Estudio de la naturaleza de la consciencia visual en función del nivel de procesamiento del estímulodatos conductuales y electrofisiológicos

Resumen

Título Tesis: Estudio de la naturaleza de la consciencia visual en función del nivel de procesamiento del estímulo: datos conductuales y electrofisiológicos. Nombre del doctorando: Mikel Jiménez Méndez La tesis presentada explora la naturaleza de la consciencia visual en función del nivel o profundidad de procesamiento del estímulo (NdP, S. Kouider, V. de Gardelle, J. Sackur, y E. Dupoux, 2010; B. Windey y A. Cleeremans, 2015). De acuerdo con esta hipótesis, el acceso a la información de un estímulo estaría organizado de forma jerárquica en función de los distintos niveles de representación del mismo. El nivel más básico de representación sería el de “energía” (la luminancia que emite un determinado estímulo, por ejemplo), mientras que el siguiente nivel de representación sería el de “características” o “rasgos simples”, seguido por representaciones de mayor nivel (de acceso a niveles simbólicos o categoriales de la información del estímulo) como serían los niveles “letras” y “palabras”, de forma que el nivel más alto de representación sería el de “significado”. En línea con esta propuesta, la emergencia a la consciencia de una representación de nivel alto diferirá de una de nivel bajo debido a la diferente naturaleza de ambas representaciones, lo cual conllevaría que ambas sean categorizadas o etiquetadas de forma diferente. Por tanto, el acceso consciente a los niveles superiores de representación se produciría de una forma más dicotómica o de acuerdo a una lógica de “todo o nada” (es decir, o bien se es consciente del significado de una palabra o, por el contrario, no se es en absoluto), mientras que el acceso consciente a niveles inferiores de representación (como por ejemplo el color) se produciría de una forma más gradual (B. Windey y A. Cleeremans, 2015). Con la intención de explorar en profundidad la hipótesis del nivel de procesamiento, llevamos a cabo dos estudios en los que participaron un total de 84 participantes. En ambos trabajos se utilizó un diseño de enmascaramiento visual y se manipuló el nivel de organización de la máscara con el objetivo de producir niveles de visibilidad variables para cada duración estimular utilizada. En el primero de los trabajos exploramos en el nivel conductual, es decir analizando tanto una medida subjetiva (escala de consciencia) como objetiva (proporción de aciertos) de consciencia, la hipótesis del nivel de procesamiento para los niveles más bajos de procesamiento del estímulo (“energía” y “características/rasgos simples”), para ello utilizando cinco duraciones estimulares (13, 27, 40, 53 y 80 ms) y dos tareas diferentes (“energía”: detección, “características”: identificación). En el segundo, exploramos la hipótesis del nivel de procesamiento tanto conductualmente como con registro electrofisiológico, analizando, además de las medidas conductuales y subjetivas de consciencia, los potenciales evento-relacionados (PER) asociados a los distintos niveles de visibilidad. En concreto, contrastamos las predicciones de la hipótesis de nivel de procesamiento para un nivel de procesamiento bajo (“energía”: tarea de detección, presentaciones estimulares de 13 y 27 ms) frente a un nivel de procesamiento alto (“números/letras”: tarea de identificación, presentaciones estimulares de 27 y 40 ms) del estímulo en el nivel conductual, y a nivel electrofisiológico, exploramos los componentes VAN (Visual Awareness Negativity) y LP (Late Positivity), los dos correlatos neurales de un PER típicamente vinculados con la consciencia visual (véase H. Railo, M. Koivisto, y A. Revonsuo, 2011, para una revisión). Los objetivos específicos del presente trabajo se articulan para intentar contestar a las siguientes preguntas -todavía sin respuesta- dentro del estudio de la consciencia: (1) ¿Es el nivel de procesamiento del estímulo un factor determinante a la hora de conceptualizar la naturaleza de consciencia visual? Dicho de otra forma, ¿es la naturaleza de la consciencia visual gradual para niveles de procesamiento bajo del estímulo (tarea de detección) y dicotómica para niveles de procesamiento alto del estímulo (tarea de identificación)? (2) ¿Varía la naturaleza de la consciencia visual en función del curso temporal asociado a distintos niveles de procesamiento/dificultad de la tarea experimental? Es decir, ¿supone la introducción de duraciones predeterminadas –fijas- del estímulo un factor relevante a la hora de entender la naturaleza de la consciencia visual para diferentes niveles de procesamiento del estímulo? (3) En relación al registro electrofisiológico de la actividad cerebral, ¿existen diferencias significativas en los componentes VAN (Visual Awareness Negativity) y LP (Late Positivity), en función del nivel de procesamiento del estímulo? (4) Específicamente, ¿en qué forma difieren los correlatos neurales asociados a diferentes grados de consciencia visual en tareas que requieren un bajo nivel de procesamiento del estímulo (i.e. detección) frente aquellas que requieren un alto nivel de procesamiento del estímulo (identificación)? Los resultados obtenidos se resumen de la siguiente forma: 1. Los datos conductuales sugieren que el nivel de procesamiento del estímulo no es un factor determinante para conceptualizar la naturaleza de la consciencia visual: tanto la medida subjetiva (juicios de consciencia) como la objetiva (proporción de aciertos) de consciencia visual muestran un patrón unimodal e incrementos lineales (esto es, graduales) en todos los niveles de procesamiento estudiados (“energía”, “rasgos simples” y “números/letras”). 