La atención a los objetos en la visión periférica no está impulsada por pequeños movimientos oculares.

Minúsculos movimientos oculares involuntarios, conocidos como microsacadas, pueden ocurrir incluso mientras uno mira fijamente a un punto fijo en el espacio. Al prestar atención a algo en la visión periférica (llamada atención encubierta), estas microsacadas a veces se alinean hacia el objeto de interés. Una nueva investigación realizada por investigadores del Instituto Nacional del Ojo (NEI, por sus siglas en inglés) muestra que, si bien estas microsacadas parecen aumentar o disminuir la fuerza de las señales cerebrales que subyacen a la atención, los movimientos oculares no son los impulsores de esas señales cerebrales. Los hallazgos ayudarán a los investigadores a interpretar los estudios sobre la atención encubierta y pueden abrir nuevas áreas para la investigación de los trastornos de la atención y el comportamiento.

Los científicos que trabajan en la neurociencia de la atención se han preocupado recientemente de que debido a que tanto la atención como los movimientos oculares, como las microsacadas, involucran los mismos grupos de neuronas en el cerebro, las microsacadas podrían ser necesarias para cambiar la atención.

«Si las microsacadas llamaran la atención, eso pondría en tela de juicio muchas investigaciones previas en el campo». dijo Richard Krauzlis, Ph.D., jefe de la Sección de Movimientos Oculares y Selección Visual del NEI, y autor principal de un informe de estudio sobre la investigación. «Este trabajo muestra que, si bien las microsacadas y la atención comparten algunos mecanismos, la atención encubierta no está impulsada por los movimientos oculares».

La investigación anterior de Krauzlis ha demostrado que la atención encubierta provoca una modulación de ciertas señales neuronales en un área evolutivamente antigua del cerebro llamada colículo superior, que está involucrada en la detección de eventos. Cuando se presta atención a un área en particular, por ejemplo, el lado derecho de la visión periférica, las señales en el colículo superior relacionadas con eventos que ocurren en esa área recibirán un impulso adicional, mientras que las señales relacionadas con eventos que ocurren en otro lugar. , como en el lado izquierdo, estará presionado.

Cuando algo aparece en nuestra visión periférica, cambiamos rápidamente nuestros ojos, hacemos un gran movimiento sacádico hacia el evento para verlo mejor. Este movimiento trae el evento a nuestra visión central de alta resolución. Estos movimientos oculares van acompañados de una disminución general de las señales visuales, ya que el cerebro ignora la información visual que cambia rápidamente y que recibe el ojo. En estudios de laboratorio de atención encubierta, primates o personas son dirigidos a evitar ese tipo de movimientos sacádicos grandes, manteniendo el evento atendido en la visión periférica. Sin embargo, las microsacadas involuntarias, que se acompañan de disminuciones similares en las señales visuales, a menudo ocurren de todos modos.

En este estudio, dirigido por el primer autor Gongchen Yu, Ph.D., los investigadores preguntaron si los cambios de señal basados ​​en la atención en el colículo superior son impulsados ​​por microsacadas, o si los dos procesos pueden separarse.

Los investigadores entrenaron a los monos para que mantuvieran la vista al frente, mientras prestaban atención a su visión periférica. Los investigadores señalarían el lado izquierdo o derecho mostrando un anillo en el lado «indicado». Después de la señal, los monos soltaban un joystick si detectaban un cambio de color en el lado con señal, mientras ignoraban cualquier cambio de color en el lado sin señal. Los investigadores pudieron medir los cambios en la actividad neuronal en ambos lados del colículo superior, detectando un impulso en el lado con señal y señales más bajas en el lado sin señal.

Al mismo tiempo, los investigadores utilizaron cámaras de seguimiento ocular de alta resolución para medir las microsacadas durante los ensayos. A veces, no habría microsacadas. En otras pruebas, los monos hacían una microsacádica hacia el lado señalado o alejándose del lado señalado. Al alinear las señales en función del momento en que comenzó cualquier microsacada, los investigadores encontraron que las señales neuronales de atención en el colículo superior estaban presentes antes de la microsacada y luego se restablecerían después de la microsacada.

En esencia, aunque el movimiento ocular también provocaría cambios en las señales neuronales en el colículo superior, las señales relacionadas con la atención ocurrieron independientemente de las señales del movimiento ocular.

«Si bien los circuitos neuronales activados por estos dos sistemas se superponen, el vínculo entre las microsacadas y la atención no es causal», dijo Krauzlis.

«La mayoría de los neurocientíficos de la visión han estado usando este tipo de sistema experimental para estudiar la atención visual durante décadas. Es un gran alivio volver a confirmar que las microsacadas no son el motor de los cambios neuronales observados con la atención visual», dijo Yu. «¡Este resultado significa que no necesitamos reevaluar décadas de trabajo!»