El paradigma bicho raro es un diseño experimental utilizado en la investigación en psicología . El paradigma extraño se basa en la sensibilidad del cerebro a estímulos desviados raros presentados de forma pseudoaleatoria en una serie de estímulos estándar repetidos. El paradigma excéntrico tiene una amplia selección de tipos de estímulos, incluidos estímulos como la duración, frecuencia, intensidad, características fonéticas, música compleja o secuencias del habla del sonido. Se registra la reacción del participante ante este estímulo "bicho raro".
En el paradigma clásico de Oddball, dos tipos de estímulos que afectan al mismo canal sensorial se presentan aleatoriamente dentro de un experimento, con una diferencia significativa en la probabilidad de que ocurran. El estímulo que ocurre con más frecuencia se denomina estímulo estándar y sirve como trasfondo de todo el experimento; el estímulo menos frecuente y esporádico se conoce como estímulo desviado. Dado que las propiedades físicas de los dos estímulos son muy similares, el estímulo desviado aparece como una desviación del estímulo estándar que ocurre con frecuencia, de ahí los nombres de "estímulo estándar" y "estímulo desviado". En el paradigma clásico de Oddball, el estímulo desviado normalmente tiene una probabilidad de ocurrencia de alrededor del 20%, mientras que el estímulo estándar tiene una probabilidad de alrededor del 80%.
En el paradigma clásico del bicho raro, la tarea del participante es detectar la aparición de un estímulo objetivo con una pequeña probabilidad. Es decir, responden presionando una tecla cuando aparece un estímulo desviado, o contando el número de estímulos desviados que aparecen. También hay algunos subtipos de paradigmas extraños que han sido modificados por investigadores y que se utilizan ampliamente.
(1) El paradigma bicho raro de dos opciones evolucionó a partir del paradigma bicho raro clásico y se utilizó originalmente en el estudio de la negatividad de desajuste (MMN) y la atención. El paradigma Oddball de dos opciones requiere que los sujetos respondan con precisión y rapidez a estímulos estándar de alta probabilidad presentados brevemente y a estímulos desviados de baja probabilidad mediante respuestas de pulsación de teclas diferenciadas dentro del tiempo de presentación de los estímulos. [1]
(2) En una secuencia en la que se presentan estímulos con regularidad, se puede utilizar la omisión ocasional de un estímulo para investigar los potenciales evocados. Este paradigma también es aplicable para estudiar los mecanismos cerebrales de habituación en condiciones de interés específicas.
(3) Los estímulos se clasifican en tres tipos: el estímulo de alta probabilidad, que sirve como estímulo estándar y ocurre aproximadamente el 70% de las veces; y dos tipos de estímulos desviados, cada uno de los cuales ocurre el 15% del tiempo. Se requiere que los sujetos respondan sólo a un tipo de estímulo desviado. El estímulo al que los sujetos deben responder se denomina estímulo objetivo, mientras que el estímulo desviado que no requiere una respuesta se denomina estímulo desviado no objetivo. Este paradigma facilita la exploración de interacciones entre estímulos objetivo y no objetivo bajo condiciones de interés específicas.
(4) Este subtipo modifica aún más (3) al cambiar uno de los estímulos de baja probabilidad por estímulos nuevos. Los estímulos nuevos se definen como una serie de estímulos repentinos, inesperados e intensos, cada uno diferente de los demás, como ruidos de animales, sonidos de bocina o truenos. Es probable que estos nuevos estímulos provoquen una respuesta de orientación en los sujetos y puedan desencadenar el componente P3a, lo que hace que este paradigma sea esencial para estudiar la atención involuntaria.
