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Neuropsicología de la atención UPDS
ATENCIÓN
Qué es la atención?. Esta pregunta básica no
puede ser contestada con una definición
simple, ni relacionada a una sóla estructura
anatómica, ni evaluada con un solo test (van
Zomeren y Brouwer, 1994).
Desde los tiempos de Wilhen Wundt en 1879
hasta la actualidad la atención ha sido uno de
los temas más debatidos dentro de la
Psicología. El desarrollo alcanzado por la
Psicología Cognitiva y la Neuropsicología
Cognitiva han logrado enriquecer
notablemente el conocimiento sobre los
mecanismos de procesamiento y bases
neurales implicadas en tan compleja función
cerebral.
La Psicología Cognitiva, por su parte, ha
aportado múltiples modelos teóricos que
explican cómo opera la atención en los sujetos
sanos mientras que la Neuropsicología
Cognitiva, alimentada por el marco teórico y
experimental que le proporciona la Psicología
Cognitiva, busca explicar cómo opera la
cognición de los sujetos con lesiones o
disfunciones cerebrales basada en estos
modelos de procesamiento cognitivo normal.
Unido al desarrollo e interacción que se ha
logrado entre ambas disciplinas
científicas, otro factor que ha permitido
profundizar no sólo en las etapas por
las que atraviesa el funcionamiento
cognitivo sino también en el conocimiento
de sus bases neurales, ha sido el
desarrollo alcanzado en las técnicas de
neuroimágenes (FMRI, PET, SPET)
las cuales contribuyen a estudiar qué redes
neurales se activan ante la realización de
determinadas tareas cognitivas.
De toda la información disponible en el medio
externo e interno, sólo puede ser procesada
una pequeña fracción en un tiempo dado. Para
enfocar la conciencia sobre la parte relevante
se postulan mecanismos que además inhiban
la intrusión de estímulos distractores. Este
conjunto de procesos neurológicos es llamado
atención (Mesulam, 1985).
La atención como mecanismo de alerta.
La atención es concebida como un
mecanismo endógeno de alerta la cual
es una disposición general del organismo
para procesar información. Estos
estados de alerta se caracterizan por
fluctuar considerablemente presentando
oscilaciones rápidas o lentas y se dividen en:
alerta fásica (oscilaciones rápidas) y
alerta tónica (oscilaciones lentas).
La alerta fásica es un estado transitorio
de preparación para procesar un
estímulo en una situación específica, se ha
denominado en ocasiones atención de
preparación, ha sido estudiada mediante
registros electrofisiológicos, involucra la
atención durante el período de tiempo que
transcurre entre la señal de aviso y la
presentación del estímulo.
Neuropsicología de la atención UPDS
La alerta tónica supone cambios mucho
más lentos en la disponibilidad del
organismo para procesar estímulos, en
ocasiones se le ha denominado vigilancia
y está estrechamente ligada a procesos de
mantenimiento o sostenimiento de la atención
(atención sostenida) en las que el sujeto
debe focalizar y mantener la atención
durante largos períodos de tiempo.
La atención como mecanismo de selección.
La atención como mecanismo de selección
constituye un sistema de control activo que le
permite al sujeto realizar operaciones de
selección y tomar una decisión ante la
entrada de información. El sujeto puede
seleccionar una fracción relevante de
todos los mensajes que llegan y procesarla
intensamente, mientras que el resto de la
información (irrelevante) quedaría amortiguada
y recibiría un procesamiento mínimo o nulo, es
por ello que en este sentido ha sido
denominada como atención selectiva
(recuerden la película del policía, el muerto y los muebles
presentada en clase).
La atención selectiva involucra 4 aspectos:
1.- Aspecto sensorial: relacionado a los
estímulos presentes en el espacio externo
(extracorporal), o referido al propio cuerpo
(personal).
2.- Aspecto motor: corresponde a la tendencia
a realizar movimientos exploratorios y de
búsqueda con la cabeza, ojos y miembros.
3.- Aspecto límbico: es la importancia afectiva y
motivacional que se le da a los estímulos.
4.- Aspecto representacional: es la atención
relacionada a la imagen mental.
La atención como mecanismo de capacidad
limitada.
