Modelo de Rescorla-Wagner

El modelo de Rescorla-Wagner ( modelo RW ) es un modelo de condicionamiento clásico en el que el aprendizaje se conceptualiza en términos de asociaciones entre estímulos condicionados (EC) e incondicionados (EI). Una fuerte asociación EC-EI significa que las señales EC predicen el EI. Podría decirse que antes del condicionamiento, el sujeto se sorprende ante el EI, pero después del condicionamiento, ya no se sorprende, porque el EC predice la aparición del EI. El modelo divide los procesos de condicionamiento en ensayos discretos, durante los cuales los estímulos pueden estar presentes o ausentes. La fuerza de predicción del EI en un ensayo puede representarse como la suma de las fuerzas asociativas de todos los EC presentes durante el ensayo. Esta característica del modelo representó un gran avance con respecto a los modelos anteriores y permitió una explicación directa de importantes fenómenos experimentales, sobre todo el efecto de bloqueo . Los fallos del modelo han dado lugar a modificaciones, modelos alternativos y muchos hallazgos adicionales. El modelo ha tenido cierto impacto en la neurociencia en los últimos años, ya que algunos estudios han sugerido que la actividad fásica de las neuronas dopaminérgicas en las proyecciones DA mesostriatales del mesencéfalo codifica el tipo de error de predicción detallado en el modelo. ^{[ 1 ]}

El modelo Rescorla-Wagner fue creado por los psicólogos de Yale Robert A. Rescorla y Allan R. Wagner en 1972.

1. El cambio en la asociación entre un EC y un EI que se produce cuando ambos se emparejan depende de la fuerza con la que se predice el EI en ese ensayo; es decir, informalmente, de la "sorpresa" que experimenta el organismo ante el EI. La magnitud de esta "sorpresa" depende de la fuerza asociativa total de todas las señales presentes durante ese ensayo. En cambio, los modelos anteriores derivaban el cambio en la fuerza asociativa a partir del valor actual del EC únicamente.
2. La fuerza asociativa de un EC se representa mediante un único número. La asociación es excitatoria si el número es positivo e inhibitoria si es negativo.
3. La fuerza asociativa de un estímulo se expresa directamente a través del comportamiento que provoca o inhibe.
4. La prominencia del EC (alfa en la ecuación) y la fuerza del EI (beta) son constantes y no cambian durante el entrenamiento.
5. Únicamente la fuerza asociativa actual de una señal determina su efecto en el comportamiento y la cantidad de aprendizaje que facilita. No importa cómo se haya llegado a ese valor de fuerza, ya sea mediante condicionamiento simple, reacondicionamiento o cualquier otro método.

Los dos primeros supuestos eran nuevos en el modelo de Rescorla-Wagner. Los tres últimos supuestos estaban presentes en modelos anteriores y son menos cruciales para las predicciones novedosas del modelo RW.

${\displaystyle \Delta V_{X}^{n+1}=\alpha _{X}\beta (\lambda -V_{\mathrm {tot} })}$

y

${\displaystyle V_{X}^{n+1}=V_{X}^{n}+\Delta V_{X}^{n+1}}$

dónde

• ${\displaystyle \Delta V_{X}}$es el cambio en la fuerza, en un solo ensayo, de la asociación entre el EC etiquetado como "X" y el EE.
• ${\displaystyle \alpha }$es la prominencia de X (limitada entre 0 y 1)
• ${\displaystyle \beta }$es el parámetro de tasa para los EE. UU. (limitado entre 0 y 1), a veces llamado su valor de asociación.
• ${\displaystyle \lambda }$es el máximo acondicionamiento posible para los EE. UU.
• ${\displaystyle V_{X}}$es la fuerza asociativa actual de X
• ${\displaystyle V_{\mathrm {tot} }}$es la fuerza asociativa total de todos los estímulos presentes, es decir, X más cualquier otro.

^{[ 2 ]}

Van Hamme y Wasserman extendieron el modelo original de Rescorla-Wagner (RW) e introdujeron un nuevo factor en su modelo RW revisado en 1994: ^{[ 3 ]} Sugirieron que no solo los estímulos condicionados físicamente presentes en un ensayo dado pueden sufrir cambios en su fuerza asociativa, sino que el valor asociativo de un EC también puede ser alterado por una asociación dentro del compuesto con un EC presente en ese ensayo. Una asociación dentro del compuesto se establece si dos EC se presentan juntos durante el entrenamiento (estímulo compuesto). Si uno de los dos EC componentes se presenta posteriormente solo, entonces se supone que activa una representación del otro EC (previamente emparejado). Van Hamme y Wasserman proponen que los estímulos activados indirectamente a través de asociaciones dentro del compuesto tienen un parámetro de aprendizaje negativo, por lo que se pueden explicar los fenómenos de reevaluación retrospectiva.

Consideremos el siguiente ejemplo, un paradigma experimental llamado "bloqueo hacia atrás", que indica una reevaluación retrospectiva, donde AB es el estímulo compuesto A+B:

• Fase 1: AB–US
• Fase 2: A–US

Ensayos de prueba: El grupo 1, que recibió ensayos de fase 1 y 2, genera una respuesta condicionada (RC) más débil a B en comparación con el grupo de control, que solo recibió ensayos de fase 1.

El modelo RW original no puede explicar este efecto. Sin embargo, el modelo revisado sí: en la Fase 2, el estímulo B se activa indirectamente mediante la asociación dentro del compuesto con A. Pero en lugar de un parámetro de aprendizaje positivo (generalmente llamado alfa) cuando está físicamente presente, durante la Fase 2, B tiene un parámetro de aprendizaje negativo. Por lo tanto, durante la segunda fase, la fuerza asociativa de B disminuye, mientras que el valor de A aumenta debido a su parámetro de aprendizaje positivo.

