ATENCIN Tema 9

INTRODUCCIN. CONCEPTO DE ATENCIN

Existen muchas controversias acerca de la atencin, pero lo que est claro es que las funciones

atencionales parecen no ser autnomas, sino que participan e interactan con otros procesos

cognitivos.

Algunos autores defienden la existencia de sistemas atencionales separados de los sistemas

perceptivos y motores, mientras que otros mantienen que la atencin es una propiedad

emergente de otras actividades cerebrales. Esto ltimo sustenta teora de la atencin como

efecto ms que como causa. Por todo esto, es difcil considerar la atencin como un proceso

cognitivo. Quizs el trmino mecanismo sea ms adecuado.

La atencin tambin ha sido estudiada utilizando metforas como la del filtro o la del

mecanismo de orientacin, por ejemplo.

La neurociencia cognitiva actual ha optado por tratar de dividir los procesos atencionales en

mltiples operaciones.

Desde un punto de vista metodolgico existen numerosas posibilidades para aproximarse al

estudio de los procesos atencionales. As mismo, se han utilizado diversas tcnicas y se han

desarrollado una gran variedad de paradigmas.

Criterio Tipos de Atencin

Mecanismos implicados Selectiva/Dividida/Sostenida

Objeto al que se dirige la atencin Externa/Interna

Modalidad sensorial implicada Visual/Auditiva

Amplitud e intensidad con la que se atiende Global/Selectiva

Amplitud y control que se ejerce Controlada/Dispersa

Manifestaciones de los procesos Manifiesta/Encubierta

Grado de control voluntario Voluntaria/Involuntaria

Grado de procesamiento de la informacin no atendida

Consciente/Inconsciente

1.1.-Dificultades del trmino y componentes de la atencin

La atencin se puede entender como un sistema complejo de subprocesos especficos.

Podemos utilizar la propuesta de LaBerge para entender mejor que es la atencin. La Berge

establece un punto de partida (los objetivos que cumple un sistema atencional) e indica los

beneficios del sistema. Despus trata los mecanismos para alcanzar estos beneficios y los

relaciona con los distintos procesos atencionales. As, la atencin tiene tres objetivos

diferentes: seleccin, deteccin y sostenimiento. Estos, permiten obtener tres beneficios:

*Precisin: seleccin del estmulo que es relevante, especialmente en situaciones de

conflicto. Esta precisin dar lugar a una respuesta motora o una operacin mental

determinada.

*Rapidez: velocidad con la que se detecta un estmulo. Es mayor para los que existe

una expectativa de aparicin.. Este proceso se encuentra ligado a mecanismos

preparatorios que modulan la ejecucin de planes de accin.

*Continuidad: posibilidad de sostener la atencin y el mantenimiento de

determinadas conductas en el tiempo.

Mecanismos que permiten el funcionamiento de la atencin:

Seleccin: el componente ms estudiado. Sin este mecanismo no podramos hacer frente a las

diversas fuentes de estimulacin distractoras del entorno.

Vigilancia: tambin llamada atencin sostenida. Permite que el procesamiento de la

informacin y la accin se mantengan a lo largo del tiempo. Cuanto ms se antiende a un

estmulo concreto del entorno, menos capacidad tenemos para detectar cambios fuera de ese

objeto atendido y a la inversa.

Control: habilidad para mantener el procesamiento de la informacin en el tiempo con la

presencia de distractores implica mantener la conducta dirigida a metas. La funcin del control

se ha asociado tradicionalmente al ejecutivo central ( coordinador del procesamiento de la

informacin en el cerebro)

No obstante, un proceso as hace renacer la idea de homnculo.

MODELOS TERICOS DE LA ATENCIN

2.1.-El modelo de Mesulam (1990)

La atencin tiene dos subsistemas cerebrales:

*La matriz atencional (funcin de estado): regula la capacidad general de procesamiento de la

informacin, la eficiencia en la deteccin de estmulos, la capacidad potencial de focalizacin,

el nivel de vigilancia, la resistencia a la interferencia y la relacin seal-ruido. Estos procesos se

relaciona con el nivel de arousal.

*El canal atencional (funcin vector): regula la direccin de la atencin. Relacionado con la

capacidad de seleccionar el tipo de informacin a atender.

En su modelo de red atencional entiende la atencin selectiva como una red neural

distribuida. En esta red participan tres regiones corticales: la corteza parietal posterior

dorsolateral ( componente perceptivo) la corteza prefrontal (motor) y el giro cingulado

(lmbico). Cada uno de estos componentes forma una red local.

