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miércoles, 26 de octubre de 2011

COGNICIÓN Y VISIÓN VII - MEMORIA OPERATIVA


En este capítulo veremos cómo el cerebro procesa la información que aportan nuestros sentidos y que es necesaria para las tareas que realizamos continuamente. Los datos se agrupan y combinan  en un “almacén” para ser  utilizados inmediatamente en otros procesos mentales, es la Memoria Operativa,  donde la visión vuelve a tener un papel fundamental.
Memoria a Corto Plazo
Relación entre la memoria a corto plazo y a largo plazo
El Bucle Fonológico
El Bloc Visuespacial
El Ejecutivo Central
Función de la corteza Prefrontal
El Buffer Episódico

MEMORIA A CORTO PLAZO.
La memoria operativa es un almacén a corto plazo en el que se retiene información para utilizarla de forma casi inmediata, como cuando miramos un número de teléfono y lo memorizamos unos segundos para marcarlo seguidamente. Parece que no hay duda en la existencia de una relación entre memoria operativa y capacidad cognitiva.

La memoria suele compararse a un ordenado, en él hay una memoria a largo plazo, la que se almacena en el disco duro y una memoria de acceso aleatorio o  RAM que representaría nuestra memoria operativa. La información del disco duro es estable y permanente y para su utilización debemos recuperarla cargándola en la RAM. La RAM se borra y se pone a cero en el momento que ha terminado la tarea ejecutada por un programa. Cuanto mayor sea la capacidad de la RAM, más posibilidades de utilizar programas más complejos. De la misma forma, cuanto más capacidad de retención tenga nuestra memoria operativa, más posibilidades de mejorar muchos aspectos de nuestro rendimiento en la vida diaria.

Miller (1956) fue el primero que postulo que el ser humano tiene una capacidad limitada en el número de unidades que puede manejar de forma simultánea, es decir, su capacidad de memoria operativa estaba entorno a siete unidades, más-menos dos. Haz la prueba con esta serie numérica y mira hasta dónde llegas, seguramente no superaras la penúltima línea.        

   

Posteriormente, el propio Miller señalo que la capacidad de almacenamiento a corto plazo, dependía de factores relacionados con la capacidad de agrupamiento, algo que difería según fueran palabras, números, etc. 

Una idea básica que se obtuvo con los estudios de la memoria operativa, es que la información solo se podría disponer  por un periodo muy breve de tiempo si no se repetía mentalmente. En estas primeras fases del estudio de la memoria a corto plazo, se observó que había otro tipo de memoria de muy corta duración, la llamada memoria sensorial, que sirve para guardar una representación perceptiva de un estímulo por un espacio de tiempo de tan solo cien milisegundos  tras la extinción  de la señal sensorial. Estudios posteriores demostraron que no se trataba tanto de un decaimiento pasivo de la información, sino de un fenómeno de interferencia, similar a lo que vimos en el caso de la memoria a largo plazo. 

RELACIÓN ENTRE LA MEMORIA A CORTO Y A LARGO PLAZO.
Richard Atkinson y Richard Shiffrin (1968) fueron los primeros en dar una versión aceptable entre la relación de ambos tipos de memoria. La función de la memoria a corto plazo es proporcionar un medio de controlar y mejorar, mediante estrategias de ensayo y codificación (como la agrupación), la memoria a largo plazo, es lo que se conoce como modelo modal.

La idea actual es que la memoria a corto plazo, con un carisma más pasivo, se ha trasformado o ha adquirido un carácter más dinámico, por ello el cambio de nombre a memoria operativa, que capta mejor la idea de almacenamiento temporal que aporta un espacio operativo útil en el cual se realizan actividades cognitivas complejas. Se pensaba que el modelo modal era de tipo secuencial, la información pasaría  por la memoria a corto plazo antes de ingresar en la memoria a largo plazo, pero los datos de las investigaciones contradecían este hecho. Pacientes con daño en los lóbulos temporales, base de la memoria a corto plazo, podían incorporar nueva información en la memoria a largo plazo casi de una forma normal.

El concepto dinámico de memoria operativa se debe a Baddeley y Hitch, basado en un sistema que consta de, dos almacenes a corto plazo  y un sistema de control. El almacén a corto plazo ya no es un sistema de paso, en él se permiten actividades cognitivas complejas que requieren integración, coordinación y manipulación de múltiples bits de información representada mentalmente. En este modelo se incorpora un sistema de control o ejecutivo central que rige la expulsión y retirada de información del almacenamiento a corto plazo. También se proponen dos buffers de almacenamiento, uno de información verbal (bucle fonológico) y otro de información visuespacial (bloc de notas visuespacial). Son almacenes independientes,  lo cual permite mayor flexibilidad en el almacenamiento de la memoria así, cuando un almacén empieza a declinar, todavía se puede utilizar el otro. La presencia del ejecutivo central explica que la información de uno y otro almacén, aunque independientes, se puede coordinar y transferir de uno a otro almacén.

EL BUCLE FONOLÓGICO.
Si le decimos a un individuo que lea una serie de siete números, seguro que los irá diciendo en voz baja, para sí mismo, intentando escucharlos con el “oído de la mente”, este escucharse interior es la base del bucle fonológico (Baddeley 1986). Cuando se codifica la información verbal presentada visualmente, la información se trasforma en un código basado en el sonido o código auditivo-fonológico, es como un eco que persiste brevemente tras desvanecerse. Para que no se extinga se requiere refrescar la información, repetirla, y es aquí donde aparece el concepto de bucle. La repetición o ensayo articulatorio permite guardar la información en el almacén fonológico. 

La capacidad del almacén fonológico depende de diversos factores y quizás uno de los más significativos es la longitud de las palabras o más concretamente, lo que se tarda en pronunciarlas, más que el número de silabas en sí mismo. Cuanto más tiempo lleve ensayar un conjunto de elementos  en la memoria operativa, mayor probabilidad de que estos elementos se eliminen del almacén fonológico. 

Un aspecto que interesaba dilucidar era si se podían separar las regiones relacionadas con el almacenamiento fonológico (área temporal izquierda inferior) y aquellas que intervienen en el ensayo  mental (corteza frontal izquierda). Los estudios de neuroimagen sugieren que sí era posible separar estos dos componentes en la memoria operativa verbal. 

La cuestión princeps era, cuál es la verdadera función del bucle fonológico en la cognición. Parece lógico pensar que este bucle jugaría un papel importante en el lenguaje, básicamente por estar tan integrado en los sistemas de producción y comprensión del lenguaje. El bucle fonológico y con ello la memoria operativa, no sería fundamental para la comprensión de una lengua conocida, pero sí se muestra necesario  para el aprendizaje de una nueva lengua (la repetición interna se muestra muy efectiva en el proceso de aprendizaje).

EL BLOC DE NOTAS VISUESPACIAL.
Si nos piden que recordemos un sitio, una habitación diferente a la que nos encontramos ahora, por ejemplo nuestro despacho, es muy probable que cerremos los ojos y visualicemos la habitación, empezando por la puerta y recorriendo las paredes en sentido de las agujas del reloj, mirando con el “ojo de la mente”. Si hemos hecho esto, acabamos de implicar a nuestro bloc visuespacial.

Es interesante destacar que cuando utilizamos el ojo de la mente, la navegación es espacial, tenemos la experiencia subjetiva de mover el ojo de la mente de una localización espacial a otra, lo cual sugiere la posibilidad de que la memoria operativa visuespacial depende de sistemas cerebrales que planifican los movimientos de los ojos y de otras partes del cuerpo. Esto sería un elemento básico para entender el “ensayo mental espacial”, como cuando intentamos visualizar el trazado de una pista de esquí o el golpe de revés en el tenis. En estos casos, cuando visualizamos mentalmente, se están activando las mismas áreas cerebrales que cuando ejecutamos la acción incluidas las áreas motoras que activan los músculos. Los estudios con neuroimagen muestran que la memoria operativa visuespacial utiliza las mismas áreas que la atención espacial selectiva, es decir, la corteza frontal y parietal del hemisferio derecho así como las áreas visuales contralaterales a la localización espacial en la memoria operativa, siguiendo la organización cruzada de esas regiones cerebrales.

