6.5: Atención espacial y descuido en el camino “Dónde y cómo”

La vía visual dorsal que entra en la corteza parietal es más heterogénea en su funcionalidad en relación con el procesamiento de reconocimiento de objetos que tiene lugar en la vía ventral qué, que parece ser la función primaria de esa vía. Originalmente, la vía dorsal se describió como una vía where, en contraste con la vía ventral qué (Ungerleider & Mishkin, 1982). Sin embargo, Goodale & Milner (1992) proporcionan una interpretación más amplia convincente de este camino como la realización de una función de cómo: mapear de la percepción a la acción. Un aspecto de esto es como la funcionalidad involucra la información de ubicación espacial, ya que esta información es altamente relevante para controlar las acciones motoras en el espacio 3D, pero la información espacial es una definición demasiado estrecha para la amplia gama de funciones soportadas por el lóbulo parietal. Las áreas parietales son importantes para el procesamiento numérico y matemático, y la representación de información abstracta de relación, por ejemplo. Las áreas de la corteza parietal también parecen ser importantes para modular la función de memoria episódica en el lóbulo temporal medial, y varias otras funciones. Este ejemplo posterior puede representar un conjunto más amplio de funciones asociadas con el control cognitivo cortical prefrontal: las áreas de la corteza parietal casi siempre están activas en combinación con la corteza prefrontal en tareas exigentes de control cognitivo, aunque normalmente hay poca comprensión de qué papel preciso podrían estar jugando.

Figura\(6.16\): Dónde está el ejemplo de búsqueda visual de Waldo.

En este capítulo, nos centramos en el aspecto establecido donde de la función parietal, y retomaremos algunas de las funciones de cómo en el siguiente capítulo sobre Control del Motor. Incluso dentro del dominio del procesamiento espacial, existen muchas funciones cognitivas que se pueden realizar utilizando representaciones espaciales parietales, pero aquí nos enfocamos en su papel en enfocar la atención hacia ubicaciones espaciales. En relación con la sección anterior, una función crucial de la atención espacial es permitir que el reconocimiento de objetos funcione en escenas visuales que tienen múltiples objetos diferentes presentes. Por ejemplo, considera uno de esos acertijos de “dónde está Waldo” (Figura 6.16) que está repleto de ricos detalles visuales. ¿Es posible percibir tal escena todo en una sola toma? No. Hay que escanear sobre la imagen usando un “foco” de atención visual para enfocarse en áreas pequeñas de la imagen, que luego pueden ser procesadas efectivamente por la vía de reconocimiento de objetos. La capacidad de dirigir este foco de atención depende de representaciones espaciales en la vía dorsal, que luego interactúan con niveles más bajos de la vía de reconocimiento de objetos (V1, V2, V4) para limitar las entradas para reflejar solo aquellas características visuales que provienen de este foco de atención.

Negligencia Hemispatial

Figura\(6.17\): Dibujos de objetos objetivo dados por pacientes con abandono hemispatial, mostrando un profundo descuido del lado izquierdo de los dibujos.

Figura\(6.18\): Progresión de autorretratos de un artista con abandono hemispatial, mostrando una remediación gradual del abandono a lo largo del tiempo.

Algunas de las evidencias más llamativas de que la corteza parietal es importante para la atención espacial provienen de pacientes con abandono hemispatial, que tienden a ignorar o descuidar un lado del espacio (Figura 6.17, Figura 6.18, Figura 6.19). Esta condición generalmente surge de un derrame cerebral u otra forma de lesión cerebral que afecta a la corteza parietal derecha, que luego da lugar a un descuido de la mitad izquierda del espacio (debido al cruce de la información visual que se muestra en la sección de biología). Curiosamente, el descuido se aplica a múltiples marcos de referencia espaciales diferentes, como se muestra en la Figura 6.19, donde las líneas del lado izquierdo de la imagen tienden a descuidarse, y además cada línea individual se bisecciona más hacia la derecha, lo que indica un descuido de la porción izquierda de cada línea.

Figura\(6.19\): Resultados de una tarea de bisección lineal para una persona con abandono hemispatial. Observe que el descuido parece operar en dos escalas espaciales diferentes aquí: para todo el conjunto de líneas, y dentro de cada línea individual.

La tarea de señalización espacial de Posner

Figura\(6.20\): La tarea de señalización espacial de Posner, ampliamente utilizada para explorar los efectos de atención espacial. Al participante se le muestra una exhibición con dos cajas y una cruz de fijación central; en algunas pruebas, una de las cajas es señalada (por ejemplo, las líneas se vuelven transitoriamente más gruesas), y luego aparece un objetivo en una de las casillas (o nada en las pruebas de captura). El participante simplemente presiona una tecla cuando detecta por primera vez el objetivo. El tiempo de reacción es más rápido para las señales válidas frente a las no válidas, lo que sugiere que se llamó la atención espacial a ese lado del espacio. Los pacientes con negligencia hemispatial muestran ralentización para los objetivos que aparecen en el lado descuidado del espacio, particularmente cuando se les da una señal inválida.