La atención como mecanismo de capacidad
limitada plantea que no podemos realizar
eficazmente dos tareas complejas al mismo
tiempo las cuales demanden atención, y
cuando lo hacemos nuestros recursos
atencionales limitados tendrían que distribuirse
entre ellas y por tanto se producirían
interferencias y bajo rendimiento afectando la
realización de una de las tareas (recuerden el
ejemplo de conducir mientras se habla por teléfono).
Sólo podemos realizar dos tareas
simultáneamente cuando una de ellas se
realiza de manera automática (no consume
atención) y así queda disponible para utilizarse
en la otra tarea (escuchar música clásica cuando se
estudia). Desde esta óptica se desarrollaron los
Modelos de recursos los cuales consideran la
atención como un sistema de recursos
limitados que se distribuyen entre las tareas u
operaciones mentales concurrentes. Estos
modelos usan como método el paradigma de
atención dividida o de doble tarea en el cual se
le pide al sujeto que realice dos tareas
simultáneamente, de esta forma, el grado de
deterioro en el rendimiento de una de ellas se
considera como un indicio de la demanda de
atención de la otra tarea. Bajo este paradigma
Neuropsicología de la atención UPDS
también se diseñan tareas en las que el sujeto
debe responder simultáneamente a un doble
estímulo poniendo en marcha una doble
activación.
FUNCIONES DE LA ATENCIÓN
Focaliza selectivamente nuestra consciencia,
regula la entrada de Información (filtrar
información .o desechar información), resolver
la competencia entre estímulos para su
procesamiento en paralelo, activar zonas
cerebrales para temporizar las respuestas
apropiadas, facilitar la percepción, memoria y
aprendizaje
Como se dijo anteriormente la atención consta
de dos componentes:
1. Atención Tónica y 2. Atención Fásica
1. Atención Tónica.- Es el umbral de vigilancia
mínimo que se necesita para mantener la
atención durante la realización de una tarea
prolongada
2. Atención Fásica.- Es la capacidad para dar
una respuesta rápida ante algún estímulo
relevante que se presenta de manera
sorpresiva e inesperada esta se relaciona con
el mecanismo de Orientación que es lo primero
que hacemos ante un estímulo inusual (la caída
estruendosa de algún objeto en casa nos hace volcar
rápidamente en dirección del origen del ruido).
Modelos de Atención
1. Modelo de Posner y Petersen
2. Modelo de Broadbent
3. Modelo de Norman y Shallice
4. Modelo de Stuss y Benson
5. Modelo de Mesulam.
1.- Modelo de Posner y Petersen.- La
Atención es un sistema modular compuesto por
Tres Redes: 1) La Red Atencional Posterior o
de Orientación, 2) La Red de Vigilancia o Alerta
y 3) La Red Anterior o de Control Ejecutivo.
Cada una de estas redes estaría encargada de
funciones atencionales distintas y están
asociadas a áreas cerebrales diferentes. La
función más estudiada es la:
Red Atencional Posterior o de Orientación.-
Es la de orientación de la atención hacia un
lugar en el espacio donde aparece un estímulo
potencialmente relevante bien porque posee
propiedades únicas, es novedoso, o porque
aparece de manera abrupta en la escena
visual.
Se encuentra mayor rapidez y precisión cuando
la señal y el estímulo objetivo aparecen en la
misma posición espacial que si aparecen en
distinta posición este efecto de facilitación
parece indicar que al orientar la atención
previamente hacia el lugar del estímulo objetivo
se maximiza la percepción y velocidad de
procesamiento de éste.
Las áreas cerebrales implicadas en esta
función de orientación son:
El Cortex Parietal Posterior, los Colículos
Superiores (Localización) y los Núcleos
Pulvinar y Reticular del Tálamo.
La Red Atencional de Vigilancia y/o Alerta .-
Se encarga de mantener un estado
Preparatorio o de “arousal” general, necesario
Neuropsicología de la atención UPDS
para la detección rápida del estímulo esperado,
Las áreas corticales asociadas a esta función
están lateralizadas al hemisferio cerebral
derecho, en los lóbulos frontales y parietales;
Estos reciben proyecciones del Locus
Coeruleus a través del neurotransmisor
Norepinefrina
La Red Atencional Anterior.- Es la encargada
de ejercer el control voluntario sobre el
procesamiento ante situaciones que requieren
algún tipo de Planificación, desarrollo de
estrategias, resolución de conflicto, o
situaciones que impliquen dar una respuesta
novedosa (como en el juego de ajedres). El área
cerebral implicada en esta función es el Cortex
Frontal.
