CAPITULO 6 ATENCION

Según William James (1890), la focalización y la concentración de la conciencia son su propia esencia. Implica dejar a un lado algunas cosas para poder concentrarnos efectivamente en otras. En 1959 con la aparición de la teoría de la información hace resurgir la atención como elemento importante de la psicología experimental y la ciencia cognitiva, eventualmente. La definición de James, con atributos de enfoque, selección y exclusividad sigue siendo válida. No es necesario que el proceso de la información a través de la atención sea consciente. Las fuentes se expanden enormemente en la corteza cerebral mientra se convierten en una selección masiva de redes que se intersectan y donde la especificidad es definida por miles de relaciones alternas entre neuronas, estas relaciones son infinitas, por esto la atención selectiva es importante en los procesos corticales. La atención estimula ciertas redes, cuando se necesita, así se mantienen activas para alcanzar alguna conducta o para ser útiles a las funciones cognitivas.

Raíces biológicas de la atención

Los animales evolutivamente más bajos, se adaptan a su ambiente por una corriente continua de información de los órganos de los sentidos hacia procesos motores y de regreso a los órganos de los sentidos, en un proceso llamado de retroalimentación interna que tiene implicaciones biológicas. En este proceso se involucran el lóbulo parietal, temporal, la amígdala, el tálamo, el cerebro y el mesencéfalo. En un organismo más elevado, el órgano receptor es modulado por retroalimentación neural interna del órgano de acción.

La esencia de la atención es la alocación selectiva de tantas fuentes neuronales como sean disponibles y necesarias para analizar un estímulo de relevancia biológica. La atención no genera nuevos inputs sensoriales. Establece y modula receptores y los analizadores neuronales detrás de ellos, por lo cual los impulsos presentes pueden analizarse mejor y los subsecuentes pueden también ser analizados.

La atención consiste en dos operaciones básicas que surgen por cooperación de la excitación y la inhibición en los sistemas motores y sensoriales:
1.Incrementar los procesos entre los sectores discretos de movilidad, sensoriales y de cognición.

2. reducir las otras sensaciones que están compitiendo

Debido a la interconectividad masiva de las redes cognitivas en la corteza cerebral, estas dos funciones deben ser altamente selectivas, ya que los caminos neuronales alternativos y las redes que ellos definen se convierten en infinitas. La atención es inherente en el proceso neuronal de información sensorial y motora por propósitos de adaptación, no hay evidencia de una estructura o grupo de estructuras separadas dedicadas exclusivamente a la atención en ninguna parte del sistema nervioso central, ni es necesaria ninguna bajo el punto de vista biológico, la atención con sus cualidades de selectividad de recursos es idéntica a la especificidad en los sistemas sensorios y motores. Atención es el proceso oportuno y selectivo de la activación de cogniciones para atender las demandas de adaptación al medio ambiente.

Atención perceptual

La excitación y la vigilancia dependen de la activación de la neocorteza, especialmente de la formación reticular del mesencéfalo, el que genera las influencias colinérgicas. Las influencias que incrementan la atención también vienen a la neocorteza del sistema límbico. Algunas de estas influencias son mediadas por el núcleo anterior del tálamo y las cortezas entorthinal y cingulada.

El hipotálamo y la amígdala, modulan la efectividad de la dinámica cortical en el proceso selectivo de estímulos sensoriales y actos motores. En ese procesamiento las estructuras límbicos interactúan con las áreas sensoriales y motoras de la corteza o sea con cogniciones preceptúales y ejecutivas. Después del procesamiento a través de la corteza de asociación sensorial , el estímulo sensorial tiene acceso a las estructuras límbicas, en especial a la amígdala y el hipocampo.

En cualquier nivel de la jerarquía del proceso cortical para la percepción de atención selectiva de información está sujeta a controlar de abajo hacia arriba y viceversa, cada una tiene funciones específicas muy importantes para la atención.

