El desarrollo de las funciones ejecutivas en la adolescencia.

"Las funciones ejecutivas son procesos cognitivos de alto nivel que nos permiten asociar ideas, movimientos y acciones simples para llevar a cabo tareas más complejas (Shallice, 1988)". 

Constituyen un controvertido constructo, bajo el cual se han agrupado procesos cognitivos asociadas al control consciente del pensamiento, comportamiento y afectividad. Algunos de estos procesos son: la memoria de trabajo, el control atencional, el control inhibitorio y la toma de decisiones. Gran parte de los mismos, comienza su desarrollo en la infancia y culmina al final de la adolescencia. De momento, los expertos en funciones ejecutivas aún no se han puesto de acuerdo en una definición única y consensuada, pero el término "funciones ejecutivas" se utiliza generalmente para describir "una gran variedad de habilidades y procesos cognitivos que nos capacitan para tener un comportamiento flexible y dirigido a metas (Castellanos y cols., 2006)". 

Gracias a la neuroplasticidad del cerebro, los estímulos exteriores en forma de ejercicios modulan los procesos subyacentes a las funciones ejecutivas. La ciencia ha mostrado que "la experiencia y el aprendizaje modifican y facilitan la aparición de nuevas conexiones neuronales –lo que se denomina sinapsis- en nuestro cerebro (Weiller y Rijntjes, 1999), mejorando así nuestro desempeño cotidiano". El desarrollo prolongado de dominios ejecutivos probablemente está alineado con cambios neuropsicológicos, particularmente sinaptogénesis y mielinización en la corteza prefrontal. A nivel anatómico, el funcionamiento ejecutivo ha sido vinculado a la actividad de la corteza prefrontal y la corteza cingulada, entre otras regiones cerebrales. Las diferencias en el desempeño ejecutivo han sido relacionadas con mayores competencias sociales y un mejor rendimiento académico. 

Hay tareas cotidianas como llegar puntual a clase o al trabajo, o simplemente ir al cine o quedar con nuestros amigos que implican un uso adecuado de estas funciones ejecutivas. Si fallan, nuestra conducta no será eficaz y nuestros planes y metas no se cumplirán como esperábamos. Con un buen entrenamiento de las funciones ejecutivas aumenta la capacidad de hacer planes y llevarlos a cabo de forma organizada, ayudando en la mejora de la concentración a la hora de leer o hacer los deberes porque se aprende a ser capaz de orientar con más eficacia la atención hacia la tarea propuesta. 

Fuera de la práctica en la rutina diaria esta el punto de vista proporcionado por la investigación dónde se indica que los dominios ejecutivos maduran en diferentes grados. Los procesos dentro del dominio del control atencional parecen atravesar un desarrollo considerable durante la temprana infancia, y para la mediana infancia los procesos de autocontrol y autorregulación son relativamente maduros. A pesar de seguir trayectorias de desarrollo levemente diferentes, las áreas de procesamiento de la información, flexibilidad cognitiva y establecimiento de metas, son todas relativamente maduras para los 12 años de edad, aunque muchos procesos ejecutivos no están completamente establecidos hasta la adolescencia o la temprana adultez. Es precisamente durante la adolescencia cuando los diferentes sistemas cerebrales se vuelven más integrados y los jóvenes ponen en práctica las funciones ejecutivas, tales como el control inhibitorio, de forma más eficiente y eficaz. Al igual que el control inhibitorio que surge en la infancia y que mejora con el tiempo, la planificación de objetivos también tiene un crecimiento continuo durante la adolescencia. Del mismo modo, las funciones como control de la atención junto con la memoria de trabajo, continúan desarrollando en este momento. Por otro lado, se han advertido "regresiones en el desarrollo entre los 11 y los 13 años de edad, particularmente en las áreas de la autorregulación y la toma estratégica de decisiones (Anderson y otros, 1996, 2001)". Esta regresión puede ser asociada con un período transicional entre fases de desarrollo (Kirk, 1985), resultando en conflictos entre los procesos cognitivos en desarrollo. Por ejemplo, la implementación de estrategias conceptuales y holísticas choca con la ejecución de los procesos autorregulatorios, que requieren una supervisión cercana del rendimiento, prefiriendo la ‘deconstrucción’ de tareas. Balancear y priorizar estas demandas en competencia requiere control ejecutivo general, lo cual sólo puede ser posible cuando cada dominio ejecutivo alcanza cierto nivel de madurez.