La información procesada en el bloc visuespacial es de dos tipos, espacial y visual, como la habitación antes mencionada o la cara de un amigo. Parece que se pueden requerir diferentes tipos de códigos para retener esos dos tipos de información no verbal  en el bloc visuespacial,  tendríamos la habilidad de realizar un zoom de acercamiento  de imágenes acentuando ciertas características o descomponer objetos en sus partes constituyentes y transformarlos (podemos imaginar la cara de un amigo, como se vería afeitado o con barba). Esto implica que la memoria operativa visuespacial debe estar compuesta por dos sistemas distintos, uno para retener representaciones de los objetos visuales y otro sistema para retener los espacios. 

Habría una distinción entre procesamiento de objetos y procesamiento espacial, coincidiendo con la diferenciación que tenemos en el sistema visual, vías ventral del qué  y la vía dorsal del dónde. Esto lo vemos en neuroimagenes, se activa la región dorsal de la corteza prefrontal en tareas que involucran la memoria operativa espacial, mientras que se activan las áreas prefrontales ventrales durante la actividad de la memoria operativa de objetos.

EL EJECUTIVO CENTRAL.
Esta parte del modelo de memoria operativa, (1) determina cuando la información se guarda en los buffers de almacenamiento, (2) determina qué buffer se selecciona para almacenarla, fonológico para la información verbal o bloc visuespacial para la información visual, (3) integra y coordina la información entre los dos buffers y, (4) proporciona un mecanismo mediante el cual la información que se mantiene en los buffers se puede inspeccionar, transformar y manipular cognitivamente de cualquier otra manera. Todas estas funciones dependen del control y la distribución de la atención que realiza el ejecutivo central. Determina cómo emplear los recursos cognitivos y cómo suprimir la información  improcedente que podría consumir dichos recursos.

Uno de los aspectos que sigue ofreciendo dudas es la relación entre memoria operativa y memoria a largo plazo y, más que diferencias basadas en sistemas cerebrales estructuralmente distintos, sería más bien en términos de los mecanismos mediante los que se retiene la información. Para su almacenamiento a corto plazo, la información se retiene como una actividad neural sostenida, mientras que en el almacenamiento a largo plazo será diferente.

FUNCIÓN DE LA CORTEZA PREFRONTAL
Parece que la corteza prefrontal juega un papel especial en mantener la información de forma activa. Los estudios de neuroimagen hacen pensar que en el cerebro debe haber regiones especializadas no solo en cuanto al tipo de material que se está almacenando en la memoria operativa, sino también en cuanto a los diferentes modos de almacenar la información. La corteza prefrontal estaría especializada en mantener la información durante los intervalos más largos o frente a una distracción, mientras que los sistemas temporales o los parietales, podrían tener diferentes mecanismos para mantener la información durante los intervalos más cortos.

Estudios con pacientes y lesiones específicas sugieren que la corteza prefrontal, además de su participación en la memoria a corto plazo, estaría más involucrada con el ejecutivo central, en la coordinación de tareas dobles o en el manejo de la información en la memoria operativa. Esto pone de manifiesto que el ejecutivo central y los buffers de almacenamiento no son elementos totalmente separados y que estos últimos no son gregarios del ejecutivo central. Todo hace pensar que en la región prefrontal se llevan a cabo tareas de almacenamiento y control.

Hay autores que estarían más a favor de esta función  de la corteza prefrontal, en su papel de mantener la información relativa a un objetivo (almacenamiento) y a una influencia de arriba abajo que coordina la percepción, la atención y la acción para alcanzar ese objetivo (control). La información almacenada en la corteza prefrontal puede aportar un contexto que ayude a interpretar situaciones ambiguas y  responder a ellas.


EL BUFFER EPISÓDICO.
El propio Baddeley modifico su modelo en el 2000 añadiendo un tercer buffer que denominó “buffer episódico”  (figura), al que considera como un sistema que puede servir tanto de almacén auxiliar,  cuando los principales están sobrecargados o alterados, como un lugar en el que integrar diversos tipos de información, como contenidos verbales y espaciales dentro de la memoria operativa. También utilizaría este buffer como un sitio donde se pueden almacenar las memorias a corto plazo de información compleja, como sucesos o episodios con dimensión temporal.

  • Diagrama de flujo entre Memória Operativa y Memória Episódica a Largo Plazo según Baddeley (2000)

Para otros autores, incluso el mismo Baddeley lo apoya en una publicación del 2003, el buffer episódico estaría más cerca del ejecutivo central que de ser un componente específico del sistema de almacenamiento.

Sigue quedando pendiente la pregunta sobre,  ¿por qué existe tanta diferencia en la memoria operativa entre los individuos?. Si todo parecía situar esta memoria en la capacidad de retener unidades en un número muy constante, siete, más-memos dos, qué hay en la memoria operativa que se nos escapa. Actualmente se tiende a pensar que más que esa capacidad de cantidad, lo que realmente es importante sería la capacidad de mantener activamente la información de interés para conseguir un determinado objetivo haciendo frente a las interferencias. Esta definición explicaría una inteligencia fluida y las capacidades cognitivas y se llevaría a cabo en la corteza prefrontal.

En el próximo capítulo seguiremos con lo que se denomina el Ejecutivo Central, para conocer de qué forma se controla la conducta y la cognición desde los lóbulos frontales, dónde aparecen los principios morales y éticos.

lunes, 17 de octubre de 2011

COGNICIÓN Y VISIÓN VI. CODIFICACIÓN Y RECUPERACIÓN DE LA MEMORIA A LARGO PLAZO II.

En este capítulo trataremos la recuperación de la memoria a largo plazo, en sus formas episódica y no declarativa, veremos su base anátomo-fisiológica,  cómo se produce y cómo se altera, los fenómenos de interferencia, competencia y  olvido, tan frecuentes en nuestro entorno y que muchas veces no sabemos explicarnos. 
     Recuperación de la memoria
     Claves de recuperación
     El olvido
     Sistemas de memoria no declarativa.

RECUPERACIÓN DE LA MEMORIA.
El fenómeno de  “recuperación”  es lo que produce la experiencia subjetiva de recordar conscientemente el pasado. La recuperación episódica supone una serie de procesos que se dan, básicamente,  en dos regiones anatómicas del cerebro,   (1) Lóbulo temporal medial, que sustentan la conclusión de modelos y (2) Lóbulo frontal,  que sustentan los mecanismos de recuperación estratégica.

La recuperación  episódica es un eficaz fenómeno cognitivo que trasforma nuestro estado mental actual, de modo que el presente contacta con el pasado y restaura aspectos de este. Una primera cuestión será el preguntarse,  cómo actúa una clave de recuperación, por ejemplo el aspecto de una cara, para recuperar detalles del pasado. Las memorias episódicas se codifican ligando las diversas características de un estímulo o acontecimiento en una representación integral, es una combinación de características relacionadas. Este hecho de multicaracterística explica porque ante un estímulo parcial, una de esas características, actúe como una clave que dispara la recuperación de las otras características que constituían la representación integral. Tenemos acceso a la memoria incluso con una cantidad limitada de información. Es lo que denominamos “Conclusión de modelos” (Nakazawa 2002).

Cuando la memoria episódica no está todavía consolidada, la recuperación se realiza en los lóbulos temporales mediales. Se produce un camino inverso al que siguió el proceso de codificación, es lo que se conoce como “recapitulación”. Las claves llegan al hipocampo y de aquí se proyectan a las zonas corticales donde llegaban los inputs a partir de los cuales se generaba una memoria integral. En el hipocampo la clave provoca la conclusión del modelo y de allí se proyecta de vuelta a las áreas corticales y representa de nuevo la pauta de activación  que se dio durante la codificación. Se recupera una “copia” de la información que estaba presente durante la codificación, aunque no sea una copia idéntica.

