Un estudio revela cómo los bebés adaptan su aprendizaje a los cambios en su entorno
¿Alguna vez te has preguntado cómo responden los bebés al mundo en constante cambio que los rodea? Investigaciones recientes arrojan nueva luz sobre esta cuestión. Incluso antes de cumplir su primer año, los bebés son capaces de aprender y adaptarse cuando su entorno cambia. Un nuevo estudio científico investiga el desarrollo temprano de estas habilidades de aprendizaje adaptativo en los bebés y explora cómo ajustan su comprensión del mundo desde una edad muy temprana.
Nota: Este artículo tiene fines informativos y educativos. Resume investigaciones científicas en un lenguaje accesible para un público amplio y no es un comunicado de prensa científico oficial.
Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Cambridge, la Universidad Radboud, Birkbeck University of London, la Universidad de Ámsterdam y la Universidad de Oxford ha descubierto cómo los bebés humanos de tan solo ocho meses ajustan activamente sus estrategias de aprendizaje en respuesta a los cambios en el entorno.
Publicado en Science Advances el 25 de junio de 2025, el estudio de Francesco Poli y sus colegas investigó los orígenes del aprendizaje adaptativo analizando las respuestas pupilares de los bebés durante una tarea de aprendizaje de inversión. Los autores informan que los bebés no solo detectan la volatilidad ambiental, sino que también utilizan esta información para optimizar su aprendizaje, y que las diferencias individuales en estas habilidades están relacionadas con aspectos del temperamento infantil.
Lo que investigaron los científicos
El estudio se propuso explorar las raíces del aprendizaje adaptativo en el desarrollo humano. Los investigadores buscaban responder cómo los bebés estiman y responden a la volatilidad ambiental, un proceso bien documentado en adultos pero no completamente comprendido en la primera infancia. La volatilidad en este contexto se refiere a situaciones en las que las reglas subyacentes del entorno cambian, haciendo que los patrones anteriores sean poco fiables.
La investigación fue realizada por un equipo de la MRC Cognition and Brain Sciences Unit (Universidad de Cambridge), el Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour (Universidad Radboud), el Centre for Brain and Cognitive Development (Birkbeck, University of London), la Universidad de Ámsterdam y el Wellcome Centre for Integrative Neuroimaging (Universidad de Oxford). El diseño experimental se centró en bebés de aproximadamente 8 meses de edad y utilizó una combinación de seguimiento ocular, pupilometría y modelado computacional para revelar los mecanismos del aprendizaje bajo incertidumbre.
Cómo se llevó a cabo el estudio
Para comprender cómo los bebés se adaptan a entornos cambiantes, los investigadores idearon una tarea especial de aprendizaje. Según lo informado por Neuroscience News en una explicación simplificada del experimento, los científicos mostraron a los bebés una pantalla con un monstruo colorido. A veces, el monstruo aparecía en un lado de la pantalla y otras veces en el otro.
“Por ejemplo, a veces dejamos que el monstruo aparezca solo en el lado izquierdo durante un tiempo y luego, de repente, en el otro lado”, explicó el Dr. Poli, uno de los autores del estudio.
Mientras tanto, utilizando tecnología de seguimiento ocular (una cámara en la pantalla con luz infrarroja inofensiva), los científicos monitoreaban continuamente hacia dónde miraba el bebé y cómo cambiaba el tamaño de sus pupilas. La ubicación en la que era más probable que apareciera el monstruo se mantenía igual durante mucho tiempo (un entorno estable y predecible) o cambiaba con frecuencia (un entorno que cambiaba rápidamente).
El estudio encontró que, en cierto momento, los bebés habían aprendido dónde mirar; ya estaban mirando el lugar donde esperaban que apareciera el monstruo. El Dr. Poli señaló: “Cuando el entorno cambiaba, ajustaban su comportamiento de observación en consecuencia. Aprendieron si la ubicación del monstruo era estable o no y pudieron adaptar activamente su estrategia de aprendizaje. Fue sorprendente ver que los bebés aprenden de una manera tan flexible.”
En detalle, el experimento incluyó a 61 bebés (edad media 7,7 meses) en la muestra inicial y a 30 en una muestra de replicación, aplicando exclusiones por datos insuficientes, lo que resultó en 38 y 20 bebés por grupo, respectivamente. Se indicó a los cuidadores que no interfirieran, y los bebés realizaron la tarea en una sala tranquila y controlada. Los datos de la mirada y las pupilas se recopilaron utilizando un rastreador ocular Tobii X300. Cada ensayo consistía en un punto de fijación, cajas de señales y una imagen objetivo, con probabilidades de localización del objetivo que cambiaban a lo largo del experimento para inducir volatilidad. El tamaño pupilar tónico (de referencia) se midió durante la fijación, y los cambios fásicos (rápidos) en el tamaño pupilar se midieron durante la presentación del objetivo.
Los investigadores también evaluaron el comportamiento de mirada anticipatoria, un indicador indirecto de las predicciones de los bebés sobre eventos futuros. Se ajustó un modelo computacional conocido como filtro de Kalman volátil (VKF) a los datos fisiológicos (pupilares) para estimar cómo los bebés rastrean la volatilidad y actualizan sus creencias a lo largo del tiempo.
