Medição de sinais neurofisiológicos de ignorar e Atender Processos em Controle de Atenção

O objetivo geral do experimento a seguir é medir independentemente os sinais neurofisiológicos de dois processos atencionais — prestar atenção e ignorar — durante a atenção sustentada. Isso é alcançado por meio do desenvolvimento de uma tarefa informatizada na qual os participantes pressionam botões em resposta a duas entradas sensoriais apresentadas simultaneamente, com o intuito de provocar as condições necessárias para ativar os processos de atenção, de ignorar ou de nenhum dos dois. Como segundo passo, os participantes realizam a tarefa combinada com eletroencefalografia ou EEG, que detecta e registra a atividade elétrica cerebral enquanto eles exercitam os processos de prestar atenção e de ignorar.

Em seguida, os dados de EEG são analisados usando software computacional para extrair respostas médias a estímulos sensoriais em condições de atenção ou inatenção, e na condição de referência passiva, quando nenhuma atenção é direcionada. Os resultados baseados na análise do potencial relacionado a eventos ou ERP mostram diferenças na evolução temporal da resposta neurofisiológica média a um único estímulo sensorial quando este é ignorado ou atendido em relação à condição de referência passiva. A principal vantagem dessa técnica em comparação com medidas existentes, como o efeito de modulação da atenção, é que ela nos permite testar novas hipóteses sobre se os processos de atenção e inatenção são implementados pelos mesmos mecanismos cerebrais ou por mecanismos diferentes.

As implicações dessa técnica também se estendem para a terapia ou diagnóstico de déficits atencionais, pois comprometimentos nos processos de atenção e inibição podem produzir sintomas semelhantes, como a distratividade, tornando a escolha do tratamento difícil. Este método avalia a integridade de cada processo separadamente e, portanto, é capaz de detectar com maior precisão a fonte real do sintoma. Comece criando duas escalas sinusoidais em tons de cinza com aproximadamente 5,7 polegadas de diâmetro e qualquer frequência, sendo que as imagens terão uma duração na tela de 100 milissegundos.

Incline um dos estímulos visuais 10 graus visuais para a direita em relação à mediana e o outro estímulo visual 10 graus visuais para a esquerda em relação à mediana. Em seguida, gere dois tons auditivos puros, um com uma frequência de 750 hertz e o outro com 900 hertz. Com cada um tendo uma duração de 100 milissegundos, certifique-se de que o grau de inclinação nos estímulos visuais e a diferença de frequência nos estímulos auditivos sejam suficientemente distintos, de modo que o participante consiga distingui-los sem precisar recorrer a suposições.

Em seguida, crie um código de computador que controlará a apresentação dos estímulos auditivos e visuais durante o experimento, utilizando um software de apresentação. Apresente os estímulos visuais centralizados em um fundo cinza e os estímulos auditivos por meio de alto-falantes posicionados em ambos os lados da tela. Selecione o número de estímulos a serem apresentados.

Apresente pelo menos 150 de cada um dos estímulos visuais e auditivos por condição experimental para garantir que haja repetições suficientes para uma resposta neurofisiológica confiável. Em seguida, selecione o tempo para cada um dos estímulos auditivos e visuais. Utilize um intervalo interestímulo ou ISI de 750 a 1000 milissegundos entre apresentações sequenciais de estímulos da mesma modalidade, entrelaçando os estímulos auditivos e visuais.

Por fim, divida os estímulos em segmentos de 25. Cada segmento será precedido por uma das três instruções de tarefa selecionadas aleatoriamente. Informe o participante sobre a tarefa antes de coletar as medidas neurofisiológicas de atividade cerebral.

Instrua o participante a prestar atenção e responder apenas aos tons auditivos e a ignorar os estímulos visuais. Quando a instrução for ouvir, peça ao participante para pressionar a seta esquerda se o tom for alto e a seta direita se o tom for baixo. Da mesma forma, instrua o participante a prestar atenção e responder apenas às graduações visuais e a ignorar os estímulos auditivos.

