¿Qué sucede en tu cerebro cuando decides enfocarte en algún aporte sensorial e ignorar a otros?

En términos muy simplificados, procesamos la información sensorial en capas. La entrada de visión sin procesar se clasifica según la siguiente capa de neuronas como regiones y bordes, en función del brillo y el color. Luego, la siguiente capa busca combinaciones primitivas, como líneas, ángulos y curvas. Luego, estos se agrupan en patrones y estructuras visuales cada vez más complejos, en comparación con la memoria, se identifican como posibles objetos y se interpretan como distancia y orientación. Otra información sensorial también se incorpora, si está disponible, a medida que avanza “hacia arriba” en los niveles de procesamiento, y cada vez hay más información proveniente de la memoria.

El sonido funciona de la misma manera en general, utilizando el tono y la sonoridad. Aunque es más difícil describir los “primitivos” (equivalentes de bordes, ángulos y curvas), el proceso sigue siendo jerárquico. El procesamiento de sonido es particularmente probable que sea modificado por la información visual. Ver que los labios se mueven en el tiempo con las palabras puede hacer que literalmente escuchemos diferentes sonidos. (Vaya al “efecto McGurk” o búsquelo en YouTube para ver un ejemplo fascinante).

Y ahí es prácticamente donde estaba el modelo general hace varias décadas. Sin embargo, hay un problema. Su cerebro envía hasta 10 veces más información a sus sensores que recibe de ellos. ¿Por qué?

Predicción

Ahora sabemos que el modelo de abajo hacia arriba “sentido-> señal-> interpretación” es solo alrededor del 10% de la historia. Lo que hemos aprendido es que el sistema es en su mayoría predictivo, no reactivo . La conciencia consciente es un modelo de nuestros propios cuerpos y el entorno en el que existimos, continuamente actualizado y con visión de futuro. Basado en ese modelo, estamos constantemente prediciendo lo que deberíamos ver, sentir y escuchar a continuación. Hacemos esto una fracción de segundo a la vez, una y otra vez, constantemente.

Estas predicciones se transmiten hacia abajo y se descomponen en elementos cada vez más primitivos, en el opuesto exacto del modelo de síntesis sensorial, hasta que finalmente las predicciones sobre sensaciones crudas van a los nervios sensoriales individuales, diciéndoles a cada uno aproximadamente lo que debería ver, escuchar o sentir al lado

Lo que hacen estas señales salientes es decir, aproximadamente: “Si percibes lo que espero que percibas, cállate. Solo envía una señal si percibes algo diferente de mi predicción”. Entonces, en el modo de rutina, tu cerebro amortigua las entradas esperadas . Sus sensores (células de la retina, células del oído interno, células ciliadas, etc.) y las capas intermedias a las que informan, solo envían señales hacia arriba cuando perciben lo inesperado.

Esto explica la aparente paradoja de que su cerebro envía mucha más información a sus sensores de lo que recibe. Esta es la razón por la que no percibimos una brecha cuando los sensores se desconectan por un momento, como cuando parpadeas. Durante la brecha, ves lo que esperas ver. “Sin señal” es el valor predeterminado, y se interpreta en el sentido de que la predicción del cerebro es correcta. Tenga en cuenta, en particular, que no puede distinguir ninguna diferencia entre una señal real de un sensor y una predicción que no se contradice con una entrada sensorial. Ambos son igualmente “reales” para el cerebro.

Esto ayuda a explicar cosas como el síndrome del miembro fantasma, donde las personas sienten dolor persistente o picazón en un miembro amputado. El cerebro les dice a los nervios (ahora inexistentes) en la extremidad lo que “deberían” sentir a continuación, e interpreta la falta de una respuesta conflictiva como confirmación, de modo que usted “siente” esas sensaciones en la extremidad perdida. Una vez que un poco de ruido aleatorio en la corteza sensorial inicia una sensación de picazón espuria, por ejemplo, el cerebro espera que continúe y percibe que continúa hasta que se contradice con una señal del miembro que dice “No, no entiendo eso”. entrada esperada “. Dado que la extremidad ha desaparecido, no hay nervios disponibles para actuar como un control de la realidad y anular la percepción de una picazón, por lo que sigue sintiéndolo.

También explica por qué se necesita un tiempo al levantarse para deshacerse de la confusión del sueño, especialmente si algo te despierta inesperadamente. Mientras duerme, aún mantiene un modelo de expectativas de bajo nivel sobre su entorno. Esta es la razón por la que es más fácil ir a dormir en una habitación oscura y tranquila donde no pasa nada, y también es la razón por la que puede aprender a ignorar el tren de carga de las 3 de la madrugada, pero aún se despierta cuando alguien entra de puntillas frente a su puerta.

