MODELOS DE ATENCION Y MEMORIA D. I MODELOS DE ATENCION Y MEMORIA D. I. Burin Maestría en Psicología Cognitiva Doctorado en Psicología UBA 2009

ATENCION W. James (1890) “Todo el mundo sabe lo que es la atención. Es la toma de posesión de la mente, en forma vívida y clara, de uno de los objetos o cursos de pensamiento, de todos los q parecen posibles simultáneamente. La focalización, la concentración y la conciencia son su esencia.”

ATENCION Conjunto de procesos o mecanismos neurocognitivos que regulan (mantienen y dirigen) el estado de conciencia, la entrada de información perceptual, y el procesamiento esforzado y controlado (memoria, pensamiento)

ATENCION Mecanismo central de control del procesamiento de información, que actúa de acuerdo con los objetivos del organismo activando e inhibiendo procesos, y que puede orientarse hacia los sentidos, las estructuras de conocimiento en memoria y los sistemas de respuesta (Colmenero, Catena & Fuentes, 2001).

ATENCION SELECTIVA Y LIMITADA PROCESAMIENTO CONSCIENTE Y ESFORZADO mecanismo de selección de información. mecanismo de capacidad limitada. mecanismo de alerta y concentración sostenida sistema de capacidad limitada que realiza operaciones de selección de información y cuya disponibilidad o estado de alerta fluctúa considerablemente. focalización de la conciencia: la capacidad de dirigir la conciencia hacia un estímulo que la requiera concentrando sobre él toda actividad consciente. (De Vega, 1984) [P]

ATENCION SELECTIVA Y CAPACIDAD LIMITADA: PRIMERAS TEORIAS Teorías de Filtro Teorías de Recursos Procesos automáticos vs controlados

ATENCION SELECTIVA Y CAPACIDAD LIMITADA Teorías Estructurales o de Filtro Paradigma de escucha dicótica y seguimiento Modelos: de Broadbent- Filtro rígido De Treisman – Filtro atenuado De Deutsch & Deutsch; Norman – Filtro tardío

TEORIAS DE FILTRO TEMPRANO: BROADBENT Y TREISMAN Filtro temprano, basado en caracts. físicas del E Voz de hombre / mujer, habla / ruido

TEORIAS DE FILTRO TEMPRANO: BROADBENT Y TREISMAN Problemas: Ej: 1/3 de los ss. escuchan y recuerdan su nombre cuando está en el canal no atendido (Moray, 1959). Treisman (1964) Filtro atenuado, no bloquea del todo Sistema atenuador, cada E sigue su procesamiento o no, según umbral y nivel de relevancia.

TEORIAS DE FILTRO TARDIO: DEUTSCH & DEUTSCH, NORMAN Todos los E se analizan hasta el significado, pero sólo algunos se seleccionan para la R A: rehearsal en MCP, conciencia, MLP y acción A. Treisman & Geffen (1967) Task 1: shadow message in one ear. Task 2: subjects asked to tap pencil when they heard the target word “green.” Results: tapping to “green” in shadowed ear: 87% tapping to “green” in the other ear: 8%

ATENCION SELECTIVA Y CAPACIDAD LIMITADA Teorías de Recursos Crítica a modelos estructurales A: sistema de recursos limitados que se distribuyen entre las tareas u operaciones mentales concurrentes, formando un conjunto de recursos indiferenciados e independientes de las estructuras de procesamiento.

ATENCION SELECTIVA Y CAPACIDAD LIMITADA Teorías de Recursos Paradigma de la atención dividida o 2ble tarea costo de realizar las dos tareas concurrentes Ej. Estudio de uso de accidentes de tráfico mientras se usa el celular (Redelmeier & Tibshirani, 1997) Riesgo de accidentes multiplicado x 4 No diferencia entre celular y hands-free Paradigma de búsqueda visual

ATENCION SELECTIVA Y CAPACIDAD LIMITADA Teorías de Recursos Modelo de Kahneman (1973) A: Recursos centrales, Capacidad disponible, dirigida a una parte de Es y Rs posibles Su asignación depende de: -Nivel general de activación - Disposiciones duraderas, gobiernan la atención involuntaria -Intenciones momentáneas, esquemas o criterios selectivos activados en un momento dado -Evaluación de demandas, consumo estimado relativo de recursos atencionales de cada tarea o proceso.

