No presente trabalho foi investigada a participação dos conflitos de resposta e anterior à resposta no efeito de interferência encontrado em um teste Stroop pareado. Em resumo, as condições nas quais as cores dos estímulos eram não-relacionadas elicitaram maiores amplitudes da onda N450, gerando evidências em favor da hipótese do conflito anterior à resposta. Além disso, testes incompatíveis geraram maior porcentagem de ativação dupla do EMG (registrado a partir do primeiro músculo interósseo dorsal de ambas as mãos), provendo evidências que favorecem a hipótese do conflito de resposta. Podemos inferir, a partir desses achados, que o efeito comportamental encontrado durante o teste Stroop pareado reflete uma combinação do conflito anterior à resposta (indexado pela amplitude da N450) e do conflito de resposta (indexado pela porcentagem de ativação dupla do EMG).
Os resultados comportamentais obtidos em nosso trabalho mostraram que testes incompatíveis (incongruente/igual e congruente/diferente) geraram maiores TRs e maiores porcentagens de erros, replicando o padrão observado por Goldfarb e Henik (2006). Esses resultados podem ser interpretados de acordo com o modelo de competição de resposta, que atesta que quando duas respostas concorrentes são ativadas simultaneamente uma pode interferir na outra, causando um aumento no tempo necessário para responder ao teste (Duncan-Johnson & Kopell, 1981; Goldfarb & Henik, 2006; Ilan & Polich, 1999; Morton, 1969). No caso do nosso trabalho, assim como no de Goldfarb e Henik (2006), uma possibilidade seria que além da resposta exigida no teste (proveniente da comparação entre a cor da barra e a palavra do estímulo Stroop), uma resposta errônea poderia ser gerada por uma comparação indevida entre a palavra do estímulo Stroop e a sua própria cor. Esta comparação indevida faria com que estímulos Stroop congruente e incongruente levassem a respostas errôneas “igual” e “diferente”, respectivamente. O maior TR e a maior porcentagem de erros poderiam, então, estar refletindo uma competição entre a resposta errônea e a resposta exigida no teste, quando elas diferissem entre si. Isto ocorreria quando o estímulo Stroop fosse incongruente, mas a resposta exigida no teste fosse igual ou quando o estímulo Stroop fosse congruente, mas a resposta exigida no teste fosse diferente (testes incompatíveis). Neste trabalho testamos esta participação do conflito de resposta no resultado comportamental observado através do registro dos sinais eletroencefalográfico e
57 eletromiográfico dos voluntários durante a realização dos testes. Estes achados serão discutidos mais adiante.
Esse efeito oposto de congruência encontrado, ou seja, maiores TRs para a condição incongruente na resposta “igual” e para a condição congruente na resposta “diferente”, só pôde ser observado pela análise separada das cinco possíveis condições (duas para a resposta “igual” – Congruente/Relacionada e Incongruente/Não-Relacionada; e três para a resposta “diferente” – Congruente/Não-Relacionada, Incongruente/Relacionada e Incongruente/Não-Relacionada) propostas por Goldfarb e Henik (2006). Outros estudos desenvolvidos no intuito de averiguar os diferentes níveis de conflito existentes em testes do tipo Stroop pareado não tiveram o cuidado de analisar separadamente essas cinco condições, levando-os a interpretar seus resultados com base em análises questionáveis (Luo, 1999; Mitchell, 2006; Zysset et al., 2001). Como já descrito anteriormente, Luo (1999) agrupou as duas condições não-relacionadas da resposta “diferente” (Congruente/Não-Relacionada e Incongruente/Não-Relacionada) e, portanto, analisou quatro condições ao invés de cinco. Já Mitchel (2006) e Zysset e colaboradores (2001) agruparam as respostas “igual” e “diferente” e, por isso, analisaram apenas três condições, levando em consideração apenas a congruência do estímulo (congruente, incongruente ou neutro). A junção dessas distintas condições levou tais autores a interpretarem equivocadamente que o efeito encontrado no teste Stroop pareado se devia apenas ao conflito anterior à resposta, o que contradiz a participação do conflito de resposta proposta por Goldfarb e Henik (2006).