Memoria de trabajo

La memoria de trabajo se basa en la atención enfocada en la representación interna de un evento reciente de una acción. El término “memoria de trabajo” se origina en la psicología cognitiva. Se aplica a la información que guardamos a corto plazo para resolver problemas y ejecutar tareas cognitivas, le llaman memoria activa de corto plazo. Cuando una tarea demanda retener una parte, una porción, de información sensorial en la memoria de trabajo, el foco de atención debe permanecer en los componentes de la red que representa la información tanto como sea necesario, basado en estas suposiciones, dos inferencias pueden percibirse:

1. la memoria de trabajo consiste esencialmente en la unión de la activación de los componentes neuronales de una gran red cognitiva de memoria perceptual y ejecutiva

2. la atención selectiva de la memoria de trabajo consiste esencialmente de la activación sostenida y selectiva de esa red.

Estas dos inferencias se apoyan en dos fuentes:

1. evidencia de interacciones funcionales entre áreas corticales en la memoria de trabajo

2. evidencia computacional de reverberación de excitación en redes neuronales durante la memoria de trabajo

Las metodologías computacionales nos dan evidencia que la reentrada de excitación entre redes corticales es un mecanismo primario de la memoria de trabajo. Los estudios de imágenes mencionados en este capítulo sugieren que los giros re-entrantes de excitación unen diferentes áreas de las córtices posterior y frontal, dependiendo de la naturaleza de la información que representa la red activa o la cognición (cognit). Sea la información necesaria para la ejecución de una acción, los componentes ejecutivos de una red son activados en la corteza frontal y si la información es perceptual, los componentes de la red son activados al mismo tiempo en la corteza posterior. La atención es parte de un proceso que toma lugar con la activación adecuada de la red y no como resultado de control de una estructura fuera de la red dedicada a la atención.

La memoria de trabajo es una forma de atención, involucra tanto la activación selectiva de algunas redes corticales sino a la vez, la inhibición de otras redes. La inhibición lateral puede jugar un rol importante en la operación de exclusión. Suprime la actividad en redes cognitivas que puedan interferir con el cognit en cuestión. Memoria de trabajo es atención enfocada en la representación interna de un cognit activado recientemente por una función ejecutiva. El cognit activado está formado de memoria a largo plazo en una red amplia distribuida de la corteza asociativa. Durante la memoria de trabajo la activación sostenida y selectiva de la red en el cognit, es el resultado de una re-entrada continua de excitación dentro de esa red.

Atención ejecutiva

En la esfera cognitiva está la atención ejecutiva y la atención perceptual. La atención ejecutiva y la perceptual, tienen sus raíces en la biología elemental de la adaptación del individuo a su ambiente. En la corteza cerebral, la cual incorpora los procesos ejecutivos más específicos, la locación selectiva de los cognits ejecutivos y redes efectoras es esencial para el propósito de la acción. La atención es generada y guiada dentro de sistemas de proceso, es una parte integral de su operación. La atención ejecutiva es el proceso de selección de alternativas entre esas redes ejecutivas y sus entradas y salidas. Es un proceso auto-generado operando sin necesidad de una central ejecutiva. La atención ejecutiva está distribuida en la corteza frontal.

En la corteza motora primaria se controlan los movimientos elementales, en la corteza pre-motora, las cogniciones más complejas, en la corteza pre-frontal, las series de acciones definidas abstractas y complejas.

Entre más complejas o simples sean los inputs y las relaciones entre ellos, la representación será efectuada en unible superior o inferior de la jerarquía, este proceso se realiza por medio de las neuronas llamadas “unidades de espejo”, las cuales se activan cuando se efectúa una acción a la vez que observamos que alguien más ejecuta la misma acción. La corteza cingulada es activada cuando se da la resolución de problemas o se realizan acciones que demandan un alto nivel de motivación en la resolución de un problema, en la corteza pre-frontal lateral, se integra la información a través del tiempo y en las áreas orbitales son activadas las acciones que necesitan la supresión de interferencia. Éstas tres regiones son activadas en una diversidad de conductas que dependen de estos tres aspectos de la atención ejecutiva.