ATENCION SELECTIVA Y CAPACIDAD LIMITADA Teorías de Recursos Procesos Automáticos y Controlados (Shiffrin & Schneider, 1977) ( Shiffrin y Schneider, 1977). • Pueden controlar el flujo de información y presentan un rápido desarrollo de la ejecución. • Los niveles de ejecución mejoran gradualmente a medida que se interioriza la secuencia automática. • Consumen gran • No consumen recursos. cantidad de recursos. • Sujeto a un sistema de capacidad limitada y a las deficiencias de la M.C.P. • Carece de limitaciones de M.C.P. • Son flexibles y pueden modificarse fácilmente. • Puede modificarse con relativa facilidad. • Necesita mucho entrenamiento para su • No necesitan tanto entrenamiento. automatización. • Procesamiento en paralelo. • Procesamiento serial.

PRIMERAS TEORIAS y SISTEMAS ATENCIONALES Teorías de filtro y de recursos dan paso a: Varieties of attention, según paradigmas y modelos (A sostenida, dividida, focalizada, selectiva… ) Visión de diferentes sistemas atencionales, según función cognitiva y sustrato neural (Posner & Petersen, 1990) Un sistema dirigido a problemas de capacidad y selección en la entrada visual Un sistema que se ocupa del control top-down Un sistema encargado de mantener la activación. Engloban paradigmas, modelos, y alteraciones neurops. de la A

Principales estructuras implicadas Patología neurocognitiva asociada Sistema Funciones Principales estructuras implicadas Patología neurocognitiva asociada SISTEMA de ALERTA o "AROUSAL" Estado de consciencia, como estado generalizado de receptividad a la estimulación y a la preparación de respuestas. Atención tónica o primaria Ciclo sueño - vigilia -SISTEMA  RETICULAR  ACTIVADOR  -Tálamo  -Sistema límbico  -Ganglios basales  -Córtex frontal - Estados de coma - Estados confusionales - Hipervigilancia SISTEMA ATENCIONAL POSTERIOR o DORSAL POSTERIOR Exploración y selectividad en base a características viso-espaciales de los estímulos -PARIETAL  POSTERIOR  -NUCLEOS DEL TALAMO .PULVINAR  LATERAL  .COLÍCULO  SUPERIOR -hipocampo  -cingulado  posterior -Heminegligencia  -Dislexias negligentes  -Patologías cerebelosas  -Simultagnosia ATENCIONAL ANTERIOR o VENTRAL ANTERIOR Atención para la acción: recluta y controla las áreas cerebrales para ejecutar las tareas cognitivas complejas Sistema atencional supervisor -CINGULADO  ANTERIOR  -PREFRONTAL  DORSOLATERAL  -Ganglios basales  -Orbitofrontal -Área motora  suplementaria -Área tegmental ventral -Patología frontales  -Patologías frontobasales - Esquizofrenia

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA DE ALERTA A sostenida, alerta, vigilancia, A fásica Arousal o alerta: estado fisiológico general del organismo que afecta a diferentes funciones, entre ellas la A sostenida A sostenida: un tipo específico de tareas de A Detección de E a lo largo de espacio de tiempo prolongado Disminución del rendimiento con el paso del tiempo función de decremento: U invertida (Ley de Yerkes-Dodson) Factores que inciden en A sostenida, rendimiento baja según: Características físicas de los E E de dimensión pequeña, poco intenso y de breve duración Número de E presentados cuanto más compleja es una tarea Ritmo de presentación de los E Incertidumbre espacial y temporal

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA A POSTERIOR Preparación manifiesta o encubierta para procesar una fuente de info viso-espacial. La A guía los movimientos oculares Estudios sobre distribución de la A en el espacio, y vuelta a la rel. A-pcp, selecc temprana o tardía: ¿Cuáles son los parámetros básicos de la selección A? Estudios de A en el espacio visual  foco o zoom, ventana atencional

