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Los córvidos entienen y generan secuencias recursivas

Los córvidos son unas de las criaturas más inteligentes del reino animal. Son capaces de tomar decisiones basadas en reglas, fabricar y utilizar herramientas y poseen cierta noción de lo que son los números. Un estudio reciente ha demostrado que estas aves inteligentes entienden la recursividad (el proceso de incrustación de estructuras dentro de otras similares).

La recursividad es una característica fundamental del lenguaje. Nos permite construir frases elaboradas a partir de otras sencillas. Por ejemplo, la frase «El ratón que el gato perseguía escapó». En ella, la cláusula «que el gato perseguía» está encerrada dentro de la cláusula «el ratón escapó». Durante décadas, los psicólogos pensaron que esta capacidad era exclusiva de los humanos. Algunos incluso creían que era una de las características que diferenciaban al lenguaje humano de otras formas de comunicación animal. Pero no todo el mundo lo tenía tan claro. «Siempre hemos querido averiguar si los animales pueden entender secuencias recursivas», señala Diana Liao, investigadora posdoctoral en el laboratorio de Andreas Nieder, profesor de fisiología animal en la Universidad de Tubinga.

En un estudio publicado en 2020, un grupo de investigadores llegó a la conclusión de que nuestra especie no es la única capaz de producir este tipo de secuencias. Tanto a los humanos como a los monos del estudio se les mostró una pantalla con dos pares de símbolos de corchetes que aparecían en un orden aleatorio. Se entrenó a los sujetos para que los tocaran siguiendo el orden de una secuencia recursiva «incrustada en el centro» como {( )} o ({ }). Tras dar la respuesta correcta, los humanos recibían una respuesta verbal, y los monos, una pequeña cantidad de comida o zumo como recompensa. A continuación, presentaron a los sujetos un conjunto nuevo de paréntesis y observaron con qué frecuencia los ordenaban de forma recursiva. Dos de los tres monos del experimento generaron con más frecuencia secuencias recursivas que no recursivas, como {( }), aunque necesitaron una sesión de entrenamiento adicional para conseguirlo. Uno de ellos generó secuencias recursivas más o menos en la mitad de las pruebas. En cambio, los niños de entre tres y cuatro años formaron secuencias recursivas en aproximadamente el 40 por ciento de las pruebas.

Liao y su equipo se plantearon si los córvidos, con sus reconocidas habilidades cognitivas, podrían también entender la recursividad. El equipo adaptó el protocolo utilizado en el artículo de 2020, y entrenó a dos cornejas negras para que picotearan pares de corchetes siguiendo una secuencia recursiva incrustada en el centro del mensaje. A continuación, pusieron a prueba la capacidad de las aves para generar, de forma espontánea, esas secuencias recursivas en un nuevo conjunto de símbolos. Las cornejas negras lo hicieron tan bien como los niños. Produjeron secuencias recursivas en alrededor del 40 por ciento de las pruebas, pero sin el entrenamiento adicional que necesitaron los monos. Los resultados se han publicado este mes en Science Advances.

¿Para qué sirve la recursividad?

Para Giorgio Vallortigara, profesor de neurociencia de la Universidad de Trento, que no participó en el estudio, el hecho de que las cornejas capten estructuras incrustadas en el centro del mensaje y que lo hagan mejor que los monos «es asombroso». Añade que este hallazgo plantea una nueva cuestión: ¿de qué les sirve esta capacidad a los animales no humanos? «No parece que posean algo parecido al lenguaje humano, por lo que la recursividad les debe resultar útil para otras funciones cognitivas», señala Vallortigara. Una de las posibilidades es que la utilicen para representar las relaciones dentro de sus grupos sociales.

Cuando se publicó el estudio de 2020 sobre las capacidades recursivas en humanos y monos, algunos expertos no estaban convencidos de que los monos entendieran la recursividad. En cambio, otros señalaron que los animales elegían las secuencias recursivas aprendiendo el orden en que se mostraban los paréntesis. Por ejemplo, si la secuencia de entrenamiento era [( )], y más tarde se mostraba a los monos un par diferente, como ( ) y { }, primero elegían un par de corchetes que reconocían del entrenamiento, y luego elegían el nuevo par de corchetes que nunca habían visto antes. Por último, elegirían el paréntesis correspondiente de la sesión de entrenamiento que aparecía al final de la secuencia (porque aprendieron que el paréntesis correspondiente viene al final).

