UNIDAD 1. NEURODESARROLLO DE LAS L AS FUNCIONES COGNOSCITIVAS COGNOSCITIVAS Resumen El neurodesarrollo de las funciones ejecutivas y de integración, tiene estrecha relación con la maduración de la corteza prefrontal, En edades tempranas ya es posible observar cómo emergen diversas capacidades cognitivas que posteriormente constituirán lo que conocemos como funciones ejecutivas. Las funciones ejecutivas implican el desarrollo de una serie de capacidades cognitivas que han de permitir al niño mantener información, manipularla y actuar en función de ésta; autorregular su conducta, logrando actuar de forma reflexiva y no impulsiva; y adaptar su comportamiento a los cambios que pueden producirse en el entorno. Este trabajo pretende explicar cómo se da el desarrollo de las funciones ejecutivas y de integración en relación con la maduración de la parte del cerebro encargada de estas funciones “la corteza prefrontal”, desde la niñez, en los primeros años de vida, y no como se pensaba antes, en la edad adulta. Las funciones ejecutivas Las funciones ejecutivas se han definido, de forma genérica, como aquellos procesos cognitivos que permiten el control y regulación de comportamientos dirigidos a un fin. Conceptos como “funcionamiento ejecutivo” o “control ejecutivo” hacen referencia a una serie de mecanismos implicados en la optimización de los procesos cognitivos a fin de orientarlos hacia la resolución de situaciones complejas. En términos anatómicos, la corteza prefrontal ocupa un lugar privilegiado para orquestar todas estas funciones, puesto que es la región cerebral de integración por excelencia, gracias a la información que envía y recibe de virtualmente todos los sistemas sensoriales y motores. La corteza prefrontal incluye casi una cuarta parte de toda la corteza cerebral y se localiza en las superficies lateral, medial e inferior del lóbulo frontal. Se hace referencia a ella como corteza de asociación frontal, y se subdivide funcionalmente en corteza prefrontal dorsolateral y corteza orbitofrontal. La corteza orbitofrontal se ha asociado con las funciones cognitivas empleadas en el manejo del conocimiento social. La corteza prefrontal dorsolateral, como área asociativa plurimodal, proporcionaría una plantilla neural para las asociaciones intermodales requeridas por los procesos cognitivos. (Figura1.1).
Figura1.1 Se muestra la corteza prefrontal, que es la parte del cerebro asociada con las funciones ejecutivas y de integración. Los cambios observados en la capacidad y competencia ejecutiva parecen guardar una estrecha relación con los procesos madurativos de la corteza prefrontal, y especialmente con los “períodos sensibles” de maduración de esta región cerebral. Durante los primeros años de vida, nuestra conducta está a merced de estímulos ambientales accidentales. En lugar de actuar, reaccionamos. Sin embargo, en edades tempranas ya es posible observar en el niño conductas que sugieren que algunas de las capacidades cognitivas que integran las funciones ejecutivas han iniciado su desarrollo, aun cuando a esta prematura edad el control ejecutivo es aún muy frágil y precario, el dilatado proceso de maduración de la corteza prefrontal permite que la interacción del niño con su entorno moldee las redes neuronales que sustentan el funcionamiento ejecutivo. Las funciones ejecutivas en los niños de 0 a 5 años En los primeros seis meses de vida, el bebé puede recordar representaciones simples. Sin embargo, si el bebé está jugando con un juguete y lo cubrimos con una toalla, para él, éste deja de existir: no busca el juguete, y se comporta como si no existiera. Alrededor de los ocho meses, los bebés son capaces de buscar el objeto que les ha sido ocultado y recuperarlo. Esta conducta en sí misma sugiere una forma “embrionaria” de funciones ejecutivas: el bebé puede mantener presente información que no se halla presente (representación del juguete y su ubicación espacial) para la consecución de un objetivo (levantar la toalla y recuperar el juguete). Con el aumento de la edad, los bebés resisten demoras de tiempo cada vez más amplias, es decir que pueden retener por más tiempo la información de la ubicación y representación de un objeto. Durante el primer año de vida también emerge la habilidad de suprimir respuestas dominantes. Kochanska sugieren que la capacidad del bebé para dejar de hacer una actividad placentera frente