Percepcio n Multisensorial
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PERCEPCIÓN MULTISENSORIAL
El último tema del Bloque de Percepción estará dedicado al estudio del
carácter multisensorial de la percepción. Dada la inexistencia de ningún texto
académico en castellano sobre percepción multisensorial (más allá de breves
referencias que comienzan a surgir en algunos libros), los alumnos contarán
exclusivamente con el material proporcionado por el profesor, así como alguna
lectura en inglés seleccionada por su claridad y facilidad en la compresión.
Como se mencionó al comenzar este bloque temático, percibir, al igual que
respirar, nos puede parecer un proceso sencillo, que se realiza sin esfuerzo. Así, al
abrir los ojos percibimos formas complejas, coherentes, llenas de detalles. A través de
los oídos percibimos multitud de sonidos, melodías y ritmos. La piel nos aporta una
enorme cantidad de información, sobre el tamaño de los objetos, la temperatura, el
peso. Nuestro sentido del olfato capta moléculas dispersas en el aire que dan lugar a
los diferentes olores, a veces agradables y otras veces no tanto. A través del gusto
saboreamos las comidas y rechazamos alimentos potencialmente peligrosos para
nuestra salud. Sin embargo, la percepción es un proceso complejo en el que, como
veremos aquí, no sólo hay que tener en cuenta a los sentidos por separado, si no las
interacciones que se dan entre ellos.
Sin duda, la visión es el sentido que más influye en nuestra percepción del
mundo que nos rodea. Es por ello que la mayoría de los libros de texto sobre
percepción versan sobre dicho sentido, con gran cantidad de detalles sobre la forma
cómo el cerebro transforma los haces de luz que bombardean nuestra retina en
formas, colores y objetos. Nadie discute que cada uno de los sentidos se encarga de un
tipo de señal física bien definida, y que dispone de unos receptores y vías de
procesamiento independientes. Es más, la idea de que los sistemas sensoriales son
totalmente independientes entre sí ha sido la dominante en la investigación en
percepción hasta hace poco. No es hasta los años 80 cuando se produce un
surgimiento exponencial de estudios que investigan la forma cómo la información de
los diferentes sentidos interactúa y es integrada en el cerebro, si bien es cierto que
existen evidencias empíricas publicadas desde hace casi 100 años (e.g., Burt, 1917).
Si bien las evidencias comportamentales acerca de la existencia de conexiones
entre los diferentes sentidos son numerosas, no es hasta la publicación de estudios
neurofisiológicos en animales y humanos cuando la idea de integración entre
diferentes entradas sensoriales se asienta en el campo de estudio de la percepción.
Estas investigaciones se centran fundamentalmente en el descubrimiento de neuronas
bimodales y trimodales, neuronas que responden a dos o tres señales sensoriales
diferentes. Estás neuronas se han encontrado en varias áreas del cerebro tanto en
zonas subcorticales, como los colículos superiores y el putamen, como en zonas
corticales como la unión occipito-parietal, el cortex orbitofrontal o el surco
intraparietal. Estas neuronas no solo se han encontrado en las llamadas áreas de
integración multisensorial, si no también en áreas que tradicionalmente se pensaba
como exclusivamente unisensoriales (e.g., el cortex somatosensorial).
La integración multisensorial no está únicamente mediada por la activación de
neuronas bimodales o trimodales, sino también por las conexiones existentes entre las
áreas multisensoriales y las áreas unisensoriales, así como entre las propias áreas
unisensoriales. Así, el procesamiento de un input visual en V1 puede afectar al
procesamiento de un input auditivo en A1. En este punto es necesario aclarar la
diferencia entre integración e interacción multisensorial. Si bien no hay un consenso
claro en la literatura referido a esta terminología, se suele hablar de integración
multisensorial cuando se muestran activaciones en áreas de integración. Por tanto,
esta terminología suele estar a veces restringida a los estudios con datos
neurofisiológicos. Se denomina interacción multisensorial o crossmodal al resultado
observado en el comportamiento cuando se presentan más de un input sensorial al
observador. Es importante destacar aquí que observar un efecto diferente en la
respuesta a un estímulo en una modalidad cuando se presenta en conjunción con un
estímulo en otra modalidad con respecto a cuando se presenta solo, no es evidencia
suficiente para determinar que se ha producido la activación de áreas de integración
perceptual. Esta idea se desarrolla más adelante en el tema.