Quando a instrução for "olhar", peça ao participante para pressionar a seta esquerda se a graduação estiver inclinada para a esquerda e a seta direita se a graduação estiver inclinada para a direita. Por fim, instrua o participante a não emitir nenhuma resposta quando a instrução for "passiva", garantindo que o participante mantenha os olhos abertos e permaneça focado na tela. Durante o experimento, alterne as instruções de "ouvir" e "olhar" entre os segmentos, a fim de tornar a modalidade previamente atendida irrelevante, transformando-a assim em um distrator potente.

Uma vez que o participante esteja bem familiarizado com a tarefa, inicie a coleta das respostas neurofisiológicas aos sinais atendidos e ignorados. Durante o Im A, prepare o capuz de eletroencefalografia ou EEG e o equipamento de gravação de acordo com as instruções do fabricante. Aplique o capuz no couro cabeludo do participante e verifique o sinal, a impedância e a qualidade em cada um dos sensores.

Em seguida, sincronize as gravações neurofisiológicas com o software de apresentação de estímulos e o software de gravação neurofisiológica de acordo com as instruções do fabricante. Por fim, registre os sinais neurofisiológicos enquanto o participante realiza a tarefa. Para garantir que o software tenha um registro preciso do momento de cada estímulo e resposta, prepare os dados neurofisiológicos para análise estatística utilizando um software de análise.

Inicie removendo componentes de sinal não neurais que contribuirão para a variabilidade nas gravações das respostas cerebrais. Utilize um filtro passa-alta de 0,1 a 1 hertz para remover deriva lenta, como aquelas causadas por mudanças na impedância dos sensores. Em seguida, utilize um filtro passa-baixa de 30 a 50 hertz para eliminar componentes de alta frequência, como os introduzidos por ruídos elétricos, excluindo ou interpolando sensores que apresentem dados não confiáveis após a remoção dos principais componentes não neurais.

Re-referencie os dados em cada eletrodo calculando a média em todos os sensores e subtraindo esse valor de cada sensor. Em seguida, extraia épocas temporais de aproximadamente 1000 milissegundos ao redor de cada evento auditivo e visual.

Inclua 100 milissegundos anteriores ao início do estímulo e 600 milissegundos após o início do estímulo. Subtraia a média dos dados na linha de base pré-estímulo para reexpressar as amplitudes do ERP como alterações relativas ao sinal pré-estímulo. Em seguida, calcule o ERP médio ao fazer a média dos dados de todos os registros que se enquadram na mesma condição, que podem ser estímulos atendidos, ignorados ou percebidos passivamente.

Por fim, para identificar o curso temporal dos processos de atenção, compare a amplitude e o tempo, bem como a distribuição espacial da resposta de potenciais relacionados a eventos (ERP) após estímulos atendidos com os da condição passiva. De forma semelhante, para identificar o curso temporal do processo de inibição, compare a amplitude e o tempo, bem como a distribuição espacial da resposta ERP após estímulos ignorados com os da condição passiva. O protocolo IMAT revelou perfis temporais e espaciais únicos dos processos de atenção e inibição em relação ao efeito de modulação atencional, definido como a diferença na resposta neurofisiológica entre a condição atendida e a ignorada.

No modo sensorial auditivo, os processos de atenção e de ignorar contribuíram em diferentes momentos para o efeito de modulação da atenção após o início do tom. Isso sugere que ambos os processos são necessários durante o processamento sensorial auditivo e também que envolvem dinâmicas cerebrais diferentes no modo sensorial visual. O ERP sensorial visual indicou um efeito significativo da atenção, mas não do ignorar, o que sugere que apenas os processos de atenção são necessários no processamento sensorial visual e explicam 100% do efeito de modulação da atenção.

Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como medir independentemente as respostas fisiológicas dos processos de atenção e desatenção no controle da atenção. Após este procedimento, outros métodos, como a imagem de fonte, podem ser realizados para compreender melhor quais regiões cerebrais estão envolvidas na geração dos sinais neurofisiológicos.