psicofisiologia da atenção 2009

Psicofisiologia da Atenção1 – 32 slides iniciais

• Todos sabemos o que é a atenção. É tomar posse, pela mente, de uma forma clara e vívida, de um de vários objectos ou cadeias de pensamentos que parecem simultaneamente possíveis. Focalização, concentração da consciência são a sua essência. Implica a negligência de alguns com vista a lidar eficazmente com outros e é uma condição que tem o seu oposto nos estados confusos, obnubilados aos quais os franceses chamam distracção e os alemães Zerstrutheit.

• William James, “The principles of psychology” pp 403-404

Conceito de atençãodificuldades de definição

• Imprecisão

• Fases no processo atencional

• Papel da consciência e dos processos Da tomada de decisão– Atenção “deliberada”, “focalizada” (proc

seriais, recursos de capacidade limitada)– Atenção “automática” (proc paralelos)

Teorias da atenção

• Modelos de afunilamento–Teoria do filtro

–Teoria da atenuação

–Teoria da selecção tardia

• Modelos de capacidade

Modelo de Filtro de Broadbent

Foco de atenção determinado por:

1 . Registo sensorial; 2. Canal de capacidade limitada; 3. dispositivo de detecção

Detection device

Modelo de Treisman da atenção selectiva (atenuação da mensagem no canal não

seleccionado)Attended

Unattended

SensoryStore

Filter PatternRecognition

Selection Short-termMemory

Teoria do Filtro Tardio – Deutsch & Deutsch

• Deutsch & Deutsch (1963) responderam aos múltiplos problemas e críticas do modelo de Broadbent argumentando que há uma análise do significado de todos os estímulos

• Sugerem que a selecção ou filtro só acontece depois de a análise semântica.

Deutsch-Norman Modelof Selective Attention

Attended

Unattended

SensoryStore

Filter PatternRecognition

Selection Short-termMemory

Teoria do Filtro Tardio – Deutsch & Deutsch

• Todos os estímulos seriam processados

• O afunilamento na atenção selectiva ocorreria tardiamente no processamento da informação

• A selecção teria lugar na memória de trabalho

Modelos de capacidade – Khaneman (1973)

• É menos importante a localização do afunilamento para a atenção selectiva do que a compreensão das exigências colocadas ao sujeito pela tarefa

• Tarefas pouco exigentes podem ser efectuadas simultaneamente

• A atenção pode ser concebida como o conjunto de processos e recursos cognitivos para a categorização e reconhecimento dos estímulos

Khaneman (1973) – Atenção e esforço

• Os recursos são limitados (dependem da complexidade do estímulo)

• Há uma alocução dos recursos cognitivos de forma flexível

• O conjunto dos recursos disponíveis depende do nível de alerta

• Política de alocução de recursos depende das disposições duradouras e intenções momentâneas

Determinantes

ALERTA

Capacidade disponível

Política de alocução de recursos

Actividades possíveis

Respostas

Avaliação das exigências ecapacidades

Disposições

duradouras

Intenções

momentâneas

Manifestações do alerta

MODELO DE CAPACIDADE – D. Kahneman (1973)

Poderão os estudos da psicofisiologia contribuir para o entendimento dos processos da atenção?

• O contributo dos registos não invasivos da actividade do SNC…

• Potenciais Evocados

• Potenciais relacionados com eventos psíquicos

Conjunto de alterações de potencias

registado no EEG associados a eventos sensoriais, cognitivos, motores

• Os processos da atenção evocam respostas centrais (ERPs) e periféricas.

• Os ERPs ocorrem em sincronia com o processamento da informação no cérebro.

• As respostas periféricas autonómicas – lentas e de latência longa.

• Ambos as respostas fornecem uma forma de classificar e de diferenciar os diferentes processos da atenção :

Diferenças qualitativas nos padrões de resposta fisiológica são considerados prova de operações psicológicas distintas.