Analizando pacientes con patología cerebral selectiva, se vio que el lóbulo frontal también jugaba un papel importante en la recuperación. Los lóbulos frontales contribuyen elaborando un plan para la selección de claves que se van a utilizar para sondear la memoria.  Además, cuando se intenta recordar detalles de una experiencia pasada, se activan las regiones frontales del hemisferio izquierdo,  asociadas con la elaboración semántica. En esta región también se realiza la discriminación competitiva con otros recuerdos que pueden interferir con lo que tratamos de evocar y que son una de las causas del olvido. Por último,  los lóbulos frontales son importantes para evaluar y supervisar la información recuperada, permitiendo la toma de decisiones basado en la cantidad y calidad de lo que se ha recordado.

CLAVES DE RECUPERACIÓN.
La recuperación depende de la clave. La recuperación se estimula por pistas y claves procedentes del medio externo y del interno. Sabemos que en muchos casos de olvido no fue debido a que se hubiera borrado la información, sino que el origen está en que no se dieron las claves apropiadas. El contexto suele aportar calves muy sólidas. Cuando volvemos al pueblo donde vivíamos de pequeños, cualquier detalle que vemos nos evoca recuerdos muy ricos, mucho más fuertes que si estamos en la habitación de nuestra ciudad actual e intentamos recordar nuestra infancia en el pueblo. Esto es lo que se denomina “efecto dependiente del contexto” y apoya la idea que teníamos de que cuando se codifica una representación, el entorno se ligaba con la acción u objeto que estamos fijando en la memoria, de forma que si posteriormente  entramos en contacto con ese entorno  o similares, cualquier detalle pueden actuar como clave, trayendo a nuestra conciencia aquel recuerdo con muchos de los detalles que se codificaron en ese momento. 

De la misma manera, el estado interno actúa como parte del contexto, de forma que en un estado interno determinado en el que se codifico cierta información,  ésta se recupera con mayor facilidad cuando se da ese mismo estado interno. 

Junto al olvido, ligado con la recuperación, un hecho que ha motivado múltiples estudios, es el de los recuerdos erróneos o distorsionados. Se han descrito tres situaciones básicas para explicarlo: el sesgo, la atribución errónea y la sugestión.

Los errores de sesgo se han relacionado con la base cultural de cada persona. Sus creencias y conocimientos así como hábitos de vida, condicionan la información recuperada de la memoria, tendiendo a modificar parte de esa información respecto a cuándo fue codificada, es lo que denominamos “sesgo de creencia”

El falso reconocimiento tiene lugar cuando nos llega un estímulo que, pese a no tener conocimiento previo de él, es semántica o perceptualmente similar a estímulos previamente conocidos. Si nos piden recordar una lista de palabras de productos utilizados en pastelería y se nos pregunta después si estaba la palabra dulce, que no figuraba en esa lista, la mayoría de encuestados dice que sí figuraba en la lista. Esto se debe a que la palabra dulce tiene semejanza semántica con las otras palabras utilizadas en el contexto de pastelería. Dulce es un estímulo coherente con lo esencial de nuestras experiencias pasadas y por ello puede producir un falso recuerdo  o una falsa sensación de familiaridad. Los estudios de neuroimagen muestran que en el falso reconocimiento,  se activan áreas temporales mediales y del hipocampo pero, de forma algo diferente a como se dan en la recuperación de memoria.

La sugestión nos lleva a recuerdos falsos de un acontecimiento original conforme a una información falsa. Mediante preguntas en el proceso de recuperación podemos inducir errores en lo recordado. Esto  tiene una gran importancia en la investigación criminal,  en los juicios,  cuando se le pide a un testigo que recuerde algo, mediante nuestras preguntas podemos llegar a inducir que ese testigo incluya en su recuerdo cosas que no estaban en la escena original. Esto se puede conseguir si al interrogar se incluyen falsedades, de forma que mientras el interrogado escucha, las va fijando en su representación ya codificad así, posteriormente, aparecerán como “ciertas” en la fase de recuperación, cuando volvamos a esa escena y  preguntemos sobre esos hechos.  

Admitir información errónea se debe a que cuando recordamos algo, nunca tenemos un representación idéntica a lo que se codificó, sabemos que esto es así y por ello no somos demasiado críticos a la hora de incorporar a esa representación elementos falsos que encajan con el resto de la representación recuperada. 

EL OLVIDO.
En un trabajo clásico, Hermann Ebbinhaus observó como la memoria  de estímulos y acontecimientos codificados, cambia según aumente el “tiempo de retención”, el tiempo que trascurre entre la codificación y la recuperación era un factor determinante, algo que se admitió como tal durante mucho tiempo pero que luego se ha visto que no es exactamente así. 

Los estudios posteriores demuestran que el tiempo entre codificación y recuperación,  por sí solo, no explica correctamente el olvido, debe darse algún proceso que lo determine. Una de las hipótesis que más se han barajado es la de la competencia o “teorías de interferencia”, donde una clave se liga a una serie de representaciones diferentes  que entrarían en competencia durante la recuperación, produciendo interferencia y distorsionando el recuerdo o llevando al olvido, en la medida que esa clave no ha sido suficientemente efectiva para recuperar esa información que tenemos en nuestro archivo de memoria.

Ejemplos de interferencia los tenemos a diario. Utilizamos una cuenta de email mucho tiempo y luego la cambiamos por otra pero,  en un momento determinado,  después de largo tiempo, queremos recordar la primera y, ya no  podemos. La nueva cuenta interfiere con el recuerdo de la primera, es lo que denominamos “interferencia retroactivia”. También puede darse en el sentido inverso, algo anterior interfiere con información más reciente, es la “interferencia proactiva”.

La memoria es asociativa : la codificación supone la formación de asociaciones entre diferentes representaciones mentales, tal como ocurre al ligar el concepto de password con una secuencia particular de caracteres. La recuperación supone un modelo de conclusión: la presentación de una clave de recuperación, por ejemplo, la solicitud del password que aparece en la pantalla del ordenador, reactiva la representación asociada, la secuencia correcta de caracteres de cada uno. Dados los principios fundamentales de ligamiento y la dependencia de claves de la conclusión de modelos, queda claro que la interferencia  puede llevar al olvido a través de una serie de mecanismos, básicamente dos, el bloqueo y la supresión. 

El olvido puede deberse al “bloqueo” de una representación de memoria, esto es, a la obstrucción que puede ocurrir cuando múltiples asociaciones están a su vez asociadas con una clave  y una de esas representaciones es más fuerte que las otras, lo cual impide la recuperación de la información objetivo. La asociación más fuerte entre una clave y una representación impide que se recupere otras asociaciones más débiles entre esa misma clave y otras representaciones. Si lo que queremos recordar es una de esas asociaciones más débiles, siempre aparece la asociación más fuerte que, en ese caso no es lo que queremos recordar. Se produce un bloqueo.

Para conseguir el desbloqueo de una representación débil, se debe presentar una clave de recuperación más efectiva, una que este asociada más fuertemente con ella.

Otra forma de olvido es lo que se denomina “supresión”, en la que la recuperación activa de un recuerdo debilita la recuperación de otro recuerdo. Al memorizar el nuevo correo electrónico estamos suprimiendo el anterior, para que no compita e interfiera con el nuevo que es el que nos interesa ahora. En el caso de la supresión, la recuperación es más compleja que en el caso del bloqueo.

SISTEMAS DE MEMORIA NO DECLARATIVA.
La memoria no declarativa o implícita no tiene recuerdos, funciona fuera de la consciencia. La recuperación de la memoria no declarativa se expresa en los cambios de conducta que pueden inducir. Este tipo de memoria es la  base de formas de aprendizaje mecánico (hábitos), como la  habilidad de montar en bicicleta, que son cualitativamente distintos y funcionalmente independientes de la memoria declarativa. La memoria no declarativa no está involucrada en los lóbulos temporales mediales, por ello pacientes con alteraciones en estas zonas del cerebro pueden tener una amnesia de memoria declarativa pero pueden conservar habilidades motoras como la de pintar o, incluso, tener capacidad para aprender a pintar. Esto lo vemos con frecuencia en algunas fases de la enfermedad de Alzheimer.

