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.