En base a la información del electro-encefalograma se han comprobado "cinco períodos de rápido crecimiento en los lóbulos frontales que reflejan un incremento en número y fortalecimiento de conexiones lobulares (Hudspeth y Pribram, 1990)". El primero de estos períodos de crecimiento en el lóbulo frontal emerge en el nacimiento y abarca hasta los 5 años de edad, consistente con un desarrollo significativo en los procesos de control atencional. Los otros tres dominios ejecutivos (procesamiento de la información, flexibilidad cognitiva, y establecimiento de metas) exhiben un rápido desarrollo entre los 7 y 9 años de edad, que corresponde con el segundo período de crecimiento en el lóbulo frontal. El tercero de estos períodos ocurre entre los 11 y 13 años de edad, cuando todos los cuatro dominios ejecutivos se acercan a la madurez y emerge el control ejecutivo. Además, queda claro que "la mielinización de las conexiones prefrontales ocurre gradualmente a través de la temprana infancia, la mediana infancia y la adolescencia (Giedd y otros, 1996; Huttenlocher y Dabholkar, 1997; Klimberg, Vaidya, Gabrieli, Moseley, y Hedehus, 1999)". La mielinización progresiva conduce probablemente a una transmisión más rápida y eficiente de impulsos nerviosos, un procesamiento de la información mejorado, como también a un fortalecimiento en la integración de los procesos cognitivos y un mejoramiento en el control ejecutivo general.

En esta segunda parte del artículo destaco algunas de las característica de los dominios ejecutivos principales:

La memoria de trabajo. Ha sido caracterizada como "un tipo de memoria a corto plazo involucrada en la mantención on-line de la información y la manipulación de la misma (Baddeley, 1986)". Algunos autores han considerado a dicha función como un constructo paradigmático implicado en los procesos de control cognitivo (Hitch, 2002, Baddeley, 2003). Han señalado que la memoria se acentúa en los ensayos en los que se requiere la manipulación de información. Con respecto al modo de manipular la información estos autores evidenciaron que algunos sujetos adultos, empleaban estrategias de nemotecnia en los ensayos que demandaban mayor cantidad de información a retener. En síntesis, la capacidad de mantenimiento y manipulación de la información constituyen dos habilidades independientes con curvas de desarrollo disociables.

El control inhibitorio. Se define como la capacidad de supresión de una respuesta a nivel motriz, afectivo o representacional. En la actualidad, coexisten diferentes tipos de tareas que han sido empleadas para evaluar dicha habilidad. Algunos estudios comparativos entre niños y adultos para tareas de control inhibitorio, han revelado que los niños (8-12 años de edad) presentan un patrón de activación prefrontal diferente a los adultos para dicho tipo de tareas (Tamm, Menon & Reiss., 2002; Marsh, Zhu, Schultz, et al., 2006; Rubia, Smith, Taylor, & Brammer, 2007).

La atención. En diversos estudios, Posner & Rothbart (2009) han postulado "la existencia de tres sistemas de redes neurales, que se corresponderían con las funciones atencionales de alerta, orientación y ejecución. Los mismos, han sido asociados a la activación de diferentes regiones anatómicas y diversos sistemas de neuromodulación (Posner, 2007)". 