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA A POSTERIOR Trastornos que afectan la detecc. cc. del espacio: Heminegligencia: Trast no pcp, sino de la rpst del espacio. No detecta, no registra ccmente Es ctralats. a la lesión (hemicampo visual izq). Ctrado en el obj. Simultagnosia: Daño parietal bilateral. Solo ven objs, un obj a la vez. Objs. aparecen y desparecen. Probls. espaciales severos. Es parte del sindr. de Balint, con alteracs. en movs. oculares voluntarios. [P]

SISTEMA A POSTERIOR MOVIMIENTOS DE LA A EN EL ESPACIO VISUAL Paradigmas de A en el espacio visual Busqueda Visual Paradigma de Posner

A EN EL ESPACIO VISUAL PARADIGMA DE BUSQUEDA VISUAL

A EN EL ESPACIO VISUAL PARADIGMA DE BUSQUEDA VISUAL

A EN EL ESPACIO VISUAL PARADIGMA DE BUSQUEDA VISUAL

length, width Sagi & Julész 85b; Treisman & Gormican 88                                          line (blob) orientation Julész & Bergen 83; Sagi & Julész 85a, Wolfe et al. 92; Weigle et al. 2000 length, width Sagi & Julész 85b; Treisman & Gormican 88 closure Julész & Bergen 83 size Treisman & Gelade 80; Healey & Enns 98; Healey & Enns 99

curvature Treisman & Gormican 88                                          curvature Treisman & Gormican 88 density, contrast Healey & Enns 98; Healey & Enns 99 number, estimation Sagi & Julész 85b; Healey et al. 93; Trick & Pylyshyn 94 colour (hue) Nagy & Sanchez 90; Nagy et al. 90; D'Zmura 91; Kawai et al. 95; Bauer et al. 96; Healey 96; Bauer et al. 98; Healey & Enns 99

intersection Julész & Bergen 83 terminators Julész & Bergen 83                                          intensity, binocular lustre Beck et al. 83; Treisman & Gormican 88; Wolfe & Franzel 88                                          intersection Julész & Bergen 83                                          terminators Julész & Bergen 83                                          3D depth cues, stereoscopic depth Enns 90b; Nakayama & Silverman 86;

lighting direction Enns 90a                                          flicker Gebb et a. 55; Mowbray & Gebhard 55; Brown 65; Julész 71; Huber & Healey 2005 direction of motion Nakayama & Silverman 86; Driver & McLeod 92; Huber & Healey 2005 velocity of motion Tynan & Sekuler 82; Nakayama & Silverman 86; Driver & McLeod 92; Hohnsbein & Mateeff 98; Huber & Healey 2005 lighting direction Enns 90a

A EN EL ESPACIO VISUAL TEORIA DE INTEGRACION DE RASGOS (TREISMAN ET AL Dos etapas • Pre Atencional – registra rasgos básicos (color, orientación…) – sin A • Atencional – “pega” los rasgos para formar objetos – se necesita A – actúa en conjunción de rasgos  error de “conjunciones ilusorias”

A EN EL ESPACIO VISUAL TEORIA DE INTEGRACION DE RASGOS (TREISMAN ET AL Problemas, por ej.“efecto categoría” FIT modificada: A se puede dirigir a OBJETOS rpst de objeto que guía top-down la búsqueda  segmentacion perceptual del input en funcion de agrupamiento gestáltico de rasgos procesos de amplificación e inhibición en el mapa maestro de localizaciones “Object files provide an interface between early vision, top-down knowledge, and conscious experience.”

A EN EL ESPACIO VISUAL TEORIA DE INTEGRACION DE RASGOS (TREISMAN ET AL

A EN EL ESPACIO VISUAL PARADIGMA DE POSNER

A EN EL ESPACIO VISUAL PARADIGMA DE POSNER

A EN EL ESPACIO VISUAL PARADIGMA DE POSNER Dos cuadrados (o 4) y un punto de fijac. central Sj tiene que detectar lo + rápido posible un target, que aparece en uno de los dos cuadraditos Señal (cue o precue) central (+ simból.) o periférica; Válida o inválida Señal aumenta alerta, arousal no selectivo < TR con señal válida, > con inválida: costo – beneficio de la señal Señal inicia movs. A´les, previos a la fijac. ocular (+- 50-100 msec.) Señal periférica capta A automáticamente, sin expectativa sj. Fenóms. de inhibición:  Inh de retorno: si se A a una locz. luego durante segundos esa locz se inhibe, si el objetivo esta ahi hay costo TR