A pesar de explicar las tres redes como
Independientes tanto anatómica como
funcionalmente las tres redes se comunican
entre sí, Posner y colaboradores proponen la
idea de que la Red de Alerta o Vigiliacia puede
inhibir a la Red Anterior para evitar que
cualquier otra estimulación externa o interna
interfiera con el procesamiento del estímulo que
esperamos, a este estado se le conoce como
Vaciado de Conciencia.
2. Modelo de Broadbent
Plantea que el proceso atencional consta de
dos niveles o procesamientos:
1.Paralelo
2. Selección Serial (Filtro) Solo aquella
información que pase el filtro podrá ser
procesada y almacenada.
Un aspecto destacado de este modelo es:
El proceso selectivo de la Atención se produce
precozmente, antes de la identificación de la
información incluso antes de su tratamiento
semántico. El flujo de información,
percepciones sensoriales, memoria a corto
plazo y memoria a largo plazo, no puede
procesarse toda la información sensorial el filtro
determina que información pasará al canal de
capacidad limitada, El filtro está controlado por
la memoria a largo plazo (las experiencias y
memoria gobiernan el comportamiento).
El modelo de Broadbent destaca la naturaleza
selectiva de la atención, en la que el organismo
es forzado a elegir entre variedad de estímulos
sensoriales competidores que alcanzan los
receptores.
La naturaleza selectiva de la atención necesita
la postulación de alguna forma de mecanismo
de filtraje que permita al organismo realizar
esta operación selectiva.
La probabilidad de que un estímulo sea
seleccionado para pasar a través del filtro,
depende de ciertos atributos físicos del mismo
y también del estado del organismo y sus
experiencias previas.
La información que ha pasado a través del filtro
es transmitida a una parte del sistema que
permita la acumulación en la memoria reciente.
3. Modelo de Norman y Shallice.
Neuropsicología de la atención UPDS
Plantean la existencia de dos Modalidades de
Análisis Perceptivo
1. Procesamiento Automático (Programa de
Arbitraje o Contención) Estructuras
Subcorticales
2. Procesamiento Controlado (denominado
SAS o Sistema Atencional Supervisor) ubicado
en el Lóbulo Prefrontal.
1. Procesamiento Automático.- Actuamos a
través de una serie de esquemas de acción
estos son un conjunto de respuestas asociadas
a un estímulo ambiental específico.
Cuando actúa el SAS?: En situaciones que
involucren corrección de errores,
Situaciones donde la respuesta es nueva y no
está bien aprendida, situaciones que se juzgan
como difíciles o peligrosas, situaciones que
requieren sobreponerse a respuestas
habituales y situaciones que involucren
planificación o toma de decisiones.
5.- Modelo de Stuss y Benson
Plantean 3 Sistemas Neuronales:
1. Sistema Reticular Activador Ascendente que
se relaciona con los Niveles Tónicos de Alerta
2. Proyecciones Talámicas Difusas que se
relacionan con los Cambios Fásicos de Alerta
3. Sistema Fronto-Talámico que está bajo la
influencia del Sistema Reticular Activador
Ascendente.
6.- Modelo De Mesulan
Plantea un modelo de Atención constituido por
cuatro componentes:
1. Sistema Reticular: Encargado del
mantenimiento del nivel de alerta y
vigilancia.
2. Sistema Líbico: Aspectos
motivacionales de la atención.
3. Sistema Frontal: Coordinación de
programas motores (Búsqueda del
estímulo).
4. Sistema Parietal: Representación o
Mapa Sensorial Interno.
Estructuras Neuroanatómicas de la Atención si
bien son muchas las estructuras que participan
en esta Función Cognitiva tan Complicada:
Los procesos más pasivos relacionados con la
Atención Involuntaria se localizan en áreas más
profundas del encéfalo mientras que los
procesos que requieren mayor grado de
selección voluntaria se sitúan en áreas
Corticales. Existe un area localización de
localización funcional de la Atención en los
lóbulos parietales y aunque la atención es una
función Bilateralizada, cada hemisferio estaría
funcionalmente especializado.
El HI ejerce un control unilateral (contralateral)
y el HD un control bilateral, además de regular
el sistema de "arousal" y mantener el estado de
alerta, Parece que el Hemisferio Derecho
mantiene un nivel de alerta óptimo.
Evidencias de la importancia del HD en la
Atención.
