Capítulo 4: Percepción

En el siguiente capítulo se describirán las principales organizaciones de las redes corticales que dan a lugar a las perspectivas cognitivas (unidades de conocimiento adquiridas por los sentidos y distribuida en la corteza posterior). Se propone que el conocimiento y las redes están organizados en capas por orden de generalidad del contenido cognitivo.

Pero la meta de Fuster es conectar las evidencias de un orden en el procesamiento cortical sobre la información sensorial, correspondiendo está isomorficamente al orden mental o fenomenal de la percepción.

Categorización perceptual

Desde hace mucho tiempo se ha debatido entre filósofos y psicólogos sobre la percepción (representación del mundo que entra en nuestra mente por medio de los sentidos). Se ha hablado sobre el rol que está tiene en las ideas, el conocimiento o las razones en la experiencia perceptual, pero nadie lo ha fundamentado. Además se ha dicho que la percepción y la sensación son términos diferentes de la misma facultad mental.

Cualquier definición de percepción basada sólo en el análisis sensorial de atributos físicos es inadecuada, porque ignora un rasgo esencial de ella. Berkeley primero y dos siglos después Helmholtz, adujeron con fuertes argumentos, que la percepción que tenemos del mundo es bajo la influencia del pasado. Modelada por la memoria y guiada por la atención selectiva. Pero la percepción no sólo tiene la influencia de la memoria, sino ella misma es la actualización de la memoria. Nosotros percibimos lo que recordamos como también recordamos lo que percibimos. Toda sensación, hasta la más elemental, es una forma de recuperación de memoria ancestral (memoria de las especies).

La percepción puede ser vista como la interpretación de nuevas experiencias basada en las pasadas. Pero muchos psicofísicos y la ciencia cognitiva han dejado atrás a este personaje de la percepción. También han ignorado los factores que se dicen, ejecutan el procesamiento perceptual: forma paralela e inconscientemente.

La conciencia es opcional en la percepción de información sensorial. No se sabe la cantidad de información que el cerebro se compromete a procesar. Afuera de la conciencia se prueba y se verifica la hipótesis del mundo, pero ambas toman lugar en paralelo pasando por canales de una o más modalidades sensoriales. Una parte de esto es consciente y ejecutado en series. Esta es la parte de la percepción procesada por la atención selectiva (así como la memoria, determina el curso de la categorización). La atención puede despertarse por una percepción inesperada, en otras palabras, nos puede alertar de algún peligro o anticiparnos una acción adaptativa. El rol de la atención en una serie de percepciones es la discriminación, reclasificación o recategorización del ambiente. En resumen, la atención es asistente de las funciones de la percepción. Algunos aspectos de la percepción son modulados por la experiencia, esto realza al máximo el procesamiento de información sensorial la cual la experiencia nos dice si es más relevante en algún lugar y tiempo.

La capacidad límite del sistema sensorial para procesar la información es la razón primaria por la cual la atención selectiva sirve de categorización en un sector particular de la percepción en lugar de otros. Los dos componentes mayores de la atención selectiva son:

1. la inclusión: foco de atención, selección de un sector limitado para un análisis intenso de la información en él.
2. la exclusión: atenuación o supresión de la información de otros sectores que puede interferir con el análisis de lo que al mismo tiempo está en el foco.

Las funciones categóricas de la percepción son el afecto y el valor, y ambas afectan la percepción por medio de la atención. Nuestro estado de ánimo determina como vamos a percibir el mundo en ese momento. Por ejemplo, cuando la persona está depresiva se da la falta de interés, la cual limita la atención. Cuando prevalecen bajos estados de ánimo existen eventos que no se perciben. Pero cuando hay estados de ánimo altos (Ej. Hipomanía patológica) distorsionan la atención, haciéndola temporalmente inconsciente y la distracción vulnerablemente anormal.

Los valores personales también manipulan la percepción y por la atención categorizan la información sensorial. Las connotaciones emocionales son un factor importante para esta información, sea la categorización consciente o inconsciente. Por ejemplo, un tono de voz emocional puede provocar un mal entendimiento del contenido cognitivo. Todo lo descrito anteriormente son una variedad de influencias de nuestro organismo que intervienen en el procesamiento perceptual y la categorización de información que alcanzan nuestros sentidos.

Gestalt

La información cognitiva y sensorial está organizada por sets específicos de espacio y relaciones temporales: estas entre partes elementales. Son esas relaciones específicas de elementos las que definen los incisos sensoriales y cognitivos como unidades estructuradas de sensación y conocimiento. La Escuela Gestalt hizo estas configuraciones el centro de su epistemología de la percepción. Basados en el estudio de la visión humana de las formas y patrones, la Gestalt creó una teoría de la percepción que explica como identificamos los objetos y regularidades en el mundo que sentimos.

