Las redes atencionales

Tradicionalmente la atención ha sido definida como la facultad de enfocar la mente en un aspecto específico de la realidad y la investigación de ésta ha estado en el centro de la psicología experimental desde el siglo XIX.

La atención puede definirse como un mecanismo central de control del procesamiento de información, que actúa de acuerdo con los objetivos del organismo activando e inhibiendo procesos, y que puede orientarse hacia los sentidos, las estructuras de conocimiento en memoria y los sistemas de respuesta (Posner & Dehane, 1994).

La teoría atencional de Posner y Petersen (Posner & Petersen , 1990) sugiere que existen tres redes atencionales: orientación, alerta y control ejecutivo. Cada una de estas redes es anatómica y funcionalmente diferenciada (Fan, McCandliss, Sommer, Raz, & Posner, 2002). Variadas investigaciones de neuroimagen han determinado cómo estas redes atencionales activan zonas cerebrales específicas (Fan, McCandliss, Fossela, Flombaum, & Posner, 2005; Raz, 2004; Markett et al., 2013). También se han determinado neuromoduladores específicos para cada red atencional (Raz, 2004; Posner & Rothbart, 2007).

Figura 1. Adaptada de Posner 2007.

Función atencional Principales estructuras Neuromodulador

Alerta Locus coeruleusLóbulo frontal derecho

Noradrenalina

Córtex parietal

Orientación

Lóbulo parietal superiorUnión temporo-parietalCampo ocular frontalColículo superior

Acetilcolina

Control ejecutivo

Córtex cingulado anteriorCórtex prefrontalventrolateralGanglios Basales

Dopamina

Tabla 1. Adaptado de Posner 2007

A continuación se definen cada una de las redes atencionales:

Red de alerta

Esta red atencional conocida también como red de vigilancia, es definida como el logro y la mantención de un estado de alta sensibilidad a la información de estímulos entrantes (Posner M. , 2008, pág. 193).

Esta red se relaciona con el rendimiento en tareas que requieren alerta fásica y tónica; es decir, tanto el incremento en la preparación para responder frente a un determinado estimulo cuando existe un estímulo anticipatorio (por ejemplo un sonido) y la capacidad para mantener la atención durante periodos prolongados y esto se mide en el tiempo de reacción frente a los mismos estímulos primarios pero sin el estímulo anticipatorio.

Respecto de esta red, algunos autores proponen que el cortex prefrontal dorsolateral posee un rol fundamental en la atención sostenida y la preparación para la reacción. Además, se le ha asignado un rol importante al cortex cingulado anterior en la modulación del nivel de arousal en proporción a la demanda de la tarea (Périn, Godefroy, Fall, & deMarco, 2010). En consonancia con este estudio Xuan y Cols. (2016) encontraron que el locus coreleus y las regiones frontoparietales se activan frente a tareas que miden la alerta dentro de estudios de neuroimagen (Xuan, y otros, 2016).

En recientes publicaciones y de acuerdo a la evidencia científica, Posner ha definido que la red de alerta posee una fuerte evidencia que asocia a esta red atencional con el neuromodulador nerepinefrina (Petersen & Posner, 2012).

Un estudio reciente ha comparado el rendimiento de los sujetos que realizan deporte de modo profesional con sujetos amateur, encontrando evidencia que la red de alerta mejora significativamente su funcionamiento en los deportistas profesionales, advirtiendo que estos sujetos mejoran la habilidad para alcanzar y mantener la atención; además, este estudio identificó una disminución de los errores frente a las tareas y un aumento de la inhibición motora (Verburgh, Scherder, Van Lange, & Jaap, 2014).

Techer y cols (2014) demostraron cómo los sujetos que son inducidos a sentir agresividad e irritabilidad durante una tarea atencional (ANT-I), tiende a aumentar los niveles de alerta, mostrando una alta eficiencia de esta red (Franck, Jallais, Fort, & Corson, 2014).

Red de orientación

Es la red que se enfoca en la habilidad para priorizar inputs sensoriales y seleccionar una modalidad de respuesta o locación. De acuerdo a estudios de neuroimagen existen dos sistemas cerebrales asociados a la orientación hacia un estímulo externo, una red dorsal frontoparietal y una red ventral frontoparietal (Corbetta & Shulman, 2002).

La red Dorsal ha sido relacionada con la modulación durante la búsqueda y detección de señales (Petersen & Posner, 2012). La red ventral parece estar más activa posterior a la aparición del estímulo objetivo y se relaciona con la reorientación espacial posterior a la aparición de señales invalidas (Corbetta & Shulman, 2002).

Estas dos redes funcionan de forma coordinada y esta sincronización conduce a una mayor sensibilidad en el sistema visual, permitiendo respuestas más rápidas a los objetivos visuales (Petersen & Posner, 2012).