Neuropsicología de la atención UPDS
1. Las fibras que conectan la FR con la corteza
cerebral son más densas en el HD.
2. En tareas de discriminación antencional se
activan más las áreas del HD.
3. Las lesiones del HD producen más
alteraciones atencionales.
4. Un cambio en el foco atencional produce
mayora actividad del HD.
5. El HD controla el despertar desde los
núcleos de la FR.
6. Lesiones en el HD producen síndrome
confusional ya que el HD tiene mayor influencia
sobre la FR.
Para entender el significado holístico del
funcionamiento cerebral, Luria propone tres
Unidades Funcionales del cerebro que son
responsables de los distintos niveles de
especificidad de la conducta.
Primera unidad funcional.- Regula el tono y
estado de vigilia. Es fundamental para
organizar la actividad mental y se relaciona con
los núcleos de la Formación Reticular situados
en el Tronco Cerebral y el Tálamo.
Segunda unidad funcional.- Obtiene, Procesa y
Almacena información del mundo exterior. Se
relaciona con el Lóbulo Occipital, Parietal y
Temporal.
Tercera unidad funcional.- Programación,
regulación y verificación de la actividad mental
y de la conducta, participa en el control de las
formas más complejas de la conducta y se
relaciona con el L. Frontal.
Estructuras Neuroanatómicas y teorías de la
Atención.
Teoría Reticular de la atención.- En 1949
Magoun y Moruzzi demostraron con
Estimulación Eléctrica que la activación y la
regulación del Tono Cortical y del Despertarse
se hallaba a nivel subcortical en la
FORMACIÓN RETICULAR que se extiende
desde el bulbo hasta el tálamo).
Lindsley y colb. 1950 encontraron que lesiones
extensas en la FR provocan sueño continuado
en el animal e incluso estado de coma y
muerte.
La estimulación en la FR despierta al animal
dormido o excita e intranquiliza al despierto
además de activar el Tono Cortical tanto Tónico
como Fásico, la FR también actúa en sentido
descendente actuando sobre los sistemas
motor, vegetativos y sensoriales
La estimulación provoca un aumento del tono
muscular y vegetativo que dispone a a la
acción. Los datos acerca del papel activador de
la FR se han ido completando con el papel
regulador del Lóbulo Frontal y el Tálamo.
Sistema Activador Talamico.- Este sistema
representa la continuación funcional de la FR,
ya que ésta proyecta sus fibras sobre este
sistema.
Sistema Talámico de proyección difusa
(STPD).- Este sistema también regula la
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actividad cortical e interviene en la vigilia pero
de distinto modo que la FR. El STPD tiene un
importante papel sincronizador de la actividad
eléctrica del cerebro que se la puede registrar
en el EEG, La estimulación a baja frecuencia
de este sistema provoca a nivel cortical el
mismo tipo de ondas lentas y de alto voltaje
que las inducidas por la FR..
Las lesiones a nivel Talamocortical suprimen la
sincronización del EEG, estudios sobre
estimulación han relacionado al STPD como un
sistema implicado en los diferentes tipos de
Atención.
El estado de Sueño y Despertar están más
relacionados con la FR.
Sistema Límbico.- Consiste en una red de
neuronas que conectan el hipotálamo con la
corteza cerebral y también con otras
estructuras. El sistema límbico es el circuito por
el cual los impulsos y las emociones, como el
hambre, la sed y el deseo de placer, se
traducen en acciones complejas, como la
búsqueda de alimento, el beber agua, o el
cortejar a una pareja, parece estar más
relacionado con una conducta de detección,
exploración y búsqueda, parece relacionarse
con una función más inhibitoria y de
habituación de la atención, mientras que la
Corteza modulando la actividad de la FR se
relaciona más con procesos y actividades
voluntarias.
Ganglios Basales.- Se relacionan con
procesos de Automatismos Motores como
caminar, escribir y la memoria Procedimental.
Hipotálamo.- El Hipotálamo Anterior, está
implicado en los mecanismos de Sueño
se relaciona con el SN Parasimpático, Lesiones
a este nivel producen Insomnio, el Hipotálamo
Posterior está implicado en los mecanismos de
Vigilia se relaciona con el SN Simpático y
lesiones a este nivel producen Somnolencia.
Corteza cerebral.- Los estudios se han
centrado en los LF y Parietal. lesiones en los
LF provocan hiperactividad y distractibilidad,
además de suprimir las ondas lentas del EEG.