a la demanda de un cuidador es la primera forma de inhibición observada en humanos. Mientras los bebés de 8 meses son capaces de inhibir una conducta placentera en el 40% de los ocasiones este porcentaje aumenta sensiblemente a los 22 y 33 meses (un 78 y 90%, respectivamente).No obstante, estas formas embrionarias de funcionamiento ejecutivo son muy frágiles y fácilmente alterables. El uso de reglas por parte de un niño de 3 años para guiar su conducta es superior cuando se compara con las rudimentarias reglas empleadas por uno de 2 años. No obstante, esta capacidad todavía es muy limitada, los estudios realizados con la tarea denominada Dimensional Change Card Sort (Figura 1.2) son a prueba de esto, y consisten en que los niños han de clasificarse una serie de tarjetas de acuerdo con la forma o color de los dibujos que contienen (p. ej., estrella roja, camión azul, etc.). Los resultados muestran que los niños de 3 años presentan dificultades para cambiar de regla clasificatoria. Así, por ejemplo, si inicialmente se le solicita que clasifique las tarjetas por la dimensión ‘color’ (pon las tarjetas rojas aquí y las azules allí) y posteriormente que lo haga por la dimensión ‘forma’ (pon las estrellas aquí y los camiones allí), un niño de 3 años continúa clasificando las tarjetas según la dimensión inicial (en este caso el color) y es hasta los 4 años cuando el niño cambia de dimensión sin dificultad. Esta capacidad para utilizar un par de reglas arbitrarias constituye el paso previo a la adquisición de la habilidad para integrar dos pares incompatibles de reglas en un solo sistema de reglas y se presenta con mayor frecuencia y consistencia a los 5 años de edad. Estos cambios tienen implicaciones significativas en la conducta del niño: le permiten formular y usar juegos de reglas más complejos para regular su conducta.
Figura 1.2 La prueba Dimensional Change Card Sort, ha sido utilizada para demostrar que las funciones ejecutivas están presentes durante etapas tempranas de la vida, poniendo a prueba la capacidad el niño para utilizar diferentes reglas para la clasificación de los mismos objetos (forma, color, tamaño, etc.) La maduración de la corteza prefrontal Los cambios que se producen en la región cerebral de la corteza prefrontalhacen posible el desarrollo gradual de las funciones que esta estructura sustenta. (Figura 1.3). Después del nacimiento, la sustancia gris prefrontal incrementa su volumen hasta aproximadamente los 12 años, para posteriormente disminuir de forma gradual. Entre los 5 y 11 años, la corteza cerebral con mayor grosor se localiza en el prefrontal dorsolateral y lóbulos parietales (entre 4 y 5 mm).Por el contrario, el volumen de sustancia blanca prefrontal no cesa de aumentar durante la infancia y adolescencia. Se ha observado que el incremento de volumen experimentado por la sustancia blanca no sigue un patrón uniforme, y es más pronunciado en la corteza prefrontal dorsolateral y menor en las regiones orbitofrontales. El aumento de volumen de la sustancia blanca prefrontal se ha atribuido a la mielinización de las vías corticocorticales asociadas a esta región cerebral. Tal proceso de mielinización se inicia en momentos distintos y posee un ritmo y duración variables, y continúa hasta bien entrada la segunda década de la vida. En términos generales, el proceso de mielinizaciónsigue una secuencia cefalocaudal, desde segmentos proximales a distales.
Figura 1.3 La imagen muestra cómo se ve la corteza prefrontal y el cerebroen su proceso de maduración durante los primeros 20 años de vida
Mientras que en el sistema nervioso periférico mielinizan antes las vías motoras que las sensoriales, en el sistema nervioso central ocurre al contrario; esto explica que el niño sea capaz de oír y ver mucho antes que gatear o andar. En el cerebro, los procesos madurativos siguen un orden secuencial en el que las áreas de proyección maduran antes que las de asociación. Partiendo de los estudios de mielinización realizados en humanos, la corteza prefrontal es una región cerebral de mielinización tardía. Las áreas de asociación heteromodal, entre las que se cuenta la corteza prefrontal, siguen un proceso de mielinización lento, pero continuo, que se prolonga más allá de la segunda década de la vida. Este progresivo proceso de mielinización parece ser fundamental para el desarrollo funcional de la corteza prefrontal.
