Para efectos de realizar la revisión narrativa sobre el uso de las tareas de búsqueda visual, sus usos e implicaciones, se hizo un rastreo de fuentes utilizando las bases de datos EBSCO, PubMed, Science Direct y Scopus. Los descriptores contemplados fueron “visual search tasks”, “serial search tasks”, “visual processing”, “attentional processes”, “searching for visual targets”, “visual perception”, “eye-tracking studies” and “visual research paradigms”. Adicionalmente, se recurrió a una búsqueda manual que derivó en cinco libros con apartados igualmente relacionados con los descriptores. Fueron considerados los textos que refirieran factores metodológicos, técnicos y/o de paradigmas de investigación, con referencia a estudios sobre percepción visual y atención visual. Mediante procedimientos automáticos y manuales (combinadamente), se identificaron fuentes repetidas, las que, acto seguido, fueron debidamente removidas. Esta labor de búsqueda se realizó durante el segundo semestre de 2015, y permitió obtener más de 45 referencias, incluyendo algunos capítulos de libro, artículos científicos y volúmenes alusivos a las nociones sensación y percepción. Adicional a la inclusión de textos que hicieran referencia a modelos paradigmáticos, se consideraron artículos que contuvieran tareas experimentales asociadas a búsquedas de objetivos visuales, y que implicaran procesos perceptuales mediados por procesamientos bottom-up y top-down.

Desde el punto de vista procedimental, el paradigma más frecuente para estudiar neuralmente procesos de selección de estímulos visuales es el de tareas de búsqueda visual. Es común que dentro de este tipo de diseño, los participantes sean debidamente instruidos y tengan que oprimir algún botón o tecla tan pronto como detectan el objetivo, el cual normalmente está entre un conjunto de estímulos distractores. Para efectos de valorar la información recolectada por esta vía, se toma en consideración que tanto los tiempos de reacción como los porcentajes de aciertos frente a la tarea en específico adjudicada, varían dependiendo del tamaño o características del conjunto de estímulos visuales presentados, de la similitud o disparidad entre el objetivo y los distractores, y en coherencia con lo anterior, de la posibilidad que tenga el estímulo objetivo de ser discriminado de entre el conjunto presentado (Treisman, 1991). Derivado de estas ideas, White, Stritzke, y Gegenfurtner (2008) proponen que los movimientos de latencia sacádica son mucho más cortos cuando un estímulo objetivo es expuesto a ambientes ruidosos, sin uniformidad y con desorden, que cuando se presenta en lugares con fondos uniformes. Esta idea está relacionada con un enfoque que explica que existen unas fases en el proceso de configuración perceptual: el enfoque de integración de las características. Anne Treisman (1986) planteó este modelo, en el que, en una primera instancia, emergen registros automáticos de las características, en donde se configura un procesamiento en paralelo, donde múltiples objetivos son procesados de manera simultánea (procesamiento paralelo por campo visual). Así, de manera sucesiva emerge una atención enfocada, a la cual le compete hacer distinciones e identificaciones de los estímulos de una manera seriada (lo que supone un procesamiento en serie de estímulos independizados, esto es, disgregados del conjunto). La Figura 1 muestra el modelo que explica la teoría de integración de las características: en una etapa pre-atentiva se hace una identificación de las formas primitivas, esto es, unidades básicas y simples: curvatura, orientación, líneas, color, movimiento, áreas cerradas, contraste y brillantez; en una etapa de atención concentrada, las formas primitivas se combinan y generan una configuración que permite percibir el objeto; por último, en un acto de comparación con lo registrado en la memoria, se sobreviene el acto de la identificación del objeto.

Figura 1 Figura 1 Modelo explicativo de la teoría de integración de las características Fuente: Adaptación a partir de los planteamientos de Treisman (1986).

