A Pavlov le ganaron, pero nadie se dio cuenta.

La mayoría de las personas han escuchado sobre Ivan Pavlov y sus perros, y muchos saben de su descubrimiento específico. Accidentalmente condicionó a los perros a salivar al sonido de una campana, y luego se dio cuenta de lo que había hecho y de las profundas implicaciones. Pero casi nadie sabe que, al mismo tiempo, el americano Edwin Twitmyer también descubrió la respuesta condicionada. Su descubrimiento involucraba un reflejo diferente, pero fue igualmente accidental. Su investigación fue publicada en 1902, un año antes que la de Pavlov. Esta es la historia de su descubrimiento y de la decepcionante respuesta que recibió.

Estudiando el reflejo rotuliano

Edwin Twitmeyer, alumno graduado de Psicología de la Universidad de Pensilvania, decidió estudiar el reflejo patelar humano para su investigación doctoral. En el 1900, los psicólogos sabían que había mucha variación en la respuesta del reflejo rotuliano entre distintos sujetos e incluso entre respuestas de un mismo individuo. Warren Lombard había determinado que las variaciones en el reflejo patelar tenían que ver con la hora del día, temperatura y presión barométrica. El médico ErnöJendrassik descubrió una inteligente forma de suprimir los intentos de los pacientes de jugar con la respuesta refleja cuando se tocaba el tendón patelar.

Twitmyer se propuso a grabar múltiples observaciones del reflejo patelar bajo condiciones controladas y a definir y codificar las respuestas. Se dio cuenta de que “cuando los tendones de la rótula se golpean exactamente en el mismo lugar con toques de fuerza constante y a intervalos regulares, las sacudidas de la rodilla resultantes de la misma extensión no serán iguales”. Quería saber si podía arrojar conclusiones sobre la variación de las respuestas y llegar a una definición razonable de un rango normal. Tuvo acceso a una variedad de sujetos de estudio: otros estudiantes de psicología. Reclutó a 17 hombres y comenzó su investigación. Estudió el reflejo patelar tanto bajo condiciones “normales” como con varias adaptaciones. Controló las variables que Lombard había descubierto.

Así, analizó: ¿de dónde viene la variación de la respuesta? ¿Qué tanto se extiende y cuánta variación podía haber si seguían golpeando y golpeando por períodos extensos de tiempo? ¿Habría patrones detectables?  ¿Variaciones predecibles a través de la fisiología de los individuos?

Twitmyer también deseaba encontrar evidencia de si el reflejo patelar era realmente un reflejo, una respuesta mecánica a una presión repentina en el tendón patelar, o una combinación de ambas. El creía que era la última de estas, y estaba en lo correcto. El golpe del martillo estira los músculos del cuádriceps en el muslo. Este estiramiento desencadena un reflejo monosináptico. El mensaje es enviado a la médula espinal, y un mensaje de respuesta hace que el cuádriceps se contraiga. Cuando la pierna está colgando, esto hace que la pierna patee.

El objetivo del reflejo patelar no es golpear a los médicos. Que se pueda activar cuando el sujeto está sentado con las piernas colgando libremente es una casualidad. En la vida normal, con los pies en el suelo, el reflejo patelar ayuda al equilibrio del cuerpo en situaciones específicas.

Creando estímulo consistente y sistemas de mediciones

Twitmyer instaló un sistema de péndulo mecánico en su laboratorio para que el golpe de los martillos en los tendones patelares fuera uniforme. En la mayoría de los experimentos, ambas rodillas fueron golpeadas una sola vez. Había una campana automática de advertencia que advertía al sujeto para que se preparara para el golpe del martillo. Twitmyer también estableció un método mecánico para medir la extensión de las patadas. Había cordeles atados a ambos pies del sujeto, y estos estaban conectados por una polea a un aparato parecido a un sismógrafo analógico con su rollo de papel giratorio y su bolígrafo en movimiento. Twitmyer notó que la fricción del bolígrafo en el papel y el peso de equilibrio en la polea se redujeron al mínimo, por lo que la resistencia agregada a la patada fue insignificante.

Twitmyer recolectaba datos de todas las respuestas de los sujetos, incluyendo un sujeto que no había tenido respuesta al golpe del martillo. Hoy en día nos cuestionaríamos si ese estudiante tenía algún problema neurológico.

Encontró durante el curso de 60 experimentos que el promedio del reflejo patelar de sus sujetos variaba entre 0 y 165 mm, y concluyó que no es realmente posible asignarle un rango “normal” de movimiento. Examinó la fisiología de las rodillas de los sujetos para determinar si había una relación entre esto y la extensión de la rodilla y no encontró correlación alguna. Lo mismo para el tono muscular. Conjeturó que las diferencias en la magnitud de la patada se debían probablemente a “irritabilidad o conductividad, o ambas, de las estructuras nerviosas involucradas en el mecanismo del reflejo patelar.” También estudió el balanceo de la pierna luego de la patada.

Y eso habría sido todo, excepto que un día sonó la campana sin el golpe del martillo. Dio la casualidad de que un sujeto con un reflejo de patada muy fuerte estaba sentado en el aparato. Pateó. El descubrimiento de la respuesta condicionada por Twitmyer, al igual que Pavlov, fue un accidente.