Enquanto que processos fisiológicos semelhantes sugerem modos de processamento tb semelhantes.

Exemplo de medidas centrais e periféricas: reacção de orientação

de Sokolov

ERPs e o Processamento da informação

Conceito de componente..Componente exógeno (resposta

obrigatória, dependente do estímulo físico , e são respostas de latência curta.

Componente endógeno – latência longa – indexam processos perceptivos e outros processos cognitivos não “obrigatórios”.

Correspondem a estadios intermédios do processamento da informação

ERPs e NÍVEIS DE SELECÇÃO DO ESTÍMULO

• Modelos de selecção inicial vs tardia • Os ERPs sugerem que a informação acerca dos

atributos dos estímulos fica disponível aos mecanismos da atenção em tps diferentes, dependendo das características, das modalidades do estímulo e das exigências da tarefa.

• Indexando o tempo da selecção dos estímulos, os ERPs podem delinear os diversos passos no processamento e fornecer indicações acerca da estrutura paralela, serial ou hierarquica das análises-

Componentes endógenos a tracejado são desencadeados por sons que são selectivamente atendidos Nd – ou q são relevantes para a tarefa e improváveis P3.

Sons apresentados ouvido esq e direito respectivamente 1800 Hz e 2800Hz. A sombreado a diferença do ERP quando o som era atendido ou não.

EFEITO DA ATENÇÃO: Negatividade ampla com início aos 60-80 mseg e que se prolonga no tp

Componente de ERP definido como a diferença entre condições da atenção e de inatenção Nd

Nd• Indexa selecção precoce (inicial) pq: Latência curta actividade tónica que processa o material

atendido e não atendido de uma forma distinta prévia ao reconhecimento e análise completa.

O padrão do ERP surge quando o canal esperado e não esperado se distinguem pelo tom, pela localização ou ainda pela intensidade – atributos rapidamente analisáveis servem a selecção (Broadbent)

Nd reflecte o processamento preferencial dos estímulos relevantes a seguir a uma selecção baseada em atributos físicos simples.

A selecção de estímulos alvo dentro de um canal desencadeia uma onda positiva P3 ou P300 dp da onda ND.

O Nd e o P3 indexam dois níveis ordenados de selecção – Nd entre canais com base em atributos físicos simples, P300 processos que se seguem que consistem numa análise mais detalhada das características do estímulo do canal esperado

Embora este exemplo se refira a estímulos sp, o P300 tem sido registado em resposta a categorias definidas em termos cognitivos (semânticos)

O P300 é desencadeado por st atendidos, porém estímulos desviantes do canal não atendido tb desencadeiam P300! – sugere que os st do canal não atendido não são completamente rejeitados (ver modelo de afunilamento e os de selecção tardia)

O P300 TB PODE SER INDICADOR DO PROCESSAMENTO DE MATERIAL IRRELEVANTE (em que não há registo de resposta comportamental)

EFEITO DO SIGNIFICADO DO ESTÍMULO:

Os tons puros são processados de forma semelhante no canal esperado e não esperado, usando Nd como critério mas sons da fala o processamento era mais selectivo.

PROCESSAMENTO DE ESTÍMULOS MULTIDIMENSIONAIS

COMO SÃO INTEGRADOS OS DIVERSOS ATRIBUTOS DE UM ST –

PELA COMBINAÇÃO (ANALÍTICA) DIFERENTES ATRIBUTOS

OU COMO UMA CARACTERÍSTICA GLOBAL, UM TODO (GESTALT)?

ATENDEMOS A ATRIBUTOS OU A OBJECTOS?