El postulado de la integración de las características claramente se sustenta en la ley gestáltica de la figura-fondo, puesto que se hace presente el establecimiento de relaciones de preponderancia entre los estímulos captados sensorialmente, advirtiendo momentos perceptuales en los que de la generalidad se pasa a la especificidad y viceversa, y donde se tiene en claro cuál es el fondo y cuáles las figuras, cuál el complejo integrado y cuáles las partes constitutivas. La filtración, concepto propio de las teorías explicativas de los fenómenos atencionales, induce las ideas atrás referidas, dado que subyace en el proceso, un tamizado entre un entramado de estímulos, dejando un único estímulo en el primer plano de la atención, esto es, permitiendo que un único canal de información sobresalga con respecto a la exposición general de estímulos (Coren, Ward, & Enns, 2001). Esta filtración implica el concepto de orientación, que hace referencia a la acción de dirigir los receptores sensoriales hacia un conjunto de estímulos y desligarlos de otros. Debe considerarse que existe una orientación abierta, referida a la focalización hacia estímulos específicos por mediación de un movimiento corporal de los receptores, y una encubierta, que supone el cambio de la atención de un estímulo A a uno B, sin que haya ningún movimiento corporal acompañante que indique el redireccionamiento focal (Coren et al., 2001). En suma, la organización que se hace de los estímulos visuales en función de su reflectancia en un campo visual, se genera por diferentes procesos, en donde cada uno opera a una escala diferente (Marr, 1982).

De manera general, se advierte que las tareas de búsqueda visual implican una actividad psíquica que parte de lo atencional, y que concluye en un reconocimiento de una forma o imagen, en particular, donde pueden mediar, como ya se había mencionado, aspectos como recompensas explícitas dadas por lograr un reconocimiento de imagen específico, o como el fenómeno del aprendizaje perceptual (o perceptivo), que fundamentalmente se centra en la idea de producir una adaptación al entorno para saber responder ante los cambios que se dan en él. Esto permite referir que uno de los componentes esenciales en cualquier tarea de acción de búsqueda es el direccionamiento que tiene la atención hacia el objetivo visual que se ha definido, donde encontrar dicho objetivo con el menor desgaste de recursos posible (tiempo, energía, procesamiento neural y cognitivo, etc.) supone una mayor eficacia y una mejoría progresiva desde la interpelación del aprendizaje (Xu & Yue, 2014).

Desde un punto de vista neurofisiológico, el aprendizaje referido al reconocimiento de estímulos específicos guarda relación con la actividad neural manifestada en la corteza visual primaria, una vez recibe información del núcleo geniculado lateral. En el interior de la corteza visual primaria, módulos individuales de células analizan la información procedente de regiones delimitadas de la escena visual referentes a movimiento, orientación, color, disparidad binocular y frecuencia espacial. Debe estimarse que la información referida a cada uno de dichos atributos, se relaciona con subregiones de la corteza extraestriada, la que a su vez rodea a la corteza visual primaria (Carlson, 2006). Luego de que se haga un análisis de los atributos específicos de la escena visual, las subregiones de la corteza extraestriada envían el resultado de su análisis al siguiente nivel de la corteza visual de asociación. Así es como prácticamente inicia el recorrido de la información a nivel de la corriente ventral, que, como se sabe, es la que está implicada en el reconocimiento de objetos y que se dirige, luego del paso por la corteza extraestriada, hacia la corteza temporal inferior. De forma tal que, como se ha demostrado, lesiones cerebrales en la corteza inferotemporal impactan negativamente en la capacidad de discriminar entre diferentes estímulos visuales. Esto debe también entenderse considerando que pueden existir diferencias en los patrones de búsqueda visual según el género de la persona (Shah, Prados, Gamble, De Lillo, & Gibson, 2013).

Nótese, entonces, cómo las tareas de búsqueda visual encuentran un pilar en el flujo de información manifestado en la corriente ventral (lo que no exime el papel igualmente crucial que tiene la otra vía, la dorsal, puesto que esta remite a la posibilidad de entender dónde está localizado un determinado estímulo entre un conjunto de estímulos, para lo que, como es sabido, es esencial la actividad del córtex parietal posterior). De hecho, cuando se alude a tareas de búsqueda visual por procedimientos de memoria guiada, tal y como lo manifiestan Thomas & Pare (2007) y Glimcher (2009), se producen correlatos neurales de la actividad presacádica en el área lateral intraparietal (LIP). Así, se ha configurado otro paradigma para abordar el fenómeno de la búsqueda de estímulos específicos: el paradigma de movimientos sacádicos por memoria guiada. En esencia, este paradigma alude a que, una vez se ha presentado un estímulo de manera seguida, se da un período de retardo de unos pocos segundos hasta el inicio del movimiento del ojo.

