Causal cognition. Cognición causal

El concepto y desarrollo de la cognición causal se está convirtiendo en una importante herramienta para la compresión de la evolución cognitiva en el género Homo.

La cognición causal podría definirse como la capacidad de reconocer una relación entre dos o más procesos distintos en su observación y origen, pero unidos en la producción de una conducta o consecuencia (e. g. causa-efecto). Su producción puede realizarse entre los signos naturales del medio ambiente entre sí, o entre signos naturales y causas inobservables que retenemos en la memoria (construcciones mentales: racionales y emocionales). Su desarrollo se produce junto con la integración de otras colecciones de cogniciones causales de diferente dominio, con el fin de crear una organización funcional (conducta) de cadenas y redes de relaciones causales (coevolución cognitiva), para poder producir nuevas manifestaciones cognitivas (emergencia cognitiva), donde la influencia del medio ambiente parece ser determinante (Stuart-Fox, 2014; Lombard and Gärdenfors, 2017; Lotem et al. 2017; Rivera and Rivera, 2017). En su realización se han establecido siete grados de complejidad ascendente, aunque heterogénea en su producción en el tiempo y el espacio (Lombard and Gärdenfors, 2017).

Grado 1: Individual causal understanding. Simple relación entre una causa (empuje) y su inmediato efecto (caída) resultante, los cuales se perciben directamente. Se realiza individualmente y puede explicarse a través del aprendizaje por condicionamiento.

Grado 2: Cued dyadic-causal understanding. Dos agentes diferentes en turnos alternativos realizan una acción similar. Ambos agentes conocen que la acción del otro causa un efecto similar al suyo, donde las neuronas espejo están presumiblemente involucradas en tal inferencia (dos niños en un balancín). Para la comprensión de los siguientes grados de compresión causal este grado es un requisito, pudiendo ser un antecedente de la teoría de la mente, al desarrollarse en un ambiente social.

Grado 3: Conspecificque mindreading. La intención causal de las acciones de otros se interpretan como similares a las mías, con los mismos efectos (e. g. la dirección de la mirada de otro nos puede indicar sus intenciones, pues presumimos que actúa como lo haríamos nosotros). Se aprecia el inicio de las habilidades básicas, sociales y específicas de la teoría de la mente.

Grado 4: Detached dyadic-causal understanding. Este grado depende de la capacidad de tener dos o más representaciones mentales al mismo tiempo, pero de diferente etiología. Una directa observación sensorial y otra un recuerdo de experiencias similares, con el fin de comprender su relación causa-efecto. Se establece un razonamiento causal consciente del efecto observado (ropa en una silla) a la causa inobservada (su dueño, al que podemos reconocer, la dejó allí). Se observa una expansión de la memoria de trabajo para mantener más de dos representaciones mentales desiguales a la vez, Se reafirma la teoría de la mente al pensar que el otro actúa como lo haríamos nosotros.

Grado 5: Causal understanding and mindreading of non-conspecifics. Lo mismo que el anterior pero con especies biológicas diferentes. Comprensión de la causa-efecto de las acciones de otras especies, realizado de forma indirecta (e. g. rastros de su desplazamiento) y con experiencias previas. Igualmente requiere cierto desarrollo de la memoria de trabajo.

Grado 6: Inanimate causal understanding. Atribuir causas a objetos inanimados (e. g. ver caer una manzana cuando hay viento). La causa no se percibe directamente, sino que se infiere. Requiere la utilización de la memoria de trabajo y cierto desarrollo de la flexibilidad conductual (ligada al lenguaje y autoconciencia).

Grado 7: Causal network understanding. Sería la comprensión de cómo un conjunto de nodos causales específicos de un dominio se conecta o enlaza a las redes causales de otros dominios diferentes. Proporciona los principios que permiten a los seres humanos crear hipótesis causales significativas, que facilitan el aprendizaje y el razonamiento sobre los nuevos sistemas causales de una manera muy efectiva (Tenenbaum and Niyogi, 2003). Permite el rasgo humano moderno de la flexibilidad cognitiva de comportamiento ilimitado, expresado en las innovaciones tecnológicas, simbólicas y científicas complejas. Se requiere un importante desarrollo de la memoria de trabajo, cognición social (teoría de la mente, empatía, etc.) lenguaje y autoconciencia.