- El sistema de alerta ha sido vinculado a la mantención del estado de alerta tónico y fásico. Esta función, se halla anatómicamente asociada a la actividad del tálamo y de la corteza cerebral frontal y parietal. Asimismo, la misma ha sido vinculada a los niveles de noreprinefrina en el Sistema Nervioso Central.

- Por otro lado, el sistema de orientación está implicado en la selección de información a través de diversos inputs sensoriales. La función de orientación implica la capacidad de cambio –rápido o lento- del foco atencional. En lo relativo a las áreas cerebrales vinculadas a la misma, estas pueden diferir parcialmente conforme a la modalidad sensorial implicada. En la función de orientación para el sistema visual se han identificado: la región superior e inferior del lóbulo parietal, los campos frontales de la visión y ciertas áreas sub-corticales (colículo superior y los núcleo pulvinar y reticular del tálamo). Por otro lado, el sistema colinérgico asentado en el prosencéfalo, desempeña un papel clave en el normal funcionamiento del sistema de orientación.

-Finalmente, la red de control ejecutivo, ha sido vinculada a una serie de operaciones complejas que incluyen "la capacidad de supervisión, detección y resolución de conflictos (Posner & Rothbart, 2009)".

Los últimos hallazgos encontrados en el campo de la neurociencia  están en consonancia con la hipótesis de que durante el transcurso de la niñez y la adolescencia, hay un podado en las conexiones de las áreas anteriormente mencionadas. Dicho podado, posibilitaría una transmisión más efectiva y precisa de la información y, asimismo, este refinamiento de las conexiones, conformaría el circuito focalizado y especifico observado en la adultez para las diferentes funciones atencionales (O’Donnell, Noseworthy, Levine, Dennis, 2005). 

La capacidad de toma de decisiones. Ésta ha sido caracterizada como la habilidad para elegir entre alternativas vinculadas a determinados costes desconocidos de recompensa y castigo. Numerosos estudios han indicado que l"os niños entre 6 y 12 años de edad, realizan un mayor número de elecciones desventajosas que los adultos en el IGT -Iowa Gambling Task- (Crone & van der Molen, 2004; Crone, Vendel, & Van der Molen, 2003)". Durante el transcurso de la adolescencia los sujetos mejoran su actuación en esta tarea, es decir, adquieren la capacidad de reconocer las contingencias asociadas a sus elecciones y regularan su comportamiento conforme a estas. No obstante, "el nivel de adulto sería alcanzado entre los 18 y 22 años de edad (Hooper, Luciana, Conklin & Yarger, 2004)". Asimismo, en tareas en las cuales existe una señalización del coste de recompensa, los adolescentes (12-17) muestran un incremento en la actividad del núcleo acumbens en los casos en que la magnitud del refuerzo es elevada (Galvan, Hare, Parra, Penn, Voss, Glover, et al., 2006). Tales resultados indican que la mayor propensión a realizar conductas de riesgo durante la adolescencia, pueden residir en una mayor actividad de los circuitos límbico-estriados vinculados al sistema de recompensa. Asimismo, algunos autores han postulado que "los cambios en la actividad hormonal durante este periodo, podrían ser la causa de las variaciones en la actividad neural de tales regiones (Nelson, Leibenluft, McClure, & Pine, 2005)".

En conclusión, numerosas investigaciones han señalado que el refinamiento de las conexiones neuronales de las regiones frontales, parietales y el estriado, posibilitarían mejoras en la capacidad de memoria de trabajo, atención, control inhibitorio y toma de decisiones durante la niñez y la adolescencia. El desarrollo en dichos patrones de activación cortical, se caracterizan por "un cambio desde una activación difusa a una actividad focalizada y específica (Durston, Davidson, Tottenham, Galvan, Fossella & Casey, 2006)". "Dicho desarrollo avanza desde la actividad de regiones posteriores, hacia la integración de zonas corticales anteriores (Brown, Petersen & Schlaggar, 2006; Rubia et al, 2006)". Además, es importante mencionar que "los cambios en los patrones de actividad cortical variarían en función de la tarea, las edades que se examinan, y la región del cerebro de la que se trate (Brown, Lugar, Coalson, Miezin, Petersen & Schlaggar, 2005; Brown, Petersen & Schlaggar, 2006; Rubia et al., 2006; Scherf., Sweeney & Luna, 2006)".