Otro modelo importante para estudiar el fenómeno atencional y perceptual fundamentado en el reconocimiento de formas es el modelo bayesiano de búsqueda visual óptima (Nejemnik & Geisler, 2008). Este se funda en la idea de un modelo estratégico óptimo cimentado en la maximización de la información obtenida a través de sucesivos movimientos oculares. El modelo inicia con la imputación de posibles hipótesis sobre la localización probable del estímulo objetivo. Acto seguido, se da una codificación de la imagen donde se presenta una actualización de las primeras hipótesis de localización con otras subsiguientemente generadas como consecuencia del rastreo general del campo visual. En modo práctico, el modelo bayesiano sugiere un procesamiento eficiente de la información visual mediante la selección de posiciones de fijación que permiten maximizar dicho procesamiento, donde algo fundamental es lo que dentro del modelo se plantea como la inclusión de una inhibición del retorno, esto es, una capacidad para recordar y procesar información a través de una sucesión de fijaciones. Así, la memoria de trabajo incursiona como actante esencial dentro de la tarea de búsqueda visual, derivando en que, por inhibición del retorno, se impida que se hagan fijaciones repetidas sobre objetivos previamente fijados. En ese orden de ideas, la inhibición de retorno emerge como un componente de atención estratégica que opera de manera preponderante durante las tareas de búsqueda visual. En esa misma línea de ideas, Trommershäuser et al. (2009) hacen referencia a la inhibición del retorno en el contexto del paradigma de pre-escucha de Posner (Cueing paradigm), que indica que esta inhibición opera junto a los retrasos que se manifiestan en la atención posterior hecha sobre zonas atendidas con anterioridad, donde se implica importante actividad neural en la corteza parietal (corriente dorsal).

Glimcher (2009) hace referencia a otro modelo implicado en las tareas de reconocimiento visual: se trata del modelo de decisión frontoparietal para los movimientos oculares sacádicos, el cual derivó de diversos resultados que fundamentan la idea de que la presencia de recompensas explícitas impacta en la manera en que se mueven los ojos en el ejercicio de búsqueda de un determinado estímulo. En términos de áreas cerebrales implicadas, destaca la zona LIP, dado que en esta área se hace un procesamiento de la señal de recompensa o refuerzo positivo, donde adicionalmente se genera una modulación que implica un aprendizaje que redunda en una búsqueda por la vía ocular más eficaz (esto está amparado en conclusiones de estudios hechos con primates).

Otros estudios, realizados con otras especies animales, también han aportado en la construcción de modelos que explican mecanismos atencionales relacionados con procesamientos perceptuales de orden visual. Es el caso de modelos fundamentados en el estudio de la retina de las ranas, entre los que destaca el bug detector model, que fue propuesto por Barlow (1972) y verificado por Lettvin, Maturana, McCulloch, y Pitts (1959), y que dio emergencia a una teoría desarrollada por Konorski, que de manera esencial sugiere que son definitivas las redes basadas en representaciones explícitas de conceptos más allá de la modalidad sensorial. “… existirían aristocracias neuronales de cuya cooperación o competencia (sesgada por la actividad ejecutiva, motora, sensorial o emocional) podría resultar el comportamiento perceptivo, y, por lo tanto, cognitivo del individuo” (Caputi & Rudelli, 2014, p. 252). Este modelo implica la existencia de redes neuronales, en las cuáles hay células, que como propiedad emergente se activan o disparan específicamente ante un estímulo (de cualquier modalidad), siempre y cuando “dicho estímulo tenga como característica un conjunto mínimo de rasgos específicos de un objeto” (Caputi & Rudelli, 2014, p. 252).