En el estudio de la memoria no declarativa,  cobra especial importancia el fenómeno de priming (activación),  que nos permite disponer más fácilmente de estímulos y acontecimientos que hemos conocido previamente. La presencia de una cara o el escuchar una palabra, puede ocasionar una alteración no consciente de nuestra respuesta posterior a dicho estimulo  o a otro relacionado. Estos cambios comportamentales pueden incluir un aumento de la velocidad de la respuesta, de la exactitud de esa respuesta o un sesgo de la naturaleza de ésta. Un ejemplo clásico de priming es el que se utiliza en el laboratorio. Se proyecta una lista de palabras durante un tiempo muy corto, 34 milisegundos, y luego se pide al sujeto experimental que trate de identificarlas. Lo que suele ocurrir es que recuerda un número muy pequeño de palabras pero, si antes de presentar la lista se proyecta una palabra de prueba dentro de otra lista, es muy probable que sí se identifique esa palabra en la segunda lista.

Existen diversas formas de priming, destacando dos categorías, priming perceptivo y priming conceptual. El primero conduce a un aumento de la capacidad de distinguir un estímulo y, el segundo facilita el procesamiento del significado de un estímulo o aumenta el acceso a un concepto.

El priming perceptivo, como el ejemplo anterior de la lista de palabras, sigue funcionando en los pacientes con lesiones en los lóbulos temporales mediales, con fallo en la memoria declarativa, esto hace pensar que este tipo de priming deriva del aprendizaje que ocurre en las regiones de corteza sensitiva, como la occipital en el caso de utilizar el canal visual.

El priming conceptual es el que se utiliza en la adquisición de habilidades. Para adquirir una habilidad se han propuesto tres etapas (Fitts y Posner 1967). La primera fase es la cognitiva, en la cual el conocimiento se representa de forma declarativa, frecuentemente según un código verbal y con requerimiento de un alto nivel de atención, como cuando aprendemos a esquiar, debemos seguir una serie de instrucciones y prestar mucha atención a los movimientos que hacemos, de lo contrario nos caemos. Con la práctica pasamos a una segunda etapa, la asociativa, en la que el código verbal es menos importante y cuentan más los estímulos motores y asociaciones nemónicas. Ahora ya estamos asimilando las sensaciones de deslizarnos por la pista, los apoyos, la posición de los esquís, etc. Finalmente llegamos a la etapa de autonomía, en la que la conducta se ejecuta de forma muy rápida, casi automática, requiriendo poca atención y, si practicamos mucho podemos llegar al nivel de la foto.



La adquisición de habilidades depende en parte de los núcleos basales, cerebelo y otras regiones corticales. La importancia de los núcleos basales se puso de manifiesto con los pacientes afectos de Parkinson en los que se alteran estos núcleos. En estos pacientes se mantiene el fenómeno de priming pero se altera el aprendizaje o mantenimiento de habilidades relacionadas con la memoria declarativa. La neuroimagen revela alteraciones en la activación del caudado y el putamen.

En el próximo capítulo trataremos la otra forma de memoria, la memoria operativa, la que retenemos brevemente para utilizarla de forma inmediata.

lunes, 10 de octubre de 2011

COGNICIÓN Y VISIÓN V. CODIFICACIÓN Y RECUPERACIÓN DE LA MEMORIA A LARGO PLAZO I

Visión y memoria son dos procesos muy relacionados. La representación mental tiene un alto componente visual pero la imagen que construimos y que almacenaremos en nuestra memoria, se relaciona también con la atención, el significado semántico y las emociones, es decir,  “cada uno ve su propia realidad”, algo que se hace patente al comprobar las  diferencias en las imágenes recordadas de la misma escena para distintos observadores. En este capítulo trataremos:
 
Concepto de memoria a largo plazo.
Memoria Episódicia.
Codificación y consolidación episódica

“La memoria es una forma de inmortalizar el pasado” (Emilio Lledó). La memoria se basa en un conjunto de procesos mediante los cuales la información se codifica, se consolida y se recupera. Aquella información, fruto de las experiencias que persisten a lo largo del tiempo, es lo  que denominamos memoria a largo plazo. Este tipo de memoria puede ser consciente o inconsciente, influyendo en nuestro pensamiento y en nuestra conducta presente  así las experiencias del pasado actúan en el presente pero de una forma no consciente.

Dentro de la memoria a largo plazo, distinguimos entre modalidades declarativas y no declarativas. Las primeras, también conocidas como explicitas, se refieren a la memoria, a largo plazo, de aquello que podemos recordar de forma consciente y  que podemos describir o declarar a otras personas (ideas y acontecimientos). En este apartado se incluyen la memoria episódica (memoria de acontecimientos del pasado personal)  y la memoria semántica (conocimiento general relativo a objetos del entorno y su significado). La memoria declarativa, tanto la episódica como la semántica, dependen del buen funcionamiento de los lóbulos temporales mediales.

La memoria no declarativa o implícita, alude a formas no conscientes de memoria a largo plazo, que se manifiestan como un cambio de conducta sin que haya un recuerdo consciente. Este tipo de memoria no se elabora en el lóbulo temporal, lo hace en diferentes regiones del cerebro (figura).






MEMORIA EPISÓDICA.
En el recuerdo de episodios, memoria episódica, cabe una primera pregunta, ¿qué es lo que determina que una experiencia sea recordada o se olvide con el paso del tiempo ?. Para contestar debemos repasar los tres elementos básicos que definen a la memoria: codificación, consolidación y recuperación. 

En la fase de codificación la información se trasforma en una representación mental que registra algunos aspectos de la experiencia actual. En la línea de contestar a la pregunta inicial, cabe buscar qué es lo que fortalece el proceso de codificación. Básicamente podemos citar dos factores, el grado de atención sobre la información y el grado en que profundizamos en su significado (elaboración). La elaboración implica interpretar la información, relacionarla con otras informaciones y reflexionar sobre ella. Los lóbulos temporales mediales juegan un papel importante en la codificación episódica. Los lóbulos frontales también juegan un papel importante, contribuyen  a la atención y a la elaboración de la información, elementos que favorecen  la codificación.

Cuando la atención está dividida, la codificación es más débil y probablemente los intentos posteriores de recuerdo serán peores. Los estudios de nueroimagen demuestran que los patrones neurales de codificación en atención plena son diferentes a cuando se realizan con atención dividida. En la atención plena  se activaban de forma significativa áreas del lóbulo frontal izquierdo. Se ha visto que, aunque el intento de codificar puede motivar la atención, el intento o propósito per se, no es absolutamente necesario para que la codificación sea efectiva. La codificación es una consecuencia  inmediata del hecho de atender a un estímulo y luego procesarlo y, lo que de verdad influye en la eficacia de la codificación,  es el modo en el que se procesa el estímulo, no la razón por la que se realizó el procesamiento.

Para explicar esto tenemos la teoría de los niveles de procesamiento (Craik y Tulving, 1975),  que se basa en el hecho de que hay diversos aspectos  de un estímulo dado que pueden atenderse y procesarse. La codificación sería  un subproducto del procesamiento del estímulo. Diferentes aspectos del procesamiento del estímulo corresponden a diferentes niveles de análisis que van desde un nivel poco profundo o superficial de análisis perceptivo,  a un nivel profundo de análisis semántico (basado en el significado), que relaciona de forma activa la información aferente con el conocimiento ya almacenado en la memoria. Conforme a esta teoría, la eficacia de la codificación depende en gran medida,  del nivel de procesamiento al que se somete a un estímulo. A mayor profundidad, más fuerte la representación y mayor probabilidad de que se recuerde el estímulo.

