El tren de los pensamientos: cómo responde nuestro cerebro al entorno mientras evocamos imágenes mentales o generamos un discurso interno

Mario Villena-González
Laboratorio de Neurodinámica Básica y Aplicada, Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile

(cc) Violeta Kallens y Mario Villena.

(cc) Violeta Kallens y Mario Villena.

Cuando nuestra atención se orienta internamente hacia nuestros pensamientos existe una atenuación del procesamiento cerebral a estímulos externos. Algunos estudios han demostrado que pensar en imágenes o en palabras activa regiones del cerebro implicadas en la percepción visual o auditiva, respectivamente. Sin embargo, se desconocían los efectos potenciales que podrían tener los diferentes contenidos mentales sobre el procesamiento atencional. Un estudio reciente de nuestro laboratorio mostró que la imaginación visual inhibe el procesamiento de estímulos externos visuales en mayor medida que el pensamiento auditivo/verbal. Estos resultados demuestran que diferentes tipos de pensamientos afectan diferencialmente nuestra atención y el procesamiento cerebral de estímulos externos.

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Frecuentemente, dejamos de prestar atención a nuestro entorno para dar paso a que diversos pensamientos tomen posesión de nuestra experiencia consciente. Esto puede ocurrir espontáneamente mientras realizamos tareas cotidianas, como leer un libro, cuando dejamos de seguir la lectura por estar pensando en cualquier otra cosa. Además, nuestra atención también puede ser guiada de forma voluntaria hacia nuestros pensamientos en función de alguna meta como, por ejemplo, recordar dónde dejamos algún objeto perdido o planear nuestras próximas vacaciones.

De cualquier forma, atender a nuestros pensamientos internos tiene un importante costo: disminuye nuestra atención al entorno. Esto significa que durante una divagación mental nuestro cerebro disminuye su capacidad de procesar la información proveniente del mundo externo. Esto ha sido demostrado usando diferentes técnicas para indagar el procesamiento sensorial del cerebro, siendo las más importantes los llamados “potenciales relacionados a eventos” (ERPs, por sus iniciales en inglés) y las oscilaciones cerebrales en la banda de frecuencia entre 8 y 12 Hz conocida como “alfa”. Específicamente, los ERPs son deflexiones de voltaje producidos por la sumatoria de potenciales post-sinápticos en la corteza cerebral. Así, la amplitud de la primera onda (llamada P1) de los ERPs visuales tiene una relación directa con el procesamiento cortical visual. Por el contrario, la amplitud de alfa (su poder espectral) en la corteza visual se correlaciona con la inhibición cortical. Usando estas técnicas se ha mostrado que, cuando la atención se orienta internamente, existe una disminución en la capacidad cerebral de procesar estímulos externos (Schooler y cols., 2011).

Sin embargo, limitaciones metodológicas derivadas de la variabilidad en la capacidad que tienen las personas de darse cuenta de sus estados mentales o la dificultad de determinar el momento exacto en que se originó cada episodio de divagación mental han limitado el estudio de este fenómeno. Por ello, hasta el momento ningún estudio había abordado la pregunta de si esta reducción en el procesamiento sensorial de estímulos externos se ve afectada diferencialmente dependiendo del contenido mental al que se está atendiendo. Esto es importante porque implicaría que no todos los tipos de orientación atencional interna serían igualmente disruptivos con la atención hacia el mundo externo. Esto sin duda tendría consecuencias en ámbitos donde este fenómeno atencional influye negativamente, como la atención en el aula o la conducción automovilística.

Un reciente estudio de nuestro laboratorio se hizo cargo de esta pregunta desarrollando una nueva aproximación metodológica para explorar la respuesta sensorial durante estados en que la atención se orienta a pensamientos basados en imágenes mentales o en un discurso interno (Villena-González, López y Rodríguez, 2016). Estudios previos han mostrado que la imaginación visual activa regiones cerebrales relacionadas con la percepción visual (Kosslyn, Ganis y Thompson, 2001) y que un discurso interno activa regiones relacionadas con la percepción auditiva, pero no regiones visuales (McGuire y cols., 1996). Esto sugiere que los pensamientos usan diferentes recursos de procesamiento cortical dependiendo del formato de la representación mental, lo que podría afectar la atención a estímulos externos si es que estos ocupan la misma modalidad sensorial. Basados en esta evidencia, planteamos la hipótesis de que las personas inmersas en imaginación visual podrían tener una mayor atenuación en el procesamiento sensorial de un estímulo visual que cuando están generando un discurso interno, debido a una competencia por recursos de procesamiento cortical.

En este estudio se usaban señales que indicaban a los participantes que pusieran atención o bien en estímulos que aparecían en la pantalla (“tarea externa”), o bien imaginasen algo visual o generaran un discurso interno, según correspondiera (Figura 1). Para las tres condiciones se calculó la amplitud del componente P1 del ERP visual y el poder espectral de alfa en las áreas visuales.