El método extraño fue utilizado por primera vez en la investigación del potencial relacionado con eventos (ERP) por Nancy Squires, Kenneth Squires y Steven Hillyard en la UC San Diego . [2]
En la investigación de ERP se ha descubierto que un potencial relacionado con un evento en el área parietocentral del cráneo que generalmente ocurre alrededor de 300 ms después de la presentación del estímulo, llamado P300, es mayor después del estímulo objetivo. La onda P300 sólo se produce si el sujeto participa activamente en la tarea de detectar los objetivos. Su amplitud varía con la improbabilidad de los objetivos. Su latencia varía con la dificultad de discriminar el estímulo objetivo de los estímulos estándar. [4]
La detección de estos objetivos evoca de forma fiable una actividad transitoria en las regiones corticales prefrontales. La medición de la actividad cerebral hemodinámica en la corteza prefrontal mediante imágenes por resonancia magnética funcional (fMRI) reveló que la corteza prefrontal dorsolateral está asociada con cambios dinámicos en el mapeo de estímulos a respuestas (por ejemplo, estrategias de respuesta), independientemente de cualquier cambio en el comportamiento. [5]
Dado que se ha demostrado que P300 es un componente cognitivo dependiente de la atención durante la vigilia, se podría suponer que estaría ausente durante el sueño; un momento en el que comúnmente se piensa que el procesamiento de información de estímulos externos está inhibido. Las investigaciones hasta la fecha indican que P300 se puede registrar durante la transición al sueño y luego reaparece en el sueño REM. Es más probable que los estímulos que son raros e intrusivos provoquen el clásico P300 parietal en el sueño REM. Sin embargo, hay poca o ninguna positividad en las zonas frontales. Esto es consistente con estudios de imágenes cerebrales que muestran que la desactivación frontal es característica del sueño REM. Estos hallazgos indican que, si bien las personas que duermen pueden detectar la desviación del estímulo en la etapa 1 y REM, la contribución frontal a la conciencia puede perderse. [6]
Los estudios de cognición a menudo utilizan un paradigma extraño para estudiar los efectos de la novedad y la importancia del estímulo en el procesamiento de la información. Sin embargo, un bicho raro tiende a ser perceptivamente más novedoso que el estímulo estándar, repetido, así como más relevante para la tarea en curso, lo que dificulta desenredar los efectos debido a la novedad perceptiva y la importancia del estímulo. La evaluación de diferentes ERP cerebrales puede descifrar este efecto. Un componente frontrocentral N2 de ERP se ve afectado principalmente por la novedad perceptual, mientras que solo el componente centroparietal P3 está modulado tanto por la importancia del estímulo como por la novedad. [7]
El clásico paradigma auditivo excéntrico puede modificarse para producir diferentes respuestas neuronales y, por lo tanto, puede utilizarse para investigar disfunciones en el procesamiento sensorial y cognitivo en muestras clínicas. [8]
Una aplicación única del paradigma extraño se está utilizando mucho en la investigación de la esquizofrenia para estudiar los efectos en los patrones generadores neuronales en la memoria de reconocimiento continuo y los endofenotipos, que proporcionan un modelo sobre la relación genética de las enfermedades psiquiátricas que representa fenotipos entre el síndrome clínico manifiesto y los fundamentos genéticos. . [9]
El paradigma excéntrico se ha extendido para su uso fuera de la investigación de ERP.
El paradigma extraño tiene efectos sólidos sobre la dilatación de la pupila que se produce por la actividad transitoria del locus coeruleus subcortical . [10] [11] Se analiza este efecto de dilatación de la pupila para indicar una detección de la prominencia del estímulo [12] y se espera que amplifique el procesamiento sensorial del estímulo saliente mediante una mayor ganancia neuronal. [13] [14]
La percepción del tiempo parece estar modulada por nuestras experiencias recientes. Los seres humanos suelen sobreestimar la duración percibida del evento inicial en una serie de eventos idénticos. Los estudios iniciales sugirieron que esta “dilatación del tiempo subjetiva” inducida por bichos raros ampliaba la duración percibida de los estímulos bichos raros entre un 30% y un 50%, pero investigaciones posteriores han informado de una expansión más modesta de alrededor del 10% o menos, y la dirección del efecto, ya sea que el espectador percibe un aumento o una disminución en la duración, también parece depender del estímulo utilizado. [15] Nueva evidencia muestra que este efecto puede verse influenciado por la codificación predictiva y las diferencias de percepción entre los estímulos extraños y estándar. La codificación predictiva postula que el cerebro anticipa la información sensorial entrante basándose en experiencias previas; las desviaciones de estas predicciones, introducidas por los bichos raros, dan como resultado errores de predicción más grandes, lo que mejora la duración percibida del bicho raro. [16] [17]
En la investigación infantil, el paradigma del bicho raro es una técnica que se ha utilizado para medir lo que esperan los bebés. Por ejemplo, en un procedimiento con la cara quieta, la madre adopta repentinamente una expresión facial neutra y deja de responder a las contingencias del bebé. Al monitorear respuestas como reacciones de sorpresa, llanto o angustia, actividad motora suprimida, duración de la mirada, amplitud y latencia de los componentes de las ondas cerebrales y cambios en la frecuencia cardíaca, los investigadores pueden aprender qué estímulos están fuera de lo común para los bebés. [18]