Una de las tareas más utilizadas para estudiar el foco de atención espacial es la tarea de señalización espacial de Posner, desarrollada por Michael Posner (Figura 6.20). Se indica un lado del espacio visual y se miden los efectos de esta señal en la detección posterior del objetivo. Si la señal y el objetivo aparecen en el mismo lado del espacio (condición de señal válida), entonces los tiempos de reacción son más rápidos en comparación con cuando aparecen en diferentes lados del espacio (condición de señal no válida) (Figura 6.21). Esta diferencia en el tiempo de reacción (RT) sugiere que se llama la atención espacial hacia el lado del espacio indicado y, por lo tanto, facilita la detección de blancos. El caso inválido es en realidad peor que una condición neutra sin señal alguna, lo que indica que el proceso de reasignar la atención espacial al lado correcto del espacio lleva cierta cantidad de tiempo. Curiosamente, esta tarea generalmente se ejecuta con el intervalo de tiempo entre la señal y el objetivo lo suficientemente breve como para evitar movimientos oculares a la señal; por lo tanto, estos efectos atencionales se describen como atención encubierta.

Figura\(6.21\): Datos típicos de la tarea de señalización espacial de Posner, que muestran una aceleración para ensayos válidos y una desaceleración para ensayos inválidos, en comparación con un ensayo neutral sin señales. También se muestran los datos para pacientes con abandono hemispatial, con sus tiempos de reacción más lentos en general normalizados a los del caso intacto.

Como se muestra en la Figura 6.21, los pacientes con abandono hemispatial muestran un incremento desproporcionado en los tiempos de reacción para el caso cue inválido, específicamente cuando la señal se presenta al buen campo visual (típicamente el derecho), mientras que el objetivo aparece en la izquierda. Posner tomó estos datos para sugerir que estos pacientes tienen dificultades para desenganchar la atención, de acuerdo con su modelo de caja y flecha de la tarea de señalización espacial (Figura 6.22).

Figura\(6.22\): Modelo de caja y flecha de Posner de la tarea de señalización espacial. Sugiere que los déficits de descuido espacial son atribuibles al daño al mecanismo de desenganche. Sin embargo, esto no da cuenta de los efectos del daño parietal bilateral, por ejemplo.

Aquí exploramos un relato alternativo, basado en interacciones bidireccionales entre vías espaciales y de procesamiento de objetos (Figura 6.23). En esta cuenta, el daño a la mitad de la vía de procesamiento espacial conduce a una incapacidad de ese lado para competir contra el lado intacto de la red. Así, cuando hay algo contra lo que competir (por ejemplo, la señal en el paradigma de las señales), los efectos del daño son más pronunciados.

Figura\(6.23\): Las vías de interacción espacial y de reconocimiento de objetos pueden explicar los efectos de la atención espacial de Posner en términos de influencias espaciales en el procesamiento temprano de reconocimiento de objetos, además de la influencia descendente en las representaciones V1.

Es importante destacar que estos modelos hacen predicciones distintas respecto a los efectos del daño parietal bilateral. Se sabe que los pacientes con este padecimiento padecen el síndrome de Balint, el cual se caracteriza por una profunda incapacidad para reconocer objetos cuando hay más de uno presente en el campo visual. Esto sugiere el importante papel que juega la atención espacial para facilitar el reconocimiento de objetos en escenas visuales abarrotadas. Según el modelo de desenganche de Posner, el daño bilateral debería resultar en dificultades para desengancharse de ambos lados del espacio, produciendo ralentización en ensayos inválidos para ambos lados del espacio. En contraste, el modelo basado en la competencia hace la predicción opuesta: las lesiones sirven para reducir la competencia en ambos lados del espacio, de tal manera que se deben reducir los efectos atencionales en ambos lados. Es decir, el efecto de la señal inválida en realidad disminuye en magnitud. Los datos son consistentes con el modelo de competencia, y no con el modelo de Posner.

Exploración

Abra ATTNSimple para explorar un modelo con rutas espaciales y de objetos interactuando en el contexto de múltiples tareas de atención espacial, incluida la percepción de múltiples objetos, y la tarea de señales espaciales de Posner. Reproduce los datos conductuales mostrados anteriormente, y demuestra correctamente el patrón observado de efectos atencionales reducidos para los pacientes de Balint.