Procesos automáticos y controlados de la preparación temporal

Resumen

Múltiples actividades de nuestra vida diaria, como por ejemplo practicar un deporte, bailar, tocar un instrumento o respetar el orden en un turno de conversación, requieren la capacidad de usar la información temporal que nos proporciona el entorno para optimizar nuestra conducta. Esta capacidad se define como ¿preparación temporal¿. A lo largo de los últimos años, un amplio número de estudios empíricos (véase Correa, 2010; Nobre, Correa, & Coull, 2007, para una revisión) ha demostrado la existencia de diferentes mecanismos a través de los cuales es posible alcanzar un nivel óptimo de preparación temporal. No obstante, aún no se ha determinado cuál es la naturaleza de los procesos cognitivos y neurales implicados en la preparación temporal y, más concretamente, cuál es el papel que los procesos automáticos y controlados juegan en el desarrollo de dicha habilidad cognitiva. El objetivo principal de la tesis es profundizar en la distinción entre los procesos automáticos y controlados que intervienen en el desarrollo de la preparación temporal. Por ello, nos centramos en el estudio de dos efectos de preparación temporal, el ¿efecto de orientación de la atención en el tiempo¿ y los ¿efectos secuenciales¿. El primer efecto hace referencia a la capacidad de los participantes de prepararse para el instante específico en que se anticipa la ocurrencia futura de un evento por medio de señales temporales predictivas (Correa, 2010; Nobre, 2001; Coull & Nobre, 1998). Los efectos secuenciales son los efectos debidos al orden de presentación de los diferentes intervalos de tiempo empleados en una tarea de preparación temporal. Ambos efectos se pueden medir en el paradigma de ¿orientación de la atención en el tiempo¿ que fue previamente propuesto por Nobre y colaboradores (Nobre, 2001). El procedimiento consiste en presentar una señal predictiva simbólica (e.g., una línea corta que significa pronto y una línea larga que significa tarde) que indica si el estímulo objetivo, al cual se tiene que contestar, aparecerá tras un intervalo corto o tras un intervalo largo de tiempo. Lo que se manipula es la validez de la señal, por lo cual el estímulo puede aparecer en el intervalo indicado por la señal en el 75% de los casos (ensayos válidos), mientras que en los ensayos restantes el estímulo puede aparecer en el intervalo no señalado (ensayos inválidos). Los resultados típicamente muestran un descenso en el tiempo de reacción (TR) cuando los estímulos aparecen en los intervalos indicados por la señal temporal en comparación con aquellos que son erróneamente señalizados. Esa diferencia en el TR entre ensayos válidos e inválidos se define como efecto de orientación de la atención en el tiempo. Sin embargo, el paradigma de orientación de la atención en el tiempo nos permite estudiar también cómo se desarrolla la preparación temporal en función de la información proporcionada por la duración del intervalo del ensayo previo. Es decir, el TR en el ensayo actual es más lento cuando el intervalo anterior es de duración larga en vez de corta. Este fenómeno se conoce en la literatura como efectos secuenciales (e.g., Drazin, 1961; Los & Van den Heuvel, 2001; Steinborn, Rolke, Bratzke, & Ulrich, 2008; Vallesi & Shallice, 2007; Woodrow, 1914). Los efectos secuenciales son generalmente asimétricos, ya que se observa un coste en el TR cuando el ensayo actual es más corto que el anterior; sin embargo no se observa coste en TR cuando el intervalo actual es más largo. Estudios previos han demostrado una clara disociación entre los efectos secuenciales y el efecto de orientación de la atención en el tiempo (Correa, Lupiáñez, Milliken, & Tudela, 2004; Correa, Lupiañez, & Tudela, 2006; Los & Heslenfeld, 2005; Los & Van den Heuvel, 2001). Por ejemplo, el efecto de orientación de la atención en el tiempo mediante señales simbólicas depende de estructuras de control (de la corteza prefrontal derecha), ya que se reduce después una lesión padecida en esta parte del cerebro (Triviño, Correa, Arnedo, & Lupiáñez, 2010). Por el contrario, los efectos secuenciales no parecen depender de estructuras prefrontales (Triviño et al., 2010; Vallesi, Mussoni et al., 2007) y, sin embargo, no parece claro cuáles son las bases neurales que dan lugar a estos efectos. Teniendo en cuenta esta disociación neural, la orientación de la atención en el tiempo se ha relacionado con la implicación de procesos de carácter controlado, mientras que los efectos secuenciales con procesos de carácter automático. Sin embargo, los estudios previos no aportan evidencia directa sobre la naturaleza- automática o controlada- de los dos efectos de preparación temporal mencionados anteriormente. Por ello, diseñamos una primera serie experimental compuesta por tres experimentos conductuales donde se empleó una metodología de tarea dual. El paradigma consistía en la presentación de una tarea principal de orientación de la atención en el tiempo junto con una tarea de memoria de trabajo, para disociar entre el efecto de orientación temporal y los efectos secuenciales. Los resultados mostraron que el efecto de orientación de la atención en el tiempo se vio afectado en la condición de tarea dual en función de las demandas