Esta red suele evaluarse mediante la presentación de claves visuales en tareas de tiempo de reacción, que permiten a los sujetos beneficiarse en la disminución del RT, cuando estas claves aparecen (Roca Ruiz, 2012).

Control ejecutivo

La red de ejecutivo central se asocia a situaciones donde es necesario sobre imponerse a las tendencias automáticas o dominantes de respuesta. Incluye mecanismos para ignorar estímulos distractores y resolver situaciones de conflicto cognitivo (Posner M. , 2008).

Posner en publicaciones recientes, refiere la existencia de una doble red de ejecutivo central. Existiendo un sistema de control cíngulo-opercular que muestra activación neuronal durante la mantención de los ensayos que implican resolución de conflictos y entre cada uno de estos. Además, existe un sistema frontoparietal que está dedicado al cambio de tareas y la iniciación de las siguientes (Petersen & Posner, 2012).

Attentional Network Test (ANT)

El ANT es un procedimiento de evaluación de la eficiencia de las redes atencionales definidas en la teoría de Michael Posner y desarrollado por Fan y sus colaboradores (Fan,McCandliss, Sommer, Raz, & Posner, 2002).

Esta tarea se realiza frente a un computador y se les pide a los sujetos que logren identificar con la mayor rapidez posible la dirección en la que apunta una flecha (izquierda o derecha); sin embargo, existen algunos estímulos distractores y otros colaboradores. La eficiencia de cada una de las redes atencionales se mide cuantificando la influencia de cada uno de estos estímulos en el tiempo de respuesta del sujeto.

A partir de estas condiciones experimentales es posible obtener una puntuación del funcionamiento de cada red atencional: efecto de alerta (clave ausente menos clave doble), efecto de orientación (clave central menos clave espacial) y efecto de congruencia o de control ejecutivo (ensayos incongruentes menos ensayos congruentes). La duración aproximada de la tarea es de unos 20 minutos.

Figura 2. Procedimiento del ANT

(Fan, McCandliss, Fossela, Flombaum, & Posner, 2005)

Estudios han determinado que el envejecimiento sano afecta las redes atencionales. Por ejemplo en diversos estudios se ha identificado que la velocidad de respuesta es mayor en los sujetos adultos mayores, respecto de los jóvenes (Vásquez-Marrufo, Benitez,Rodriguez-Gómez, Galvao-Carmona, Fernández-Del Olmo, & Vaquero-Casares, 2011)(Fernandez-Duque & Black, 2006). Además, se ha logrado determinar que las redes de alerta y control ejecutivo muestra una disminución significativa de su eficiencia en los adultos mayores, probablemente esto tenga relación con el proceso normal de disminución cortical de noradrenalina ocurrido durante el envejecimiento (Zhou, Fan, M.C.Lee, Wang, & Wang, 2011).

El ANT se ha empleado para valorar las alteraciones atencionales de diversa índole y que producen diferentes patologías. Por ejemplo, Johnson y sus colaboradores identificaron diferencias significativas en el rendimiento de las redes de alerta y control ejecutivo en niños diagnosticados con ADHD versus niños controles. Los niños con diagnóstico de ADHD mostraron un pobre rendimiento de las redes de alerta y control ejecutivo; sin embargo, mostraron conservación de los puntajes de la red de orientación (Johnson, yotros, 2008) (Lundervold, Adolfsdottir, Halleland, Halmoy, Plessen, & Haavik, 2011).

Además, el ANT ha sido usado en diversas poblaciones clínicas por ejemplo en personas diagnosticadas con enfermedad de Alzheimer (Fuentes, Fernandez, Campoy, Antequera,

García-Sevilla, & Antúnez, 2010), Parkinson (Cristinzio, Bononi, Piacentini, Albanese, &Bartolomeo, 2013), esquizofrenia (Orellana Vidal, 2009) (Hahn, y otros, 2011), pacientes con hipotiroidismo no tratado (Yuan, y otros, 2014), con diagnóstico de espectro autista (López-Frutos, Sotillo, & Tripichio, 2011), fatiga crónica (Togo, Lange, Natelson, & Quigley,2013) entre otros.

De acuerdo a Posner, las investigaciones han logrado determinar que existen sistemas cerebrales asociados a la orientación a un estímulo externo: 1) un sistema de orientación Dorsal que incluye el campo ocular frontal (FEF) y el surco interparietal, siguiente a la presentación de una señal que es rápidamente identificada; y 2) un sistema de orientación Ventral que actúa cuando el objetivo no corresponde al lugar y los sujetos deben cambiar rápidamente el foco de atención a una nueva locación. En este caso se observa la activación de la unión temporoparietal y el cortex frontal ventral. (Petersen & Posner,2012).

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