Bárbara Landau

La Dra. Barbara Landau es profesora de Dick and Lydia Todd en el Departamento de Ciencias Cognitivas de la Universidad Johns Hopkins . ^[1] Landau se especializa en el aprendizaje del lenguaje, la representación espacial y las relaciones entre estos sistemas fundamentales del conocimiento humano. Examina cuestiones sobre cómo los dos sistemas trabajan juntos para mejorar la cognición humana y si uno es realmente fundamental para el otro. Es conocida por su investigación sobre casos inusuales de desarrollo y es una autoridad líder en el lenguaje y la información espacial en personas con síndrome de Williams .

Landau recibió su licenciatura en sociología de la Universidad de Pensilvania en 1970, su maestría en psicología educativa de la Universidad Rutgers en 1977 y su doctorado en psicología de la Universidad de Pensilvania en 1982. ^[2] Antes de su puesto actual en la Universidad Johns Hopkins , fue miembro de la facultad de la Universidad de Columbia , la Universidad de California , Irvine y la Universidad de Delaware . Recibió una beca Guggenheim en 2009. Fue elegida miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 2018. Además, es miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias , la Sociedad de Ciencias Cognitivas, la Asociación Estadounidense de Psicología y la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.

La investigación de Landau se centra en el lenguaje espacial, la cognición espacial y la forma en que ambos interactúan entre sí. Para abordar esta relación, existen varias posibilidades. Podría ser que la representación espacial universal conduzca al lenguaje espacial, que el lenguaje dé forma a nuestras representaciones o que cada uno desempeñe un papel en la configuración del otro. ^[3] Landau ha examinado estos conceptos en varios entornos psicológicos diferentes para dar sentido a estas posibilidades.

Una forma de ver la relación es examinando la interacción entre la memoria espacial no lingüística y el lenguaje. Un estudio analizó esta relación comparando hablantes de inglés, coreano y japonés en varias tareas. ^[3] En las tareas en las que los participantes tenían que describir relaciones espaciales, utilizaron diferentes tipos de lenguaje. Por ejemplo, los hablantes de inglés solo usaban términos de contacto (por ejemplo, tocar, sentarse) cuando un objeto de referencia tocaba el lado superior de un objeto figura, pero los hablantes de japonés y coreano usaban términos de contacto independientemente de qué lado de un objeto figura tocaba el objeto de referencia. Sin embargo, los idiomas no diferían en cada dimensión del uso del lenguaje. Los términos axiales, que se refieren a la orientación vertical u horizontal de los objetos (por ejemplo, izquierda, arriba), se usaron de manera consistente en todos los idiomas.

Cuando los participantes completaron tareas en las que se les pidió que visualizaran relaciones espaciales y las mantuvieran en la memoria, los participantes fueron igualmente hábiles, independientemente del idioma que hablaran. ^[3] Todos los participantes tenían la mejor memoria para las orientaciones en las que los objetos estaban en contacto entre sí o en las que los objetos se encontraban en un eje uno respecto del otro (por ejemplo, directamente horizontal o verticalmente). En general, hubo distinciones en el uso de los idiomas para describir relaciones espaciales, pero no en el recuerdo de estas relaciones espaciales en sí. La investigación de Landau implica que la percepción de la estructura axial y del contacto/soporte es fundamental para la cognición. Debido a que son aspectos tan básicos y subyacentes de la cognición, no se ven afectados por el hecho de que estas percepciones se describan de manera diferente en diferentes idiomas.