Por lo tanto, el modelo RW revisado puede explicar por qué la CR provocada por B después del entrenamiento de bloqueo hacia atrás es más débil en comparación con el condicionamiento AB solamente.

Recuperación espontánea de la extinción y recuperación de la extinción provocada por tratamientos de recordatorio (reinstauración).

Es una observación bien establecida que un intervalo de tiempo después de la extinción produce una recuperación parcial de la misma; es decir, la reacción o respuesta previamente extinguida reaparece, aunque generalmente con menor intensidad que antes del entrenamiento de extinción. La reinstauración se refiere al fenómeno por el cual la exposición al estímulo incondicionado (EI) solo mediante entrenamiento, después de la extinción, produce una recuperación parcial de la misma. El modelo RW no puede explicar estos fenómenos.

Extinción de un inhibidor previamente condicionado

El modelo RW predice que la presentación repetida de un inhibidor condicionado (un EC con fuerza asociativa negativa) produce la extinción de este estímulo (una disminución de su valor asociativo negativo). Esta predicción es falsa. Por el contrario, los experimentos demuestran que la presentación repetida de un inhibidor condicionado incluso aumenta su potencial inhibitorio.

Readquisición facilitada tras la extinción

Una de las suposiciones del modelo es que la historia del condicionamiento de un EC no influye en su estado actual; solo importa su valor asociativo actual. Contrariamente a esta suposición, muchos experimentos ^{[ 4 ]} muestran que los estímulos que fueron condicionados primero y luego extinguidos se reacondicionan más fácilmente (es decir, se necesitan menos ensayos para el condicionamiento).

La exclusividad de la excitación y la inhibición

El modelo RW también asume que la excitación y la inhibición son características opuestas. Un estímulo puede tener potencial excitatorio (una fuerza asociativa positiva) o potencial inhibitorio (una fuerza asociativa negativa), pero no ambos. Por el contrario, a veces se observa que los estímulos pueden tener ambas cualidades. Un ejemplo es el condicionamiento excitatorio retrógrado, en el que un EC se empareja retrógradamente con un EI (EI-EC en lugar de EC-EI). Esto suele hacer que el EC se convierta en un excitador condicionado. El estímulo también tiene características inhibitorias, lo cual puede comprobarse mediante la prueba de retardo de adquisición. Esta prueba se utiliza para evaluar el potencial inhibitorio de un estímulo, ya que se observa que el condicionamiento excitatorio con un inhibidor previamente condicionado se retrasa. El estímulo condicionado retrógradamente supera esta prueba y, por lo tanto, parece tener características tanto excitatorias como inhibitorias.

Emparejar un estímulo novedoso con un inhibidor condicionado

Se supone que un inhibidor condicionado tiene un valor asociativo negativo. Al presentar un inhibidor con un estímulo novedoso (es decir, su fuerza asociativa es cero), el modelo predice que la señal novedosa debería convertirse en un excitador condicionado. Esto no ocurre en situaciones experimentales. Las predicciones del modelo se derivan de su término básico (lambda-V). Dado que la fuerza asociativa total de todos los estímulos (V) presentes en el ensayo es negativa (cero + potencial inhibitorio) y lambda es cero (no hay estímulo incondicionado presente), el cambio resultante en la fuerza asociativa es positivo, lo que convierte a la señal novedosa en un excitador condicionado.

Efecto de preexposición al CS

El efecto de preexposición al EC (también llamado inhibición latente ) es la observación bien establecida de que el condicionamiento posterior a la exposición al estímulo utilizado posteriormente como EC en el condicionamiento se retrasa. El modelo RW no predice ningún efecto de presentar un estímulo novedoso sin un EI.

Acondicionamiento de orden superior

En el condicionamiento de orden superior, un EC previamente condicionado se asocia con una señal novedosa (es decir, primero EC1-EI y luego EC2-EC1). Esto suele provocar que la señal novedosa EC2 genere reacciones similares a las del EC1. El modelo no puede explicar este fenómeno, ya que durante los ensayos EC2-EC1 no hay EI presente. Sin embargo, al permitir que el EC1 actúe de forma similar a un EI, se puede conciliar el modelo con este efecto.

Preacondicionamiento sensorial

El precondicionamiento sensorial se refiere a emparejar primero dos señales novedosas (CS1–CS2) y luego emparejar una de ellas con un estímulo incondicionado (US) (CS2–US). Esto convierte tanto a CS1 como a CS2 en excitadores condicionados. El modelo RW no puede explicar esto, ya que durante la fase CS1–CS2 ambos estímulos tienen un valor asociativo de cero y lambda también es cero (no hay US presente), lo que resulta en que no haya cambios en la fuerza asociativa de los estímulos.

El modelo Rescorla-Wagner debe su éxito a varios factores, entre ellos ^{[ 2 ].}

• Tiene relativamente pocos parámetros libres y variables independientes.
• Puede generar predicciones claras y ordinales.
• Ha realizado varias predicciones acertadas.
• Al expresarse en términos como "predicción" y "sorpresa", el modelo tiene un atractivo intuitivo.
• ha generado una gran cantidad de investigaciones, incluyendo muchos hallazgos nuevos y teorías alternativas.

• Regla delta

• Rescorla, RA y Wagner, AR (1972) Una teoría del condicionamiento pavloviano: variaciones en la efectividad del refuerzo y la falta de refuerzo , Condicionamiento clásico II, AH Black y WF Prokasy, Eds., pp.  64–99. Appleton-Century-Crofts.

• Modelo Rescorla-Wagner de Scholarpedia
• Simulador RW Modelo Rescorla-Wagner
• Simulador de Rescorla-Wagner en el navegador
• Simulador con diseño archivado el 17/02/2022 en Wayback Machine.