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Tema 12: La atención
Introducción
La atención corresponde al estado de procesar selectivamente fuentes simultáneas de información, procesamiento preferentemente de la información sensitiva.
La energía mental adicional que se necesita para prestar atención tiene importantes efectos beneficiosos en la ejecución de varias tareas funcionales. Además, la actividad cortical se ve alterada significativamente por la atención que prestamos.
Consecuencias de la atención sobre el
comportamiento
La mayor parte del tiempo estamos prestando atención a algo cuya imagen se forma en nuestra fóvea. Desviar la atención hacia algún punto de la retina mejora el procesamiento visual de diversas formas: aumento de la detección y tiempos de reacción.
Aumento de la detección
Mientras un observador mantiene una fijación constante, se le dirige una señal para desviar su atención hacia un lado de la pantalla del ordenador. En cada prueba el observador indica si se ve un estímulo objetivo circular a uno u otro lado de la pantalla.
El observador se fijaba en un punto central y debía decir si un estímulo objetivo brillaba en un punto situado a la izquierda del punto de fijación, a la derecha o en ningún sitio. La tarea era difícil porque el estímulo era rápido y breve.
Cada intento empezaba con la presentación de un estímulo de referencia ( flecha ) que apuntaba hacia la derecha o la izquierda. El estímulo de referencia se utilizaba para dirigir la atención: la probabilidad de que apareciera un estímulo en ese lado era cuatro veces mayor que la probabilidad de que lo hiciera a la derecha.
Si el estímulo objetico aparecía en el lado hacia el que apuntaba el de referencia, éste era considerado válido , se le puntuaba no válido cuando apuntaba al lado contrario.
Trastorno de déficit de atención con hiperactividad (TDAH)
Las tres características asociadas al comportamiento que son normalmente la falta de atención , la hiperactividad y la impulsividad. En la edad adulta siguen mostrando síntomas.
Se ha encontrado en imágenes obtenidas por RM que los niños con TDAH tienen la corteza prefrontal y los ganglios basales más pequeños.
Hay relación con los genes (herencia) y el ambiente (lesiones cerebrales o partos prematuros). Finalmente, parece que la función de las neuronas dopaminérgicas es anormal en personas con TDAH.
Ilustración 1 Medición del efecto de la atención sobre la detección visual. Se media el porcentaje de veces que se detectaba correctamente un círculo.
Resultados
Cuando el estímulo era una flecha hacia la derecha, los observadores detectaron un estímulo objetivo en ese lado en el 80% de las veces en las que se presentó ahí el estímulo. Cuando la referencia apuntaba a la derecha, los observadores detectaron un segundo estímulo a la izquierda sólo el 50% de las veces que se presentó ahí.
Es evidente que la expectación del observador basada en los estímulos de referencia influía en la capacidad para detectar los estímulos siguientes. La desviación encubierta de la atención hacía que fuera más fácil detectar los siguientes estímulos, haciendo que el observador fuese menos sensible a los objetivos presentados en el lado de fijación opuesto al lado hacia el que la flecha apuntaba.
Aumento de la detección
La atención aumenta la velocidad de las reacciones en los estudios de percepción. En relación con el experimento anterior, se midió el tiempo que el observador tardaba en reaccionar a la presentación de un estímulo, independientemente de si se trataba de un signo más o de una flecha que apuntaba hacia la derecha o la izquierda.
Cuando la señal central era un signo más , tardaba unos 250- 300 ms en presionar el botón. Cuando la flecha inicial indicaba correctamente hacia dónde aparecería el estímulo los tiempos de reacción eran de 20-30 ms más rápidos. Por el contrario cuando la flecha apuntaba la dirección contraria, el observador tardaba 20-330 ms más en reaccionar y presionar el botón.
Síndrome de negligencia unilateral como un trastorno de la atención
Parece que la persona ignora objetos, otras personas y a veces las partes de su propio cuerpo situados a un lado de su mirada. En los casos graves el paciente actúa como si la mitad del universo no existiera y muchos pacientes niegan dicha ignorancia.
Suele producirse por una lesión del lado derecho de la corteza cerebral , concretamente se asocia con mayor frecuencia a lesiones de la zona posterior de la corteza parietal del hemisferio derecho o sobre una lesión de la corteza prefrontal del mismo hemisferio, la corteza cingulada y otras zonas. ¿Por qué lesiones en el derecho? Porque parece ser dominante en la comprensión de las relaciones espaciales y la escisión o división cerebral se ha mostrado superior en la resolución de rompecabezas complicados.
El síndrome de negligencia unilateral se podría deber a una interrupción de la capacidad para desviar la atención.
En el tiempo de Reacción se incluía: El tiempo de transducción en el sistema visual , el tiempo para el procesamiento visual, el tiempo para tomar una decisión, el tiempo para codificar el movimiento del dedo de la mano y el tiempo para presionar el botón.
Resultados
Diferentes áreas de la corteza cerebral tenían mayor actividad cuando se estaban discriminando diferentes atributos de los estímulos.
Cuando las personas se fijaban en… Color y Forma Velocidad
Áreas activadas Corteza Occipital ventromedial ( áreas V4 e IT)
Àreas de la corteza Parietal (área MT) Áreas NO activadas Àreas de la corteza Parietal Corteza Occipital ventromedial
Estos efectos de la atención prestada a diferentes características son aproximadamente compatibles con las propiedades de sintonización de las neuronas en las áreas visuales extraextriadas.