Apesar dos nossos achados comportamentais fornecerem evidências que favorecem a hipótese do conflito de resposta, acreditamos que a determinação da origem do conflito responsável pelo efeito de interferência observado em um teste Stroop pareado não deve se basear apenas na medida do tempo de reação. Isso porque, sabe-se que o tempo de reação representa a resultante comportamental do somatório de vários processos compreendidos entre o surgimento do estímulo-alvo e a emissão da resposta. Mesmo a partir de uma medida periférica, como o EMG, é possível dividir o tempo de reação em dois componentes principais que refletem processos distintos e contribuem para o tempo de reação final. Compreende-se como tempo de reação pré-motor (latência do EMG) o período no qual ocorre a seleção da resposta a ser emitida, e o tempo de reação motor, o período no qual ocorre a execução motora desta resposta (Coles et al., 1985; Hasbroucq et al., 1999; Hasbroucq et al., 2001). A latência do EMG,
58 aferida no presente trabalho, representaria, portanto, o intervalo de tempo decorrido entre a apresentação dos estímulos-alvo na tela do computador e o início da atividade muscular na mão que controla a resposta correta.
Nós observamos que, para a resposta “igual”, a latência do EMG foi similar ao padrão observado no TR, ou seja, a condição Incongruente/Não-Relacionada apresentou maior latência do EMG do que a condição Congruente/Relacionada. Para a resposta “diferente”, observamos que a latência do EMG para a condição Congruente/Não-Relacionada foi maior que a latência do EMG para a condição Incongruente/Relacionada, como observado no TR. Interessantemente, porém, a latência do EMG para a condição Incongruente/Não-Relacionada ficou entre a latência do EMG para as condições Congruente/Não-Relacionada e Incongruente/Relacionada, não diferindo de nenhuma das duas. Uma hipótese para explicar este resultado da latência do EMG é que esta, por se tratar da medida do tempo de reação pré-motor, seja um marcador mais central do processamento do que a medida do tempo de reação motor, que é considerado um marcador mais periférico do processamento (Allain et al., 2004). Ou seja, apesar da latência do EMG influenciar o resultado do TR, esta seria menos relacionada ao conflito de resposta, já que o teste incompatível da resposta “diferente” (Congruente/Não-Relacionado) não apresentou maior latência do EMG quando comparado aos dois testes compatíveis (Incongruente/Relacionado e Incongruente/Não-Relacionado), padrão que deveria ter sido encontrado caso a latência do EMG refletisse o conflito de resposta. De fato, Allain e colaboradores (2004) mostraram que o tempo de reação motor é uma medida mais diretamente relacionada ao conflito de resposta do que o tempo de reação pré-motor. Neste estudo, os voluntários realizavam um experimento de incompatibilidade de resposta, no qual eram instruídos a pressionar um botão com a mão direita quando vissem na tela do computador a palavra ESQUERDA, e um botão com a mão esquerda quando vissem a palavra DIREITA. Os resultados obtidos por Allain e colaboradores (2004) revelaram maior tempo de reação motor e menor amplitude do sinal eletromiográfico nos testes respondidos erroneamente do que nos testes respondidos corretamente e que apresentavam atividade muscular apenas na mão que controlava a resposta correta. Segundo estes autores, a menor amplitude do sinal eletromiográfico levaria a uma menor força de resposta nos testes respondidos erroneamente, causando um prolongamento do tempo de reação motor nestes testes. Os nossos resultados corroboram os trabalhos que consideram a latência do EMG sensível ao conflito existente em um estágio anterior à resposta (Coles et al.,
59 1985; Hasbroucq et al., 1999; Hasbroucq et al., 2001). No entanto, assim como observado por outros autores (Coles et al., 1985; Hasbroucq et al., 1999; Hasbroucq et al., 2001), a latência do EMG também pode ser influenciada pela presença de ativação dupla do EMG, que é um marcador do conflito de resposta, conforme será discutido mais adiante. A condição Incongruente/Não-Relacionada, que apresentou latência do EMG intermediária quando comparada às outras duas condições da resposta “diferente”, parece ser a condição que reflete esta junção dos conflitos de resposta e anterior à resposta. Por este motivo, o conflito de resposta não pode ser considerado o único responsável pelo efeito observado no TR. Esta hipótese será discutida mais profundamente à medida que os resultados eletroencefalográficos e de porcentagem de ativação dupla do EMG forem apresentados.