Otro aspecto de la memoria relacionado con el lenguaje que ha sido estudiado por Landau y colegas han sido las conjunciones de características, que son la forma en que las personas retienen en la memoria múltiples características de un objeto a la vez (por ejemplo, forma y color). Generalmente, esto es difícil para las personas. En estudios donde los cuadrados se dividieron por la mitad, con una mitad siendo de un color y la otra mitad siendo de otro, las personas recordaron la forma en que se dividieron los cuadrados (por ejemplo, horizontalmente, verticalmente o diagonalmente) pero tuvieron dificultad para recordar qué mitad era qué color. ^[4] Las señales verbales dadas durante el período de memorización (por ejemplo, decir que el rojo estaba a la izquierda del verde) mejoraron la memoria para las conjunciones de características, pero las señales no lingüísticas (por ejemplo, colores intermitentes) no lo hicieron. Además, solo el lenguaje direccional causó mejoras en la memoria: simplemente decir que el rojo estaba tocando el verde no fue útil. La explicación fue que las señales lingüísticas permiten a las personas crear esquemas de representación híbridos: representaciones mentales temporales del objetivo que incorporan tanto el lenguaje direccional como la orientación espacial del objetivo. Estos esquemas híbridos son mucho más fáciles de retener en la memoria que las representaciones espaciales simples.

El lenguaje también es relevante para las diferencias entre las representaciones espaciales entre especies. Varias especies, además de los humanos, son capaces de representar información espacialmente. ^[5] Por ejemplo, cuando se les permite orientarse y luego se desorientan, muchas especies, como los ratones y los pájaros, son capaces de reorientarse. Las representaciones espaciales se utilizan preferentemente, mientras que la información no espacial se ignora, incluso si es muy relevante o sería relevante para la situación en cuestión. Por ejemplo, al recordar un rincón específico de una habitación, se hará referencia a la longitud y la forma de las paredes, pero a menudo se ignora el color de las paredes. Se ha encontrado evidencia de que las representaciones espaciales ocurren en un área específica del cerebro en todas las especies, muy probablemente el hipocampo. Los humanos se diferencian de otras especies en las representaciones espaciales en que el lenguaje nos permite mantener representaciones espaciales más estables en la memoria de modo que se puedan compartir con otros. El lenguaje ayuda a mejorar la memoria de las representaciones espaciales, pero no las cambia drásticamente. En esencia, el lenguaje hace que la codificación sea más eficiente, ya que las personas pueden recordar la representación espacial en frases individuales (por ejemplo, a la derecha de la pared azul), en lugar de en imágenes mentales del espacio en sí. Permite a los humanos crear una representación más unificada de la información geométrica y no geométrica que otras especies.

Otra área de trabajo en torno a la representación espacial y el lenguaje involucra las diferentes formas en que las personas codifican objetos y lugares. ^[6] En general, tenemos representaciones mentales de las cosas para las que usamos el lenguaje. Landau ha realizado trabajos que examinan las propiedades geométricas involucradas en las representaciones de las personas de los sustantivos objeto en oposición a las preposiciones espaciales y ha encontrado diferencias en cómo se codifican ambos. Para los sustantivos objeto, las representaciones mentales de las personas incluyen características geométricas detalladas. Estas incluyen cosas como las partes del objeto, si es hueco o sólido, y la orientación de los ejes (por ejemplo, la parte posterior, frontal y laterales del objeto). Para las preposiciones, las representaciones espaciales de las personas son mucho menos detalladas. La única información sobre la forma es sobre los ejes y es básicamente un "boceto" general de la palabra. Las relaciones espaciales comunicadas por las preposiciones también carecen de detalles y consisten en estados simples (por ejemplo, los objetos están en contacto, un objeto contiene a otro) y distancias relativas.

Landau ofrece dos explicaciones que funcionan en conjunto para explicar las razones por las que los objetos y los lugares se codifican de manera tan diferente. ^[6] La primera es la Hipótesis del Diseño del Lenguaje, que trata de las limitaciones del lenguaje en sí. La teoría es que el lenguaje filtra las representaciones espaciales en una pequeña cantidad de información. Se puede codificar un número infinito de relaciones espaciales en las representaciones, pero no es necesario que sean representadas con precisión por el lenguaje. Por ejemplo, los tamaños o las distancias exactas no suelen codificarse en el lenguaje, a menos que se trate de un sistema de medición científico acordado. La segunda es la Hipótesis del Diseño de la Representación Espacial, que aborda la cognición humana innata. Esta hipótesis afirma que las representaciones mentales son en realidad diferentes para los objetos y los lugares debido al hecho de que diferentes áreas del cerebro codifican la información de "dónde" y "qué". Estos sistemas deben ser capaces de consolidar la información en conjunto, ya que los humanos necesitan entender qué va en qué lugar, pero la información en estas dos categorías se entiende por separado. En general, lo que se puede codificar mediante el lenguaje es un factor, pero un factor quizás más importante (como postula Landau) es que el cerebro está naturalmente equipado para manejar lugares y objetos de manera diferente.