Figura 1

Figura 1.- Diseño experimental. Al comenzar cada ensayo, si la palabra “imagina” aparece seguida de un círculo verde, los participantes deben pensar imágenes mentales evitando elementos auditivos en su imaginación. Si la palabra “discurso” aparece seguida de un círculo verde, los participantes deben pensar sólo como discurso interno. Finalmente, si cualquiera de las palabras aparece seguida del círculo rojo, los participantes deben prestar atención al estímulo (tablero de ajedrez), contar los cuadrados y marcar el cuadrado número diez usando un botón.

Los principales resultados se resumen en la Figura 2. Como se puede apreciar, ambas tareas que involucran atención interna muestran una reducción en el procesamiento visual comparado con la tarea externa. Esto se ve por la reducción en la amplitud de P1 y el mayor poder en la banda alfa. Además, se observó que la imaginación visual induce una reducción aún más importante en el procesamiento visual que el pensamiento auditivo-verbal.

Figura 2

Figura 2.- Resultados principales. A) Los análisis de ERP y poder de alfa fueron calculados en los electrodos correspondientes a las áreas visuales del cerebro (destacado en rojo en la imagen del cerebro). B) Para las tres condiciones se muestra el ERP evocado por el estímulo de tablero de ajedrez (izquierda) y la amplitud del componente P1 (derecha). Las condiciones que involucran atención interna reducen en mayor medida la amplitud de P1 comparado con la atención externa. Además, la imaginación visual disminuye su amplitud incluso más que el discurso interno. C) Para las tres condiciones se muestra el poder espectral desde 1 a 20 Hz (izquierda) y el poder relativo en la banda alfa (derecha). Las condiciones que involucran atención interna incrementan la amplitud del poder de alfa comparado con la atención externa. Crucialmente, la imaginación visual muestra un poder de alfa incluso mayor que el de discurso interno. (Los gráficos muestran el promedio con error estándar, el asterisco indica diferencias significativas con p<0.05).

Estudios previos han mostrado que atender a una modalidad sensorial incrementa la actividad en las cortezas sensoriales asociadas a esa modalidad mientras simultáneamente produce una disminución de la actividad de las cortezas sensoriales relacionadas con la modalidad ignorada, apoyando la hipótesis de que la atención podría estar mediada por procesos de control supramodal o sistemas atencionales separables pero conectados (Spence, 2014). En el caso del presente estudio, los resultados muestran, por una parte, que existe un grado de atenuación sensorial global durante la orientación atencional interna. Esto sugiere que procesos de control supramodal podrían estar operando. Sin embargo, también observamos modulaciones que dependen del contenido pensado (en este caso, visual), interfiriendo selectivamente con la activación de áreas cerebrales relacionadas con estímulos entrantes de la misma modalidad sensorial. En resumen, tanto procesos supramodales como específicos de la modalidad podrían estar operando en la atención hacia pensamientos internos (Figura 3).

Figura 3

Figura 3.- Esquema que ilustra los posibles procesos de control atencional involucrados en la orientación interna de la atención. El procesamiento sensorial a un estímulo visual es alto cuando la atención está orientada a demandas externas. Cuando la atención se orienta hacia los pensamientos, existe una reducción en el procesamiento independiente del contenido pensado. Esto podría estar mediado por procesos de control supramodal o de dominio general de la atención. Por último, si el pensamiento se representa de forma visual, como una imagen mental, esta reducción en el procesamiento cerebral es aún mayor que si el pensamiento se da como un discurso interno auditivo. Esto último sugiere que procesos específicos de la modalidad visual estarían afectando el control atencional.

Los resultados de este estudio revelan, por primera vez, los efectos diferenciales que tienen los contenidos del pensamiento sobre la respuesta sensorial del cerebro a estímulos del entorno. Además, esta nueva aproximación metodológica de utilizar “tareas basadas en pensamiento” da lugar a nuevas formas de explorar los efectos potenciales que podrían tener los contenidos mentales sobre la atención y otros procesos cognitivos.

Referencias

Kosslyn, S. M., Ganis, G., y Thompson, W.L. (2001). Neural foundations of imagery. Nature Reviews Neuroscience, 2, 635-642.

McGuire, P. K., Silbersweig, D. A., Murray, R. M., David, A. S., Frackowiak, R. S., y Frith, C. D. (1996). Functional anatomy of inner speech and auditory verbal imagery. Psychological Medicine, 26, 29-38.

Schooler, J. W., Smallwood, J., Christoff, K., Handy, T. C., Reichle, E. D., y Sayette, M. A. (2011). Meta-awareness, perceptual decoupling and the wandering mind. Trends in Cognitive Science, 15, 319-326.

Spence, C. (2014). Orienting attention: A crossmodal perspective. En: A. C. Nobre y S. Kastner (Eds.), The Oxford Handbook of Attention. Oxford University Press.

Villena-González, M., López, V., y Rodríguez, E. (2016). Orienting attention to visual or verbal/auditory imagery differentially impairs the processing of visual stimuli. Neuroimage, 132, 71-78.

Manuscrito recibido el 22 de febrero de 2016.
Aceptado el 10 de marzo de 2016.

Ésta es la versión en castellano de
Villena-González, M. (2016). The train of thought: How our brain responds to the environment whilst we are thinking in terms of mental images or an inner voice. Ciencia Cognitiva, 10:1, 23-26.

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