Em relação aos dados eletroencefalográficos quando a resposta exigida no teste era “igual”, nós observamos que a onda N450 foi significativamente mais negativa para a condição Incongruente/Não-Relacionada quando comparada à condição Congruente/Relacionada em todas as regiões de interesse do escalpo. Quando a resposta exigida no teste era “diferente”, as condições Congruente/Não-Relacionada e Incongruente/Não-Relacionada apresentaram negatividade aumentada em relação à condição Incongruente/Relacionada no hemisfério esquerdo e na linha média. É importante mencionar que, no hemisfério direito, a N450 para a condição Congruente/Não-Relacionada foi mais negativa do que para a condição Incongruente/Relacionada, assim como no hemisfério esquerdo e na linha média. No entanto, a amplitude da N450 para a condição Incongruente/Não-Relacionada ficou entre as condições Congruente/Não-Relacionada e Incongruente/Relacionada, não diferindo de nenhuma das duas. Uma possibilidade para explicar esse resultado discrepante entre os hemisférios se baseia em achados de especialização hemisférica no processamento de estímulos obtidos em estudos com pacientes com comprometimento nos hemisférios cerebrais esquerdo ou direito (Delis et al., 1986). Vários estudos têm mostrado que o hemisfério cerebral direito se relaciona mais com o processamento global do estímulo, enquanto o hemisfério esquerdo se relaciona mais ao processamento local (analítico) do estímulo, ou seja, das partes que formam o estímulo como um todo (Delis et al., 1986; Egly et al., 1994; Rafal & Robertson, 1995). Por exemplo, no caso de um estímulo que consista em vários “Z”s organizados de maneira a formar um grande “M”, pacientes com lesão no hemisfério esquerdo (hemisfério direito preservado) conseguem reproduzir o “M”, mas não são capazes de detectar que este
60 “M” é formado por pequenas letras “Z”s. Por outro lado, pacientes que possuem lesão no hemisfério direito (hemisfério esquerdo preservado) reproduzem os diversos “Z”s do estímulo, mas não conseguem organizá-lo formando a letra “M” (Delis et al., 1986). Com base nessa especialização hemisférica, já foi demonstrado que em uma tarefa de julgamento igual/diferente como esta utilizada por nós, a resposta “diferente” é mediada principalmente pelo hemisfério esquerdo, já que neste caso, como os estímulos são diferentes, há uma prevalência do processamento analítico, no qual há uma decomposição das partes dos estímulos para que elas possam ser comparadas ponto a ponto (Farell, 1985; Sergent, 1984). Além disso, entre as três condições da resposta “diferente”, a condição que diferencia o padrão observado nas regiões esquerda e direita é a condição Incongruente/Não-Relacionada, que é justamente a que possui mais atributos diferentes para serem comparados ponto a ponto (a cor da barra, a cor do estímulo Stroop e a palavra do estímulo Stroop são diferentes) e, portanto, necessitaria mais do processamento analítico. Por este motivo, a amplitude da N450 elicitada por esta condição foi maior na região esquerda do que na região direita do escalpo. A análise de lateralidade, que nos permitiu detectar esta diferença no padrão observado pelos hemisférios esquerdo e direito, é recomendada por estudos clássicos no campo da eletroencefalografia (Dien & Santuzzi, 2004; Luck, 2005). Como esta diferença pode ser explicada com base no processamento analítico dos estímulos da resposta “diferente”, que é mediado, principalmente pelo hemisfério cerebral esquerdo, nós podemos interpretar nossos resultados com base no hemisfério esquerdo, no qual o efeito da N450 é mais claramente observado.
De maneira geral, tanto para a resposta “igual” quanto para a resposta “diferente”, a N450 foi mais negativa para as condições não-relacionadas, que são aquelas nas quais as cores da barra e do estímulo Stroop são distintas. Esse padrão de resultados encontrado a partir da análise da N450 pode ser explicado com base nas mesmas premissas utilizadas por Luo (1999) para interpretar o resultado comportamental obtido em seu trabalho. Apesar do erro metodológico cometido por ele, ao juntar duas diferentes condições na análise, a hipótese do conflito semântico que ele propôs se encaixa nos nossos resultados da N450. Segundo Luo (1999), quando a cor da barra e a cor do estímulo Stroop são não-relacionadas, há a ativação de dois códigos semânticos distintos, o que causa um conflito a nível semântico. Nossos resultados mostraram que a onda N450 é sensível a este conflito anterior ao estágio de
61 seleção/execução da resposta, já que esta onda se mostrou mais negativa para as condições não-relacionadas do que para as condições relacionadas.