En los seres humanos, neuronas en el núcleo subtalámico muestran una actividad selectiva durante los movimientos sacádicos que operan en función de un direccionamiento de la mirada hacia objetivos específicos. También, en seres humanos se ha detectado que varias áreas del cerebro están relacionadas con los movimientos oculares, como por ejemplo el surco intraparietal. Así mismo, se ha encontrado que varias neuronas que juegan un papel en la selección de objetivos visuales se encuentran en el colículo superior. Este hecho es significativo, especialmente si se toma en consideración que estas células justamente presentan una importante actividad cuando se están buscando objetivos visuales específicos en comparación a cuando se presentan estímulos distractores dentro de un diseño experimental. De conformidad con lo que reseñan Himmelbach, Erb, y Kartath (2007) y White, Gegenfurtner, y Kerzel (2005), así hubiese pocas aportaciones en el estudio del colículo superior en asocio a la generación de movimientos sacádicos en los seres humanos, resulta plausible correlacionar la actividad de esta parte del cerebro con movimientos sacádicos reflexivos, los cuales son activados de manera exógena, bien sea por la aparición de un estímulo periférico, o bien por la desaparición de un estímulo de fijación. En la Figura 2, se presenta un esquema en el que se relacionan los modelos acá reseñados, donde se pueden advertir las nociones fundamentales involucradas:

Figura 2 Figura 2 Esquema ilustrativo de modelos implicados en el rastreo visual de imágenes

En conformidad con lo manifestado, puede convenirse que los estímulos visuales se convierten en representaciones mentales gracias a un complejo intrincamiento de actividades intrapsíquicas, que permiten que el ser humano distinga una imagen desde la aprehensión mental de categorías tales como la forma, el tamaño, el movimiento, la profundidad, el color y la textura, entre otras. En el campo visual, habrán de presentarse estas categorías, que son relativas a los estímulos visuales que grupos independientes de neuronas logran integrar, suscitando lo que bien puede denominarse mecanismos de integración (Kandel, Schwartz, & Jessell, 2008). No dejar de lado que las maneras de coordinar los movimientos oculares cambian cuando recompensas explícitas están relacionadas con la posición final del ojo. También agregar que los procesos de aprendizaje perceptual hacen parte del conjunto de factores inmersos en la ejecución de tareas de búsqueda visual, y que los movimientos sacádicos se configuran también de conformidad con los puntos de fijación iniciales (Trommershäuser et al., 2009); desde la lectura de los tiempos de respuesta de los movimientos sacádicos se evidencia que el procesamiento de la información sensorial y el inicio del movimiento ocular se producen, en buena medida, en paralelo. Así, la latencia sacádica tiene una fuerte influencia de la presencia (o ausencia) de un punto de fijación visual, justo como se ha encontrado en múltiples estudios hechos sobre modulación semántica de la percepción visual bajo el paradigma de las figuras ambiguas o biestables (Gale & Findlay, 1983; Hsiao et al., 2012).

Para cerrar, poner de manifiesto que las tareas de búsqueda visual, ligadas a los procesos implicados en los movimientos oculares, se constituyen en una herramienta supremamente útil para evaluar los procesos de recopilación, integración y procesamiento de la información, valiéndose de pruebas experimentales más bien simples de laboratorio, lo que, a la postre, permite producir conocimiento en condiciones similares a las que en efecto está expuesto el ser humano en su cotidianidad. En esa línea de ideas, se concatena que las tareas de búsqueda visual seguirán siendo actividades esenciales en el ámbito de la investigación para entender el comportamiento humano en diversos dominios industriales como la aeronavegación, la conducción de automotores, la fijación de objetivos militares, etc., como lo remarcan Yu y Chan (2013).

Sin lugar a dudas, el desarrollo de la investigación referida a procesos neuropsicológicos y cognitivos seguirá encontrando en el paradigma de las tareas de búsqueda visual un punto de apalancamiento esencial, al punto que futuros investigadores podrán abonar en la construcción de nuevo conocimiento, esto en consonancia con la innovación que en el plano tecnológico emerja para facilitar la instrumentalización y la manera de obtener la información en estudios que tengan por objeto la complejidad que supone la percepción visual humana.