Procesamiento multisensorial y atenciónefectos de la proporción de congruencia

Resumen

El mundo en el que nos movemos nos brinda información multisensorial en todo momento, así, es habitual que cuando vemos un objeto éste tenga asociado un sonido y/o textura que percibimos de manera simultánea por los sistemas sensoriales correspondientes (visual, auditivo y táctil, respectivamente) y que el cerebro integra dando lugar a una representación del mundo exterior lo más cercana posible a la realidad. Dado que la experiencia perceptiva humana es un fenómeno fundamentalmente multisensorial, su comprensión requiere del estudio de la integración de la información que múltiples sentidos proporcionan sobre un mismo evento. Además de integrar la información sensorial el cerebro debe seleccionar y potenciar el procesamiento de los estímulos relevantes de entre la multitud de estímulos que recibe en cada momento, siendo la atención la herramienta más adecuada para estas funciones. Mientras que hay evidencias claras sobre el papel de la atención en la percepción unisensorial (v.gr., Posner, Snyder y Davidson, 1980; Carrasco, Williams y Yeshurun, 2002; Correa, Sanabria, Spence, Tudela y Lupiáñez, 2006), existe un gran desconocimiento de la implicación que la atención puede tener en la percepción multisensorial, debido fundamentalmente a que hasta el momento la naturaleza preatentiva de la integración multisensorial (v.gr., Driver 1996, Bertelson y de Gelder 2004) había sido la hipótesis defendida. Sin embargo, estudios recientes parecen poner en tela de juicio dicha hipótesis (v.gr., Fairhall y Macaluso, 2009; Sanabria, Soto- Faraco y Spence, 2007; Talsma y Woldorff, 2005) al mostrar que la atención puede modular la integración de estímulos auditivos y visuales. Partiendo de estos resultados y con el objetivo de profundizar en la controversia del rol que la atención juega en el proceso de integración multisensorial a lo largo del periodo de disfrute de la beca se han llevado a cabo las series experimentales que a continuación se describen. La primera serie experimental se compone de 4 estudios comportamentales que persiguen un doble objetivo. Por un lado establecer un índice objetivo de integración multisensorial que en un segundo momento nos permita la aplicación de una manipulación atencional. Midiendo la precisión en una tarea de discriminación temporal de estímulos audiovisuales, comprobamos como la duración percibida de un estímulo visual (flash) está modulada por la duración de un estímulo auditivo (ruido blanco) totalmente irrelevante para la tarea. De tal manera que la presencia simultánea de un estímulo auditivo de la misma duración (i.e., congruente) que el estímulo visual produce una mejora en la ejecución, si lo comparamos con la respuesta ante el estímulo visual presentado individualmente. Del mismo modo la presencia simultánea de un estímulo auditivo de distinta duración (i.e., incongruente) produce un decremento en la ejecución a la hora de discriminar la duración del estímulo visual. Este efecto constituye lo que denominaremos efecto de congruencia multisensorial, que se obtiene comparando la respuesta a estímulos congruentes frente a los incongruentes. A continuación se manipuló la proporción de items congruentes e incongruentes que se presentaban en dos posiciones espaciales (i.e. parte superior e inferior de la pantalla) generando de este modo dos contextos: uno de alta proporción de congruencia, donde la mayoría de los items eran congruentes, y otro de baja proporción de congruencia, donde la mayoría de los items eran incongruentes. De este modo se modula el tipo de atención o set de control necesario para el procesamiento de los estímulos presentados en cada una de las localizaciones en la pantalla (ver Crump, Gong & Milliken, 2006 para procedimiento y resultados similares a nivel unisensorial). En concreto lo que encontramos es que el tamaño del efecto de congruencia multisensorial definido anteriormente varía en función de la localización o contexto en que se presenten los estímulos, viéndose reducido dicho efecto en el contexto donde la mayoría de los items presentados son incongruentes. Esto indicaría que la mera localización de un estímulo se ha asociado con el tipo de información relevante (v.gr., Jiménez & Méndez, 1999) y por lo tanto con qué información