Além deste conflito semântico proposto por Luo (1999) e refletido pela amplitude da N450, nós não descartamos a possibilidade de que outros conflitos não-relacionados à resposta também estejam envolvidos no efeito de interferência encontrado no teste Stroop pareado. Como já descrito anteriormente, um trabalho recente do nosso grupo encontrou uma facilitação inicial para a condição Congruente/Relacionada quando comparada à condição Incongruente/Não-Relacionada (lembre-se que como a resposta deste teste era do tipo vai/não-vai, apenas a resposta “igual” foi coletada), refletida pela amplitude da onda N1, que é considerada um marcador da atenção seletiva para características relevantes do estímulo (David et al., 2011). Foi sugerido que quando os atributos relevante e irrelevante da tarefa pertencem à mesma dimensão [ambos eram palavras no estudo de David e colaboradores (2011) e ambos são cores no presente estudo], a atenção voltada para essa dimensão facilitaria o processamento tanto do alvo (cor da barra, no caso do presente estudo) quanto do distrativo (cor do estímulo Stroop, no caso do presente estudo). Assim, o sujeito poderia comparar erroneamente a palavra do estímulo Stroop com sua própria cor e não com a cor da barra, o que causaria um prejuízo à resposta exigida pelo teste no caso de estímulos relacionados. Esse conflito inicial causado por estímulos não-relacionados poderia, inclusive, causar conflito em outros estágios do processamento, relacionados ou não à resposta (David et al., 2011; Goldfarb & Henik, 2006).
Baseado no trabalho de David e colaboradores (2011), então, no caso dos estímulos relacionados, a comparação seria facilitada pelo fato da alvo e da cor-distrativa serem a mesma. Essa facilitação ocorreria nas condições Congruente/Relacionada (resposta “igual”) e Incongruente/Relacionada (resposta “diferente”), que foram as condições que apresentaram menor negatividade da onda N450. Uma possível interpretação para esse achado é que a N450 estaria refletindo uma maior demanda cognitiva para realizar corretamente a comparação exigida pelo teste. Sendo assim, a maior amplitude da N450 nas condições não-relacionadas se explicaria pela maior demanda cognitiva empregada pelo sujeito para comparar a palavra do estímulo Stroop com a cor da barra e não com a cor do próprio estímulo Stroop nestas situações. De maneira análoga, nas condições relacionadas, como os dois estímulos possuem a mesma cor, esta demanda é reduzida, elicitando, portanto, uma menor amplitude da N450. É relevante mencionar que, no presente estudo, não pudemos
62 analisar a onda N1 elicitada pelas cinco condições porque no paradigma deste estudo (comparar a cor da barra com a palavra do estímulo Stroop), diferente daquele utilizado por David e colaboradores (2011) (comparar a cor do estímulo Stroop com o nome de uma cor escrito em branco), seria difícil obter um controle de luminância satisfatório na distribuição das cores entre as condições. Este controle físico das condições seria importante para a análise de ERPs iniciais (como a N1). No entanto, nós optamos por utilizar o mesmo paradigma de Goldfarb e Henik (2006) para poder comparar mais diretamente nosso estudo como o desenvolvido por eles.
Um ponto importante a ser levado em consideração é que, apesar de termos utilizado o paradigma Stroop pareado ao invés do Stroop clássico, a onda N450 encontrada foi semelhante àquela verificada nos trabalhos que utilizaram o paradigma clássico (West & Alain, 1999; West, 2003; Liotti et al., 2000). Ou seja, apesar das diferenças metodológicas existentes entre o Stroop clássico, no qual o voluntário responde para a cor do estímulo, e o paradigma que nós utilizamos, que requer do voluntário a comparação entre a cor de uma barra colorida e a palavra do estímulo Stroop, nós também observamos, para a condição com maior grau de conflito, uma maior negatividade (ou menor positividade) na região fronto-central com pico em torno de 450ms depois da apresentação do estímulo. Essa semelhança entre a N450 observada pelos paradigmas de Stroop clássico e pareado nos leva a acreditar que os mecanismos de conflito não-relacionados à resposta refletidos pela onda N450 são os mesmos para estes dois tipos de teste Stroop.
De especial interesse, nossos resultados de EEG também adicionaram informações à discussão existente na literatura acerca da N450 como marcador do conflito Stroop. Apesar de já ser estudada há muito tempo, ainda não existe um consenso acerca da natureza do conflito refletido pela N450. Por exemplo, Szucs e Soltesz (2010, 2012) não observaram diferenças na amplitude da N450 em razão da velocidade da resposta emitida pelo voluntário e nem pela presença ou ausência de uma pista anterior ao aparecimento do estímulo-alvo fornecendo informações acerca da resposta correta. Deste modo, estes autores concluíram que a N450 não está relacionada à detecção ou à resolução do conflito de resposta, sendo, portanto, um marcador sensível ao conflito anterior à resposta (Szucs & Soltesz, 2010; Szucs & Soltesz, 2012). Segundo Liotti e colaboradores (2000), no entanto, a onda N450 não pode ser considerada um marcador do conflito anterior à resposta já que ela apresenta diferenças significativas dependendo da modalidade de resposta emitida pelos voluntários: oral
63 aberta, oral encoberta ou manual. Eles sugeriram que a N450 estaria, então, refletindo um conflito de resposta (Liotti et al., 2000). Já West e colaboradores (2004) manipularam a participação do conflito de resposta através da utilização de distrativos que podiam ou não fazer parte das opções de resposta. Como a N450 elicitada nas duas condições não diferiu, os autores interpretaram que a N450 poderia ser considerada um marcador tanto do conflito de resposta quanto do conflito anterior à resposta (West et al., 2004).