Para solucionar esta limitación, Liao y su equipo ampliaron las secuencias de dos pares a tres pares de símbolos, como { [ ( ) ] }. Con tres pares, la probabilidad de producir las secuencias sin captar el concepto subyacente de recursividad es mucho menor, señala Liao. En este caso, también solían elegir respuestas con secuencias centrales.

Algunos científicos siguen mostrándose escépticos. Arnaud Rey, investigador principal de psicología en el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia, cree que el aprendizaje asociativo simple puede explicar estos hallazgos; un animal aprende a relacionar un símbolo con el siguiente, como conectar un paréntesis abierto con otro cerrado. Según Rey, una característica del diseño del estudio fue determinante: el equipo investigador colocó un borde alrededor de los corchetes cerrados en sus conjuntos, lo que, según los autores, era necesario para ayudar a los animales a definir el orden. (En el estudio de 2020 también se utilizó el borde.) Rey cree que esta es una limitación muy importante, ya que los animales podrían haber comprendido que los símbolos con borde (los cuales siempre estaban colocados al final de una secuencia recursiva) eran los que les proporcionaban una recompensa. Eso les ayudaría a aprender simplemente el orden en que se mostraban los corchetes abiertos y cerrados.

Rey también cree que es un error pensar que el «procesamiento recursivo» es una forma de cognición. Incluso en los seres humanos, señala, es muy probable que esta capacidad pueda explicarse a través de mecanismos de aprendizaje asociativo. Él mismo lo planteó en un estudio de 2012 sobre babuinos y, hasta el día de hoy, no se han propuesto explicaciones satisfactorias sobre cómo se codificaría en el cerebro humano la capacidad de reconocer y manipular tales secuencias. Según Rey, en la actualidad existen dos bandos: en un lado están los que creen que el lenguaje humano se basa en capacidades únicas, como la capacidad de comprender la recursividad, y, en el otro, los que creen que surgió a partir de procesos mucho más simples, como el aprendizaje asociativo.

Liao señala que, incluso con la ayuda de los bordes, las cornejas negras tuvieron que averiguar el orden de la secuencia central incorporada, en el que los paréntesis abiertos y cerrados se emparejaban de fuera a dentro. En otras palabras, si las aves solo aprendieran que los paréntesis abiertos estaban al principio de la secuencia y los cerrados al final, se esperaría una proporción igual de respuestas erróneas ({ )}  y correctas {( )}. Pero eligieron más las segundas que las primeras, incluso con las secuencias más complejas de tres pares de corchetes.

El origen evolutivo de la recursividad

Para Liao, el hecho de que las aves (cuyos antepasados divergieron hace mucho tiempo de los primates en el árbol evolutivo de la vida) parecen analizar y generar secuencias recursivas implica que esta capacidad apareció antes de que aves y primates divergieran. Otra posibilidad es que se desarrollara de forma independiente como producto de lo que se conoce como evolución convergente. Dado que el cerebro de las aves no tiene neocorteza estratificada como los primates, Liao cree que es posible que esa zona cerebral no intervenga en la comprensión y generación de secuencias recursivas.

Para Mathias Osvath, profesor asociado de ciencias cognitivas en la Universidad de Lund, que no participó en el nuevo trabajo, este estudio es uno más de los muchos que han llegado a la conclusión de que las aves poseen muchas habilidades cognitivas que creíamos que solo poseían los primates. «Para mí, esto se suma al catálogo de datos sorprendentes que demuestran que las aves han sido malinterpretadas», afirma Osvath. «Decir que los mamíferos dominaron el mundo debido a sus capacidades cognitivas únicas es un error.»

Diana Kwon

Referencia: «Recursive sequence generation in crows»; Diana A. Liao et al. en Science Advances, vol. 8, n.º 44, 2 de noviembre de 2022.

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