Establecer y esperar ( set and expectancy)

La corteza pre-frontal lateral tiene la importante función de la organización temporal de la conducta rutinaria, instintiva, o conductas bien entrenadas. Largas y complejas, pueden integrarse a niveles neuronales más bajos. Estas conductas son como una cadena dirigida a una meta mediados a niveles bajos del ciclo de percepción y acción. La corteza pre-frontal tiene la importante función de la integración temporal. La base de este proceso es la mediación de contingencias entre elementos de información separados en tiempo, es este proceso el que pone orden y limites para las acciones sucesivas en una secuencia conductual hacia una meta. Este rol de mediación es apoyado por dos funciones complementarias y temporalmente simétricas de la corteza:

1. la memoria de trabajo, atención a la representación interna de un estímulo

2. la preparación de los sistemas perceptual y motor para la información que se espera

la fase preparatoria es atención ejecutiva enfocada al futuro, así como la memoria de trabajo es una forma de atención dirigida al pasado. Esta función de la corteza pre-frontal lateral es probablemente la base fisiológica de la habilidad para planificar la acción.

La memoria preparativa y la memoria de trabajo son acompañadas por una actividad neuronal sostenida en la corteza frontal lateral, la preparativa se enfoca en lo que se espera de la señal en que la memoria de trabajo se enfoca. Esta comprobado por medio de imágenes que la corteza pre-frontal se activa en tareas que retan la habilidad de planifican con tiempo y prepararse para las respuestas apropiadas.

Ejecución y monitoreo

Para lograr ejecutar acciones motoras es preciso que haya una relación entre atención ejecutiva y procesamiento de la acción. Las representaciones de la acción están organizadas en manera jerárquica, de la corteza motora hacia la corteza pre-frontal. En el lóbulo frontal las representaciones pueden ser heterárquicas. Previo a un movimiento, las neuronas de la corteza pre-frontal, pre-motora y la motora no son activadas en una secuencia temporal, pero necesitan de un programa de acción que involucre la participación de representaciones a todos los niveles de la jerarquía ejecutiva. Esto confirma que la naturaleza altamente distribuida de la atención ejecutiva en los campos espaciales y temporales. El enfoque selectivo se incrementa por los procesos inhibitorios de filtración y supresión. La atención ejecutiva como la perceptual y los procesos que apoyan, se logran por inhibición recíproca. Aún en los niveles más altos de la corteza pre-frontal podemos encontrar un intercambio biológico de excitación e inhibición.

Para llevar a cabo una acción secuencial es necesario tanto el procesamiento serial como el paralelo dentro de los sistemas motores. Las acciones basadas en la experiencia son sobretodo, paralelas y fuera de nuestra atención. Las acciones que necesitan alto nivel de atención ejecutiva necesitan procesamiento en serie y la integración temporal en la corteza pre-frontal, es necesaria la retroalimentación de la corteza asociativa, la cual tiene que ver con el proceso de la toma de decisiones, llamado monitoreo.

En todos los niveles del ciclo de percepción-acción, la retroalimentación de los sistemas sensoriales sobre los sistemas motores es recíproca por la retroalimentación inhibitoria en la dirección opuesta. Esta retroalimentación motora-sensorial es un apoyo esencial de el control inhibidor sobre loso sistemas sensoriales que forman el componente excluyente de la atención. En el nivel más alto del ciclo la corteza pre-frontal integra y monitorea las acciones secuenciales, incluyendo acciones internas como razonar y protegiendo esas acciones de influencias externas que interrumpan la acción y sus metas. La corteza pre-frontal es fuente importante de control inhibitorio de interferencias internas y externas.