La memoria episódica se beneficia claramente de la elaboración del significado de un estímulo o un acontecimiento,  en el momento en que se conoce, en el que llega el estímulo. Recordaremos mejor a una persona que en el momento de conocerla no sólo nos fijamos en sus rasgos, como la cara o forma de vestir, sino en aspectos como, le gusta nuestra casa o tiene la misma inclinación política, es decir con otras informaciones que ya tenemos en la memoria e iremos compartiendo con esa persona (estímulo), durante la conversación. Es de destacar que se va produciendo un “aprendizaje”, no dirigido o intencionado a algo en particular, es un aprendizaje accidental que relaciona información nueva con la que ya teníamos (significado). Esto explica que recordemos cosas con un alto grado de precisión, incluso en casos en que no le prestamos mucha atención en el momento de la experiencia y a pesar de ello, se codifico de una forma fuerte esa información (veremos como el componente emocional juega un papel fundamental en la consolidación).

La codificación y elaboración va ligada a la recuperación, estableciéndose un bucle de retroalimentación. Si la recuperación exige recobrar detalles semánticos de una experiencia pasada, entonces el procesamiento de la codificación de la información semántica será más eficaz. De la misma forma,  si la recuperación exige recobrar detalles perceptivos, entonces el procesamiento perceptivo en la codificación será más eficaz. Este principio de que el procesamiento en la codificación es más efectivo en la medida en que dicho procesamiento se solape con el procesamiento que ha de realizarse en la recuperación, se conoce como “Procesamiento apropiado de transferencia” (Morris 1977). Con esto se ponía de manifiesto que el nivel de procesamiento era importante pero todavía lo era más el solapamiento entre las características  atendidas y procesadas durante la codificación y las buscadas durante la recuperación. Nuestra capacidad de recordar un estímulo depende de la semejanza entre el modo en el que se procesa el estímulo durante la codificación y el modo en el que se procesa durante el examen (recuperación).

Volviendo a la atención, está es importante en el proceso de aprendizaje y recuerdo, no per se,  sino en la medida que estimula la elaboración en un plano profundo de significado (lóbulo frontal izquierdo). El lóbulo frontal izquierdo sustentaría la codificación de palabras mientras que el lóbulo frontal derecho, la codificación de estímulos no verbales, interactuando con el lóbulo temporal medial en el proceso de aprendizaje.

Dentro del proceso de codificación hay dos situaciones que son claves para mejorar la eficacia: la generación y el espaciamiento. El término generación no indica creación sino aprendizaje activo frente al pasivo. Describe el fenómeno de que es más probable recordar la información que uno mismo ha recuperado o generado (durante el estudio), que la información que simplemente se recibe y se intenta memorizar así, es más probable que recordemos los 12 pares craneales con fichas que nos hemos elaborado nosotros mismos que  si los estudiamos directamente de una lista de un libro. Hemos generado un mecanismo de aprendizaje o memorización, es algo activo, es decir, requiere elaboración y atención, los dos elementos que anteriormente hemos dicho que mejoran la eficacia de la codificación. Otro punto a favor es que en el proceso generativo se activa el lóbulo frontal izquierdo.

El espaciamiento fue propuesto inicialmente por Ebbinghaus señalando: “es indudablemente más ventajoso utilizar, con una serie considerable de repeticiones, una distribución conveniente de ellas en un espacio de tiempo, que anotarlas en una solo ocasión”, son más efectivas las prácticas distributivas que las masivas. 

CODIFICACIÓN Y CONSOLIDACIÓN EPISÓDICA.
Acabamos de ver como la codificación en la memoria episódica implica atención y elaboración, funciones que se localizan en los lóbulos frontales, sin embargo las lesiones de estas zonas son moderadas si las comparamos a cuando se producen lesiones en los lóbulos temporales mediales. Esto significa que hay algo más respecto a la simple localización anatómica funcional.

El rasgo distintivo de la codificación episódica  es ligar las diversas características de un estímulo o acontecimiento,  formando una representación de memoria integral. La memoria requiere elementos dispares. Cuando vemos a una persona y la memorizamos, lo que estamos haciendo es codificar aspectos perceptivos de la apariencia visual y sonido de la voz, el contexto espacial y temporal, la codificación fonológica de los nombres y la semántica de nuestra conversación. Todo ello lo procesa una red neural distinta del cerebro, no sólo en los lóbulos frontales. El problema reside en saber cómo ocurre este ligamiento.

La respuesta está en el lóbulo temporal medial. Se ha demostrado que es un área de convergencia, a donde llegan inputs elaborados desde muchas áreas del cerebro. Información referente a una cara, un nombre, contextos, etc. y que convergen especialmente en el hipocampo, donde se liga esta información en una representación de memoria integral. La actividad del lóbulo frontal, implicado en la atención y la elaboración, modula la codificación favoreciendo el procesamiento de determinadas características, ayudando al lóbulo temporal medial y aumentando así la probabilidad de que dichas características se integren formando una representación de memoria episódica.

Hay experiencias que diferencian el lado en que se localiza la lesión. Las lesiones del hipocampo derecho producen más alteraciones en la memoria episódica no verbal, mientras que en el hipocampo izquierdo se altera más la memoria episódica verbal (Milner 1972). 

La memoria episódica codificada seguirá un proceso de consolidación o fijación, que la hace resistente al paso del tiempo. Se produce una transferencia desde los lóbulos temporales mediales hacia regiones corticales laterales. Esta transferencia se realizaría durante el sueño y durante el recuerdo.

En el próximo capítulo seguiremos con la tercera fase, la recuperación de la información, el recuerdo en sí mismo, para terminar con la memoria no declarativa a largo plazo.

viernes, 30 de septiembre de 2011

PROCESOS COGNITIVOS Y VISIÓN IV: CONOCIMIENTO Y MEMORIA A LARGO PLAZO

Uno de los temas más apasionantes es el de cómo conocemos, cómo adquirimos conocimientos de las cosas que nos rodean. En este capítulo y en los siguientes haremos un repaso para ver cómo se da este proceso y cómo el conocimiento va muy ligado a la percepción visual y a los mecanismos de memoria y recuerdo con imágenes mentales. 

      Recuerdos y representaciones
      Formatos para la representación
      Modelo secuencial de la representación y la simulación
      De la representación al conocimiento de categorias
      Estructura del conocimiento de categorias
      Dominios de categorías

Una primera cuestión que debemos  plantearnos es qué entendemos por conocimiento. Carruthers, 1992, lo define como aquella información acerca del mundo que es posible que sea cierta, que está justificado creerla y que es coherente. Para la psicología cognitiva, el conocimiento es información acerca del mundo, información  que se almacena en la memoria y que va de lo cotidiano a  lo formal. El conocimiento nos facilita la vida cotidiana. Cuando percibimos un objeto lo categorizamos, lo clasificamos para poder identificarlo y lo incluimos en un grupo de cosas que comparten características clave.

Una vez que se asigna una entidad percibida a una categoría, se puede  disponer de más  conocimientos sobre esa categoría. Lo esencial de la categorización es permitir extraer deducciones, es decir, poder obtener información que no se encuentra explícitamente en un único miembro de la categoría pero que se puede obtener gracias al conocimiento de las características  del grupo o grupos a los que pertenece.

RECUERDOS Y REPRESENTACIONES.

El conocimiento se basa en representaciones. Una representación es un estado físico, una imagen de un objeto, de un suceso o de un concepto. Una representación también puede trasmitir información de aquello que representa, así un mapa de la línea del metro es un claro ejemplo de una representación, representa las diferentes líneas, paradas y estaciones y además contiene información de todas ellas.

Una de las características clásicas de las representaciones es que la que asumía que  tienen que construirse deliberadamente para representar algo, tienen carácter de intencionalidad. Esto que parecía un dogma, se ha visto que no siempre es así, de hecho en la mayoría de casos la representación se categoriza de forma automática, incluso con aquella información que ni siquiera consideramos que valga la pena recordar. En estudios comparativos se demostró que no hay una mejora en la memoria cuando el estudio se hizo con recuerdos adquiridos de forma consciente respecto a cuando el recuerdo era con elementos inconscientes (Hyde y Jenkins 1969).

