sábado, 21 de mayo de 2011

estímulos sensoriales



hace unos años me regalaron el libro la mente humana de josé luis pinillos. hubo una cosa que leí en ese libro que se me quedó muy grabada, y es la relación que existe entre los estímulos que recibimos del exterior y cómo los percibimos.

los científicos ernst weber y gustav fechner descubrieron que esta relación no era proporcional al nuevo estímulo recibido, sino que dependía de si éste era lo suficientemente alto en comparación con el estímulo ya existente. veamos algunos ejemplos.

si estás sosteniendo una masa de 1 kilo y añadimos 100 gramos más, es posible que lo notes. pero si la masa inicial es de 10 kilos, 100 gramos adicionales supondrán una diferencia imperceptible. ni te vas a enterar.

con el sonido, esta idea también se ve muy clara. el timbre de tu móvil siempre suena igual, con los mismos decibelios, pero lo oirás con más facilidad si estás en un lugar relativamente silencioso. por el contrario, si el nivel de decibelios al que estás expuesto es alto, por ejemplo si estás en un bar, cuando te llamen al móvil te resultará difícil percibirlo.

de esta manera, surgió la ecuación de weber-fechner en su forma más sencilla. lo que viene a expresar es que, para que un estímulo sea perceptible, debe rebasar cierto umbral, que depende del estímulo preexistente.

de forma más concreta, la ecuación nos dice que el incremento del estímulo dividido entre el estímulo inicial debe ser mayor o igual que una cierta constante, que se determinará experimentalmente. sólo así el estímulo será percibido por nuestros sentidos.

S es el estímulo previo, ΔS el incremento de estímulo, y C la constante. S se medirá en decibelios si hablamos de sonido, en gramos si hablamos de masa soportada o de presión...


a veces el nuevo estímulo que percibimos es un cambio respecto a algo que estábamos acostumbrados a percibir de una determinada manera. por ejemplo, cuando en una pared alguien ha colgado un nuevo cuadro, por pequeño que sea, y a pesar de que normalmente no nos fijamos en esa pared, nos damos cuenta inmediatamente de que ahí hay algo que antes no había.

hay cosas que relajan, como las canciones de cuna que se les canta a los niños, por su ausencia de estímulos bruscos. una nana tiene -o debe tener- un sonido suave, uniforme, que se mantiene en el mismo volumen y tono, sólo con muy ligeras ondulaciones. de esa manera el niño se relajará y se acabará durmiendo.

los estímulos también dependen de lo que esperemos que vamos a percibir. si vamos caminando -lo cual es un acto muy mecánico pero muy complejo- y no vemos que hay un escalón, el problema es que esperamos pisar suelo firme y nos encontramos con el vacío. entonces, como mínimo nos llevamos un susto de muerte, eso si no nos caemos al suelo o nos torcemos el pie.

también existen estímulos negativos. si estás oyendo un ruido de fondo, aunque no le estés prestando ninguna atención, si de repente se acalla, te das cuenta. en la ecuación, los incrementos de estímulo se toman en valor absoluto, independientemente de su signo.

la ecuación de weber-fechner evolucionó hacia otra forma más compleja, que explicaré brevemente.

el incremento de la percepción es igual a una constante k multiplicada por el cociente incremental del estímulo, pero esta vez a nivel diferencial o infinitesimal (infinitamente pequeño).


integramos ambos miembros de la ecuación. la integral de un cociente diferencial es el logaritmo neperiano. llamaremos S0 al estímulo para el cual se empieza a percibir, aquel por debajo del cual la percepción es nula. será el límite inferior de integración del logaritmo.


la diferencia entre dos logaritmos de la misma base es igual al logaritmo del cociente de los argumentos.

de este modo, la ecuación definitiva de weber-fechner adopta la siguiente forma.


para que os hagáis una idea de cómo es una función logarítmica, os pondré una gráfica escaneada de la más elemental, la de y=ln(x), que me la he robado a mí mismo. :P


la gráfica que representa la percepción en función del estímulo, según la última ecuación que hemos obtenido, tendrá una forma como ésta. será 0 en S=S0, y a partir de ahí se irá incrementando. por debajo de S0 no tiene sentido físico, porque una percepción puede ser alta, baja o nula, pero nunca puede ser negativa.