Conocemos amplios antecedentes de las primeras formas de cognición causal entre los primates no humanos, que abarcarían los grados 1 y 2, en menor medida el grado 3 y muy limitado el grado 4. Su desarrollo se realiza dentro de un contexto específicamente social (Tomasello and Call, 1997; Mercader et al. 2002; Wood, et al. 2007; Haidle, 2014; Stuart-Fox, 2014). El desarrollo y diferencias entre los grados 3 y 4 (conspecifics) y el grado 5 (non-conspecifics) son graduales, dependiendo en gran medida de la experiencia adquirida con otras personas (grados 3 y 4) y del comportamiento de otras especies (grado 5). Los grados a partir del 4 facilitan la relación entre sí de hechos conocidos (experiencia sensorial y memoria), pudiendo predecir las intervenciones causales y poder trasladarlos a otros contextos (Dickenson and Shanks, 1995; Haidle, 2014; Stuart-Fox, 2014; Lombard and Gärdenfors, 2017). A partir del grupo 4 aparece una expansión de memoria de trabajo, siendo clave en el desarrollo conductual de nuestro género (Stuart-Fox, 2014). Igualmente, se desarrolló la cognición social y/o teoría de la mente (desde el grupo 3), cierta evolución de memoria episódica y un inicio de planificación mental y temporal (Lombard and Gärdenfors, 2017), con el progresivo desarrollo del lenguaje y autoconciencia (Rivera and Rivera, 2017).

El desarrollo paralelo de la cognición social es fundamental en el logro de estos grados de cognición causal. En este contexto, la teoría de la mente sería la habilidad para comprender y predecir la conducta de otras personas, sus conocimientos, sus intenciones, sus emociones y sus creencias (Tirapu-Ustárroz et al. 2007). Pero su origen y desarrollo necesita de la acción conjunta de otras capacidades cognitivas que van a constituir su esencia, como es el desarrollo de un pensamiento social y personal que constituyan el germen de la autoconciencia. Ésta podría definirse como el estado mental en él que se tiene conocimiento de la propia existencia (uno se siente a sí mismo) y de la existencia del entorno (físico y biológico) (Damasio, 2010), con una concepción permanente (memoria recurrente) e histórica (autobiografía) de su existencia y el uso de un lenguaje (Rivera y Rivera 2017). Con la autoconciencia se logra una representación de sí mismo, y con la teoría de la mente se añade la de los demás (Sánchez-Cubillo et al. 2012), quedando patente la gran interrelación funcional entre ambas.

GRADOS DE COGNICIÓN CAUSAL
GRADO	CONCEPTO	EJEMPLO	CARACTERÍSTICAS	NECESIDADES
1 Comprensión causal individual	Relación entre una causa y su inmediato efecto	Golpe-caída	Individual Percepción y atención	Aprendizaje por condicionamiento
2 Comprensión diádica-causal	Dos agentes diferentes por turnos en una acción conjunta	Dos agentes en una acción común alternante	Social Entendimiento diádico-causal básico	¿Inicio de la teoría de la mente?
3 Lectura coespecífica de la mente ajena	La intención causal de las acciones de otros son similares a las mías.	La mirada de otro nos puede indicar sus intenciones	Social Tus deseos, intenciones y creencias son similares a los míos. Mismos efectos	Inicio básico de la teoría de la mente
4 Comprensión diádica-causal separada	Tener dos o más representaciones mentales al mismo tiempo, pero diferentes en su producción (sensorial y memoria).	Conespecífico Pistas que se alejan de una fuente de agua, Inferir que sus autores saciaron su sed y se fueron a comer o descansar	Social Observación sensorial y recuerdo de experiencias similares, comprender su relación causa-efecto existente entre ellos.	Teoría de la mente Expansión de la memoria de trabajo
5 Comprensión causal y mentalidad no-coespecífica	Comprensión de la causa-efecto de las acciones de otras especies,	No- conespecífico Comprensión de la causa-efecto: rastros de su desplazamiento	El desarrollo y diferencias entre los grados conespecíficos 3 y 4 y el grado 5 (no-coespecífico), es gradual dependiendo de la experiencia previa	Desarrollo de la memoria de trabajo Experiencia  anterior
6 Comprensión causal inanimada	Atribuir causas a objetos inanimados	Caer una manzana cuando hay viento Causa efecto	Individual	Memoria de trabajo, flexibilidad conductual, autoconciencia
7 Comprensión de la red causal	Nodos causales específicos de un dominio se conecta o enlaza a las redes causales de otros dominios diferentes	Ciencia	Individual	Memoria de trabajo, flexibilidad conductual, lenguaje autoconciencia

Condiciones básicas de la cognición causal

Este proceso cognitivo implica diversas actuaciones cognitivas que actuarían en estrecha coevolución cognitiva. Podemos desarrollar una hipótesis sobre su forma de desarrollo:

- Percepción por medio de nuestros sentidos de los hechos que interaccionan con los seres vivos (piedras, lascas, filos, cortes, etc.).

- Atención selectiva a algunas de las percepciones recibidas, gracias a su importante intensidad (cada sentido tendría sus propias señales de aumento de atención) o asociación con otras sensaciones. La percepción visual del filo quedaría aumentada al producirnos un corte, pues el dolor es uno de los principales promotores de producir una atención selectiva.