Los psicólogos Gestalicos mantuvieron que el significado de la Gestalt es heredado por el fenómeno de la experiencia. La psicología de esta escuela es relevante para la neurociencia cognitiva. Además, muchos fisiólogos y psicofísicos han adoptado algunos de sus principios. Las preguntas básicas que se tratan de clarificar son: ¿Cómo percibimos los objetos como identidades individuales? ¿Cómo los segregamos de los otros cerca de ellos? Y ¿Cómo esa identidad está preservada a pesar de la discontinuidad, distorsión, o la oclusión parcial de la vista?

Para explicarlo la Gestalt desarrolló un número de principios para la organización, entre ellos están: principio de proximidad, semejanza, continuación y cierre. Estos contribuyen al principio de que todo es más que la suma de sus partes.

Gracias al poder de explicar la variedad de configuraciones en la cognición humana, las leyes psicológicas de la Gestalt sirven en las funciones cognitivas, incluyendo el aprendizaje y el pensamiento. Existen estructuras paralelas entre una gestalt y un cognitivo, ambos definidos en una relación. Entonces si las mismas reglas gestalicas se aplica a los cognitivos y redes, se puede establecer un isomorfismo entre estructuras perceptuales y estructuras neurales.

Los principios de la Gestalt se aplican no sólo a la organización de dominio espacial, sino también en el dominio temporal, a otras modales sensoriales de la visión y múltiples niveles de la organización jerárquica en términos de complexión y abstracción. Donde la Gestalt ha sido deficiente es en el problema de la aplicabilidad de múltiples niveles de categorización perceptual y sus correlativos neurales. Este campo nos podría ayudar a resolver dos problemas de la corteza cerebral: constancia perceptual y simbolización.

El problema de la constancia perceptual le ha dado muchos problemas a generaciones de psicólogos y neurocientíficos. ¿Cómo es posible que a pesar a los cambios en los instrumentos musicales una melodía sigue teniendo su misma identidad? La solución a este problema recae en la teoría de la Gestalt. Lo que define a un gestalt o la perspectiva de un objeto es la relación entre sus elementos, no los valores absolutos de sus elementos.

Ni la psicología Gestalt ni la neurociencia han resuelto los problemas de simbolización. Las preguntas que se hacen acerca de esto serán resueltas aplicando las principales conexiones a la percepción cortical.

Dinámica cortical de la percepción

La percepción es la activación por medio de los sentidos de redes posteriores corticales. Es una cognitiva perceptual, que representa estructuras asociativas de un patrón de relaciones presentadas en el ambiente.

En el acto de percepción, impulsos sensoriales vienen a un aparato perceptual hecho para ellos. Este aparato consiste de una gran complexidad, una sistema jerárquico de redes corticales que representa un conocimiento establecido. Este sistema reconocerá y procesara la información que llegue. Como hemos visto antes esta información estará acorde con la experiencia pasada modificando la vieja por la nueva o ampliando la información. En la categorización perceptual, estímulos sensoriales son reconocidos por redes dadas ya que esos estímulos u otros similares, tiempos atrás han participado en la formación de redes por asociación y principios. La llegada de estímulos, obtiene rápidamente acceso a la misma red, procesado por medio de trayectos corticales. Cuando llegan a las redes y al ser reconocidas por estas, se activan las redes. La rápida distribución de redes corticales es la escancia de la rápida categorización de objetos que va por el camino de la percepción dinámica.

El reconocimiento de estímulos sensoriales o gestalts como cognitivo en almacenamiento no requiere de una combinación perfecta. Es suficiente con que estos contengan cierta relación o regularidades entre ellos que los cualifique como miembros de la misma clase.

El proceso perceptual de combinación y categorización toman lugar simultáneamente en muchos aspectos del ambiente. El ambiente cambia la orientación de los receptores sensoriales conforme el organismo se mueve dentro de él. El procesamiento paralelo de información sobre el ambiente es necesario para la visión, porque las escenas visuales cambian rápidamente en aspectos diversos. En cambio en la audición y el tacto, los cambios ocurren en el axis del tiempo.

Que redes o cognitivos se activarán por el ingreso de sensaciones en cualquier momento y a qué nivel jerárquico, depende de la naturaleza de la entrada y en una serie de factores internos (los enumerados en la primera sección de este capítulo). Muchos de estos procesos estarán guiados (arriba – abajo) por la atención y pueden ocurrir conscientemente. Pero la mayoría ocurre inconscientemente en rápidos sucesos.