2. El patrón lineal de resultados, especialmente la medida objetiva de proporción de aciertos, difiere de acuerdo al curso temporal asociado a cada nivel de procesamiento del estímulo. En concreto, encontramos un número significativo de juicios de consciencia intermedios y un patrón de incremento lineal de la proporción de aciertos con una presentación estimular corta (27 ms) en el nivel de representación más básico del estímulo (“energía”), mientras que el mismo patrón lineal de resultados se produce también pero con una presentación significativamente más larga (80 ms) para el siguiente nivel de representación del estímulo (“rasgos simples”). Estos resultados, en conjunto, suponen nuevos indicios que apoyan un carácter gradual de la consciencia visual en los niveles más bajos de procesamiento del estímulo y, además, enfatizan el distinto curso temporal de procesos perceptivos básicos (tarea de detección) frente a procesos perceptivos más complejos, como la discriminación o la identificación de rasgos simples (tarea de identificación). 3. Los resultados de los registros electrofisiológicos muestran los dos correlatos neurales típicamente vinculados con la consciencia visual, esto es: (1) un incremento en la negatividad en áreas visuales tempranas en el intervalo temporal del componente N200/VAN, y (2) un incremento en la positividad del potencial eléctrico en el intervalo temporal típico del componente P3/LP. Sin embargo, la única diferencia significativa entre los distintos niveles de procesamiento se produjo en el componente VAN: los diferentes niveles de consciencia (expresados mediante los juicios en la escala PAS) modularon las amplitudes de este componente electroencefalográfico de forma lineal en la tarea de bajo nivel y de forma no-lineal en la de alto nivel, mientras que las amplitudes del componente LP fueron moduladas de forma lineal en ambas tareas. Esta modulación lineal del componente VAN para la tarea de bajo nivel (i.e. “energía) sería consistente con la propuesta de que este componente es un marcador neural de experiencias subjetivas básicas o elementales, de carácter fenomenológico (M. Koivisto y A. Revonsuo, 2010). Además, es conocido que la atención dirigida a características del estímulo puede amplificar las proyecciones hacia atrás (feedback) en áreas visuales tempranas (véase M. Carrasco, 2011, para una revisión). De esta forma, este posible incremento o amplificación de la actividad neural en áreas tempranas podría explicar la modulación no-lineal para el componente VAN en la tarea de alto nivel, consecuencia de la amplificación neural fruto de la focalización atencional en el estímulo. El incremento lineal de las amplitudes del componente LP en ambas tareas parece correlacionar con los datos conductuales (i.e. patrón gradual). 4. En congruencia con resultados reportados por estudios previos (M. Overgaard, J. Rote, K. Mouridsen, T.Z. Ramsøy, 2006; C. Sandberg, B. Timmermans, M. Overgaard y A. Cleeremans, 2010), encontramos indicios de efectos perceptivos inconscientes (esto es, proporciones de acierto superiores al nivel de azar para el juicio de consciencia “sin percepción”) para todas las presentaciones estimulares utilizadas en la tarea de detección (13, 27, 40, 53 y 80 ms). Por el contrario, únicamente en la presentación más larga (80 ms) de la tarea de identificación se observa una proporción de aciertos superior al nivel de azar para el juicio “sin percepción”, manteniéndose la proporción de aciertos en niveles de azar para el resto de presentaciones utilizadas (27 y 53 ms). En consecuencia, la detección o localización rápida de un estímulo podría verse influida por un procesamiento temprano (no consciente) de la información visual aun cuando el participante reporta una ausencia de percepción del estímulo, mientras que tareas experimentales más complejas -que involucran el acceso a características específicas del estímulo- requerirían de un procesamiento de la información visual en áreas visuales superiores y, por lo tanto, su ejecución se mantendría en niveles de azar cuando el participante informa ausencia de percepción (véase Soto, Sheikh y Rosenthal, 2019, para una reciente propuesta de identificación de procesos inconscientes de base neural). 5. Finalmente, la conclusión de carácter metodológico más importante que se desprende de nuestros resultados hace referencia a la necesidad de una correcta utilización de la escala subjetiva de consciencia, especialmente cuando el diseño experimental incluye tareas que requieren distintos niveles de procesamiento del estímulo. Dado que es posible que cada participante recalibre el significado de los juicios de la escala subjetiva dependiendo de la dificultad de la tarea y/o el nivel de procesamiento del estímulo, las distintas categorías de la escala subjetiva de consciencia deberían ser meticulosamente explicadas en futuros estudios, proporcionando instrucciones específicas de su uso dependiendo de la tarea y del nivel de procesamiento del estímulo requerido.