de ambas tareas de preparación temporal y de memoria de trabajo. Por el contrario, los efectos secuenciales no fueron alterados cuando los participantes realizaron la tarea secundaria. Esta investigación demostró que prepararse en el tiempo de forma voluntaria requiere procesos de tipo controlado que compiten por recursos con la tarea de memoria de trabajo (ej., Logan, 1979; Posner & Snyder, 1975). Sin embargo, los efectos secuenciales no mostraron ninguna alteración al realizarse la doble tarea, lo que indica la implicación de procesos de carácter automático. Ante el hecho de que el efecto de orientación de la atención en el tiempo se vio alterado en la condición de tarea dual, cabe preguntarse cómo y en qué etapa del procesamiento de la información se produjo dicha interferencia entre la tarea de orientación temporal y la tarea de memoria de trabajo. Asimismo, nos preguntamos si los efectos secuenciales modularían del mismo modo que el efecto de orientación de la atención en el tiempo la actividad cerebral relacionada con el procesamiento de los estímulos. Por ello, en la segunda serie experimental de la tesis utilizamos el mismo procedimiento de tarea dual de la primera serie y añadimos medidas de registro electrofisiológico cerebral. De esta forma pretendíamos analizar el curso temporal del efecto de orientación de la atención en el tiempo y de los efectos secuenciales sobre el procesamiento del estímulo objetivo, así como la modulación por parte de la tarea dual. Los resultados de esta segunda serie replicaron la disociación conductual obtenida entre los efectos secuenciales y el efecto de orientación de la atención en el tiempo. A nivel electrofisiológico nuestros resultados mostraron una interferencia selectiva entre el efecto de orientación de la atención en el tiempo y la tarea secundaria de memoria de trabajo. De forma específica, la tarea secundaria eliminó la modulación ejercida por el efecto de orientación de la atención en el tiempo sobre la variación contingente negativa (CNV), un componente electrofisiológico que ha sido relacionado con procesos intencionales de preparación hacia la ocurrencia inminente de un estímulo (Walter, Cooper, Aldridge, McCallum, & Winter, 1964). Además, solo en la tarea principal de preparación temporal encontramos que el efecto de orientación de la atención en el tiempo influyó sobre componentes asociados con procesos tardíos de decisión y ejecución de respuesta, como N2 y P3, que se han relacionados con el proceso de orientación temporal (Nobre, 2001; Correa, Lupiañez, Madrid, & Tudela, 2006). Sin embargo, tanto la modulación de la CNV como dicha modulación del procesamiento tardío producida por la orientación temporal no se encontró al realizar la tarea dual de memoria de trabajo, lo cual apoya la hipótesis de una interferencia selectiva entre la tarea de orientación temporal y la tarea secundaria. Por otro lado, el resultado más crucial consistió en la obtención de los efectos secuenciales en el componente perceptual P1 y en el hecho de que esa modulación resistió a la interferencia por parte de la tarea dual. No obstante los efectos secuenciales modularon el procesamiento del estímulo objetivo de la misma manera que el efecto de orientación de la atención en el tiempo tanto en la CNV como en el N2 y el P3 y, más relevante, dicha modulación se vio alterada en la condición de tarea dual. Los resultados de la segunda serie plantearon la posibilidad de que el proceso automático subyacente a los efectos secuenciales pudo ser modulado por procesos de control. Es decir, cabe la posibilidad de que el hecho de haber utilizado un paradigma de orientación temporal donde los participantes tenían que generar una expectativa explícita al comienzo de cada ensayo pudo haber afectado a las modulaciones ejercidas por la duración del ensayo previo. Para comprobar esta hipótesis, diseñamos la tercera serie experimental donde la señal informativa fue sustituida por una señal neutral que no requería a los participantes generar una expectativa explícita para contestar al estímulo objetivo. De esta manera pretendíamos reducir los factores de control en el estudio de los correlatos electrofisiológicos de los efectos secuenciales. Los resultados de esta tercera serie confirmaron que los efectos secuenciales pueden modular el procesamiento de los estímulos tanto a nivel temprano (como reflejado en el componente P1) cuanto a nivel tardío (P3). Estos hallazgos presuponen un desafío por los modelos actuales de los efectos secuenciales que explican estos efectos simplemente como una mejoría de la respuesta motora. En conclusión, la presente tesis aporta nueva evidencia sobre los procesos de la preparación temporal. El conjunto de resultados apuntan a que el efecto de orientación de la atención en el tiempo depende de procesos de control, mientras los efectos secuenciales de procesos de naturaleza automática. Sin embargo, esos procesos automáticos se pueden modular en un contexto de control. Finalmente, podemos concluir que los procesos controlados y automáticos que subyacen a estos efectos de preparación temporal se pueden entender como parte de un mecanismo flexible, que se desarrolla a lo largo de un continuo entre control y automatismo, que nos permite optimizar nuestra conducta.