Afuera de la corteza sensorial se encuentran conexiones paralelas que llegan a las áreas sensoriales más altas, dedicadas al análisis y representación de la información sensorial. Estas áreas retienen neuronas que tienen campos receptores en la retina o la piel, especializadas en el procesamiento de algunos rasgos sensoriales (color, orientación, presión etc.). También aquí se encuentra el área V2, donde las células tienen la habilidad de detectar contornos ilusorios (principio de la Gestalt).

La percepción de una cara activa no sólo los componentes visuales de las redes, sino también otros componentes de los atributos de una persona. Si la cara de una persona tiene alguna expresión emocional, la red activada probablemente se extenderá dentro de la corteza límbica o la amígdala. Las redes cognitivas ponen en códigos algunas categorías de la cognición. La percepción de símbolos es altamente un cognitivo abstracto.

Los símbolos son derivativos de la Gestalt, formados en el aparato perceptual de la corteza por repetidas experiencias y representados con otros símbolos (Ej. Palabras). Las cosas (Ej. Una nube) tienen características esenciales que los definen. Ese set de características forman los símbolos, que pueden consistir en expresiones verbales. Los símbolos son bases solidas en la percepción por virtud de su origen perceptivo y la naturaleza perceptual. Algunos son formados sólo por una modalidad, otro por muchas.

Los patrones de conexiones dentro de los niveles de la jerarquía tienen ciertas implicaciones para la representación y el proceso de percepción entre ellas encontramos:

· Un cognitivo puede ser definido como una net que conecta atributos en la corteza asociativa.
· Un cognitivo de un nivel superior puede tener atributos de cognitivos en niveles inferiores, formando una categoría de percepción.
· En ningún nivel hay necesidad de convergencia en cogniciones localizadas.
· Atributos específicos se dirigen a categorías más altas que poseen atributos en común.

Con la experiencia y la educación las palabras se convierten en representaciones simbólicas de cognitivos que se organizan jerárquicamente. Las cogniciones en niveles más altos se llaman símbolos que son distribuidos en diferentes regiones en los niveles más altos de asociación de la corteza. En los niveles inferiores de la jerarquía, gestalts son analizados, son puestos en un mapa y son integrados por sus características sensoriales. Las características individuales de las nuevas configuraciones son analizadas a niveles superiores. Las configuraciones visuales como las caras son categorizadas en áreas de la corteza de asociación visual.

La evidencia fisiológica y neurofisiológica indica que la constancia aumenta con niveles ascendentes en la jerarquía y la categorización tiene lugar. La constancia se lleva a cabo en la corteza infratemporal. La constancia perceptual se mueve hacia arriba en la jerarquía de áreas perceptuales junto con la información que percibe.

Ataduras perceptuales

Este término es utilizado por fisiólogos para hablar de la unificación de las características sensoriales de un objeto en la percepción de ese objeto como unificada como un ente de la Gestalt. Las ataduras perceptuales son la unión de la activación de todas las redes de neuronas las cuales pueden ser inducidas por la presencia de todo el objeto o de las partes asociadas a él. Cuando hablamos de esta unión nos referimos a la sincronización en la frecuencia de las neuronas que conforman la red.

Berger con el descubrimiento del EEG demostró que las oscilaciones de frecuencia alta pueden ser grabadas por medio de los electrodos de campo potencial, microelectrodos y magnetocefalografía. Estos pueden ser observados en estados psicológicos o de conducta como la atención, la excitación emocional, la memoria de corto plazo y la percepción. La biofísica y el significado fisiológico de la actividad del HF están en debate nunca se ponen de acuerdo. Unos dicen que la actividad de este es una tendencia inherente de las neuronas que varía en ciertas estructuras del cerebro. Otros dicen que esta actividad en la corteza es generada por los circuitos corticales que sirven para funciones cognitivas.

Freeman fue el primero que le atribuyo ataduras perceptuales a la actividad del HF en el olfato. De acuerdo con él y otros esta actividad es una expresión de la coherencia de la percepción, la unificación de todos sus componentes y las relaciones entre ellas. Finalmente se pudo llegar a la conclusión que el fenómeno es la manifestación de las células del H F despidiendo células nerviosas en el acto de percepción.

Singer y Gray decían que la correlación se da más allá de la llegada de la señal que esta codificado por esta correlación en una red amplia de neuronas corticales. La coherencia de la codificación de la Gestalt de acuerdo a ellos es enriquecida por la sincronía de las neuronas, el cual habla de la Gestalt como una unidad de acuerdo a principios de esta escuela como proximidad y continuidad. Las neuronas corticales tienden se derivan por dentro y fuera de ciertas frecuencias y patrones temporales, los cuales son llamados “atractores de punto fijo”, los cuales son estados que son definidos por su funcionalidad en la net y al que sus células gravita.