De todo esto se deduce que si bien puede haber cierto grado de intencionalidad en la representación,  no parece que sea tan importante como se pensaba anteriormente. La intencionalidad viene referida al hecho de que el cerebro tiene, de forma inconsciente, la intención de guardar la mayor parte de la información que le llega por los sentidos. Esto lo vemos en experimentos de recuerdo de escenas. En situaciones en las que no prestamos mucha atención, cuando nos piden que recordemos algo de ese escenario, por ejemplo si había un coche rojo, de entrada puede que no lo recordamos pero podemos evocar la secuencia, casi fotograma a fotograma y en cada uno de ellos, como quien mira una foto, buscar si estaba el coche rojo. En muchos casos, podemos descubrir cosas que no pensábamos que estuvieran en nuestro archivo de memoria.

FORMATOS PARA LA REPRESENTACIÓN.

Las representaciones pueden tener un formato de modalidad específica, que puede valerse de los sistemas perceptivo y motor y, representaciones amodales, con base en algo externo.

1.- MODALIDAD DE REPRESENTACIÓN ESPECÍFICA. 
Es la imagen, el fotograma, que utilizamos cuando recordamos una secuencia del pasado. Este fotograma o imagen es una ventana espacio-temporal, como la foto que corresponde a un momento determinado, cuando se abrió el obturador de la máquina de fotos y se registró lo que había delante en ese preciso instante.

La cuestión es si realmente tenemos en el cerebro algo similar a lo que entendemos como imagen. Las experiencias en laboratorio parece que van en esa línea afirmativa. En V1 se registran patrones de estimulación que se corresponden con el estímulo proyectado, siguiendo un patrón topográfico que hace pensar en un primer esbozo de lo que será una imagen mental. Nuevas investigaciones sugieren que no solo el sistema visual utiliza imágenes, parece que el sistema motor y el auditivo también funcionan mediante imágenes mentales.

El análisis de las imágenes mentales ha demostrado que la captación de fotogramas no sería tan precisa como en una foto, es decir no se almacena la escena de forma uniforme, hay zonas que quedan con mayor grado de detalles frente a otras que quedan como veladas. Este hecho se explica, en parte, mediante la atención, aquello en lo que prestamos más atención quedará con más detalle y el resto de la escena quedará almacenado con un menor grado de información. Junto a la atención también juega un papel importante la interpretación. Sabemos que en función de lo que interpretamos, se construye una imagen de características diferentes. Un ejemplo lo tenemos en la imagen ilusoria del pato y el conejo de Jatrow, depende del lado desde donde lo miramos, aparece uno u otro animal pero, el lado de visión lo elegimos en función de lo que es más familiar para nosotros, lo interpretamos como un pato o como un conejo.   

                    

Otro formato de representación de modalidad específica diferente a la anterior,  es la que viene definida por el registro de características. Este tipo de representaciones son algo más “sofisticadas” que el modelo del fotograma, se basan en la categorización de entidades significativas, entendiendo por esto último, un objeto o un suceso que juega un papel importante en la supervivencia de un organismo vivo o en la persecución de metas específicas. Ya no se analizan pixeles o puntos de luz que finalmente dan una imagen, ahora se utilizan patrones específicos, por ejemplo, para una rana, un patrón básico es el del insecto. La rana debe detectar un insecto por su forma, tipo de vuelo, etc, por un patrón propio del insecto, ya no se para a analizar cada punto del insecto sino un conjunto de puntos que, agrupados, constituyen un patrón específico, en este caso el patrón insecto.

Esto es así porque numerosas investigaciones han demostrado la presencia de neuronas que responden a determinados patrones específicos, con la salvedad de que no hay una neurona para cada patrón, es un conjunto de ellas, una población agrupada de neuronas que colaboran en la detección de un patrón determinado, esto hace que el mecanismo de detección pueda ser más sofisticado y más efectivo. También sabemos que estas poblaciones neuronales pueden ir variando con el tiempo, se van adaptando a los cambios del estímulo o fruto de la experiencia. No constituyen un bucle cerrado sino evolutivo y cambiante, es un proceso adaptativo.

2.- SÍMBOLOS AMODALES. Las representaciones de modalidad específica radican en los sistemas perceptivos y motores del cerebro y por lo tanto están relacionadas perceptivamente con los objetos que representan, la cuestión es si es posible que existan representaciones amodales, no ya de objetos reales sino de símbolos arbitrarios y abstractos. Las últimas investigaciones hacen pensar que sí pero, todavía no está claro del todo.

Los símbolos amodales estarían integrados en la representación, fotograma y caracteres, como descripciones o explicaciones de lo que integra la imagen. Su funcionamiento estaría fuera del sistema visual y se utilizarían en el lenguaje o en otras tareas que no implican a la visión per se.

Los símbolos amodales constituyen tres tipos de representaciones: marcos, redes semánticas y listas de propiedades. Los símbolos amodales complementan las imágenes, en el sentido de que clasifican significativamente las regiones de una imagen ayudando al proceso de interpretación, continuando este proceso que se inició con los detectores de características específicas.

Los símbolos amodales funcionan bien en los ordenadores pero, no está tan claro cuán bien pueden llegar a funcionar en los sistemas bilógicos, por ello, cada vez tiene más adeptos una nueva alternativa,  el  “Modelo estadístico de redes neurales”, donde los patrones estadísticos se aproximan más a un conjunto de neuronas que están en on - off y que es más flexible a la hora de representar el entorno externo.

MODELO SECUENCIAL DE LA REPRESENTACIÓN  Y LA SIMULACIÓN.

El fenómeno representacional seguiría un proceso por etapas, en una primera fase el cerebro configura una imagen visual algo fragmentada de la escena, en su mayor parte en el área occipital. A medida que se elabora esta imagen, los sistemas detectores de características en regiones concretas de los lóbulos occipitales, temporales y parietales, extraerán de ella las características  significativas. Finalmente se activará un modelo estadístico en los lóbulos temporales, primero para representar la información de la imagen y de las características extraídas previamente y luego para asociar toda esta información.

Debido a que las neuronas que representan la pauta estadística son asociativas, las neuronas activadas por la imagen, junto con las neuronas activadas por el análisis de las características, se asocian todas ellas con las neuronas que representan las pautas estadísticas. En conjunto, esta secuencia de fases de procesamiento establece una representación de la escena en múltiples niveles.

Con este modelo secuencial, es posible rebobinar la información, lo que se denomina, simulación. Es un proceso que se dispara ante estímulos como una palabra o algo que nos recuerda una determinada secuencia, entonces se dispara el proceso de simulación, un recuerdo de esa escena, se activa el modelo estadístico de la información almacenada que permite reconstruir la escena original, es un proceso de arriba-abajo, a diferencia de cuando se dio realmente la secuencia, que fue de abajo-arriba, lo cual permite explicar el recuerdo y las imágenes mentales de sucesos pasados.

DE LA REPRESENTACIÓN AL CONOCIMIENTO DE CATEGORIAS.

Sabemos que el conocimiento se estructura sobre categorías y que las representaciones son la base del conocimiento sobre una categoría. El conocimiento por categorías  se elabora  en primer lugar, a partir  del establecimiento de representaciones de los miembros individuales  de una categoría y en segundo lugar, a partir de la integración de esas representaciones.

Cuando se encuentra a un nuevo miembro de una categoría, se activan los conocimientos que interesan de esa categoría general, lo cual proporciona una enorme cantidad de información útil para ocuparse de esa nueva entidad. No operamos como si hiciéramos una foto que fuera siempre la primera vez que fotografiamos aquello, la experiencia previa, el conocimiento, nos permite actuar de forma diferente, nos permite “deducir” muchas cosas y, debido a que nuestros conocimientos de categorías contiene diversos tipos  de información que van considerablemente más allá de lo que está directamente delante de nuestros ojos, podemos realizar muchas deducciones útiles  que a su vez, permiten  realizar varias funciones inteligentes.

