"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.
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=179318868001PDF: http://www.redalyc.org/pdf/1793/179318868001.pdf