Si se despierta gradualmente, gran parte de la reconstrucción del modelo ocurre incluso antes de que despierte. Sus ojos registran cambios en los niveles de luz a través de sus párpados, y sus oídos y los sensores en su piel son “preconstrucción”, un modelo del espacio en el que se encuentra, haciendo coincidir lo que escucha y siente con su memoria y expectativas. Esto hace que despertarse sea mucho más suave y menos perturbador.

Pero si se despierta inesperadamente, especialmente durante el sueño profundo, tiene que hacer mucho procesamiento para reconstruir todo su modelo ambiental, por lo que es normal sentirse desorientado y confundido hasta que “tenga sentido” lo que está sucediendo.

Ese momento, cuando el mundo “vuelve a tener sentido” de nuevo, es el punto en el que el sistema de concienciación anticipada se ha activado y ya no tiene que depender principalmente del flujo ascendente de información de sus sentidos. Literalmente, usted está ” dando sentido” al mundo, creando una anticipación precisa de los datos sensoriales y su significado, en lugar de simplemente “sentirlos”.

Eso también ayuda a explicar por qué el sistema funciona de la manera en que lo hace: toma MUCHA menos potencia de procesamiento para hacerlo de esta manera que para ejecutar un sistema de abajo hacia arriba lineal. Podemos sentir esto cada vez que nuestro entorno cambia demasiado rápido: el flujo de nuevos datos en bruto desde abajo hacia arriba se vuelve abrumador, no podemos seguirlo y nuestro modelo mental predictivo de nuestro entorno se vuelve inestable y poco confiable. Cuando se estrella, literalmente nos desorientamos.

Atención

Ahora superponga en este sistema predictivo un segundo sistema basado en la atención . Una cosa que hacemos con ese modelo predictivo de alto nivel que llamamos conciencia es que tomamos decisiones sobre lo que es importante para nosotros, momento a momento. Si algo es altamente predecible, eso significa que no recibimos mucha información sensorial nueva al respecto. A la inversa, si estamos obteniendo una alta información sensorial, significa que nuestras predicciones no son muy buenas, que algo extraño o inesperado está sucediendo, y debemos prestar atención. Y cuando prestamos atención, reducimos las señales descendentes que indican a los sistemas de nivel inferior que no deben informar. El envío de predicciones menores y más débiles hacia abajo significa que recibimos informes más fuertes y más fuertes hacia arriba.

En otras palabras…

La sensación amplifica la atención y la atención amplifica la sensación.

Si no hay nada que te distraiga de esto, este bucle de refuerzo puede centrar tu atención inmediatamente en cualquier sensación novedosa. Si está acostado inmóvil, disfrutando del sol y un mosquito lo pica, instantáneamente se enfoca en esa sensación. Al hacerlo, amplificas una sensación de dolor muy débil y en realidad haces que te duela más. Por otro lado, si estás en medio de hacer algo complicado que exige toda tu atención, probablemente nunca sentirás el mosquito. De hecho, los hombres que han estado en combate a menudo descubren lesiones muy serias después de un tiroteo sin recordar cuándo o cómo los obtuvieron.

Pero también podemos centrar la atención en algo porque la memoria, las señales sociales, la intuición o el razonamiento nos dicen que va a hacer (o podría hacer) algo novedoso, aterrador o importante. En esos casos, debemos prestar atención a algo, por lo que el cerebro reduce las señales de amortiguación enviadas hacia abajo, lo que aumenta el “volumen” de las señales enviadas hacia arriba.

Este proceso realmente ocurre entre cada par de capas en el sistema de interpretación sensorial que da sentido a nuestro mundo. Cada nivel más abstracto indica al nivel más detallado y concreto debajo de él qué esperar, y cada nivel inferior informa hacia arriba solo cuando hay discrepancias. Por lo tanto, es posible que sus sentidos informen muchos pequeños cambios en los datos sensoriales sin procesar, pero esta información puede descartarse en el siguiente nivel. (Sí, una sombra cambió el patrón de brillo en ese automóvil, pero sigue siendo el mismo y se sigue moviendo a lo largo de su trayectoria esperada, así que ignora el parpadeo momentáneo).

Cuando centramos nuestra atención en algo, no solo dejamos de atenuar las señales relacionadas con él, sino que también aumentamos el nivel de amortiguamiento aplicado a otras señales. La falta de atención selectiva es tan importante como la atención selectiva.

Vaya a este sitio web y vea el primer video: Y otras maneras Nuestras intuiciones nos engañan antes de seguir leyendo.

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Como este famoso experimento ha demostrado repetidamente, si te piden que cuentes la cantidad de pelotas lanzadas por las personas con camisas blancas en el video (¡y te hacen sentir que es muy importante hacerlo bien y no arruinarlo!) hay una probabilidad aproximada de 50:50 de que no veas a una persona con un traje de gorila caminando a través del grupo de personas que se lanzan bolas una a la otra. De hecho, las cámaras enfocadas en tus ojos pueden mostrar que miraste directamente al “gorila” por un segundo completo y aún no lo viste. Sin duda, afectó a su visión, pero en algún lugar entre la retina y su conciencia consciente, se bloqueó la información. Prestarle atención habría significado perder la cuenta, así que no lo hiciste.