ESTRUCTURAS DEL CONOCIMIENTO DE CATEGORIAS.

Las estructuras más simples que contienen conocimiento de categorías  son los recuerdos de miembros individuales de la categoría, estos se conocen como ejemplares. La primera vez que vemos un perro y se nos dice su raza, un recuerdo del perro se almacena junto con el nombre de su raza. A medida que veamos más perros de esa raza, se irá almacenando información de las características de ese tipo de perro con el nombre de su raza. Con el tiempo, de estos ejemplares de la categoría, deriva un conjunto de recuerdos, todos ellos integrados en el almacén adecuado de la memoria. Los ejemplares de una categoría pertenecen a esa categoría en virtud de tener unas determinadas características, es decir, siguen una “regla” de clasificación. Se admite, fruto de diversas experiencias, que para la clasificación y el recuerdo, son importantes tanto la regla como el ejemplar de la categoría.

Los ejemplares ofrecen una referencia para hacer una comparación directa y la regla, es un requerimiento estricto en cuanto a las propiedades que se requieren  para pertenecer a una categoría.
Junto a los ejemplares y las reglas, hay otro modo de resumir una categoría de miembros, los prototipos, en los que se especifica qué propiedades aparecen con mayor probabilidad en esa categoría.
En cualquier proceso de aprendizaje, las propiedades se acumulan en condiciones de relativo aislamiento. Sin embargo cada vez más investigadores consideran que las propiedades, en general,  activan un “conocimiento de base” en la memoria, que especifica cómo se originan las propiedades, por qué son importantes y cómo se relacionan unas con otras. Más que procesarse en el vacío, las propiedades se procesan dentro de una amplio contexto de reconocimientos asociados.

Con el tiempo, la información que se asocia a una categoría irá ampliándose, de forma que llega un momento que puede ser muy amplia. Esto llevó a detectar que no toda esta información se activa cuando se accede a una categoría, sino que más bien se activa preferentemente la información oportuna en el contexto actual. Es lo que conocemos como representación dinámica, que se refiere a la capacidad del sistema cognitivo para construir y apelar a muchas representaciones diferentes de una categoría, cada una de las cuales hace énfasis en el conocimiento de la categoría que más interese en ese momento preciso.

DOMINIOS DE CATEGORÍAS.

Parece ser que elaboramos categorías que representan los tipos de cosas que hay en el mundo, lo que los filósofos denominan tipos ontológicos, con cierto carácter universal, es decir son categorías que cualquier ser humano conoce, independientemente de su cultura.

Dentro de cada dominio de conocimiento, de categoría, residen muchas categorías más específicas. La categoría de los seres vivo  incluye a los mamíferos, las propiedades incluyen el verde, azul, etc.

Una pregunta importante es sí se almacena el conocimiento de diferentes categorías en diferentes regiones del cerebro o, por el contrario, hay un almacén único. La respuesta no está completamente resuelta pero, parece que el conocimiento de categorías  está distribuido a lo largo  de los sistemas de modalidad específica que lo procesa. Cuando se produce una lesión cerebral, lo más frecuente es que el paciente no pierda solo una categoría, sino que pierda varias. Se puede perder la capacidad de reconocer alimentos junto con la de reconocer seres vivos. La pérdida del reconocimiento de frutas y verduras suele ir asociado.

Actualmente se está buscando elementos comunes a las pérdidas que presentan los pacientes, así la pérdida de seres vivos suele relacionarse con elementos de la visión, como movimiento, color, etc  Mediante neuroimagen también se ha visto que en función de la categoría que está procesando un individuo, se activan zonas específicas del cerebro. Si imaginamos artefactos, como herramientas de bricolaje, destornillador, martillo, etc, más que regiones visuales, se activan regiones motoras.

Todos estos hallazgos indican que la localización de las categorías se distribuye por todo el cerebro. Parece que las categorías se representan no de forma aislada sino en diversas estructuras que ligan categorías relacionadas, como la taxonomía, que funciona anidando subgrupos en categorías de orden superior, como el subgrupo destornilladores que anida dentro de la categoría herramientas. 

En el siguiente capítulo seguiremos hablando de conocimiento y memoria, de la codificación y recuperación de la memoria a largo plazo.

viernes, 23 de septiembre de 2011

PROCESOS COGNITIVOS Y VISIÓN III: LA ATENCIÓN

La atención es uno de los aspectos que mayor importancia tienen en los mecanismos sensoriales, entre ellos la visión. Los estudios más recientes muestran como el grado de atención marca en gran medida el nivel de visión, podríamos decir que vemos aquello en lo que nos fijamos, lo que prestamos atención, por eso vamos a dar una base sobre lo más relevante de la atención para que podamos entender mejor los mecanismo de la visión.

Qué es la atención
Mecanismos de selección
Teorías del procesamiento de la atención

QUÉ  ES  LA  ATENCIÓN.

En la literatura podemos encontrar múltiples definiciones de la atención, destacando un hecho común, “pese a que todos sabemos qué es la atención, no hay una descripción clara de ella”. Posner y Boeis (1971) propusieron que la atención tiene tres componentes que la caracterizan: orientación a los sucesos sensoriales, detección de señales para un procesamiento enfocado y mantenimiento de un estado de vigilia o alerta.

Parece que hay un cierto acuerdo en que la atención implica seleccionar cierta información para procesarla con detenimiento e impedir que otra información se solape, siga procesándose. Otra forma de entender la atención es indagar qué ocurre cuando ésta falla. Se registran dos tipos de fallos fundamentales, fallos de selección en el espacio y fallos de selección en el tiempo.

Los fallos de selección en el espacio se dan cuando se nos presenta mucha información al mismo tiempo, como cuando estamos en una fiesta con mucha gente, es imposible atender a todo. Suele ocurrir que si estamos atendiendo a algo concreto, hay aspectos de la escena que circunda a nuestro punto de atención, que pasarán desapercibidos para nosotros, incluso aunque se produzcan cambios significativos que entran dentro de nuestro campo de visión. Si atendemos a algo concreto, nuestro campo perceptivo se reduce de forma considerable, es lo que se denomina ceguera para el cambio (muy utilizado por los magos e ilusionistas).

También sabemos que los mecanismos de arriba abajo pueden condicionar nuestro sistema atentivo. Si tenemos hambre, seguro que detectamos más fácilmente una cesta de frutas que cuando hemos acabado de comer. Vemos, percibimos, según mecanismos mixtos de arriba abajo y de abajo arriba, modulados por la atención.

Cuando nos concentramos en una tarea determinada y solo en esa, es lo que denominamos atención selectiva, mientras que cuando debemos atender a más de una cosa, hablamos de atención dividida. Es importante saber que en la atención dividida se perderá información porque siempre se produce una rivalidad entre la información entrante de una y otra tareas, predominando la que sus inputs tengan más fuerza.

Al igual que hay limitaciones en la cantidad de información que se puede procesar de forma simultánea en el espacio, también las hay en la velocidad con la que dicha información es procesad en una secuencia temporal. Con estudios experimentales se comprobó que si estamos prestando atención a algo y queremos cambiar para prestar atención a otra cosa, se debe producir un lapsus de tiempo, lapsus  que se conoce como “parpadeo de atención”, una ventana de corta duración durante la cual la información aferente no se registra, de forma similar a la ausencia de información visual cuando parpadeamos, de ahí su nombre. La atención al primer objeto excluye la detección del segundo.