Qué hace novedoso a este estudio
Los autores destacan varios aspectos novedosos de su enfoque:
- “Hemos desarrollado un enfoque experimental y computacional para rastrear los procesos de aprendizaje adaptativo en los bebés a través del tamaño de la pupila, un indicador de la actividad noradrenérgica tónica y fásica”.
- A diferencia de investigaciones previas, que se han centrado en respuestas conductuales, este estudio aplicó un modelo de aprendiz óptimo directamente a los datos fisiológicos de los bebés, lo que permite un seguimiento detallado de la dinámica del aprendizaje en poblaciones preverbales.
- El estudio introduce un método para medir las diferencias individuales en la sensibilidad de los bebés a la volatilidad ambiental y vincula estas diferencias con los informes parentales sobre el temperamento.
- Según los autores, “esta estrategia adaptativa resultó en un desempeño exitoso en la tarea, como se evidenció por la mirada anticipatoria hacia las ubicaciones correctas del objetivo”.
Principales hallazgos del estudio
Los principales hallazgos, según lo descrito por los autores, son los siguientes:
- «Encontramos que el tamaño tónico de la pupila de los bebés de 8 meses reflejaba las fluctuaciones de la volatilidad ambiental ensayo por ensayo, mientras que las respuestas fásicas de la pupila revelaron que los bebés utilizaban esta información para optimizar dinámicamente su aprendizaje».
- «Las estimaciones del modelo sobre la volatilidad se correlacionaron significativamente con el tamaño tónico de la pupila de los bebés… lo que indica que los bebés estaban siguiendo exitosamente la volatilidad ambiental».
- «Las predicciones del modelo sobre la ubicación más probable del objetivo se correlacionaron significativamente con la mirada anticipatoria de los bebés… lo que indica que, al seguir la volatilidad ambiental, los bebés ajustaban de manera flexible sus predicciones sobre dónde era más probable que apareciera el objetivo».
- «Los bebés predijeron con éxito las ubicaciones objetivo no solo en ambientes estables, sino también en ambientes volátiles. Esto demuestra que los bebés no estaban simplemente más inseguros o confundidos cuando la volatilidad era alta, sino que usaban de forma instrumental la información sobre la volatilidad ambiental para optimizar su aprendizaje».
- «La interacción entre la volatilidad y la magnitud de los errores de predicción moduló significativamente el tamaño fásico de la pupila. Cuando el entorno era más volátil, errores de predicción mayores llevaban a una mayor respuesta fásica de la pupila… Por el contrario, cuando el entorno era más estable, errores de predicción mayores llevaban a una reducción en el tamaño fásico de la pupila».
- «Los bebés optimizaban su aprendizaje ponderando de forma flexible el impacto de los errores de predicción, dependiendo de la volatilidad del entorno actual».
- «La capacidad para estimar la volatilidad varió significativamente entre los bebés, y estas diferencias individuales se relacionaron con el temperamento infantil, indicando vínculos tempranos entre la adaptación cognitiva y la responsividad emocional».
- «La estimación de la volatilidad, según los valores δ, mostró una correlación negativa lineal con la capacidad de autorregulación… una relación cuadrática con el afecto positivo… y ninguna relación con la afectividad negativa. Esto indicó que los bebés que sobreestimaban la volatilidad eran menos capaces de regular sus emociones y que los bebés que estimaban mejor la volatilidad mostraban un mayor afecto positivo».
Conclusiones de los autores
Los autores interpretan sus resultados de la siguiente manera:
- «Estos hallazgos demuestran que los bebés se adaptan activamente a los cambios en el entorno, y que las diferencias tempranas en esta capacidad pueden tener profundas implicaciones para el desarrollo cognitivo y psicosocial a largo plazo.»
- «Nuestros resultados indican que los bebés no solo son sensibles a los cambios en la volatilidad ambiental, sino que también utilizan activamente esta información para optimizar su aprendizaje. Por lo tanto, estos hallazgos promueven una visión del desarrollo cognitivo en la que los bebés y sus habilidades adaptativas desempeñan un papel activo en moldear los efectos del entorno sobre sus mentes en desarrollo.»
- «Las diferencias individuales en la estimación de la volatilidad se relacionaron con el temperamento del bebé, siendo que los bebés que sobrestiman la volatilidad muestran una menor capacidad de regulación, y aquellos que la estiman correctamente presentan un afecto más positivo.»
- Los autores señalan que «una confirmación empírica final de esta hipótesis requeriría investigaciones longitudinales.»
- El estudio reconoce limitaciones, como la posible influencia de la novedad del estímulo en el tamaño de la pupila, y sugiere que se necesitan más investigaciones para esclarecer las vías causales.
Los autores señalan que «una confirmación empírica definitiva de esta hipótesis requeriría una investigación longitudinal». El estudio reconoce limitaciones tales como la posible influencia de la novedad del estímulo en el tamaño de la pupila, y sugiere que se necesitan más investigaciones para aclarar las vías causales.
Estudio completo disponible en: DOI: 10.1126/sciadv.adu2014
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