El componente parietal suministra una representacin sensorial del espacio extra-personal. La especificidad funcional de las neuronas de la corteza parietal permite coordinar el acceso a una representacin multimodal del espacio extra-personal y modular el valor de los acontecimientos sensoriales, incrementando o disminuyendo el impacto sinptico de los grupos neuronales de dicha regin.

El componente frontal suministra un mapa para la distribucin de los movimientos de orientacin y exploracin: una representacin motora. Destaca la importancia de neuronas que se activan previamente al inicio de movimientos

sacdicos cuando stos se dirigen a buscar objetos relevantes para la tarea en curso. Parecen intervenir en la planificacin y organizacin espacial de la exploracin ocular.

Las neuronas del giro cingulado aportan un mapa para la asignacin de valor a las coordenadas espaciales, a modo de representacin motivacional.

Adems de esto, la atencin selectiva tendra una contribucin adicional, las proyecciones

troncoenceflicas y talmicas del El SARA ( sistema reticular activador ascendente).

Este input sera importante para modificar la tendencia de activacin en cada una de las

regiones corticales anteriormente nombradas.

Segn Mesulam, los procesos de integracin no se llevan a cabo exclusivamente en los

niveles cercanos al input, sino que es ms probable que se organicen de forma jerrquica en

los diferentes estadios del procesamiento controlado o automtico.

2.2.-El modelo de Posner y Petersen (1990)

Proponen tres redes neurales que son funcional y anatmicamente independientes. No

obstante, las redes pueden interaccionar durante la respuesta a estmulos (mantendran una

relacin funcional).

Dos de las redes estn en la corteza cerebral anterior. La tercera de ellas en las regiones

posteriores de la corteza cerebral.

.

DIFERENTES REDES FUNCIN REAS CEREBRALES

IMPLICADAS

De orientacin Selecciona informacin -Corteza parietal

sensorial y sustenta la atencin visoespacial.

Los cambios exgenos en la orientacin de la atencin, promueven su activacin

-Giro precentral -Corteza oculomotora frontal

-Colculos superiores -Tlamo

De vigilancia Generar y mantener el

estado de alerta. Sustenta la atencin sostenida.

-Zona frontal derecha -Zonas parietales derechas

Ejecutiva

Participa en la planificacin, el procesamiento de

estmulos novedosos y en la ejecucin de nuevas

conductas.

-Cngulo anterior -rea motora suplementaria

-Corteza orbitofrontal -Corteza prefrontal

dorsolateral -Ciertas porciones de los

ganglios basales y el tlamo

2.3-El modelo de Earl Miller (2000)

Es un modelo de control cognitivo que establece los mecanismos neuronales que son

responsables de la capacidad para dirigir nuestros pensamientos y actos hacia una meta.

Seala que la corteza prefrontal es la sede de los mecanismos de control y rechaza la nocin

homuncular de otros modelos.

Miller quiere responder a la siguiente pregunta Cmo emerge la conducta voluntaria

compleja a partir de las interacciones de miles de neuronas?.

Se parte de la idea de que los mecanismos del control de la conducta se configuran a partir de

la experiencia. Las conductas voluntarias, por tanto, son aprendidas.

La funcin principal de los circuitos neurales que median el control cognitivo es, por tanto,

extraer los aspectos relevantes de la experiencia para que sean usados en el futuro.

El principio fundamental que rige el procesamiento de a informacin asume la idea de

competicin entre vas comunes de procesamiento. La corteza prefrontal juega un papel

crtico en la modulacin de este proceso de competicin. Las seales que proceden de ella

pueden potenciar la activacin de las redes neuronales que procesan una determinada

caracterstica del estmulo, a la vez que disminuye la activacin de otras redes.

Mediante la modulacin simultanea del flujo de procesamiento en distintas regiones

cerebrales bajo una temtica comn, la corteza prefrontal actuaria seleccionando las vas

neurales necesarias para la consecucin de las metas concretas.

(Ver figura 9.3)

2.4.-El modelo de Corbetta y Shulman (2002)

El modelo de control atencional que proponen se basa en los resultados de la neurofisiologa

animal y neuroimagen funcional en humanos. Estos resultados los han incorporado a la nocin

de redes atencionales distribuidas aunque en interaccin.

Proponen dos redes que son parcialmente independientes y tienen a su vez funciones

diferentes pero complementarias.