Experiência de atenção auditiva onde o tom e a localização eram os atributos

Padrão de ERPs consistente com a selecção com base na conjugação de atributos, embora sugira uma selecção hierárquica de atributos

• Atenção visual

• Tarefa experimental que permite separar (dissociar) a atenção de outras funções – paradigmas do “cuing” espacial e método cronométrico (TR)

Paradigma da orientação “endógena”

Paradigma da orientação “exógena”

• INDICADOR COMPORTAMENTAL: FACILITAÇÃO DOS TR INDUZIDOS PELA EXPECTATIVA

Propriedades das mudanças da atenção

1. Podem ser “covert” sem envolverem alterações comportamentais (~50 ms) observáveis ou manifestas (~200 ms)

2. Estão associadas no tp à ocorrência de pistas (facilitação do lado da pista durante 0,5 s)

3. Pode ser endógena (depender da vontade do sujeito como no caso de pistas centrais) ou automática (exógena, como no caso de pistas periféricas)

4. Inibição do retorno - resposta menos eficiente em relação a um local a que anteriormente se tenha prestado atenção

Funções do Lobo Parietal

• Estudos dos efeitos de lesões cerebrais

- fenómeno de negligência (Parietal Direito)

Hipótese da sequência de operações mentais

A orientação da atenção visual que inclui o desligar do foco da atenção, deslocar a atenção para a localização indicada na pista e amplificar o alvo.

De que forma estas operações são perturbadas pela lesão parietal?

1. Reacções mais rápidas em relação a st apresentados do lado ipsilateral à lesão

2. Redução da diferença nos tempos de reacção para alvos ipsi ou contralaterais se a atenção tiver sido direccionada por uma pista

3. Pistas enganadoras: a atenção é direccionada para um lado e o alvo é apresentado no outro – elevação da latência (dobro ou triplo do tp normal) mais acentuada para st apresentados no lado contralateral à lesão

4. Até o acender de um ponto central, que nada indica sobre a localização do alvo, produz um aumento semelhante nos TR aos alvos opostos à lesão

• O défice principal em pacientes com lesões parietais consiste na operação “desligar” – mudar o foco da atenção de modo a detectar o alvo depois de esta ter sido direccionada.

• Registos celulares realizados em macacos durante o desempenho de mudanças encobertas da atenção:

1. Apenas as células localizadas nas regiões parietais (regiões inferiores) e nos tálamos apresentavam aumentos da freq de disparo

Estudos PET

Estudos ERPsEm que estadio se observam feitos facilitadores da pista? Mais precoce ou mais posterior (pos-perceptivo e da decisão)? Ambos: maior amplitude do P100 precoce e do N1 (180 ms) e do P300

outros efeitos da lesão parietal respectivamente direita ou

esquerda…escalas da global à local

Contributos de outras regiões cerebrais

• Mesencéfalo e as funções dos tubérculos quadrigémeos superiores (= colículo superior) na regulação dos movimentos oculares voluntários:

- experimentação animal

- No homem, paralisia supranuclear progressiva (degeneração do colíclulo e estruturas circundantes) e a perturbação dos movimentos oculares sacádicos – primeiro verticais e depois horizontais

Desempenho de pacientes com paralisia supranuclear progressiva na tarefa de orientação endógena

(covert) da atenção• Reacções mais lentas do que os normais quer

em relação à pista, quer em relação ao alvo na direcção da paralisia mais grave dos movimentos oculares.

• Défices do sistema sacádico dificultam as mudanças covert da atenção e perca da “inibição de retorno” – o sistema do mesencéfalo desempenha função nas mudanças “covert” da atenção-

Funções do Tálamo

• Estudos no macaco: um núcleo do tálamo, o n. pulvinar, inclui células que aumentam a freq de disparo durante as mudanças “covert” da atenção visual (tal como as células parietais).