SISTEMA ATENCIONAL POSTERIOR Explora y selecciona E viso-espaciales para mayor procesamiento. La A guía los movimientos oculares. A como foco o zoom, ventana atencional Hay un procesamiento pre A automático basado en rasgos o configuraciones. Captación de la A. La A recorre el espacio o selecciona en base a objetos (top-down) Hay un costo asociado a mover la A.

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR "Funciones ejecutivas", dirección o supervisión, planificación y control “A para la acción”: recluta y controla las áreas cerebrales necesarias para ejecutar tareas cognitivas complejas. se dirige a otros sistemas, influencia "top-down" procesamiento controlado A posterior: “conciencia de” / A anterior: “autoconsciencia”.

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR Sistema Atencional Supervisor (Norman y Shallice, 1980; Shallice, 1988) Procesam. es generalmente automático Mec. de control automático SAS mec. control consciente

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR Sistema Atencional Supervisor (Norman y Shallice, 1980; Shallice, 1988) contention scheduling (dirimidor de conflictos): reglas simples sobre prioridad relativa de actividades automáticas Ej. dejar de charlar en coche para frenar, interrumpir tarea hogar para atender TE SAS: procesamiento controlado consciente planificación y T de D corrección de errores respuestas a situaciones nuevas y no aprendidas situaciones peligrosas o técnicamente difíciles situaciones que requieren inhibición de rta. prepotente (habitual) o resistir tentación

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR "Funciones ejecutivas", dirección o supervisión, planificación y control  problema del homúnculo "The executive functions consist of those capacities that enable a person to engage successfully in independent, purposive, selfserving behavior” (Lezak, 1995) Behavioral assessments of EF impairment involve an enormous variety of tasks: the Stroop task, the trail making task, the conceptualization task of the dementia rating scale, the Wisconsin Card Sort, the Executive Interview (EXIT25), the executive clock drawing task (CLOX), the frontal assessment battery (FAB), subtests of the Neuropsychiatric inventory (NPI), Behavioral Assessment of the Dysexecutive Syndrome (BADS), the Frontal Lobe Personality Scale (FLOPS), among others. The authors note that EF impariments have been observed in "almost every major neuropsychiatric disorder," perhaps as a result of the huge variety of ways in which it is evaluated, and in some cases the EF impairments seem more related to external aspects of the patients' environment (e.g., level of care) than to the degree of positive psychological symptoms.

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR Tareas experimentales: Tareas de razonamiento, inducción de reglas (ej. WCST) Tareas de inhibición (ej. Stroop, Hayling) Tareas de planificación (ej. Torre de Hanoi, Londres) Doble tarea, memoria de trabajo

SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR WISCONSIN CST

SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR TAREA DE STROOP

SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR TAREA DE HAYLING (Burgess & Shallice, 1997) Parte B: completado anormal Ejemplos: a) Juan guardó los bombones en la … b) Sonrió con calidez y me tendió la… 1) Su trabajo es sencillo la mayor parte del… 2) El árbitro dio por finalizado el… 3) En el primer renglón escriba su…

SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR TORRE DE HANOI

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR Miyake et al., 2000: Análisis de batería de tareas mediante análisis estructural Tareas: lo más “puras” posibles, y otras complejas Ej: number-letter task respond in one way to a number-letter pair if presented in the top two quadrants but oppositely if they are presented in the bottom two local-global task tone-monitoring a series of 25 tones that were randomized as either high, medium, or low, respond on the fourth presentation of each tone type letter-memory task, rehearse outloud letters as they were presented, and then to recall the last 4 Stroop WCST Torre de Hanoi Generación de Números al Azar Operation Span Dual task paradigm (laberintos + generacion de palabras)

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR Miyake et al., 2000 Shifting: cambio A rápido entre múltiples Es y Rs Updating: monitoreo y codificación de Es entrantes según relevancia, actualización de info relevante en WM Inhibition: supresión deliberada de Es irrelevantes y R dominante. Tareas complejas: cada una presentó un patrón de carga factorial distinto, pero no afectaban al modelo de 3 factores.