Landau también ha participado en investigaciones sobre la cuestión del marco temporal en el que el lenguaje tiene el potencial de modificar las representaciones espaciales. ^[7] Hay varios mecanismos por los cuales puede ocurrir esta modificación. El primero, la selectividad, es que el lenguaje solo codifica ciertos aspectos del espacio, no todos. Como no todo está codificado en el lenguaje, las personas están en sintonía con el lenguaje para prestar atención a ciertos aspectos de una situación espacial e ignorar otros. Otro mecanismo es el enriquecimiento, que es la idea de que el lenguaje permite a las personas combinar información espacial con otra información en una frase simple, lo que conduce a representaciones mentales más estables. Sin embargo, se ha descubierto que estas modificaciones solo ocurren de manera temporal, tarea por tarea, lo que significa que el lenguaje puede influir en las representaciones espaciales humanas, pero no cambia permanentemente la cognición espacial. En general, la investigación de Landau proporciona evidencia de una interacción entre la representación espacial y el lenguaje, en la que ambos juegan un papel en la configuración del otro.

Landau ha trabajado en aprender cómo las personas llegan a entender los caminos de movimiento y de transición y, específicamente, en el hecho de que las personas tienden a mostrar una preferencia por las metas en las explicaciones de estos caminos. Los caminos pueden estar orientados a un objetivo (moverse hacia algo) o orientados a la fuente (alejarse de algo). Estos pueden ser caminos físicos a través del movimiento (por ejemplo, el niño corrió desde la casa hasta la cerca), pero también pueden incluir estados de transición (por ejemplo, ella vende fruta al hombre). ^[8] Al usar el lenguaje para discutir caminos, el hablante tiene que codificar una representación mental precisa del camino y luego elegir qué frases preposicionales usar para discutirlo. Al describir caminos que comienzan en un punto y terminan en otro, tanto los niños como los adultos incluyen regularmente el objetivo pero no la fuente. ^[8] Esto ocurrió incluso cuando las personas fueron señaladas con verbos fuente (por ejemplo, corrió desde). Algunas palabras tienen caminos inherentemente (por ejemplo, comprar y vender), pero incluso para estas palabras, las personas harían una declaración como, "la niña vendió un panecillo al hombre" con mucha más frecuencia que "el hombre compró un panecillo de la niña". En general, las personas tienen un sesgo hacia una ruta de destino al describir eventos, incluso cuando estos son neutrales y los verbos utilizados permitirían ambas opciones.

Un trabajo posterior de Landau y sus colegas arroja luz sobre el hecho de que un sesgo hacia una meta se desarrolló en la infancia, incluso antes de la aparición de un lenguaje completo. ^[9] Los bebés son capaces de percibir las fuentes de los caminos y codificarlos, pero solo si son muy salientes. Por lo tanto, no es el caso de que exista un sesgo hacia una meta porque los bebés sean incapaces de percibir información de las fuentes. Sin embargo, cuando se les muestra movimiento con una fuente saliente y un objetivo normal, codifican la información sobre el objetivo preferentemente a la información sobre una fuente. Por lo tanto, este sesgo hacia los caminos hacia una meta no es lingüístico, sino que existe incluso antes de las habilidades lingüísticas en los humanos. Hay varias posibilidades para el origen de este sesgo. Una es que la cognición depende de avanzar y de planificar el futuro, lo que requiere una atención específica al objetivo. En relación con esto, este sesgo hacia una meta puede ser específico de los eventos intencionales, que tienden a tratarse de moverse hacia un punto final, en lugar de alejarse de un punto de partida.