El modelo jerárquico de las funciones ejcutivas A mediados de la pasada década, Stuss y Benson, en su libro sobre el lóbulo frontal, propusieron un modelo jerárquico de las funciones mentales. Se encuentra influenciado, en primer lugar, por la organización anatómica del sistema nervioso central y, en segundo lugar, por las clásicas aportacionnes de W. james respecto a la consciencia en su libro Principios depsicología. Según este modelo, el córtex prefrontal realizaría un control supramodal sobre las funciones mentales básicas localizadas en estructuras basales o retrorrolándicas. Estecontrol lo llevaría a cabo a través de las funciones ejecutivas, que, a su vez, también se distribuirían de manera jerárquica, aunque con una relación interactiva entre ellas. En el vértice de esta pirámide se encontraría la autoconciencia o autoanálisis, mediante el cual se representan las experiencias subjetivas actuales en relación con las previas, monitorizando la propia actividad mental y utilizando el conocimiento adquirido para resolver nuevos problemas y guiar la toma de decisiones para el futuro. En un segundo nivel se encontrarían las funciones que realizan el control ejecutivo o cognitivo del resto de funciones mentales. Estas funciones son las siguientes: anticipación, selección de objetivos, formulación y planificación previa de posibles soluciones, iniciación de la respuesta con monitorización de la misma y de sus consecuencias. El tercer nivel corresponde a las funciones siguientes: a) el impulso (drive), que engloba la capacidad de iniciar y mantener una actividad mental y una conducta motora. Este concepto está relacionado con la noción de motivación, que podemos definir como la energía necesaria puesta a disposición para lograr algo
deseable o evitar algo indeseable, y que está relacionada con el estado emocional delsujeto; y b) la organización temporal, que hace referencia a la capacidad de mantener secuencias de información y percibir elorden temporal de los sucesos. Para Stuss y Benson, estas funciones no se encargan de funciones de ejecución, sino del control de la activación de las acciones mediante la anticipación, la elección de objetivos que se desea conseguir, la planificación y la selección adecuada, que supone la selección de una respuesta y la inhibición de otras.
El segundo componente de este sistema jerárquico está asociado con el control ejecutivo o función de supervisión de los lóbulos frontales. Las conexiones recíprocas entre las áreas de asociación multimodal retrorrolándicas, el sistema límbico y el cerebro anterior proveen las bases neurales necesarias para este control ejecutivo. Estas funciones ejecutivas de control se han dividido conceptual y experimentalmente en subfunciones específicas, tales como anticipación, selección de objetivos y elaboración de planes. Este sistema se activaría ante situaciones novedosas, por lo que carece de acceso a respuestas rutinarias.
Conclusiones El término “funciones ejecutivas” fue acuñado por Lezak para referirse a una constelación de capacidades implicadas en la formulación de metas, planificación para su logro y ejecución de la conducta de un modo eficaz. De acuerdo con esta autora, estas funciones ejecutivas se pueden agrupar en tornoa una serie de componentes: las capacidades necesarias para formular metas (motivación, conciencia de sí mismo y modo en el que percibe su relación con el mundo), las facultades empleadas en la planificación de los procesos y las estrategias para lograr los objetivos (capacidad para adoptar una actitud abstracta, valorar las diferentes posibilidades y desarrollar un marco conceptual que permita dirigir la actividad), las habilidades implicadas en la ejecución de planes (capacidad para iniciar, proseguir y detener secuencias complejas de conducta de un modo ordenado e integrado) y las aptitudes para llevar a cabo esas actividades de un modo eficaz (controlar, corregir y autorregular el tiempo, la intensidad y otros aspectos cualitativos de la ejecución).
Hace algunos años se creía que las funciones ejecutivas comenzaban en edades adultas después de la adolescencia, sin embargo se ha comprobado que éstas comienzan desde el primer año de vida, aun cuando son frágiles y alterables más fácilmente.
Referencias A. García-Molina, A. Enseñat-Cantallops, J. Tirapu-Ustárroz, T. Roig-Rovira Maduración de la corteza prefrontal y desarrollo de las funciones ejecutivas durante los primeros cinco años de vida (435-440). Revista de Neurología (Volumen 48Núm. 8). Recuperado de http://www.neurologia.com/pdf/Web/4808/bb080435.pdf
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J. Tirapu-Ustárroz, P. Luna-Lario Neuropsicología de las funciones ejecutivas Revista de Neurología (Volumen 55 Núm.12). Recuperado de http://www.viguera.com/pdf/muestra/manualNeuro2_muestra.pdf
