Alerta sobre la alerta

"La alerta, el aspecto de intensidad más básico de la atención, es probablemente un requisito para los dominios más complejos y demandantes de capacidad de la selectividad de la atención". Así comienza el resumen de un trabajo sobre la anatomía funcional de la alerta en humanos. Este trabajo fue realizado por W. Sturm, A. de Simone, B.J. Krause, K. Specht, V. Hesselmann, I. Radermacher, H. Herzog, L. Tellmann, H.-W. Müller-Gärtner y K. Willmes y publicado en la revista Neuropsychologia en 1999. ¿Qué áreas cerebrales generan el estado de alerta? Veamos qué encontraron estos investigadores con su trabajo.

Foto de un león alerta. Imagen tomada de
http://www.mi-web.org/miembros/9973-mikeberriv/fotos/11761-leon-alerta

Introducción

Sturm et al. comienzan su artículo aclarando que, de acuerdo con van Zomeren y Brouwer, la atención puede subdividirse en dos sistemas: uno que representa los aspectos de intensidad "alerta" y "atención sostenida"; y otro que representa los aspectos de selectividad "atención focalizada" y "atención dividida".

Una tarea típica para la evaluación de la alerta -en el sentido de un nivel general de preparación de respuesta- es una simple medida de tiempo de reacción (TR). La alerta fásica (habilidad para incrementar la preparación de respuesta a través de claves externas) se evalúa con tareas de TR en las cuales una señal de aviso precede al estímulo objetivo. Sin embargo, si lo que se pretende es estudiar la activación de recursos atencionales intrínsecos (como en este caso), la medición de los TR debe realizarse sin el uso de una "advertencia externa".

Los estudios en pacientes con accidentes cerebrovasculares han revelado un rol importante del hemisferio derecho en la alerta. Específicamente, ya que los pacientes con lesión derecha pueden realizar mejor tareas cuando hay un estímulo de advertencia (previo al estímulo objetivo), el aspecto intrínseco -y no el fásico- de la alerta es el que se altera después de lesiones del hemisferio derecho.

Objetivo

Sturm et al. estaban interesados en evaluar las redes neurales implicadas en el aspecto de intensidad más básico de la atención: la alerta.

Método

En este estudio, 15 voluntarios sanos diestros, de sexo masculino, realizaron dos tareas distintas:

- Alerta: respuestas rápidas con el pulgar derecho a una mancha de luz blanca que aparecía a intervalos irregulares en el centro de una pantalla.

- Control sensoriomotor (para evaluar los aspectos puramente sensoriales y motores de la condición de alerta): presionar una tecla a una tasa auto-determinada (más o menos 1 por segundo) mientras se miraba una mancha blanca (como en la tarea anterior) que parpadeaba a una frecuencia relativamente alta.

Cada condición duró 60 segundos y se presentó dos veces de manera contrabalanceada. Cada sujeto realizó estas tareas mientras era escaneado con PET para medir el cambio en el flujo sanguíneo cerebral regional.

Resultados

La alerta llevó a un incremento significativo en el flujo sanguíneo cerebral regional en el cíngulo anterior derecho (área 32 de Brodmann); en el giro frontal medio derecho (áreas 9 y 10); en la formación reticular del tallo cerebral en el tegmento ponto-mesencefálico dorsal; en el lobulillo parietal inferior derecho (área 40); en el tálamo derecho, incluyendo el núcleo pulvinar y el núcleo reticular. También se observaron otras activaciones en los giros temporales medio y superior derechos (áreas 20 y 22) y en el giro frontal inferior izquierdo.

Discusión

Sturm et al. afirman que los resultados de este estudio con una tarea simple de tiempo de reacción visual, usando PET, muestran la implicación en la alerta intrínseca de una cantidad de estructuras del hemisferio derecho. Según los autores, al combinar los resultados de otros estudios con los suyos propios, se podría postular una red amplia del hemisferio derecho para la alerta intrínseca en tareas simples de tiempo de reacción visuales sin claves previas. Esta red incluiría al cíngulo anterior derecho, así como al giro frontal medio y al lóbulo parietal inferior derechos, estructuras talámicas que incluyen al núcleo pulvinar y posiblemente al reticular y el tegmento ponto-mesencefálico del tallo cerebral.

Asimismo, teniendo en cuenta evidencia proporcionada por otros estudios, Sturm et al. explican que la alerta intrínseca puede ser regulada de arriba-abajo por el cíngulo anterior a través del núcleo reticular del tálamo, el cual abriría las "puertas" de varios núcleos talámicos para la activación noradrenérgica que se origina en el tegmento ponto-mesencefálico [ejemplo], siendo así capaz de extenderse a través de estos núcleos talámicos hacia el giro frontal medio y el lóbulo parietal inferior.

Finalmente, los autores mencionan que sus resultados indican que ambos aspectos de la intensidad de la atención propuestos por Van Zomeren y Brouwer (la "alerta intrínseca" y la "atención sostenida") parecen compartir una red parietal y frontal común en el hemisferio derecho.

Conclusión
Sturm et al. afirman que los hallazgos de su estudio soportan la hipótesis de que tareas visuales simples de tiempo de reacción sin clave que requieren tanto un nivel óptimo de alerta intrínsecamente generado, como su mantenimiento por períodos de tiempo extensos, pueden generar la activación de una amplia red subcortical, pero también cortical, del hemisferio derecho.

Referencia:
Sturm, W., de Simone, A., Krause, B.J., Specht, K., Hesselmann, V., Radermacher, I., Herzog, H., Tellmann, L., Müller-Gärtner, H.-W., & Willmes, K. (1999). Functional anatomy of intrinsic alertness: Evidence for a fronto-parietal-thalamic-brainstem network in the right hemisphere. Neuropsychologia, 37. pp. 797-805.

Comentario
Bueno, esta fue la presentación de nuestro artículo de hoy. Nos pareció importante compartirlo porque la alerta es el aspecto más básico de un proceso cognitivo que permite que se den todos los demás procesos cognitivos. Como bien sabemos, muchos estímulos inundan nuestros sentidos en todo momento, pero es gracias al sistema atencional que podemos interactuar efectivamente con nuestro entorno, ya que nos permite filtrar y seleccionar el tipo y la duración de la interacción.

Como vimos, con una sencilla tarea visual de tiempo de reacción, Sturm et al. "señalizaron" a través de PET las regiones cerebrales que muestran un cambio en el flujo sanguíneo durante la alerta. Aunque la resolución espacial de PET no es muy alta, sí fue suficiente para determinar la participación de áreas corticales -y no sólo subcorticales del tallo cerebral y el mesencéfalo- aun en un proceso tan básico como lo es la alerta intrínseca. Específicamente, áreas frontales y parietales derechas sobresalieron como correlatos anatómicos (corticales) de esta tarea de alerta.

Como el lector puede tal vez ya haber notado, las tareas utilizadas en este estudio fueron muy cortas (60 segundos cada una). Esta duración fue, sin embargo, intencional, ya que se pretendía examinar el aspecto más básico de la intensidad de la atención. Si las tareas hubieran sido más largas se habría medido "atención sostenida" y no "alerta".

El mensaje principal de Sturm et al., en conclusión, es la evidencia de una amplia red subcórtico-cortical, principalmente derecha, para la alerta intrínseca (o sea, la alerta que proviene del sujeto y no de algún estímulo del ambiente).

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