• Agentes químicos que bloqueiam o pulvinar produziu aumentos do TR para alvos do lado oposto ao bloqueio (macacos)

•

no homem…

• Em lesões (3 casos) de um dos lados do Tálamo observaram-se aumentos do TR a alvos do lado oposto à lesão - mesmo após pista correcta (o que é diferente do que foi observado em pacientes parietais que conseguem responder normalmente quando atenção é dirigida para o local)

• Hipótese: o défice interfere com a operação que amplifica o local do alvo

Estudos PET : o processamento do estímulo complexo associa-se a aumentos da actividade no Pulvinar

Síntese dos circuitos neuronais da orientação visual:

Hipótese: O lobo parietal actua de modo a libertar a atenção do seu foco presente e envia um sinal para o mesencéfalo para que desloque o foco da atenção para a área da pista. O tálamo selecciona o conteúdo da área ao qual se presta atenção e realça esse conteúdo de modo a ter prioridade no processamento

Redes da atenção executiva

Detecção consciente, reconhecimento da identidade do objecto ou que ele cumpre uma finalidade procurada (eg, palavra que numa lista de palavras se refere a um anima)l

-Reorganização dos processos de pensamento segundo as instruções

-Défices observados nas lesões frontais.

Funções executivas

Segundo os modelos cognitivos

• processos de nível elevado que controlam operações mentais elementares (Norman e Shallice, 1986).

Funções executivasO controlo executivo inclui funções

supervisoras que devem ser activadas em situações nas quais o comportamento automatizado (rotinizado pela aprendizagem) é inadequado.

Estas situações exigem: • planeamento• correcção de erros• execução de acções novas• inibição de rotinas do comportamento• alerta

Exemplo: estudo do efeito de lesões cerebrais (síndromes do

Lobo Frontal)

•Paciente Phineas Gage – 25 anos – (Esquerda Harlow, 1868; direita Damásio et al, 1994, reconstrução do trajecto da barra e lesão extensa dos lobos frontais de ambos os hemisférios).

Sindrome “des –

executivo” (dorsolateral)

Síndrome desinibido (orbitofrontal)

Síndrome amotivacional (apático), mediofrontal

•Diminuição do julgamento, planeamento, insight e organização temporal

•redução da persistência cognitiva

•Défices de planeamento motor incluindo afasias e apraxias)

•Desleixo consigo próprio.

•Comportamento dependente dos st (st driven)

•Insight social diminuído

•Distractibilidade

•Labilidade emocional

Diminuição:

•Espontaneídade

•Output verbal (incluindo mutismo)

•Prosódia espontânea

•Latência das respostas

•Motórica (acinésias)Incontinência urináriaFraqueza das extremidades inferiores e perdas sensoriais

Estudos PET

• Circunvolução do Cíngulo (eg, tarefa de Stroop nos itens em que existe conflito)

• Lobo Prefrontal

Extensão das redes da atenção executiva:

Rede da vigília

• Vigília requer a manutenção activa

• É um estado complexo que exige a manutenção das aferências sensoriais, a direcção da atenção, o acesso à memória e reajustes constantes da postura, activação do cérebro anterior

e também do Sistema Reticular

• Segundo o conceito moderno de SR

1) Composto por neurónios que têm inputs específicos e outputs organizados (sistemas noradrenérgicos, colinérgicos e serotoninérgicos

2) Estes pequenos grupos de neurónios que enviam axónios muito ramificados para partes distantes do cérebro. Aí, os neurotransmissores libertados modulam a actividade cerebral

• Formação Reticular do Tronco Cerebral Representada a vermelho

Reticular Formation

Figure 12.19

• Interacções entre redes

Redes da orientação

atenção executiva

alerta (activação)

Referências

• HILLYYARD, S. A., HANSEN, J. C. (1986): Attention: Electrophysiological approaches. PSychophysiology. Coles, Donchin, Porges (Eds).

• Donchin, E (1986): ……….• Mangun GR (2003): Neural mechanisms of

selective attention. The cognitive electrophysiology of mind and brain. A. Zani, AM Proverbio (Eds). Academic Press, New York.

• Posner MI, Raichle ME (2001): Imagens da mente (trad). Porto Ed, Porto (cap 7).