Áreas Prefrontales.- Implicado en los
procesos de Planificación y Funciones
Ejecutivas además de control de la atención
sostenida evitando la dispersión, están también
implicadas en la Atención Focalizada y el
control de Movimientos Sacádicos.
Aspectos Químicos de la Vigilia y la
Atención.- Clásicamente han sido los
neurotrasmisores monoaminérgicos:
Noradrenalina y Dopamina los que se han
relacionado con el despertar, las lesiones en el
Locus Ceruleus provocan sueño, los fármacos
agonistas de la Adrenalina y la Dopamina como
la cocaína, anfetaminas, nicotina, los
psicoestimulantes como la cafeína facilitan el
procesamiento de la información y disminuye
los tiempos de reacción. Otros
Neurotrasmisores importantes en la Atención y
Vigilia son la Acetilcolina y la Serotonina.
Neuropsicología de la atención UPDS
Hormonas y atención.- Las oscilaciones de
corticoides se han asociado con cambios de los
niveles de atención, los mayores niveles se
encuentran de madrugada antes de despertar y
los niveles más bajos a última hora de la tarde.
Born y col. 1987 encontraron que el aumento
de los niveles de glucocorticoides en el plasma
sanguíneo aumenta los umbrales de detección
de señales.
Técnicas psicofisiológicas.
Estudios de neuroimagenes.- Las primeras
investigaciones realizadas en monos pusieron
ya en evidencia la participación de las áreas
parietales en la fijación de la atención visual.
Efectivamente, como lo hemos estudiado en el
presente paper sabemos que el lóbulo parietal
está implicado en la representación espacial de
la localización de los estimulos y en control
voluntario de la orientación espacial.
Estudios de neuroimagen realizados con el
PET sobre la atención selectiva indican la
participación de las siguientes estructuras
cerebrales:
Núcleo pulvinar del tálamo.
Corteza de la ínsula.
Corteza frontal.
Núcleos del cíngulo anterior.
Corteza parietal posterior y
Núcleos basales.
De estas estructuras, sabemos que la corteza
parietal y el pulvinar están implicados en la
orientación de la atención. También sabemos
que cuando existen lesiones/disfunciones del
parietal posterior, del mesencéfalo y del tálamo
se van a presentar dificultades para prestar
atención a los estímulos presentados
contralateralmente. A este fenómeno
neuropatológico o deficitario se le denomina
inatención contralateral.
Conjuntamente con estas investigaciones de
neuroimagen, se ha realizado otras bioquímicas
y que vienen a confirmar a los hallazgos de las
primeras. Así tenemos que:
Si inyectamos bicuculina, antagonista del
neurotransmisor inhibidor GABA, en el pulvinar
se sabe que facilita la atención al estímulo
presentado contralateralmente.
Por el contrario, si inyectamos muscinol,
agonista del neurotransmisor inhibidor GABA el
el pulvinar, se dificulta la desviación de la
atención al estímulo contralateral.
Sabemos por lesiones cerebrales
experimentales que en la orientación atencional
participan el conjunto de las estructuras
mencionadas anteriormente.
Estudios psicofisiologicos.-
Antiguamente se llegó a afirmar que la cantidad
de actividad beta en el EEG era un indicador
fiable del estado de alerta del sujeto. Sin
embargo, sabemos que no es un indicador
fiable y, aún menos, especifico del nivel de
vigilancia ni atencional del sujeto. Fue con la
aplicación generalizada de los potenciales
Neuropsicología de la atención UPDS
evocados y con su depuración electrofisiológica
a través de procedimientos informáticos y
algoritmos matemáticos, como se ha ido
perfilando un nuevo procedimiento para evaluar
la atención. Sin embargo, los potenciales
evocados, aunque nos informan bien de la
variable temporal del procesamiento, no nos
indican de forma fiable la localización cerebral
en donde se procesa.
La atención puede evaluarse a través de los
potenciales evocados visuales (atención visual)
o a través de los auditivos (atención auditiva).
Estos potenciales no son más que la
representación gráfica de la actividad eléctrica
cerebral ocasionada por el procesamiento de
un estímulo. Cuando este procesamiento
produce una inflexión negativa se le llama N
acompañada de un número que no indica el
tiempo en milisegundos. Cuando es positiva se
indica con la letra P.