Numerosos estudios han señalado la importancia del correcto desarrollo de los procesos de control cognitivo denominados funciones ejecutivas, para la correcta adaptación del individuo a su ambiente (Carlson y Moses, 2001; Rueda, Posner y Rothbart, 2005; McClelland, Cameron, Connor, Farris, Jewkes y Morrison, 2007; Brock, Rimm-Kaufman, Nathanson y Grimm, 2009). Tales procesos, estarían vinculados a la capacidad de ejecutar un comportamiento no estereotipado en respuesta a demandas específicas del ambiente (Garon, Bryson y Smith, 2008). Es decir, los procesos cognitivos implicados en el funcionamiento ejecutivo, permiten regular el comportamiento inhibiendo patrones de respuesta sobreaprendidas, modulando el pensamiento, el comportamiento y la afectividad, en pos de la solución de una situación problemática. Diversos autores han considerado como funciones ejecutivas a: la memoria de trabajo, el control de la atención e inhibitorio, la planificación, la flexibilidad cognitiva y la toma de decisiones, entre otros y han postulado que los procesos de control cognitivo implicados en las funciones ejecutivas, se caracterizan por la intervención de un sistema de supervisión de la atención, que regularía diferentes subprocesos vinculados al mismo. 

Por otro lado, Braddeley (1986), ha concebido un modelo de las funciones ejecutivas basado en la memoria de trabajo. Dicho modelo postula la existencia de un sistema ejecutivo central, el cual controlaría e integraría la información proveniente de dos subsistemas subordinados, denominados respectivamente, bucle articulatorio y agenda viso-espacial. El primero de éstos estaría encargado del almacenamiento transitorio de contenidos de carácter verbal y del ‘habla interna’. Por otro lado, el segundo subsistema sería el responsable de la creación y manipulación de imágenes visoespaciales. Desde otra perspectiva, otros investigadores han basado la identificación de los diferentes componentes de las funciones ejecutivas, en el "reconocimiento de las diversas redes neuronales activadas durante la realización de determinadas tareas consideradas ejecutivas (Aron, Behrens, Smith, Frank y Poldrack, 2007; Aron, Durston, Eagle, Logan, Stinear y Stuphorn, 2007)".

Finalmente, existe una tercera visión, en la cual se postula que "las funciones ejecutivas constituyen un constructo unitario, pero con componentes parcialmente disociables (Miyake, Friedman, Emerson, Witzki, Howerter y Wager, 2000)". Un ejemplo de tales modelos es el propuesto por Miyake et al (2000). Tales autores describieron tres componentes ejecutivos claramente diferenciados –aunque no totalmente independientes– que contribuían de manera diferencial al rendimiento en tareas de control ejecutivo. 

El conjunto de estos trabajos sirven para ampliar la comprensión de la combinación de estos constructos a lo largo del desarrollo y posibilita el diseño e implementación de estrategias didácticas específicas que, considerando los recursos cognitivos del sujeto, faciliten el correcto aprendizaje en los diferentes dominios de los currículos académicos.

Fuente de información: 

Artículo: Bases neurales del desarrollo de las funciones ejecutivas durante la infancia y adolescencia. Una revisión. Revista: Revista Chilena de Neuropsicología 2010 5(3). Autores: | Florencia Stelzer | Mauricio Alejandro Cervigni | Pablo Martino | ISSN impreso: 0718-0551 ISSN electrónico: 0718-4913

Resumen: http://www.redalyc.org/resumen.oa?id=179318868001
PDF: http://www.redalyc.org/pdf/1793/179318868001.pdf