debe y no debe ser atendida para obtener la mejor ejecución posible. Esto es, en el contexto donde la mayoría de los items son congruentes prestar atención a la estimulación auditiva además de a la visual ayudará a una mejora en la ejecución, mientras que cuando la mayor parte de los items son incongruentes atender a la información auditiva sería contraproducente, de manera que la estrategia más adecuada será filtrar dicha información. Esto lleva a que la diferencia entre items congruentes e incongruentes (efecto de congruciencia multisensorial) disminuya en este último contexto. Una vez observado a nivel comportamental como el procesamiento multisensorial puede ser modulado por la atención, la siguiente pregunta era conocer en que momento del procesamiento ocurría dicha modulación, y cuáles eran las áreas neurales implicadas. Para ello llevamos a cabo un primer estudio en el que se utilizaba la misma tarea anteriormente descrita, acompañada en este caso de registro de la actividad electroencefalográfica. Este último experimento nos brinda dos resultados principales. Por una parte hemos observado que los estímulos visuales y auditivos utilizados para esta tarea se integran cuando se presentan juntos, así vemos como la respuesta electrofisiológica a la presentación conjunta del flash y el ruido blanco (i.e., AV) es mayor que la suma de la respuesta a la presentación separada del estímulo visual y el estimulo auditivo (i.e. A+V). Esta comparación expresada matemáticamente como [AV-(A+V)] es reconocida unanímemente como índice de integración mulitsensorial (v.gr., Stein y Meredith, 1993; Giard y Peronnet,1999; Talsma y Woldorff, 2005). Por otro lado, los resultados muestran como la modulación del efecto de congruencia multisensorial en función del contexto comienza a partir de 160 ms, observandose de nuevo un mayor efecto para aquellos estímulos presentados en un contexto donde la mayoría de los estímulos son congruentes en comparación con aquel contexto en el que son incongruentes. Acorde a este dato, observamos también como distintas áreas (v.gr., giros temporal superior, temporal medial, precentral y frontomedial) procesan los estímulos congruentes e incongruentes en el contexto de alta proporción de items congruentes, mientras no encontramos dicha diferencia para el caso en que la mayoría de los estímulos son incongruentes. Apoyando así la idea de que en este último caso el set de control atencional adecuado será aquel que filtre la información auditiva dado que la mayor parte del tiempo llevará a una respuesta errónea, por lo que ambos tipos de estímulos son tratados de igual manera, lo que lleva a la disminución del efecto y a una actividad similar de las áreas neural implicadas. En resumen, esta tesis estudia el papel de la atención en la integración multisensorial de un modo novedoso al aunar el procedimiento de manipulación del contexto de congruencia con la presentación de información audiovisual. Los resultados ponen de manifiesto como el contexto puede servir como una clave fuerte que guíe la atención selectiva y en consecuencia module la interacción entre estímulos de distintas modalidades sensoriales. Así nuestros resultados aportan nueva información al debate sobre relación entre atención e integración multisensorial. Recientemente, Talsma, Senkowski, Soto-Faraco y Woldorff (2010) propusieron un modelo bidireccional según el cual los estímulos multisensoriales per se tienden a capturar los rescursos atencionales debido a su saliencia. Sin embargo cuando la representación de dichos estímulos es incongruente se requiere de procesos de control que prevengan la integración de dichos inputs multisensoriales. Nuestros resultados comportamentales así como los electrofisiológicos aportan más evidencia a este modelo. Así cuando nos encontramos ante un contexto donde predomina la incongruencia el set de control se cambia para prestar atención a la información relevante y filtrar aquella que no lo es. Por lo tanto, esta tesis apoya la idea de que en situaciones donde las representaciones de distintas modalidades sensoriales compiten entre sí es necesario un set de control que guíe la selección de la información apropiada, ya que si los recursos atencionales se guiasen por la mera saliencia de los estímulos se desembocaría en un procesamiento de la infomarción inadecuado.