Uno de los sistemas tiene partes de la corteza intraparietal y del surco frontal superior.

Implicadas en la seleccin de estmulos y respuestas en virtud de las metas o de manera

voluntaria ( top-down).

El otro sistema incluye el crtex tmporo-parietal y la corteza frontal inferior, lateralizado en

el hemisferio derecho. Especializado en la deteccin de estmulos que son conductualmente

relevantes, salientes, inesperados y novedosos. Este sistema ventral fronto-parietal

interacta con la red dorsal fronto-parietal a modo de cortocircuito, redirigiendo la atencin

a los eventos novedosos ( bottom-up)

As, la extensa red fronto-parietal dorsal, y en particular estructuras como el surco

intraparietal (SIP) y los campos oculares frontales (COF), tendran como funcin generar sets

atencionales y de aplicarlos durante el procesamiento de los estmulos.

Es decir, este sistema establecera conexiones entre la informacin sensorial relevante y las

representaciones motoras adecuadas.

El otro sistema, el fronto-parietal ventral, y en particular la unin tmporo-parietal (UTP) y la

corteza prefrontal ventral (CPV) tienen como funcin detectar estmulos conductualmente

relevantes. Sera un mecanismo de alerta o de cortocircuito del primer sistema. Mientras que

la interaccin entre SIP y UTP interrumpiran el procesamiento, el CPV evaluara la novedad de

los estmulos.

Esta red ventral, no participa en la generacin o mantenimiento de los sets atencionales.

(Ver figura 9.4)

En esta web hay informacin sobre el modelo:

http://psicologiayneurocienciaenespanol.blogspot.com.es/2013/01/una-red-dorsal-y-una-red-

ventral-para.html

BASES NEUROANATMICAS DE LA ATENCIN

Gracias a los estudios de neuroimagen funcional podemos darnos cuenta de que existen claras

evidencias acerca de los correlatos de la atencin en diversas reas cerebrales. A pesar de ello,

sigue habiendo discrepancias y podemos sealar dos corrientes:

1.-Una de ellas entiende que existen reas especficas y diferenciadas en el cerebro

encargadas del funcionamiento y control de la atencin. Postula un mecanismo atencional

diferenciado cercano al planteamiento homuncular.

2.-La otra aproximacin entiende que los mecanismos atencionales son indisociables de las

regiones que se encargan del procesamiento mismo de la informacin, desde su inicio hasta

su finalizacin con la respuesta motora. Idea cercada a los modelos sin control atencional

No obstante, Stuss y Alexander proponen 5 puntos comunes a los diferentes estudios con

tcnicas de neuroimagen:

1.-Los distintos procesos atencionales pueden ser aislados, y puede relacionarse cada uno de

ellos con distintas regiones del cerebro.

2.-Procesos aparentemente sencillos pueden relacionarse con las reas frontales.

3.-Existe una interaccin entre procesos anteriores y posteriores.

4.-Las demandas de la tarea alteran la interaccin de los distintos subsistemas implicados.

5.-Los procesos inhibitorios no suponen procesos exclusivamente frontales.

3.1.-Los lbulos frontales

Divisin frontal dorsolateral

Se ha encontrado que la inhibicin de respuestas necesarias para la seleccin de estmulos se realiza en esta zona. Adems, tambin existe un incremento de actividad en su regin inferior derecha.

Existe una relacin inversa entre el nmero de respuestas perseverativas y el metabolismo en la regin dorsolateral derecha.

Corteza cingulada: Parece que est implicada en el control de la atencin selectiva. Sus funciones implican seleccin activa, comparacin y valoracin de la informacin que se mantiene en la memoria operativa y en la memoria a largo plazo. Tambin estara implicada en tareas de atencin dividida y situaciones en las que hay que inhibir una respuesta sobreaprendida. En concreto, estara implicada en los procesos de evaluacin, como supervisin y deteccin de los errores, y presencia de respuestas conflictivas o en competicin. La corteza cingulada anterior puede jugar un papel muy importante en el control de la conducta mediante la deteccin de situaciones de conflicto. Otros autores indican que la actividad del cngulo anterior no se encuentra relacionada tanto con la deteccin de respuestas incompatibles como con la simple presencia de entornos en los que pudieran surgir situaciones de incompatibilidad.