Los datos fisiológicos que se describirán brevemente en esta primera parte del
tema no hacen sino corroborar las evidencias empíricas de estudios comportamentales
presentes con anterioridad en la literatura. Así, existen numerosos ejemplos de cómo
el procesamiento de un estímulo en una modalidad puede verse modulado por la
presencia de un estímulo (o varios estímulos) en otra modalidad. El cerebro, ante la
multitud de inputs sensoriales que llegan a los sentidos, tiene que decidir qué
estímulos provienen del mismo objeto u evento y qué estímulos no son parte del
mismo evento. De alguna forma, los fenómenos de percepción multisensorial son
ejemplos de agrupamiento perceptual entre diferentes entradas sensoriales.
Para ejemplificar los fenómenos de integración multisensorial se suelen
describir ilusiones perceptivas como el caso del efecto del ventrílocuo o el efecto
McGurk. En el primer caso, se ha demostrado que la localización percibida de un
estímulo auditivo suele estar sesgada hacia la localización de un estímulo visual que
se presenta al mismo tiempo, aunque algunos grados de ángulo visual alejado de la
fuente del estímulo auditivo (este fenómeno explicaría la ilusión de que el muñeco
que sostiene el ventrílocuo habla cuando mueve la boca). El efecto McGurk es más
llamativo aún, ya que supone un ejemplo de cómo el cerebro genera una nuevo objeto
perceptual que no está presente en el ambiente. Para generar el efecto, se presenta la
cara de una persona pronunciando una sílaba mientras que se oye una sílaba diferente.
Uno de los ejemplos más claros es la presentación de una persona vocalizando “ga”,
mientras se oye “ba”, lo que da lugar a que (la mayoría de) los sujetos perciban “da”.
Lo sorprendente de estos efectos es que, aunque al observador se le informe de que se
trata de una ilusión y que por tanto la información proviene de un montaje artificial,
sigue percibiendo los estímulos de forma ilusoria. El experimentador lo que hace es
grabar a una persona articulando y pronunciando la sílaba “ba”, después graba a la
misma persona articulando y pronunciando la sílaba “ga”, para más tarde realizar un
montaje en el que se vea la cara de la persona articulando “ga” pero se oiga la voz de
la persona diciendo “ba”.
En el ámbito del estudio de la interacción multisensorial han surgido
investigaciones tan curiosas como la que le valió el premio IgNobel a los
investigadores Massimiliano Zampini y Charles Spence de la Universidad de Oxford.
En esta investigación demostraron cómo modular el sonido (a través de auriculares)
producido al morder una patata frita (Pringles) variaba la percepción de la “frescura”
del producto de los participantes en el estudio. Así, aunque dos patatas proviniesen de
la misma bolsa, al oír un sonido diferente, los participantes percibían una sensación
gustativa diferente e incluso creían que eran productos de dos paquetes diferentes.
Otra investigación llevada a cabo en el mismo laboratorio demostró que un olor
(agradable o desagradable) presentado al mismo tiempo que los participantes tocaban
un pedazo de tela (sin poder verlo), afectaba a la suavidad percibida.
Además de los efectos descritos en los párrafos anteriores, los alumnos
tendrán la oportunidad de conocer e incluso experimentar otras ilusiones
multisensoriales como la ilusión de las dos luces o two flash illusion, la ilusión de la
mano de goma o rubber hand illusion, o los efectos del color sobre la percepción del
sabor.
Una de las cuestiones fundamentales en el estudio de la percepción
multisensorial que el alumno deberá aprender en este tema hace referencia al nivel de
procesamiento en el que dos señales sensoriales están integrándose o están
interactuando. Anteriormente se ha comentado que el cerebro debe ser capaz de
agrupar los inputs sensorial que pertenecen al mismo objeto o evento. Esta idea
supone que este proceso es de carácter temprano, es decir, lo que se denomina
proceso perceptual de bajo nivel. Sin embargo, las diferentes entradas sensoriales
pueden integrarse e interactuar en niveles tempranos del procesamiento, antes de la
selección o ejecución de una respuesta, o a niveles más tardíos del procesamiento de
información, como la selección de respuesta. Por tanto, en el estudio de los
fenómenos multisensoriales es de vital importancia determinar el nivel al que los dos
o tres inputs sensoriales están interactuando o están siendo integrados.
En el caso de la interacción de bajo nivel, se entiende que el procesamiento
perceptual de un estímulo presentando en una modalidad se ve afectado por el
procesamiento perceptual de un estímulo presentado en otra modalidad. Así, en el
caso del efecto del ventrílocuo, el resultado del procesamiento de la localización del
estímulo visual modularía el resultado del procesamiento de la localización del
estímulo auditivo. Dicho de otro modo, los sujetos percibirían realmente que el sonido
proviene de una fuente diferente a la real, con una posición sesgada hacia la posición
de la fuente del estímulo luminoso.