Lo más importante de los estudios TEP es que la atención parece afectar a numerosas áreas corticales y que sus mayores efectos se observan más en áreas tardías que en tempranas del sistema visual.
Aumento de las respuestas neuronales a la corteza parietal
Suposición de que la atención cambia de localización antes que un movimiento ocular.
Estudios relativos al comportamiento han demostrado que las desviaciones de la atención pueden producirse en 50ms, mientras que los movimientos sacádicos tardan 200ms.
Robert Wurts, Michael Goldberg y David Robinson , de los National Institutes of Health, registraron la actividad neural en varios puntos de cerebros de monos para determinar si había un aumento de la actividad que pudiera relacionar con la atención, antes de los movimientos oculares.
Los investigadores examinaron lógicamente las zonas cerebrales que intervienen en la generación de los movimientos sacádicos. Obtuvieron registros de neuronas de la zona posterior de la corteza parietal mientras los monos realizaban una tarea sencilla. Se cree que esta zona cortical interviene en parte porque la estimulación eléctrica provocará un movimiento sacádico. Las neuronas parietales tienen un campo de recepción visual grande, alrededor 25%.
Ilustración 3 Los símbolos indican donde era mayor la actividad cerebral en las imagenes TEP.
El color AZUL representa que las discriminaciones se basaban por el COLOR.
El color NARANJA corresponde a la FORMA.
El color VERDE simboliza que la atención la ponían sobre el MOVIMIENTO.
En cada prueba se ubicaba en el campo receptivo de una neurona cortical un estímulo objetivo. La observación clave fue que la respuesta de muchas neuronas de la corteza parietal aumentaba de manera significativa cuando se producía posteriormente un movimiento sacádico hacia el estímulo.
Para orientar la segunda posibilidad los investigadores realizaron una variación en el experimento en la que la respuesta comportamental variaba de un movimiento sacádico a un movimiento de la mano.
De nuevo, existía un aumento de la respuesta al estímulo objetivo en el campo receptor. Esto muestra que el aumento de la respuesta no era una señal premotora para un movimiento sacádico, sino que más bien estaba relacionada con la atención.
Cambios del campo receptor en el área V
Robert Desimone y cols ., del National Institute Mental Health, hicieron un experimento donde los monos realizaron una discriminación entre igual y diferente con parejas de estímulos dentro de los campos receptores de neuronas V4. Mientras el mono se fijaba, se presentaban brevemente en la pantalla dos estímulos (uno efectivo, en el que las células V4 responden intensamente, y otro no efectivo, a la inversa del anterior) en diferentes puntos del campo receptor y, tras un intervalo, se presentaban otros dos estímulos en las mismas localizaciones.
Se enseñó al animal a discriminar entre igual y diferente, es decir, el animal debía prestar atención al punto del campo receptor y si lo estímulos sucesivos del punto en el que se fijaba eran iguales empujaba la palanca y si eran diferentes bajaba la palanca.
¿Por qué ocurría esto?
La mayor actividad antes de los movimientos sacádiccs oculares era consecuencia de la desviación de la atención hacia la localización dentro del campo receptor de la neurona.
La respuesta aumentada era una señal promotora relacionada con la codificación del posterior movimiento ocular.
Atención y movimientos oculares
Un estímulo provoca una respuesta en la corteza parietal y en otras áreas de la corteza si se produce un movimiento sacádico ocular.
Experimentos recientes sugieren que el circuito cerebral responsable de dirigir los ojos hacia objetos de interés podría desempeñar también un papel esencial en la orientación de la atención.
Tirin Moore y cols., de la Princenton University, estudiaron un área cortical conocida como campos oculares frontales (FEF). Existen numerosas conexiones entre los FEF y áreas como: V2, V3, V4, MT y la corteza parietal. Las neuronas de los FEF tienen campos motores , pequeñas áreas en el campo visual. Si a los FEF les llega suficiente corriente eléctrica, los ojos realizan rápidamente un movimiento sacádico hacia el campo motor de las neuronas estimuladas.
En su experimento enseñaron a monos a observar un dispositivo visualizador que contenía muchos puntos luminosos pequeños.
El animal se tenía que fijar en el centro del dispositivo visual, pero prestando atención a uno de los puntos, el punto objetico, especificado por el experimentador.
Si el punto objeto se amortiguaba , el mono movía una palanca con la mano; si el punto no se amortiguaba , el mono no la movía. Sin que el mono fuera consciente, en algunos intentos se pasó una pequeña corriente eléctrica al electrodo de los FEF. La corriente era no era lo suficiente para dirigir los ojos hacia el campo motor, de modo que el animal seguía mirando al frente.
Cuando el estímulo objetivo se localizaba en el interior del campo motor, la diferencia de luz umbral necesaria para detectar la disminución del estímulo era aproximadamente un 10% menos con estimulación eléctrica que sin ella.
Los FEF forman parte de un sistema para dirigir la atención y mejorar el rendimiento visual de un modo específico para la localización. Como se previó, la estimulación eléctrica de los FEF mejoró el rendimiento de modo similar a la atención añadida.
Finalmente, los experimentos de Moore sugieren que la estimulación de los FEF imita los efectos psicológicos de la atención como los relativos al comportamiento. Otros científicos han encontrado resultados similares con la estimulación eléctrica del colículo.