En este sentido, algunas teoras sobre el control de la cognicin sugieren que son necesarios dos sistemas, uno encargado del control propiamente dicho, y otro encargado de la supervisin. MacDonald et al. hallaron una doble disociacin; por un lado, durante la preparacin de la respuesta se activaba la regin frontal dorsolateral izquierda y se ha asociado a un mecanismo de control de las respuestas. Por otro lado, la corteza cingulada anterior mostraba actividad durante al respuesta a estmulos incongruentes, y se asoci a un proceso de supervisin de la conducta.

Gehring y Knight postularon la existencia de dos mecanismos de control. Uno relacionado con procesos de atencin selectiva e inhibicin de respuestas y otro para la preparacin de las respuestas motoras. Ambos estaran relacionados con la actividad de la corteza cingulada y en la deteccin de un conflicto.

rea motora suplementaria (AMS) Puede que su funcin no sea exclusivamente motora. Aumento de la actividad neuronal en esta rea durante la ejecucin de tareas de cambio de foco atencional.

3.2.-Regiones extrafrontales. Corteza parietal

Las regiones parietales, junto con las frontales son la sede anatmica de la atencin. Segn Mesulam, una de sus regiones neuronales propuestas estara relacionada con los procesos ejecutivos y de memoria operativa, y sustentada en reas frontales laterales y la corteza parietal posterior. En ella, la corteza parietal aporta un mapa interno del mundo externo, necesario para la correcta direccin de la atencin. Diferentes estudios apoyan el papel de la regin parietal posterior en estos procesos. Corbetta et al. sugieren que la regin temporoparietal aumenta su activacin cuando se reorienta la atencin hacia un estmulo que aparece en un lugar inesperado, y que la regin del surco intraparietal est implicada en la orientacin voluntaria y mantenimiento de la atencin en lugares sealizados con anterioridad. 3.3.- Estructuras subcorticales La regin prefrontal es la que muestra un mayor n de conexiones con otras reas. Las conexiones de la corteza prefrontal con el tronco, el hipotlamo y el sistema lmbico le aportan informacin sobre el estado interno del organismo, mientras que los inputs del hipocampo a la corteza prefrontal son esenciales para la formacin de memorias motoras. Los inputs de las regiones posteriores de la corteza estn implicadas en la integracin sensoriomotora de alto nivel. Las conexiones de la corteza prefrontal con estas reas son bidireccionales. Las tcnicas de neuroimagen evidencian una red atencional a gran escala distribuida por todo el cerebro. Esta red estara mediada por regiones frontales, pero tambin incluira estructuras subcorticales Adems, algunos trabajos muestran actividad lateralizada en el hemisferio derecho de estas estructuras durante tareas de cambio atencional. Otros autores han hallado un incremento de la actividad talmica durante la realizacin de tareas que demandan atencin. Vamos a ver algunas conclusiones ms claras para ver un poco todo este jaleo:

La atencin ejerce su influencia amplificadora durante las fases tempranas del procesamiento de la informacin, a nivel de las diferentes reas sensoriales.

Los efectos moduladores de la atencin no terminan en el nivel de las reas corticales sensoriales, sino que las reas asociativas estn especialmente implicadas cuando los sujetos deben atender para actuar correctamente o cuando el nivel de procesamiento de la informacin es ms profundo.

Al menos durante determinadas situaciones experimentales la corteza prefrontal podra ser responsable de la modulacin de otras regiones distales en virtud de las demandas de la tarea.

Existen dos importantes redes para el control voluntario e involuntario de la atencin: la red frontoparietal dorsal (para la orientacin espacial de la atencin) y la frontoparietal ventral (orientacin automtica ante estmulos y tareas novedosas).

Se confirma la plausibilidad de ambas redes amodales, a las que se aade la participacin de cortezas especficas de la modalidad sensorial en la que se presentan los estmulos que han de atenderse.

En relacin con la atencin entendida como nivel de arousal y mantenimiento del tono atencional, se ha observado consistentemente la implicacin de una red predominantemente subcortical, que incluye el tlamo, el estriado y el cngulo anterior. La parte cortical de la red incluira regiones prefrontales derechas, la corteza parietal inferior y la corteza media temporal.

Las redes interactan, de modo que el reclutamiento de un tipo de proceso atencional en un momento dado podra influir en la eficiencia de otro mediante el solapamiento de sus respectivos sustratos neuronales. De este modo, la atencin sostenida podra modular la atencin selectiva por medio de una red neuronal comn localizada en reas parietales y frontales derechas.

