Umbral diferencial: qué es, y métodos para estudiarlo

La Psicología ha extraído un amplio repertorio de conocimientos mediante la experimentación.

Autores como William James o Gustav Theodor Fechner postularon que los estímulos inducen a cambios fisiológicos y emocionales. Estos dos científicos, junto con Ernst Heinrich, sentaron las bases de la Psicofísica. Sus experimentos contribuyeron a la comprensión de los umbrales sensoriales, es decir, lo que las personas somos capaces de notar, ya sea lo más mínimo perceptible o bien cambios entre dos estímulos.

En este artículo nos vamos a centrar en el concepto de umbral diferencial, tratando de explicar cómo se puede calcular y poniendo algunos ejemplos de la vida diaria.

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¿Qué es el umbral diferencial?

La Psicofísica es la ciencia que estudia las relaciones entre los fenómenos físicos y su interpretación psicológica. Por este motivo, no es de extrañar que sea esta rama de la Psicología la que alberga el concepto de umbrales sensoriales.

Se entiende por umbral sensorial a una especie de margen psicológico que delimita nuestra capacidad de sensación. Esto quiere decir que si un determinado estímulo está por debajo de nuestra capacidad para sentirlo, como un sonido demasiado flojo, decimos que está por debajo de nuestro umbral sensorial más bajo (umbral absoluto o límite inferior). Si, en cambio, la intensidad es muy alta y hasta puede ser doloroso, decimos que está por encima de nuestro umbral sensorial más alto (umbral terminal o límite superior).

La Psicofísica, tradicionalmente, se ha centrado en el estudio de los dos umbrales hasta aquí mencionados, especialmente el umbral absoluto. No obstante, adquiere gran importancia el concepto de umbral diferencial (UD), también llamado sensación justamente perceptible, el cual es definido como la distancia entre un estímulo fijo y un estímulo cambiante, ya sea incrementada o decrementada su intensidad, cuando es percibido por el sujeto.

Para comprenderlo con más claridad, entendemos que el umbral diferencial es el cambio más pequeño que se debe hacer en un estímulo para que la persona logre percibirlo.

El umbral diferencial es un fenómeno que puede depender de las circunstancias. Así pues, a la persona a la que se le está pasando un experimento psicofísico puede indicar sentir los cambios un día y, al volvérsele a hacer el experimento en otra situación, a pesar de que se dan los mismo cambios físicos en las magnitudes, esta persona ya no los percibe. Por este motivo es necesario repetir de forma rigurosa los experimentos cuyo objetivo está el delimitar con exactitud este umbral.

Adaptativamente hablando, las personas hemos desarrollado la capacidad de discernir entre la intensidad y otros elementos de los estímulos. Por ejemplo, para poder garantizar la supervivencia del recién nacido, las madres necesitan identificar con habilidad la voz de sus hijos, a pesar de que, para las demás personas, pueda parecer que todos los neonatos tienen las mismas voces cuando lloran.

Determinación del umbral diferencial por el método de los límites

La determinación del umbral diferencial se puede hacer de forma experimental teniendo en cuenta lo siguiente.

Se puede pedir a un sujeto que indique si percibe diferencias entre dos estímulos en cada ensayo del experimento. Para ello, es necesario que haya un estímulo estándar o con un valor siempre fijo (E1) y otro estímulo cuya intensidad variará a lo largo del experimento o estímulo variable (E2). La tarea del sujeto es indicar cuando siente que E1 y E2 son diferentes.Las modificaciones en E2 pueden ir en ambas direcciones, es decir, se puede incrementar o disminuir su valor con respecto a E1.

Para poder delimitar con mayor grado de precisión y seguridad el umbral diferencial, es necesario que se vaya haciendo múltiples ensayos, para así poder disponer de la máxima cantidad de información posible y asegurarse de que el sujeto no contesta al azar. El umbral diferencial (UD) es equivalente a la distancia entre el estímulo detectado E2 como inmediatamente mayor al estándar E1 (umbral alto, UA) y el E2 inmediatamente menor que el E1 (UB), dividido entre dos.

UD = (UA - UB) / 2

Es importante tener en cuenta que no siempre el sujeto percibirá E1 y E2 como iguales, a pesar de serlo realmente. Esto puede deberse a una ilusión en cuanto a la diferencia entre estos dos estímulos, una respuesta aleatoria o simplemente por realmente los percibe como si fueran diferentes. Este fenómeno tiene relación con el Punto de Igualdad Subjetivo (PIS), que es el grado en el que se siente o no como iguales dos estímulos.

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Método de los estímulos constantes

A diferencia del caso anterior, mediante este método E1 sigue siendo un valor fijo, pero E2 va cambiando su valor de forma aleatoria, es decir, no se va incrementando o disminuyendo de forma progresiva. Al no haber dirección se evitan errores como son la habituación y la expectación.

Método del error promedio

Se trata de uno de los métodos más clasicos utilizados en la Psicofísica. Mediante este método se va cambiando el valor del estímulo de forma continua, hasta que la sensación pasa de no ser percibido a ser percibido e inversa. Este método solo se puede utilizar para aquellos estímulos que pueden ser modificados de forma contínua.

Ejemplos cotidianos del umbral diferencial

A continuación se exponen algunos ejemplos prácticos para entender con mayor profundidad el concepto de umbral diferencial.

1. Diferenciar entre dos montículos de arena

Le pedimos a una persona que mantenga los brazos extendidos, con las manos abiertas. En cada mano se va colocando la misma cantidad de arena.

Una vez hecho esto, se puede dar inicio al experimento. Se van colocando uno a uno granos de arena en la mano derecha y se le pide a la persona que vaya indicando si nota alguna diferencia.

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2. Volumen de la televisión

En algún momento de nuestras vidas hemos tenido discusiones por el volumen del televisor. Hay quienes lo quieren alto mientras que otros lo quieren lo más bajo posible.

Un caso práctico que se puede llevar en el salón de casa es comprobar a qué volumen se empieza a notar lo que se dice en la televisión. Además de obtener el umbral absoluto, se puede cuantas veces es necesario pulsar el botón para notar cambios en el volumen.

3. Vecinos ruidosos

Las fiestas se pueden descontrolar. A veces los vecinos se quejan, piden que se baje la música y el anfitrión así lo hace.

Los asistentes a la fiesta notan la diferencia, y sienten que el volumen ha disminuido, sin embargo, el vecino que se ha quejado la primera vez vuelve para volver a pedir que se baje la música.

4. La sopa está sosa

En cada casa se cocina de formas diferentes. Hay quienes abusan de la sal, otros prefieren evitarla a toda costa. La sopa, un plato muy común es, a su vez, uno de los que más formas diferentes tiene de ser preparado.

Es por este motivo que quien nos la ha preparado puede haberla hecho demasiado sosa para nuestro gusto, a pesar de que puede ser que para el anfitrión le resulte hasta demasiado salada.

Referencias bibliográficas:

• Corso, J. F. (1963). A theoretico-historical review of the threshold concept. Psychological Bulletin, 60(4), 356-370.
• Flammer, J.; . Drance, S. M; Schulzer, M. (1984) Covariates of the Long-term Fluctuation of the Differential Light Threshold. Archives of Ophtalmology, 102(6):880-882.
• Heidelberger, M. (1993). Nature from Within. Pittsburg, EE.UU., University of Pittsburg Press.
• Myers, D. (2006), Psicología 7ma edición. Editorial Médica Panamericana.