En el caso de interacciones a nivel post-perceptual, las entradas sensoriales de
procesarían de forma independiente en sus respectivas áreas de procesamiento
perceptual (e.g., V1 para la entrada visual y A1 para la entrada auditiva). Así, las dos
entradas llegarían a etapas más tardías del procesamiento de forma independiente, por
ejemplo, al momento en el que se determina la selección de la respuesta que va a dar
el observador. En este sentido es importante recordar que en los experimentos
denominados comportamentales, para obtener datos válidos siempre se necesita
recoger respuestas de los sujetos. Por ejemplo, en el caso del efecto del ventrílocuo, al
observador se le pide que localice la fuente de la estimulación sonora. En la mayoría
de los casos, estas demandas de la tarea vienen acompañadas por la instrucción de
ignorar la información presentada en la otra modalidad sensorial, que no es el objetivo
de la tarea. Por tanto, en el caso de las interacciones multisensoriales a nivel post-
perceptual, los efectos comportamentales pueden ser debidos a lo que generalmente se
denominan “sesgos de respuesta” (e.g., facilitación de la respuesta que proviene de la
fuente de información sensorial distractora, la mera interferencia por parte de la
modalidad sensorial distractora en el momento de la selección y/o ejecución de la
respuesta, estrategias de decisión, etc.). Estos sesgos de respuesta pueden ser
automáticos y fuera del control del observador o conscientes y controlados.
En el caso del efecto del ventrílocuo, al presentar un estímulo auditivo en una
localización y, al mismo tiempo un estímulo visual en una localización cercana,
pueden suceder varias cosas. Por un lado, como hemos mencionado anteriormente, es
posible que el observador realmente oiga el sonido en una localización diferente a la
real, siempre sesgada hacia la localización del estímulo visual. Pero, es posible
también que la presencia del estímulo visual distraiga al observador y por tanto no
procese de forma correcta la localización del estímulo auditivo. Dado que el
experimentador le obliga a dar una respuesta en cada ensayo, y que la localización del
estímulo visual es clara, el observador respondería que el estímulo auditivo ha
ocurrido en la misma localización que el estímulo visual o en una localización muy
cercana.
En este punto es importante destacar que si un investigador quiere demostrar
que está describiendo un proceso de integración o interacción a nivel perceptual (i.e.,
el procesamiento de bajo nivel de un estímulo se ve afectado por el procesamiento de
bajo nivel en otra modalidad), debe asegurarse que el efecto que está midiendo no se
debe a ninguna estrategia de respuesta adoptada por los sujetos de su experimento
para satisfacer las demandas de la situación experimental. Por ejemplo, en situaciones
de conflicto multisensorial (como en el caso del ventrílocuo, ya que dos estímulos se
presentan al mismo tiempo pero en localizaciones diferentes), cambios en el criterio
de respuesta pueden ocurrir si el participante se da cuenta de la presencia de dichos
conflictos. Así, como ya dijo Pierce hace más de 100 años (Pierce 1908; citado en
Orne, 1962):
‘It is to the highest degree probable that the subject (‘s)…general attitude of mind is
that of ready complacency and cheerful willingness to assist the investigator in every
possible way by reporting to him those very things which he is most eager to find, and
that the very questions of the experimenter…suggest the shade of reply
expected…Indeed…it seems too often as if the subject were now regarded as a stupid
automaton…’
Lo que Pierce quería decir aquí es que es muy probable que los sujetos se
enfrenten a los experimentos con unas expectativas acerca de lo que el
experimentador quiere de sus respuestas y con la idea de complacer en lo máximo
posible al experimentador. Sin embargo, es bastante corriente que los
experimentadores perciban a los sujetos como meros autómatas estúpidos. El alumno
deberá darse cuenta aquí de que es muy importante tener en cuenta los procesos de
arriba-a-abajo que pueden darse en todo experimento que pretende estudiar procesos
de percepción de bajo nivel, ya sean referidos a una única modalidad sensorial o a la
interacción/integración entre modalidades.
El efecto del ventrílocuo servirá para introducir el siguiente punto del tema,
que hace referencia a los factores que determinan el resultado de la
integración/interacción entre los sentidos y a la dominancia sensorial. Así, cuando se
genera un conflicto en el dominio del espacio, la visión ejerce normalmente una fuerte
dominacia sobre el procesamiento de entradas sensoriales de otras modalidades.
Evidencias mostrando sesgos auditivos o táctiles en el procesamiento visual del
espacio son escasas y además los efectos suelen ser de magnitud más reducida que los
efectos de la visión sobre esas dos modalidades.
