El paradigma del "bicho raro" es un diseño experimental utilizado en la investigación psicológica . El paradigma del "bicho raro" se basa en la sensibilidad del cerebro a estímulos anormales poco frecuentes presentados de forma pseudoaleatoria en una serie de estímulos estándar repetidos. El paradigma del "bicho raro" tiene una amplia selección de tipos de estímulos, incluidos estímulos como la duración del sonido, la frecuencia, la intensidad, las características fonéticas, la música compleja o las secuencias del habla. Se registra la reacción del participante a este estímulo "bicho raro".
En el paradigma Oddball clásico, se presentan aleatoriamente dos tipos de estímulos que afectan al mismo canal sensorial dentro de un experimento, con una diferencia significativa en la probabilidad de ocurrencia. El estímulo que ocurre con mayor frecuencia se denomina estímulo estándar, que sirve como fondo 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 Oddball clásico, 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 Oddball clásico, la tarea del participante es detectar la aparición de un estímulo objetivo con una probabilidad pequeña. Es decir, responden presionando una tecla cuando aparece un estímulo desviado, o contando el número de estímulos desviados que aparecen. También existen algunos subtipos de paradigma Oddball que han sido modificados por investigadores y que se utilizan ampliamente.
(1) El paradigma Oddball de dos opciones evolucionó a partir del paradigma Oddball 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 y estímulos desviados de baja probabilidad presentados brevemente, dando respuestas diferenciadas de pulsación de teclas dentro del tiempo de presentación de los estímulos. [1]
(2) En una secuencia en la que se presentan estímulos de forma regular, la omisión ocasional de un estímulo puede utilizarse para investigar los potenciales evocados. Este paradigma también es aplicable para estudiar los mecanismos cerebrales de habituación en condiciones específicas de interés.
(3) Los estímulos se clasifican en tres tipos: el estímulo de alta probabilidad, que sirve como estímulo estándar y se produce aproximadamente el 70% del tiempo; y dos tipos de estímulos desviados, cada uno de los cuales se produce el 15% del tiempo. Se requiere que los sujetos respondan solo a un tipo de estímulo desviado. El estímulo al que los sujetos deben responder se designa como el 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 en 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 bocinas o truenos. Estos estímulos nuevos probablemente provoquen una respuesta de orientación en los sujetos y pueden activar el componente P3a, lo que hace que este paradigma sea esencial para estudiar la atención involuntaria.
El método oddball fue utilizado por primera vez en la investigación del potencial relacionado con eventos (ERP) por Nancy Squires, Kenneth Squires y Steven Hillyard en la Universidad de California en San Diego . [2]
En la investigación de ERP se ha descubierto que un potencial relacionado con eventos a través del área parietocentral del cráneo que generalmente ocurre alrededor de 300 ms después de la presentación de estímulos, llamado P300, es más grande después del estímulo objetivo. La onda P300 solo se produce si el sujeto está involucrado 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 manera 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 la correlación de estímulos con respuestas (por ejemplo, estrategias de respuesta), independientemente de cualquier cambio en el comportamiento. [5]
Como se ha demostrado que el P300 es un componente cognitivo dependiente de la atención en la vigilia, se podría suponer que estaría ausente durante el sueño, un período en el que se cree comúnmente que el procesamiento de la información de los estímulos externos está inhibido. Las investigaciones realizadas hasta la fecha indican que el P300 puede registrarse durante la transición al sueño y luego reaparece en el sueño REM. Los estímulos que son raros e intrusivos tienen más probabilidades de provocar el P300 parietal clásico en el sueño REM. Sin embargo, hay poca o ninguna positividad en los sitios frontales. Esto es coherente con los 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 ser capaces de detectar la desviación del estímulo en la etapa 1 y REM, la contribución frontal a la conciencia puede perderse. [6]
Los estudios de cognición suelen utilizar un paradigma de rareza para estudiar los efectos de la novedad y la significación del estímulo en el procesamiento de la información. Sin embargo, un paradigma de rareza tiende a ser perceptualmente más novedoso que el estímulo estándar repetido, así como más relevante para la tarea en curso, lo que dificulta desentrañar los efectos debidos a la novedad perceptual y la significación del estímulo. La evaluación de diferentes ERP cerebrales puede descifrar este efecto. Un componente frontocentral N2 del ERP se ve afectado principalmente por la novedad perceptual, mientras que solo el componente centroparietal P3 se modula tanto por la significación del estímulo como por la novedad. [7]
El paradigma clásico de la anomalía auditiva se puede modificar para producir diferentes respuestas neuronales y, por lo tanto, se puede utilizar para investigar disfunciones en el procesamiento sensorial y cognitivo en muestras clínicas. [8]
Una aplicación única del paradigma del personaje extraño se está utilizando ampliamente en la investigación de la esquizofrenia para estudiar los efectos en los patrones de generación neuronal 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 las bases genéticas. [9]
El paradigma del "bicho raro" se ha extendido para su uso fuera de la investigación de ERP.
El paradigma del extraño tiene efectos sólidos en la dilatación de la pupila que se produce por la actividad transitoria del locus coeruleus subcortical . [10] [11] Se discute que este efecto de dilatación de la pupila indica una detección de la prominencia del estímulo [12] y se espera que amplifique el procesamiento sensorial del estímulo prominente mediante una mayor ganancia neuronal. [13] [14]
La percepción del tiempo parece estar modulada por nuestras experiencias recientes. Los humanos suelen sobrestimar la duración percibida del evento inicial en una serie de eventos idénticos. Los estudios iniciales sugirieron que esta “dilatación subjetiva del tiempo” inducida por los estímulos extraños expandió la duración percibida de los estímulos extraños en un 30-50%, 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 perciba un aumento o una disminución en la duración, también parece depender del estímulo utilizado. [15] Nuevas evidencias muestran que este efecto puede estar influenciado por la codificación predictiva y las diferencias perceptivas entre los estímulos extraños y los estándar. La codificación predictiva postula que el cerebro anticipa la información sensorial entrante en función de experiencias previas; las desviaciones de estas predicciones, como las introducidas por los estímulos extraños, resultan en errores de predicción mayores, lo que mejora la duración percibida del estímulo extraño. [16] [17]
En la investigación sobre bebés, el paradigma del bicho raro es una técnica que se ha utilizado para medir lo que esperan los bebés. Por ejemplo, en un procedimiento de cara inmóvil, la madre adopta de repente 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 son fuera de lo común para los bebés. [18]