Finalmente, Tallon- Baudy y sus colegas utilizaron el estimulo visual en el cual los sujetos se presentaban con tres imágenes cada una con un circulo negro incompleto. La primera imagen cerraba la línea de un triangulo, la segunda cerraba un triangulo ilusorio y la tercera donde es circulo incompleto no estaba frente a nada, no cerraba ninguna figura (real o ilusoria). La Gestalt de la primera figura era coherente, la segunda ilusoria y la tercera incoherente. Esto muestra que una latencia de 300-ms la percepción de una imagen coherente induce sincronización cortical a frecuencias altas mientras que una imagen incoherente no lo hace.

Los estudios campo potenciales dicen que las frecuencias de atractor en las redes corticales se relacionan con el grado de coherencia que un estimulo sensorial percibe ya sea como un Gestalt físico o con significado. Cada red tiene su frecuencia que se entenderá como la codificación temporal de la información que la Gestalt y de las neuronas sincronizadas que la red produce. Esta codificación está definida por la conexión y la frecuencia es determinada por la arquitectura de la red que transmite el código. La neuroimagen del cerebro humano se ha convertido en una herramienta para explorar la activación de las redes neuronales. Estudios han cedido estimados de la localización de la activación cortical en varios estados cognitivos.

Cabeza y Nyberg realizaron un examen exhaustivo de la literatura de la imaginación de funciones cognitivas. A este examen que hicieron lo podemos llamar análisis meta es muy importante por sus evaluaciones de metodologías. La mayoría de estos estudios tienen que ver con la visión. En la figura 4.5 del libro podemos observar el estudió que ellos hicieron. El resultado de la grafica del meta análisis estamos viendo al pico de un iceberg. Estos autores después de revisar sus estudios y de otros, produjeron evidencia que las representaciones semánticas de los objetos están basadas en la activación en la activación de redes corticales.

La idea principal de este capítulo es que un objeto está representado en diferentes niveles jerárquicos, desde el sensorial hasta el simbólico. La percepción del objeto puede activar cualquiera de esos niveles. Puede activar aspectos semánticos del objeto. Existe la posibilidad que en la misma red se puede representar los aspectos semánticos en algunas áreas de la corteza de asociación.

Ciclo de la percepción de la acción

La percepción puede llevar a actos de cognición como la atención o puede llevar a la acción del comportamiento. Las posibilidades de que esto ocurra depende de varios factores que se pueden agrupar en dos categorías:
1.Son las condiciones internas del organismo, incluyendo los motivos dominantes en el momento.
2. Son las asociaciones cognitivas, emocionales y del comportamiento de la percepción.

Todos los niveles del sistema nervioso central se componen de estructuras motoras y sensoriales. Las cuales están organizadas jerárquicamente a lo largo del eje del nervio. Las estructuras sensoriales conforman el nivel dorsal y posterior y las motoras el ventral o anterior. La conexión entre la corteza posterior y frontal es topológica y organizada jerárquicamente. Las redes en cierta etapa de representación perceptual están conectadas recíprocamente con redes en una etapa de representación y procesamiento ejecutivo.

El ciclo de la percepción de la acción se refiere a como un organismo se adapta a su ambiente. El primero que lo propuso fue Uexkull. El comportamiento de un animal consiste en la sucesión de reacciones adaptativas motoras en su ambiente interno y externo. La adaptación en un ambiente está basada en la operación de mecanismos universales en el sistema nervioso central: signos sensoriales o internos generan acciones que generan una reacción que regula nuevas acciones.

En el lado sensorial del lado de la corteza del ciclo de la percepción de acción se encuentra la jerarquía de áreas posteriores para la representación de la percepción y del lado motor está la jerarquía de las áreas ejecutivas. Los comportamientos entre más automáticos y rutinarios se integren en el nivel inferior la participación de la corteza sensorial primaria y motora.

Una de las funciones de este ciclo del cual hemos estado hablando es acortar el tiempo. Los componentes motores y sensoriales de una estructura de comportamiento o lingüística están separadas por el tiempo. Este separa las señales sensoriales que guían el comportamiento , separa señales de acciones consecuentes y separa la retroalimentación sensorial. La integración del tiempo es una función de la corteza frontal.

La corteza prefrontal está en el nivel más alto de la jerarquía y es la estructura más alta en el ciclo de la percepción de la acción. El rol de esta en la realización de una estructura de comportamiento es iniciada y mantenida por los aportes de la corteza posterior. Esta trabaja con cortezas posteriores, las cuales la ayudan a realizar su rol integrador. La corteza prefrontal en cambio cierra el ciclo en la parte superior dándole a la corteza posterior señales de sistemas sensoriales que tienen que ver en el proceso de atención y la memoria de trabajo. En conclusión, la organización temporal del comportamiento es nueva y compleja requiere de la corteza posterior y frontal en el ciclo de la percepción de la acción.