Varios autores, especialmente Posner y sus colaboradores (Klein, 1977;
Posner, Nissen, y Klein, 1976; ver también Colavita, 1974), explicaron la dominacia
sensorial en términos del sesgo inherente que tiene los seres humanos en atender a la
modalidad visual con el objeto de compensar el bajo potencial de alerta de los
estímulos visuales. Si bien esta idea podía explicar los sesgos en el dominio espacial,
no podía explicar la dominancia auditiva en el dominio del tiempo (como en el caso
de la ilusión de los dos flashes).
Una explicación más plausible hace referencia a cómo de útil es una
modalidad sensorial para una tarea, lo que determina el patrón de dominancia
sensorial. Esto es lo que se ha denominando hipótesis de la modalidad apropiada. La
visión es normalmente bastante más precisa que la audición en términos del
procesamiento espacial, mientras que lo contrario es cierto en el procesamiento
temporal. Como resultado, en una tarea espacial, la visión dominará sobre la audición,
mientras que lo contrario se esperaría en una tarea temporal. Los resultados empíricos
apoyan esta idea, mostrando como en función del dominio estimular en el que se
basaba la tarea que debían realizar los sujetos determinaba el patrón de dominancia.
Otros investigadores han sugerido que el resultado de la interacción
multisensorial no depende únicamente de lo adecuado de una modalidad para una
tarea en concreto, sino también en la fiabilidad de la información sensorial. Por
ejemplo, manipular la incertidumbre relativa existente en cada una de las modalidades
sensoriales que contribuyen en un evento perceptual puede sesgar la percepción hacia
una u otra modalidad.
Esta última idea indicaría que la percepción multisensorial es un proceso
flexible más que un proceso donde el que gana se lo lleva todo, donde cada una de las
entradas sensoriales recibe un peso dependiendo de su respectiva fiabilidad con
respecto al parámetro estimular relevante para la tarea. Esto tiene sentido desde un
punto de vista ecológico, ya que el resultado de la percepción estaría dominado por la
modalidad sensorial que suministrase la información más consistente (i.e., con menor
variabilidad) en relación con un evento u objeto (relevante) en un contexto
determinado.
Además de lo expuesto anteriormente, existen otros tres aspectos
fundamentales que determinan el resultado de la interacción/integración
multisensorial. Nos referiremos en este punto a las llamadas “reglas de la integración
multisensorial”: la regla espacial, la regla temporal y la superaditividad. Las reglas
espacial y temporal hacen referencia al hecho de que la integración/interacción entre
dos entradas sensoriales se maximiza cuanto mayor es la coincidencia temporal y
espacial entre ellas. Datos recientes apuntan a que la sincronía temporal es más
determinante que la co-localización en el resultado de la integración multisensorial
(i.e., es más fácil que dos entradas sensoriales interactúen se si presentan al mismo
tiempo pero en localizaciones cercanas aunque no coincidentes que si se presetan en
momentos diferentes pero desde exactamente el mismo lugar). La regla de la
superaditividad, fundamentada en los descubrimientos de la neurofisiología, hace
referencia al hecho de que la activación neural relacionada con un estímulo bimodal
es mayor que la suma de las activaciones resultantes de la presentación de cada una de
las entradas sensoriales por separado. Unido a estas tres reglas, investigaciones
recientes sugieren la existencia de un nuevo factor determinante en la integración
multisensorial, que hace referencia a la organización perceptual presente en cada una
de las modalidades que contribuyen en el fenómeno de integración. Se ha visto por
ejemplo que la interacción entre una entrada visual y una entrada auditiva es mayor
cuanto más parecido sea el número de eventos/objetos perceptuales en cada una de las
modalidades sensoriales.
El último argumento descrito en el párrafo anterior se relaciona directamente
con lo que se ha denominado unity assumption (asunción de unidad) o objecthood
(entidad de objeto). De acuerdo con esta idea, en situaciones de conflicto
multisensorial, cuanto más crea el observador que dos entradas sensoriales están
asociadas al mismo objeto, mayor será el sesgo. Por ejemplo, Jackson (1953)
describió un mayor efecto del ventrílocuo cuando el sonido de una tetera era asociado
a la presencia de un hilo de humo en otro lugar visible que cuando el sonido de una
campana se asociaba a una campana estática. Investigaciones recientes parecen
apoyar esta idea en contraposición a una interpretación basada en lo que
anteriormente hemos denominado como sesgos de respuesta.
Referencias básicas:
• Calvert, G. A., Spence, C., & Stein, B. E. (Eds.) (2004). The handbook of
multisensory processes. Cambridge, MA: MIT Press.
• Stein, B. E., & Meredith, M. A. (1993). The merging of the senses.
Cambridge, MA: MIT Press.
• Goldstein, B. E. (2006). Sensación y Percepción. NY: Thomson