La desactivacin normal de una regin se compensa con el aumento en otras zonas. Algunos estudios indican que las zonas que disminuyen su activacin son el tlamo y regiones frontales y parietales, mientras que, paralelamente, aumenta la circunvolucin frontal inferior derecha y la intraparietal

DESARROLLO EVOLUTIVO DE LA ATENCIN

4.1.-Desarrollo filogentico

El pensamiento y la accin son cruciales para la supervivencia y su valor adaptativo va a

depender de su controlabilidad. Por tanto, tales procesos pueden ser modulados y

modificados.

Desde un punto de vista evolutivo, el cerebro de un reptil es capaz de sostener la atencin en

el tiempo a pesar de la simplicidad de su sistema enceflico. A medida que subimos en la

escala evolutiva, podemos observar que otras especies tienen cerebros ms complejos. A

pesar de esta evolucin que incluye reas filogenticamente ms recientes para el

mantenimiento de la atencin, el tronco del encfalo contina teniendo un papel esencial en

todo el sistema atencional.

4.2.-Desarrollo ontognico

El desarrollo de la atencin en la infancia y adolescencia

Segn se va desarrollando el individuo, adquiere mayor precisin y rapidez en su ejecucin, a

la vez que su procesamiento de la informacin se vuelve ms complejo. Adems, con la

prctica, algunos procesos se van automatizando y otros pasan de ser involuntarios a ser

controlados. Todos estos cambios se deben al desarrollo de los distintos subcomponentes

atenciones, las funciones ejecutivas y la memoria.

El desarrollo de la capacidad atencional depende del funcionamiento del lbulo frontal y de

los cambios que se producen en la coordinacin de estas estructuras con otras ms alejadas en

el cerebro.

Luria propuso que el lbulo frontal es fundamental en el control voluntario de la atencin,

pues en el sistema nervioso central se produce una progresiva corticalizacin de la atencin

que finaliza con el desarrollo del lbulo frontal.

En los primeros cuatro meses de vida, la atencin se gua ms por estmulos con alto

contraste, con un nmero bajo de bordes y que estn en movimiento. Ms tarde, empieza a

tener importancia la novedad y se atiende menos a aquellos estmulos que sean repetitivos.

A los 4 aos ms o menos, el nio puede rastrear su entorno de forma activa, siendo cada vez

menos guiado por la saliencia de los estmulos. Esta funcin se consolida a los 5 o 6 aos.

Respecto a la capacidad para sostener la atencin en el tiempo, su desarrollo contina en la

adolescencia.

La ltima fase del procesamiento, es decir, la capacidad para organizar respuestas motoras se

alcanza su desarrollo en la mediana infancia.

Un individuo normal no alcanza la maduracin completa hasta el final de la adolescencia.

Esto explicara la lenta maduracin de las funciones cognitivas que sustenta.

La atencin en el proceso de envejecimiento

Es normal que segn se va envejeciendo se produzca un deterioro progresivo en determinadas

funciones cognitivas. Esto puede explicarse por una disminucin en la velocidad de

procesamiento, o bien, debido a una menor precisin de las respuestas, pero no existe un

acuerdo comn sobre cul de estas dos hiptesis en la correcta.

Las personas mayores muestran dficit en tareas que demandan atencin. Las personas

mayores con dificultades atencionales, y en particular, con problemas en el control atencional

o ejecutivos, suelen presentar tambin distractibilidad y verse afectados por su

desvinculacin del contexto que circunda a la tarea. Adems, durante el proceso de

envejecimiento se incrementan de la misma forma las dificultades a la hora de planificar

acciones, hecho que se ha venido relacionando con un dficit de la organizacin temporal de

la memoria, en la cual, la corteza dorsolateral estara directamente implicada.

Otros trabajos muestran que las diferencias en el mantenimiento de la atencin son

independientes de la lentitud generalizada en el procesamiento visual.

Las alteraciones de las funciones ejecutivas que acontecen durante el envejecimiento normal

entraan adems un dficit en la organizacin dinmica de los actos motores, que se

caracteriza tanto por una dificultad para secuenciar las acciones segn un programa fijado

como por las perseveraciones de acciones que contextualmente ya no son adecuadas.

Las personas mayores mostraran problemas a la hora de resolver tareas que impliquen

flexibilidad cognitiva. Sin embargo, es difcil aislar los problemas asociados a la edad en

flexibilidad cognitiva de los relacionados con el control inhibitorio. Los dficits inhibitorios

conllevan mayor adherencia a la tarea, algo que es comn en un envejecimiento normal.