a mí me gusta la forma más sencilla de la ecuación de weber-fechner porque es la más intuitiva. pero ésta también es útil, porque refleja que a medida que aumenta el estímulo, aumenta la percepción... pero cada vez aumenta menos. es decir, cada vez será necesario un incremento de estímulo mayor para ser percibido. poniendo de nuevo un ejemplo burdo, si estamos en una discoteca en la que cada vez ponen la música más alta, cada vez tendremos que gritar más para hablar con quien tenemos al lado.

lo que está claro es que un estímulo muy fuerte, como puede ser una explosión en medio de la noche, se percibe como algo repentino y abrupto, y nos hace sobresaltarnos. aunque estas sensaciones quedan muy atenuadas en casos como el del profesor tornasol, a quien conoceréis bien todos los que hayáis leído las aventuras de tintín. :D

13 comentarios:

  1. Yo también tengo ese libro Chema!!! Pero yo añadiría una variable a esa fórmula y sería la variable subjetiva o de la propia persona y su historia personal. Es decir, un mismo estímulo (vease por ejemplo el mismo libro que tenemos los dos) puede llevar a dos personas por derroteros muy diferentes según sus intereses, punto de vista e historia personal. Estaba claro que tú sacarías una fórmula matemática de todo el capítulo de los estímulos. Yo sin embargo, no recuerdo nada de ninguna fórmula... en fins, una, que es de letras...

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  2. Qué cosas tan interesantes cuentas, Chema!! Me encanta tu blog y tu forma de explicarnos cosas que ni se me pasan por la cabeza.
    Esta entrada me la he leído enterita, y eso que las fórmulas me espantan!!!
    Besos

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  3. Yo andaba pensando el otro día, cosas parecidas con el tema del sonido del teléfono dependiendo del ruido que te rodee o el silencio. Un simple timbre de chat, puede pegarme un susto tremendo en medio del silencio. Sin embargo, en un bar, o en una reunión de madres, por decir algo, ni me entero.
    Logicamente, de las fórmulas no me he enterado de nada, pero conste que lo he intentado.
    Genial la ilustración de Tornasol haciendo el mismo sonido que el misil al entrar por la ventana mientras dormía. Súper bien escogida, sin duda.

    Un besote, Chema!

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  4. Haciendo alarde de mi cabeza privilegiada sólo se me ocurre decirte que he visto el trailer de la peli de Spilberg sobre Tintín y tiene una pinta brutal.
    Ya, sé que debería comentarte sobre el tema de debate pero...

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  5. No tenía ni idea de que este tipo de sensaciones se pudiesen ver traducidas en ecuaciones, la verdad es que oir el sonido del móvil en la calle con la contaminación acústica que hay es imposible, y esos ruidos de fondo que tenemos que soportar son insufribles, mis vecinos sulen poner música muy alta, a mi me llega como un rumor, incluso porvoca vibraciones molestas, cuando cesa es un gran alívio.
    Leyendo a Inma parece que Tintín va al cine y ni más ni menos que de la mano de Spielberg, ¡que buena notícia!
    Que tengas un buen domingo, besos.

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  6. Es curioso, todos comentan sobre el ruido y sin embargo yo sólo me he quedado con el detalle del escalón y su percepción. ¡Egocéntrica que es una! XDDDDD
    También he visto el trailer de Tintín ¡qué ganas!
    Bssssssss
    Cloti

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  7. Yo solo te puedo decir que a mi me despierta una moca volando en la habitacion contigua. O tengo muy buen oido... o duermo mu mal.

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  8. susana, sin duda depende de la persona lo que pueda percibir de un cierto estímulo, ésa es una buena observación. lo que para uno puede pasar desapercibido, para otro puede ser lo primero en lo que se fije. también depende del momento de la vida... la formulita de ΔS/S la mencionaba un poco de pasada, pero a mí se me grabó a fuego, jeje.

    rosana, me alegro de que te haya gustado. :) esta entrada la tenía en mente hacía mucho tiempo, pero me daba algo de pereza porque no sabía cómo abordarla. la fórmula que me gusta, ya digo que es la sencilla, y si piensas en lo que significa, te das cuenta de que es una gran verdad. la complicada, la de los logaritmos, la he explicado por una cuestión de rigor científico, jejeje.