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR FUNCIONES EJECUTIVAS Modelo de Funciones Frontales. Pre Fr Dorso Lateral (DLPFC, BA's 8-12, 46 & 47) Razonamiento, formación de conceptos; selección de meta y planificación hacia la meta, WM verbal y viso-espacial, monitoreo de la propia conducta WCST Orbito Fr (aka vmPFC, BA's 10-15 & 47) Iniciación y mantenimiento de conducta socialmente apropiada, control de impulsos, auto-motivación, evaluación de riesgo y predicción de recompensa go/no-go tasks, "environmental dependency and utilization behavior." Cingulado Anterior (ACC, BA medial 9-13, 24 & 32) Dirimidor de conflictos, inhibición, detección y corrección de error Stroop task

SISTEMAS ATENCIONALES SISTEMA ATENCIONAL ANTERIOR FUNCIONES EJECUTIVAS

HASTA LA PROXIMA CLASE : )

ATENCION Y DETECCION AUTOMATICA Stroop emocional: efectos de enlentecimiento para bloques de estímulos negativos. Presentac subliminal + máscara (Mogg, Bradley et al., 1993) Parad Posner: 2 pals. con valencia +, -, o neutra 2 caras ira, felic, neutral, presentadas por 1 sec. o subliminal seguidas por un target a detectar detectan + rápidamente target ubicado donde previamente habia palabra o cara – enlentecimiento para detectar E contralateral Sesgo de interpretación Ss alta ans: pals o frases, c cont ambiguo, tx describiendo situac social realista, tienden a asignarle sent. – o de peligro. P.ej. completar frases: “El doctor examinó el crecimiento... “ Card versions, when emotion words are blocked together (e.g. Richards, French, Johnson, Naparstek & Williams, 1992; Waters, Sayette & Wertz, 2003), generally yield larger effects than computer presentation when neutral and emotion words are mixed. ). This effect persists even when the words are displayed very briefly and are followed by an obscuring mask to restrict awareness (e.g., MacLeod & Rutherford, 1992; Mogg, Bradley, Williams, & Mathews, 1993). Stroop interference from masked words has also been found in one study to predict later distress following a disturbing life event (MacLeod & Hagan, 1992). Both faster detection of targets replacing threatening words, and related interference effects, may thus arise from the same basic process, initiated outside awareness, in which mildly threatening stimuli

ATENCION Y DETECCION AUTOMATICA Ohman (1999), Ohman & Mineka (2001) Detección automática, pre atencional, rápida, no cc y guiada por el E, de Es de miedo / amenaza Efectos de atracción pre-atencional de Es con valencia - Estudios con búsqueda visual y parad. Posner en normales y pacientes con trastornos de ansiedad Detecc A de peligro biológicam preparado (caras, serpientes, arañas) y también de Es visuales condicionados (p.ej. arma, Fox et al., 2007)  automática, ocurre en normales y en mayor medida en ss alta ans.  

ATENCION Y DETECCION AUTOMATICA  Parad Busq Visual Matriz 3 X 3, 1 o 2 seg.,  mitad todas =, mitad 1 target Caras esquemats, basadas en estudio s/ mascaras difs culturas  modela expresion con cejas, ojos, boca enojo e/ feliz o neutra, feliz id., neutra id. Víboras, arañas, hongos, flores, diferentes objs de c/categ - En normales: Detecc + rápida de enojo q feliz (neutra + rápida xq dif en rasgos) + rápidos en detecc viboras y arañas  - En ss c/fobia específica (detectados x Quest en estudiantes) Replica ant.  y fóbicos ++ rápidos en detecc obj fobia especif.   Parad Dot Probe: Presentac rápida, 30 msec, seguida x msk VD: rta conductancia electr piel + juicio de preferencia Res.: Fóbicos + activac con Es especifs, y tb juicio de pref acorde.