Landau ha realizado una investigación intensiva sobre las formas en que los niños aprenden palabras nuevas y, específicamente, sobre la forma en que la información espacial impacta en este aprendizaje de palabras. Uno de los aspectos de la atención se ha centrado en determinar qué aspectos de la apariencia valoran más los niños al aprender los nombres de los objetos. La investigación ha demostrado que la forma se considera más importante que el tamaño o la textura al aprender nombres de objetos nuevos tanto en niños como en adultos. ^[10] Por ejemplo, cuando las personas aprenden que un objeto cuadrado es un Dax, no ven a los objetos que no son cuadrados como Dax, pero siguen considerando que los cuadrados de un tamaño o textura diferente son buenos ejemplos de un Dax. Este sesgo hacia la forma aumenta con la edad. De hecho, se ha planteado la hipótesis de que el sesgo se desarrolla como una forma de aprender palabras, pero comienza a usarse en tareas de categorización general a medida que los niños se desarrollan.

De manera similar, cuando los niños aprenden sobre distintos tipos de palabras, se tiene en cuenta información espacial diferente. En un estudio, se utilizó una palabra nueva como sustantivo o preposición para describir un objeto que se colocaba en una posición estándar sobre una caja. ^[11] Luego, se pidió a adultos y niños que hicieran inferencias sobre si otros objetos eran ejemplos de la palabra o no. La forma y la posición del objeto se trataron de manera diferente dependiendo de si las personas estaban haciendo inferencias sobre sustantivos o preposiciones. La forma precisa del objeto se utilizó para inferir si un sustantivo era el mismo, pero la posición del objeto era irrelevante. Para las preposiciones, sucedió lo contrario: la palabra se extendió a nuevos objetos en función de la orientación del objeto en relación con el objeto del suelo y, a veces, en función del eje principal del objeto, pero no en función de la forma del objeto. Las personas observan diferentes propiedades geométricas cuando aprenden sustantivos y preposiciones porque son conscientes de que estas categorías de palabras se refieren a diferentes propiedades en el mundo.

Landau también ha participado en un importante trabajo sobre la influencia que el aprendizaje en el laboratorio tiene en el aprendizaje posterior. En general, aprender los nombres de los objetos significa prestar atención a las propiedades correctas del objeto. Por ejemplo, la característica más importante para llamar a algo taza es que tenga forma de taza. Se entrenó a niños de 17 meses sobre nombres de objetos nuevos de una manera que les indicaba que las palabras se basaban específicamente en la forma de los objetos. ^[12] Este entrenamiento en el laboratorio aceleró las habilidades de aprendizaje de palabras de los niños fuera del laboratorio. Cuando los niños aprendieron en el laboratorio que los nombres nuevos de los objetos se basaban en la forma, se les indicó que prestaran más atención a las relaciones entre las formas y los nombres de los objetos en el mundo real. Los niños no solo aprenden a menudo palabras basadas en la forma, sino que este aprendizaje tiene el potencial de dar forma al aprendizaje posterior. Estos resultados tienen el potencial de abordar el problema de Gavagai: la cuestión de cómo los niños entienden exactamente a qué se refiere una palabra nueva. Aunque investigaciones anteriores han apoyado la idea de que las limitaciones innatas en la comprensión de palabras permiten a los niños hacer esto, el trabajo de Landau implica que los niños pueden aprender a qué factores prestar atención a través de la experiencia temprana de aprendizaje de palabras. En general, la investigación en la que Landau ha participado demuestra que muchos aspectos del aprendizaje de palabras dependen de prestar atención a las características espaciales.

Para entender el desarrollo normal de las capacidades espaciales y del lenguaje, Landau ha realizado una amplia investigación sobre casos de desarrollo inusual: casos en los que las personas tienen algún tipo de discapacidad cognitiva o visual que podría dificultar el desarrollo de capacidades espaciales o del lenguaje típicas. Las diferencias entre el desarrollo anormal y el desarrollo típico podrían arrojar luz sobre cómo todas las personas adquieren estas capacidades. En particular, Landau ha realizado una amplia investigación sobre el síndrome de Williams. Las personas con síndrome de Williams tienen graves déficits en la comprensión espacial combinados con un sistema de lenguaje relativamente intacto. ^[13] Gran parte del trabajo de Landau se ha centrado en determinar la causa subyacente de este déficit espacial.