    blas, esas viñetas, aunque quizá ya lo recuerdes, son de 'objetivo: la luna'. se colaba un avión espía en el centro de investigaciones científicas en el que estaban tintín, haddock y tornasol. la defensa aérea intervenía, y un obús caía accidentalmente en la habitación de tornasol. durante todo el tiempo que he estado rumiando esta entrada, sabía que iba a utiliar esas viñetas, sobre todo la segunda, que es para partirse de risa. tornasol y su sordera!! :D

    inma, yo que vivo en la luna (como tornasol, por cierto :P) no me había enterado! buscaré algún trailer en youtube. aunque a tintín y todos los personajes yo ya les he puesto voz en mi mente, son muchos años releyendo sus aventuras, jejeje.

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  9. wendy, el tráfico que hay en las calles ya genera una gran contaminación acústica por sí solo, y ya no digamos con el claxon y las sirenas sonando de forma a veces innecesaria. lo malo es que a la larga nuestro oído pierda sensibilidad, lo que se traduciría en necesidad de estímulos mayores para ser percibidos, y por tanto un mayor valor de la constante C en la ecuación ΔS/S=C.

    cloti, ese ejemplo lo he puesto probablemente porque hace unos años yo me hice un esguince al pisar mal un escalón. :D por eso digo que caminar es un movimiento muy complejo. cuando se tropieza o se pisa en vacío, el movimiento del pie se desbarata, y todo el cuerpo le sigue.
    espero que estés mejor de tu pie y que ya puedas caminar con normalidad y sin miedo.

    ruth, a mí me pasa igual, sobre todo cuando llevo poco tiempo dormido. creo que eso es cuestión de buen oído más bien, jeje. también me asusto fácilmente con cualquier sonido brusco. creo que mi valor de la constante C es muy bajo, se necesita un incremento muy pequeño del estímulo no ya para percibirlo, sino para sobresaltarme. :S

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  10. La verdad es que todo en esta vida se reduce a una expresión matemática. Muy interesante tu post, me gusta. También me gusta la casa de tu abuela, he ido de visita
    Saludos!

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  11. Yo tb leí ese libro y me gustó, a pesar de ser una especie de tratado, pero me sirvió para sacar más nota en la asignatura de psicología de la carrera, eso sí, sin tanta ecuación, jajaja

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  12. ¿Una fórmula para los estímulos?

    uf, me parece muy cogido por los pelos

    piensa sólo en una caricia

    además de la intensidad del estímulo

    ¿quién te la da?
    ¿dónde?
    ¿de qué forma?
    ¿en qué momento?

    por no hablar de los estímulos que no son exactamente sensoriales

    ¿cómo se mide?

    un insulto
    un piropo
    una mirada
    una promesa


    Son sólo algunas de las cosas que se me ocurren

    Un saludo

    José

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  13. pinturitas, bienvenida! pásate cuando quieras, estás en tu casa. sí, las matemáticas tienen más aplicaciones de lo que se cree, y están muy presentes en la naturaleza. en cuanto a la casa de mi abuela, le he dedicado ya varios posts, da mucho juego. :)

    coilet, en ese libro sólo venía la fórmula en la forma sencilla, de la complicada con logaritmos me enteré investigando por otro lado, jeje. le he estado echando un vistazo al libro y es muy interesante, si lo volviera a leer ahora seguro que me dejaría más huella que cuando lo leí por primera vez, hace siete-ocho años.

    primo josé, no creas que esa fórmula está cogida por los pelos, llevo años pensando en ella y cada vez le encuentro más sentido. y muchos fenómenos naturales y sociales están regidos por un crecimiento logarítmico... esa función que siempre crece, pero cada vez crece menos. ahora bien, eso no niega la existencia del aspecto emocional de las sensaciones. es otro punto de vista diferente, otra manera de pensar. algo así como cuando kant diferenciaba entre la razón pura y la razón práctica para abordar según qué problemas.
    en cuanto a lo de las fotos de jumilla que comentabas en el otro post, pues sí, quizá algunas sí me quedaron con cierto aspecto de postal, como la primera y la última, con el castillo sobre la colina. otras las hice según pasaba, con los contrastes de luz y sombra que pudiera haber, jeje.

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