Uno de los temas que más se han estudiado es el relacionado con la búsqueda del motivo del fallo de atención, espacial o temporal. Una primera explicación estaría en el hecho de que existiera una limitación a nivel sensorial, en los órganos receptores. No captamos más información porque nuestro sistema visual no puede recoger más datos, está saturado. Todo señala  que es cierto que el sistema visual tiene limitaciones en la cantidad de información que puede llegar a procesar, pero esta limitación solo explicaría en parte los fallos atencionales. Sabemos que el sistema visual procesa un objeto o imagen cada vez, de forma secuencial, así en las láminas de fondo figura, aunque el cambio sea muy rápido, solo podemos atender una opción, o el fondo o la figura,  pero nunca ambas simultáneamente. En el ejemplo de la copa-cara, vemos o la copa o la cara, pero no las dos simultáneamente y no pasa por un problema de saturación del órgano sensorial.



Si planteamos la llegada de información simultanea utilizando dos órganos sensoriales diferentes, visión y audición, también  se produce una interferencia en la captación y procesamiento de la información aunque menor que la interferencia que se registra cuando se envía información diferente sobre el mismo canal sensorial.

Todo esto llevó a pensar que los fallos atencionales, las limitaciones, aunque sí que habría un cierto grado relacionado con el órgano sensorial, la causa principal no era esta, sino algún problema a nivel cerebral más interno. Analizando casos de negligencia hemiespacial, se observó que en la mayoría de estos pacientes se había producido daños en el lóbulo parietal derecho, no procesaban información que caía en la zona del campo visual izquierdo, aunque  el sistema visual estaba correcto, no había ninguna alteración en la retina o en la vía óptica que explicara estas omisiones. Esta situación no solo se daba en la percepción directa, cuando miramos algo, sino también cuando imaginamos algo, cuando recordamos con imágenes mentales, se sigue produciendo la omisión de parte de la información de la zona contra-lateral a la localización de la lesión. 


MECANISMOS DE SELECCIÓN.

La búsqueda y detección de algo, objetos, caras, etc, puede seguir un proceso de arriba abajo o inverso. En el primer caso, buscamos, seleccionamos de forma voluntaria, sabemos lo que buscamos, es un proceso que procede del interior, por eso se llama atención endógena. Es una búsqueda dirigida y, aunque puede ser útil en muchas circunstancias, tiene un inconveniente, la de ocultar estímulos importantes del entorno externo que no les prestamos atención y pasan desapercibidos, enlenteciendo el proceso de selección.  De forma similar, cuando estamos buscando algo, aunque sea de forma voluntaria, es decir, sabiendo lo que buscamos, la presencia de un estímulo anodino externo (una luz brillante), aunque no tenga relación con lo que estamos buscando, puede distraernos, captar nuestra atención desviándola del objetivo principal de búsqueda. Una condición necesaria para que se dé la “distracción”  es que el estímulo externo sea lo suficientemente potente para desviar nuestra atención. Este mecanismo de cambio atencional por estímulos externos es lo que se conoce como atención exógena.

La atención endógena requiere mayor tiempo en el procesamiento de la información,  mientras que los estímulos exógenos suelen captar nuestra atención de forma casi automática, con menor tiempo, ya que no requieren un procesamiento cognitivo de “entender” ese estímulo, es lo que denominamos “pop out”. Cuando buscamos un vaso de agua en la cocina, si se produce un destello de luz potente, nuestros ojos se dirigirán a la zona donde se dio ese destello, sin necesidad de pensar nada más, de forma automática. En los experimentos con señales de facilitación, sabemos que éstas ayudan en la detección de los objetos, siempre que se muestre el objeto tras un periodo mínimo de 150 msg entre ambos, tiempo necesario para que se procese cognitivamente la información. 

Cuando dirigimos la atención a un solo objeto, la capacidad para percibir y recordar sus características, es mucho más elevada que cuando tenemos la atención dividida en dos objetos o cuando estamos realizando dos tareas al mismo tiempo. En la atención focalizada o selectiva sobre un solo objeto, se ha visto que podemos atender de forma simultánea a diferentes partes de ese objeto. En un estudio donde se proyectaba una casa con una cara semitrasparente superpuesta, se observó mediante neuroimágenes con RMf, que se estimulaban simultáneamente las áreas occipitales correspondientes a la visión de la casa y la zona temporal correspondiente al procesamiento específico de las caras.


TEORIAS DEL PROCESAMIENTO DE LA ATENCIÓN.

La atención requiere un proceso de selección de la información, captamos unos estímulos y desechamos otros, entre otras cosas porque somos incapaces de procesar toda la información que nos llega. Una pregunta frecuente entre los investigadores es, en qué momento se produce la selección, al inicio de la llegada y procesamiento de la información o en fases más tardías. La pregunta se centra en dónde se encuentra el cuello de botella. Para Broadbent, 1958, la selección se da en las fases iniciales. La información que llega pasaría por un breve almacenamiento sensitivo en el cual se analizan las características  físicas del input. En la visión, estás características serían el movimiento, el color, forma, localización. El cuello de botella se situaría después de este almacenamiento sensitivo, de forma que solo una pequeña parte de la información  pasaría a un nivel superior, para un procesamiento semántico adicional. Esta idea se confirmaba con las experiencias de Cherry (1953) con escuchas dicóticas  pero, aunque este modelo permitía explicar gran parte de lo que sucedía, dejaba algunas cuestiones sin resolver.

Otra interpretación que se ha hecho de la atención es lo que se denomina “Teoría del foco de luz”. Al igual que un foco de luz ilumina una zona y hace resaltar la información que se encuentra iluminada, haciendo menos perceptible la información que queda fuera del área iluminada, la atención funcionaría de forma similar, como un foco de luz que permite captar información dentro de un área circunscrita. Esta hipótesis ha sido rebatida recientemente con múltiples trabajos experimentales. 

Fruto de estas experiencias que resuelven solo en parte las cuestiones sobre la atención,  han surgido autores que proponen entender la atención como un sistema dinámico,  en el que somos capaces de seleccionar cierta información al tiempo que se inhibe, automáticamente y de forma activa, otra información. La atención la entenderíamos como un sistema competitivo de selección e inhibición.

Quizás la teoría de la atención más aceptada en el momento actual es la propuesta por Treisman y Gelade en 1980, la Teoría de la integración de características TIC (ver figura). Cuando vemos una imagen, se producen mapas de caracteres independientes, el de formas, el de colores, etc, de forma que cada mapa contiene información parcial de la escena. En una fase posterior se fusionan y tenemos un mapa único de toda la escena. La atención consiste en agrupar y, especialmente, comparar estos mapas, para poder ver las diferencias o características particulares de cada mapa y así tener información de los detalles de esa escena. El análisis comparativo de mapas hace que la detección de detalles sea más rápida, algo que estaría en consonancia con los estudios experimentales. También explica los errores que se producen al confundir detalles cuando la cantidad de información es grande.



De esta manera la atención ya no se considera como un simple cuello de botella sino como una distribución selectiva de una cantidad limitada de recursos cognitivos. Se trataría de un “modulador” que aumenta o disminuye la eficacia con la que se realiza un proceso sensorial. En los estudios con resonancia magnética funcional se aprecia cómo participan diferentes áreas cerebrales, desde lóbulos occipitales hasta los frontales y prefrontales anteriores de toma de decisiones. Es una competición de inputs, tal como sugiere Duncan (1997). El input que reciba mayor cantidad de recursos es el que se procesa de forma rápida y eficaz. 

La atención estaría integrada dentro del proceso perceptivo o cognitivo en sí mismo. La competición ocurre porque es imposible procesar todo al mismo tiempo, la atención predispone a resolver la competición entre inputs. Los inputs compiten en diferentes regiones cerebrales. En las fases iniciales de la visión, la competencia se verá influida por factores exógenos como el color o la forma. Estos inputs llegaran finalmente a las áreas más anteriores (lóbulos frontales y prefrontales), donde se toman las decisiones y, es aquí donde la competencia se verá influida por inputs de tipo endógeno, competencia que volverá a las regiones primarias, de forma que hay un proceso de competencia en múltiples regiones del cerebro, independientes pero con una convergencia final que determina la percepción, el cómo vemos, el mundo exterior.