Neste estudo, sugerimos que a onda N450 não está refletindo um conflito de resposta. Se este fosse o caso, a N450 deveria ser mais negativa para os testes incompatíveis (incongruente/igual e congruente/diferente) do que para os testes compatíveis (congruente/igual e incongruente/diferente), o que não aconteceu. Uma possibilidade para explicar a discrepância entre nossos achados e os de Liotti e colaboradores (2000) que interpretaram a N450 como sendo sensível ao conflito de resposta é que, no trabalho desenvolvido por eles, havia três modalidades de resposta (oral aberta, oral encoberta e manual) e no nosso, as respostas eram sempre manuais. Possivelmente, a N450 encontrada por eles seja sensível à modalidade de resposta utilizada para responder ao teste, e não a um conflito de resposta como o proposto por Goldfarb e Henik (2006). Lembre-se que o teste Stroop empregado por Liotti e colaboradores (2000) foi o Stroop clássico (nomear a cor do estímulo) e não o Stroop pareado (comparar dois estímulos, sendo um deles o estímulo Stroop) e, por isso, a ideia de conflito de resposta decorrente da ativação simultânea de duas respostas concorrentes não se aplica.
Outro ponto importante a ser levado em consideração em relação à atribuição da N450 ao conflito de resposta ou ao conflito anterior à resposta diz respeito ao êxito na separação destes dois tipos de conflito. Outros estudos já haviam feito manipulações no paradigma de Stroop com o intuito de separar a participação dos conflitos semântico e de resposta (Milham et al., 2001; van Veen & Carter, 2005; West et al., 2004). Por exemplo, West e colaboradores (2004) utilizaram uma variação numérica do teste Stroop no qual os voluntários eram instruídos a contar o número de itens apresentados na tela do computador e apertar a tecla que correspondia à resposta desta contagem. Os itens a serem contados eram números distrativos que poderiam ser congruentes (por exemplo, “3 3 3”) ou incongruentes (por exemplo, “2 2 2”) à quantidade de itens. Eram apresentados de um a quatro itens por vez, de maneira que os distrativos poderiam fazer parte (números 1, 2, 3 ou 4) ou não (números 5, 6 ou 7) das opções de resposta.
64 Segundo West e colaboradores (2004), quando o teste era incongruente e os distrativos faziam parte das opções de resposta (por exemplo, “2 2 2”), além do conflito semântico (causado pela diferença entre o número de distrativos e o significado numérico dos itens) havia também um conflito de resposta. Por outro lado, quando o teste era incongruente e os distrativos não faziam parte das opções de resposta (por exemplo, “5
5 5”), a condição só continha o conflito semântico. Esta manipulação feita por West e
colaboradores (2004) para controlar a participação do conflito de resposta foi criticada posteriormente no trabalho de van Veen Carter e colaboradores (2005). Segundo estes autores, o fato do conflito de resposta não poder ser mensurado nas condições nas quais o distrativo não fazia parte das opções de resposta (condições nas quais os distrativos eram os números 5, 6 e 7) não excluiria a participação deste tipo de conflito nestas condições. Em outras palavras, não seria possível excluir o conflito de resposta na tarefa de West e colaboradores (2004) já que o distrativo nem fazia parte das respostas possíveis. Para superar esta limitação, van Veen Carter e colaboradores (2005) realizaram um experimento no qual os voluntários visualizavam o estímulo Stroop na tela do computador e deveriam apertar uma tecla com a mão esquerda se a cor do estímulo fosse vermelha ou amarela e outra tecla com a mão direita se a cor do estímulo fosse azul ou verde. Desta forma, o teste podia ser congruente, quando a cor e a palavra eram compatíveis (por exemplo, VERMELHO em vermelho); incongruente a nível semântico, quando a cor e a palavra eram incompatíveis, mas geravam respostas executadas pela mesma mão (por exemplo, VERMELHO em amarelo); e incongruente a nível semântico e de resposta, quando a cor e a palavra eram incompatíveis e geravam respostas executadas por mãos diferentes (por exemplo, VERMELHO em verde). Neste tipo de paradigma, como as palavras distrativas faziam parte das opções de resposta