Obteniendo una patada

Aquí está como Twitmyer describe el incidente en su laboratorio y su curiosidad al respecto:

“Durante el ajuste del aparato para un grupo temprano de experimentos con un sujeto (Sujeto A) se observó una patada decidida de ambas piernas como continuación a la señal de tocar la campana ocurriendo sin el golpe usual del martillo a los tendones. Se creía en un inicio que el sujeto había pateado voluntariamente pero, al ser interrogado, respondió que a pesar de ser consciente del movimiento mientras se estaba realizando, no había sido por un esfuerzo voluntario y, además, que la sensación que acompañaba al movimiento en el sujeto era similar a la sensación del movimiento causado por el golpe en los tendones con la excepción de que él era consciente de que los tendones no habían sido golpeados.

Se presentaron dos alternativas. (1) El sujeto estaba en un error en su observación introspectiva y había movido voluntariamente sus piernas, o (2) el verdadero golpe de rodilla (o un movimiento que se le parezca) se había producido por un estímulo que no era el usual.

Twitmyer pensó que había descubierto algo, así que cambió su investigación en esa dirección. Primero realizó una serie de experimentos en el sujeto que había exhibido la patada como respuesta aparente a la campana. Durante estos experimentos, no siempre tocaba la rodilla luego del sonido (se soltaba y luego se agarraba, de cierta manera que el sujeto no pudiera verlo). El sujeto no sabía cuando el martillo tocaría y cuando no. El sujeto pateó consistentemente después del tono, incluso cuando no se soltaba el martillo. Twitmyer descartó otras explicaciones de la patada.

Twitmyer luego agregó a 5 sujetos más. Obtuvo patadas consistentes de otro sujeto y algunas patadas de los otros 3. Solo un sujeto falló en patear en respuesta solo al sonido en la primera ronda de experimentos. Luego de implementar algunas medidas para mejorar la posibilidad de respuesta solo al sonido, todos los sujetos estaban pateando luego del sonido. Twitmyer anotó luego en un corto artículo que le tomó entre 150 y 238 emparejamientos de la campana y el martillo para condicionar el reflejo. La mayoría de los sujetos tenían distintas magnitudes de respuestas de sus piernas izquierdas y derechas. Curiosamente, estas diferencias de la pierna derecha e izquierda también se mantuvieron en la respuesta al sonido.

Pero hubo otro giro. A lo menos uno de los estudiantes estaba secretamente intentando suprimir la patada. Estos eran estudiantes de psicología, después de todo. Twitmyer había escondido cuidadosamente el objetivo de los experimentos en los que el martillo no siempre golpeaba, pero debe haberse vuelto bastante obvio. El estudiante estaba interesado y jugueteó con sus respuestas, pero no fue capaz de suprimir la patada. Finalmente confesó sus intentos a Twitmyer, quien rápidamente lo agregó a su disertación. Algunos reflejos pueden ser suprimidos o eludidos en diversos grados. Pero en el caso del reflejo patelar existe una manera de prevenir las modificaciones más deliberadas del movimiento de reflejo por el sujeto, y Twitmyer probablemente ya lo sabía. Como se mencionó anteriormente, un médico húngaro llamado Jendrassik había descubierto que pidiéndole a sus pacientes que apretaran los dientes y entrelazaran los dedos generalmente mejoraba la magnitud del reflejo patelar y evitaba su supresión. Aunque no se refiere a él por su nombre en su disertación, Twitmyer probablemente guardaba familiaridad con la maniobra de Jendrassik. Twitmyer mencionó durante toda su disertación que requería que sus sujetos “agarraran sus manos”, como lo puso, mientras se preparaban para el golpe del martillo. Por más que lo intentara, el saboteador no pudo suprimir el reflejo luego de seguir las instrucciones de “agarrar sus manos”.

El descubrimiento de Twitmyer fue uno de los hitos de la ciencia, pero no fue reconocido como tal. Presentó los resultados de su investigación en una reunión de la Asociación Americana de Psicología en 1904 pero tuvo un desafortunado lugar en el programa. Cuando llegó su turno de hablar, el almuerzo estaba retrasado. En cualquier caso, el distinguido William James, probablemente como respuesta a su propio estómago sonoro, pasó rápidamente por el posible período de preguntas y solicitó el receso de almuerzo. Casi nadie notó el descubrimiento de Twitmyer. Pensarías que detonar el reflejo patelar sin tocar la pierna se habría considerado fascinante, pero no. A pesar de que tuvo una carrera exitosa, nunca más realizó otro experimento en esa línea de investigación y la mayoría de nosotros nunca habíamos escuchado sobre el condicionamiento Twitmeriano.

Eileen Anderson escribe sobre la teoría del aprendizaje, su vida con tres perros, y entrenamiento con refuerzo positivo en su premiado blog y recientemente ha publicado un libro sobre disfunción cognitiva canina. Tiene una licenciatura y maestría en música y una maestría en ciencia de la ingeniería.