Interacciones de las oscilaciones alfa con el mantenimiento de la alerta
tónica y la asignación de atención selectiva: (Estudio
electrofisiológico en niños de desarrollo típico con trastorno por
déficit de hiperactividad de la atención)
Rodrigo A. Henríquez Ch.
Extraer información relevante y reducir el ruido que distrae es una
función central de los mecanismos perceptivos del cerebro humano (Palva,
S et al 2007; Jensen O, 2010). Existe una extensa literatura sobre los
mecanismos neurales subjacentes a la atención selectiva, tal como se
examina, por ejemplo, en paradigmas del tipo introducido por Michael
Posner (Posner). Muchos experimentos han establecido que las regiones
cerebrales frontal y parietal juegan un papel clave en la asignación de
atención selectiva (Raz, A et al 2006). En función de esta selectividad
(localización espacial, características o categoría semántica de los
estímulos diana) pueden demostrarse efectos asociados en áreas
sensoriales especializadas. Estos efectos pueden demostrarse siguiendo
indicaciones informativas sobre objetivos futuros y en el contexto de
las respuestas relacionadas con los eventos a estos objetivos. Mientras
que la atención selectiva puede pensarse como el nivel más alto de
funciones atencionales y mientras que la excitación es el nivel más bajo
que simplemente asegura la reactividad a los estímulos externos, la
atención comprende funciones a un nivel intermedio que se traducen en un
mejor desempeño si se tiene suficiente excitación pero en ausencia de
antecedentes informativos que permitan desplegar la atención selectiva.
Evidencia reciente (Arnal, L & Kleinschmidt, A 2017; Becker, R et al
2018; Sadaghiani, S et al 2013; Sadaghiani, S et al 2012; Kleinschmidt,
A et al 2012; Hesselman, G et al 2010; Scheeringa, R et al 2011;
Sadaghiani, S et al 2010; Sadaghiani, S et al 2019; Heinemann, L et all
2009; Hesselman, G et al 2008; Hesselman, G et al 2008a; Hesselman, G et
al 2008b; Kleinschmidt) mostró que la percepción de los estímulos
auditivos periliminales no espaciales está influenciada negativamente
por una mayor actividad preestímulo en un sistema cerebral dorsal dorsal
fronto-parietal bilateral que se asocia comúnmente con la atención
selectiva (espacial) pero que se ve facilitada por una mayor actividad
en un sistema que comprende el cíngulo anterior dorsal, la insula
anterior y las regiones talámicas. Una interpretación especulativa fue
que la atención espacial no es útil para la detección de estímulos, pero
sí lo es un nivel de alerta más alto (Sadaghiani et al. 2009). En apoyo
de esta interpretación, se encontró que las fluctuaciones intrínsecas de
la actividad en ausencia de un contexto de tareas asociaban una mayor
actividad en el primer sistema con una actividad de banda alfa más baja
en el EEG registrado simultáneamente, pero una mayor actividad en el
segundo sistema con una mayor actividad de banda alfa (Sadaghiani et
al., 2010). Esta observación fue compatible con varios estudios
existentes del Grupo Makeig S. (Cita) que habían identificado la
actividad de la banda alfa superior como un sello electrofisiológico de
alerta sostenida. A pesar de estos últimos estudios, en general hay una
sorprendente escasez de estudios empíricos sobre las bases neurales de
la lucidez mental. Además, los pocos estudios que existen han confundido
la lucidez mental y la atención selectiva, p.e., en estudios que
utilizan uno o pocos objetivos y/o lugares donde el rendimiento es
inevitablemente sensible a mecanismos selectivos que superan la mera
lucidez mental, o han confundido la lucidez mental y la excitación al
estudiar a participantes privados de sueño.
La presente propuesta de proyecto de postdoctorado tiene por objeto
seguir estudiando la relación entre las oscilaciones alfa y las
funciones atencionales. Se basa en una propuesta que considera que las
oscilaciones alfa funcionan como un ”limpiaparabrisas” que limpia
cíclicamente la acumulación de información sensorial entrante. Parte del
apoyo para este relato mecanicista proviene de hallazgos recientes que
han mostrado una dependencia de la fuerza de respuesta sensorial evocada
en la fase de la oscilación alfa en curso durante la cual se produce la
estimulación (Scheeringa, R. et al., 2011). Esta propuesta es compatible
tanto con el beneficio de un aumento de las oscilaciones alfa que
elimina la acumulación de información de distracción como con el
beneficio de las oscilaciones alfa atenuadas focalmente que, de acuerdo
con las expectativas previas (atención selectiva), permite mejorar la
relación señal-ruido para la entrada de datos sensoriales relevantes
para la tarea, por ejemplo, en una ubicación espacial atendida.
La idea básica del paradigma que se persigue en todas las modalidades
es, en primer lugar, poner a prueba un entorno en el que el rendimiento
depende puramente de la vigilancia, ya que los participantes no pueden
basarse de manera estratégicamente útil en expectativas previas que, a
su vez, podrían influir en la asignación de la atención selectiva. Según
mi análisis de la literatura, este parece ser un enfoque bastante
novedoso. Buscamos implementarlo en un paradigma simple de detección no
guiada donde los sujetos reportan la ocurrencia de eventos sensoriales
salientes que se presentan con igual frecuencia en la modalidad auditiva
y visual. Además, dentro de cada modalidad, el evento objetivo puede
adoptar cuatro formas diferentes, ya sea en virtud de las diferentes
ubicaciones en la visión o de las diferentes frecuencias de tono en la
audición.
Las respuestas neurales y conductuales sostenidas, así como las
relacionadas con el evento, a estas ocho condiciones deben ser
estudiadas bajo una manipulación que cree una alerta sostenida alta o
baja. El número de condiciones es un intercambio entre el deseo de
evitar la atención selectiva y la necesidad de generar respuestas
conductuales que puedan ser comparadas dentro de una condición dada en
función del nivel de alerta.
Mis predicciones para los hallazgos encefalográficos de este paradigma
son que el aumento de la lucidez mental debe asociarse con un aumento de
la potencia en la banda alfa (específicamente, el llamado alfa superior
que es prominente sobre los sensores frontales), y que la medida en que
se produce esta diferencia debe correlacionarse con la eficacia
conductual de la manipulación experimental del nivel de lucidez mental.