Este proceso de atención selectiva también está en funcionamiento cuando elige escuchar una voz e ignorar a otras en una habitación ruidosa. En el nivel más bajo, escucha todo, pero en los niveles más altos de procesamiento de voz, comienza a seleccionar solo los sonidos.

  • que parecen ser fonemas
  • que tienen el tono y el volumen adecuados para ese altavoz
  • que se ajuste a su continua anticipación hacia adelante de qué palabra o tipo de palabra va a decir la persona a continuación

La próxima vez que haga esto en un entorno muy ruidoso, observe que si el hablante dice algo completamente inesperado, le llevará mucho más tiempo descifrarlo, y puede que no solo pierda esa palabra, sino varias palabras después. Esto también puede suceder si algo rompe tu línea de visión. Seleccionar una voz del din es mucho más fácil si puede ver el altavoz y seleccionar solo los sonidos que coincidan con los labios móviles.

Tl; dr:

Toda percepción es predictiva y selectiva. La información sensorial predecible e irrelevante es bloqueada activamente por el cerebro. Enfocar su atención en un flujo de sensaciones es posible solo porque inhibimos activamente el resto.

Hice una búsqueda, pero he podido conectar la respuesta intrigante de Shakti a la investigación académica. El término mágico es ((codificación predictiva)) …

Estoy seguro de que hay más referencias buenas por ahí, pero esto hará que usted (y yo) exploremos una teoría que da mucho sentido a mi experiencia.

< http: //opinionator.blogs.nytimes… >
¿Los cerebros ahorradores hacen mejores mentes?
Por Andy Clark
15 de enero de 2012

Referencias:

< http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ …>
< http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ …>
Bubic A, von Cramon DY y Schubotz RI (2010) Predicción, cognición y el cerebro. Frente. Tararear. Neurosci. 4:25: 1-15

< http://www.nature.com/nrn/journa …>
< https : //www.statistics.ma.tum.de… >
Friston K. (2010) El principio de la energía libre: ¿una teoría del cerebro unificada? Nature Reviews: Neuroscience 11 (2): 127-38.

< http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ …>
< http://kveragalab.org/uploads/3/ …>
Kveraga, K., Ghuman, AS, y Bar. M. (2007) Predicciones de arriba hacia abajo en el cerebro cognitivo. Cerebro y cognición, 65, 145-168

< http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ …>
< http://www.jneurosci.org/content… >
La expectativa y la sorpresa determinan las respuestas de la población neuronal en el flujo visual ventral
Tobias Egner, 1,2 Jim M. Monti, 3 y Christopher Summerfield4

Gran respuesta de Shakti.

Es difícil responder desde la perspectiva del cerebro porque todavía hay un debate sobre si se puede prestar atención a dos cosas a la vez, por lo que es difícil encontrar una región específica del cerebro responsable únicamente de la atención. La atención involucra muchas áreas.

La confusión surge debido a que puede estar CONCIENTE de muchas cosas al mismo tiempo, pero su ATENCIÓN solo puede estar en una cosa a la vez. Cambia más rápido de lo que puedes notar, pero normalmente está ocupado por un sentido externo o un pensamiento interno. La mayoría de las veces no tenemos control sobre nuestra atención, por lo que la concentración de un solo punto es una habilidad difícil de alcanzar que muy pocos pueden lograr bajo demanda, cuando sea necesario.

La parte interesante para mí es la capacidad del cerebro para buscar en su vasta biblioteca de recuerdos e instantáneamente encontrar una coincidencia con lo que actualmente perciben tus sentidos. Pasamos la mayor parte de nuestro tiempo prediciendo, como explicó Shakti, y solo de vez en cuando experimentamos lo que tenemos delante, es por eso que prestar atención es un desafío para muchos. No es un estado natural. Requiere esfuerzo.

Nos preguntamos qué hacer con los pcitredinos que comentamos y que se muestran en la pantalla.

En cuanto a qué o quién está haciendo la percepción, es mejor que no vayamos allí.

Desde la perspectiva de alguien con ceguera facial adquirida, la incapacidad para reconocer rostros ha forzado un cambio dramático, aunque en gran parte inconsciente, en la atención a otros detalles. Eso, a su vez, ha forzado un cambio en la percepción de lo que es importante y un cambio adicional en la organización de la memoria de cada persona. Dadas las otras respuestas sobre este tema, me pregunto si es posible producir conscientemente estos cambios. Pensaría que el cableado neuronal cambia solo cuando se requiere hacerlo.