- Memorización del proceso. Quedando como algo conocido y que en circunstancias similares nos recuerdan tal causa-efecto.

- Motivación como factor muy importante dentro de la cognición emocional, siempre ligada a la racional.

- Flexibilidad conductual. Sería el aporte cognitivo más importante y menos estudiado del cambio conductual realizado por nuestros primeros antecesores: la posibilidad de cambiar de conducta, pero siempre sobre una base cognitiva que pueda producirla (Percepción-atención selectiva-memorización y motivación). En el inicio del género Homo podría estar relacionado con el aumento de las áreas asociativas del Lóbulo prefrontal, pues es donde se han ubicado el desarrollo de las funciones ejecutivas humanas.

El proceso conlleva varias acciones:

* Aprendizaje asociativo: vinculación de dos elementos arbitrarios que ocurren en estrecha proximidad temporal y espacial (p. e. filo piedra y corte).

* Aprendizaje causal: Explicación de por qué un evento lleva a otro mediante fuerzas mediadoras. Forma en la que captamos las relaciones (atención selectiva de cómo el filo de la piedra nos produce un corte).

* Razonamiento causal: Procesos mediante los cuales usamos esas relaciones para hacer inferencias en otros lugares y situaciones, donde la motivación (miedo a los depredadores) es muy importante. 

Su utilización se adapta perfectamente al proyecto de investigación ubicado en ResearchGate: transdisciplinary study on the origin and developmentof cognition of the genus Homo. Su resumen general podría ser el siguiente:

Exaptación, emergencia y coevolución como los básicos mecanismos evolutivos que van a configurar las características de la evolución cognitiva humana.

Exaptación, como el desarrollo de nuevas capacidades cognitivas que en principio no se podían esperar de la evolución neurológica;

Coevolución o la evolución recíproca de varias capacidades cognitivas tras su mutua interacción.

Emergencia, como nueva capacidad cognitiva adquirida por la suma funcional de otros elementos cognitivos, los cuales individualmente no indicaban nada sobre sus nuevas características.

- Damasio, A. 2010. Self Comes to Mind: Constructing the Conscious Brain. Pantheon Books. New York.

- Dickenson, A., Sanks D., 1995. Instrumental action and causal representation. In: Sperber, D. Premack, D., Premack, A. J. (Eds): Causal Cognition: A Multidisciplinary Debate, pp. 5-25. Clarendon Press, Oxford. 

- Gärdenfors, P., Lombard, M., 2018. Hypothesis and Theory Causal Cognition, Force Dynamics and Early Hunting Technologies. Frontiers in Psychology, vol. 9, article 87.

- Haidle, M. N., 2014. Building a bridge—an archeologist's perspective on the evolution of causal cognition. Front. Psychol. 5:1472.

- Lombard, M., Gärdenfors, P., 2017. Tracking the evolution of causal cognition in humans. Journal of Anthropological Sciences. Vol. 95, pp. 1-16.

- Lotem, A., Halpern, J. Y., Edelman, S., Kolodny, O., 2017. The evolution of cognitive mechanisms in response to cultural innovations. PNAS | vol. 114 | no. 30 | 7915–7922.

- Mercader, J., Panger, Md., Boesch, C., 2002. Excavation of a chimpanzee stone tool site in the African rainforest. Science, 296: 1452-1455.

- Rivera, A., Rivera, S., 2017. Estudio transdisciplinario de la autoconciencia”. Ludus Vitalis, vol. XXV, núm. 48, pp. 155-180. 

- Sánchez-Cubillo, I., Tirapu Ustárroz, J., Adrover-Roig, D., 2012. Neuropsicología de la cognición social y la autoconciencia. In: Neuropsicología del córtex prefrontal y funciones ejecutivas, Tirapu Ustárroz, J., Ríos-Lago, M., García Molina, A., Ardila, A. (Eds.), pp.353-390. Viguera.

- Stuart-Fox, M., 2014. The origins of causal cognition in early hominins. Biology and Philosophy 30 (2). 

- Tenenbaun J. B., Niyogi S., 2003. Learning caus­al laws. Proceedings of the Twenty-Fifth Annual Conference of the Cognitive Science Society. 

- Tirapu-Ustárroz, J., Pérez-Sayes, G., Erekatxo-Bilbao, M., Pelegrín-Valero, C., 2007. ¿Qué es la teoría de la mente? Revista de Neurología, 44 (8): 479-489.

- Tomasello, M., Call. J., 1997. Primate Cognition. Oxford University Press. Oxford. 

- Wood, J. N., Glynn, D. D., Phillips, B., Hauser, M. D., 2007. The perception of rational, goaldirected action in non-human primates. Science 317, 1402.