24
meses de edad (Luciano, Barnes Holmes y Barnes-Holmes, 2001).
Encontramos además diferencias significativas en la
memoria de trabajo vinculadas al género, ya que los
varones de ambos grupos etáreos tuvieron un mejor
desempeño que las mujeres. Esto difiere de lo observado
por Vuontela et. al., donde se observan diferencias
de género en el grupo de menor edad, en el que las
mujeres tuvieron un mejor desempeño que los varones.
Consideramos que estos resultados requieren nuevas
investigaciones para su esclarecimiento.
Podemos inferir a través de los resultados obtenidos
que la memoria de trabajo es necesaria para lograr un
buen desempeño en categorización. Esta diferencia no
llegó a observarse directamente en el desempeño de
ambos grupos, pero sí en la velocidad de procesamiento
y en el patrón de respuesta frente a las diferentes
relaciones que constituyen las clases de equivalencia.
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Fecha de recepción: 20 de marzo de 2009
Fecha de aceptación: 15 de septiembre de 2009