El síndrome de Williams se estudia a menudo mediante tareas estandarizadas, como pedir a los participantes que copien modelos de bloques. Las personas con síndrome de Williams tienen dificultades con este tipo de tareas. El trabajo de Landau y sus colegas ha revelado que esto no se debe a problemas con los procesos ejecutivos involucrados en la resolución de problemas (cosas como la corrección de errores), sino a deficiencias en el mantenimiento de representaciones espaciales de los bloques en el modelo. ^[13] Este trabajo dilucidó qué aspectos específicos de las representaciones espaciales parecían estar más deteriorados. Los niños con síndrome de Williams eran tan competentes como los niños con un desarrollo normal en la reproducción de modelos simples, pero eran mucho menos precisos al copiar modelos más complejos. Entendían cómo se orientaban los patrones (horizontal, vertical o diagonalmente), pero tenían problemas para determinar la disposición de los bloques (por ejemplo, qué bloques de color iban en qué lugares). Estas deficiencias en las representaciones espaciales tenían cierto impacto en los procesos ejecutivos: al copiar modelos complejos, los niños a menudo los ensamblaban de forma semi-aleatoria, en lugar de verificar cuidadosamente los errores, como hacían con los modelos simples. Sus capacidades espaciales deterioradas les llevan a utilizar un patrón diferente de resolución de problemas cuando se enfrentan a un modelo complejo.

Los estudios realizados sobre la capacidad de las personas con síndrome de Williams para seguir varios objetos a la vez también revelan déficits espaciales. ^[14] Las personas con síndrome de Williams no demostraron tener una capacidad reducida para seguir varios objetos inmóviles, pero tenían muchas más dificultades que los niños normales cuando los objetos se movían. Landau y sus colegas descubrieron que esto se debía a un deterioro del sistema de indexación visual. La indexación visual es el sistema que permite a las personas seguir varios objetos a la vez. Hay pruebas de que los adultos normales tienen cinco (lo que significa que pueden seguir cinco objetos a la vez), pero las personas con síndrome de Williams parecen tener menos, lo que significa que pueden seguir un número menor de objetos.

Un área en la que las personas con síndrome de Williams parecen tener habilidades espaciales normales es en la percepción del movimiento biológico . ^[15] La percepción del movimiento biológico se puede probar utilizando caminantes de luz puntual. Estos consisten en una colección de puntos de luz, que cuando se mueven juntos, muestran una figura humana caminando hacia la izquierda o hacia la derecha. Los niños con síndrome de Williams fueron tan precisos como los niños normales en la percepción del movimiento de estos caminantes de luz puntual. Esto no solo proporciona información sobre la cognición espacial en individuos con síndrome de Williams, sino que la "preservación selectiva" de la percepción del movimiento biológico en estos individuos también podría sugerir que la percepción del movimiento biológico está en un sistema especializado, que no se ve afectado por el trastorno.

Landau también ha trabajado en la comprensión espacial en personas ciegas y, en particular, en la forma en que se desarrolla el conocimiento espacial en niños ciegos. ^[16] Comprender cómo los niños ciegos adquieren una comprensión de la información espacial puede proporcionar conocimientos sobre los aspectos no visuales del aprendizaje espacial. Un estudio de caso de una niña ciega de nacimiento mostró que cuando se la llevaba por caminos entre varios objetos o lugares, podía recorrer diferentes rutas entre esos objetos y lugares. Esto significa que los niños ciegos todavía pueden hacer inferencias espaciales y encontrar nuevas rutas entre pares de objetos. De hecho, la niña en cuestión se desempeñó al mismo nivel que los niños no ciegos a los que se les vendaron los ojos para el experimento, lo que demuestra que tenía las mismas habilidades espaciales que los niños que tenían la capacidad de aprender sobre relaciones espaciales visualmente. Esta evidencia contrastaba con una idea previamente extendida, de que las personas ciegas tenían deficiencias en el conocimiento espacial. Los niños ciegos pueden mantener representaciones abstractas del conocimiento espacial en la mente y tienen una serie de reglas sobre cómo existe el espacio.