Funciones ejecutivas
Las funciones ejecutivas (denominadas colectivamente función ejecutiva y control cognitivo ) son un conjunto de procesos cognitivos que son necesarios para el control cognitivo del comportamiento : seleccionar y monitorear con éxito los comportamientos que facilitan el logro de los objetivos elegidos.
Las funciones ejecutivas incluyen procesos cognitivos básicos tales como control atencional, inhibición cognitiva, control inhibitorio, memoria de trabajo y flexibilidad cognitiva. Las funciones ejecutivas de orden superior requieren el uso simultáneo de múltiples funciones ejecutivas básicas e incluyen planificación yinteligencia fluida (p.
Ej., razonamiento y resolución de problemas ).
Las funciones ejecutivas se desarrollan y cambian gradualmente a lo largo de la vida de un individuo y pueden mejorarse en cualquier momento a lo largo de la vida de una persona. Del mismo modo, estos procesos cognitivos pueden verse afectados negativamente por una variedad de eventos que afectan a un individuo.
Tanto las pruebas neuropsicológicas (por ejemplo, la prueba de Stroop ) como las escalas de calificación (por ejemplo, el Inventario de calificación de comportamiento de la función ejecutiva ) se utilizan para medir las funciones ejecutivas. Por lo general, se realizan como parte de una evaluación más completa para diagnosticar trastornos neurológicos y psiquiátricos.
El control cognitivo y el control de estímulo, que está asociado con el condicionamiento operante y clásico, representan procesos opuestos (internos versus externos o ambientales, respectivamente) que compiten por el control de los comportamientos provocados por un individuo; en particular, el control inhibitorio es necesario para anular las respuestas conductuales impulsadas por el estímulo (control del comportamiento por estímulo).
La corteza prefrontal es necesaria pero no únicamente suficiente para las funciones ejecutivas; por ejemplo, el núcleo caudado y el núcleo subtalámicoTambién tienen un papel en la mediación del control inhibitorio.
El control cognitivo se ve afectado en la adicción, trastorno por déficit de atención con hiperactividad, autismo, y una serie de otros trastornos del sistema nervioso central. Las respuestas conductuales impulsadas por el estímulo asociadas con un estímulo gratificante particular tienden a dominar el comportamiento de uno en una adicción.
Neuroanatomía
Históricamente, las funciones ejecutivas se han visto reguladas por las regiones prefrontales de los lóbulos frontales, pero aún es un tema de debate en curso si ese es realmente el caso. Aunque los artículos sobre lesiones del lóbulo prefrontal comúnmente se refieren a alteraciones de las funciones ejecutivas y viceversa, una revisión encontró indicaciones para la sensibilidad, pero no para la especificidad de las medidas de la función ejecutiva para el funcionamiento del lóbulo frontal.
Esto significa que las regiones cerebrales frontales y no frontales son necesarias para las funciones ejecutivas intactas. Probablemente, los lóbulos frontales necesitan participar básicamente en todas las funciones ejecutivas, pero no son la única estructura cerebral involucrada.
Los estudios de neuroimagen y lesiones han identificado las funciones que con mayor frecuencia se asocian con las regiones particulares de la corteza prefrontal y las áreas asociadas.
La corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) está involucrada con el procesamiento «en línea» de la información, como la integración de diferentes dimensiones de la cognición y el comportamiento. Como tal, se ha encontrado que esta área está asociada con la fluidez verbal y de diseño, la capacidad de mantener y cambiar el conjunto, la planificación, la inhibición de la respuesta, la memoria de trabajo, las habilidades de organización, el razonamiento, la resolución de problemas y el pensamiento abstracto.
La corteza cingulada anterior (ACC) está involucrada en impulsos emocionales, experiencia e integración. Las funciones cognitivas asociadas incluyen la inhibición de respuestas inapropiadas, la toma de decisiones y los comportamientos motivados. Las lesiones en esta área pueden conducir a estados de bajo impulso como la apatía, la abulia o el mutismo acinético y también pueden dar lugar a estados de bajo impulso para necesidades básicas como comida o bebida y posiblemente una disminución del interés en actividades sociales o vocacionales y sexo.
La corteza orbitofrontal (OFC) desempeña un papel clave en el control de los impulsos, el mantenimiento del conjunto, el monitoreo del comportamiento continuo y los comportamientos socialmente apropiados. La corteza orbitofrontal también tiene papeles en representar el valor de las recompensas basadas en estímulos sensoriales y evaluar experiencias emocionales subjetivas.
Las lesiones pueden causar desinhibición, impulsividad, arrebatos agresivos, promiscuidad sexual y comportamiento antisocial.
Además, en su revisión, Álvarez y Emory afirman que: «Los lóbulos frontales tienen múltiples conexiones con los sitios corticales, subcorticales y del tallo cerebral. La base de las funciones cognitivas de ‘nivel superior’ como la inhibición, la flexibilidad de pensamiento, la resolución de problemas, la planificación, el control de los impulsos, la formación de conceptos, el pensamiento abstracto y la creatividad a menudo surgen de formas de cognición y comportamiento mucho más simples y de «nivel inferior».
Por lo tanto, el concepto de función ejecutiva debe ser lo suficientemente amplio como para incluir estructuras anatómicas que representen un concepto diverso y difuso porción del sistema nervioso central «.
El cerebelo también parece estar involucrado en la mediación de ciertas funciones ejecutivas.
Rol hipotético
Se cree que el sistema ejecutivo está muy involucrado en el manejo de situaciones novedosas fuera del dominio de algunos de nuestros procesos psicológicos ‘automáticos’ que podrían explicarse por la reproducción de esquemas aprendidos o comportamientos establecidos. Los psicólogos Don Norman y Tim Shallice han delineado cinco tipos de situaciones en las que la activación rutinaria de la conducta no sería suficiente para un rendimiento óptimo:
Aquellos que involucran planificación o toma de decisiones.
Aquellos que involucran corrección de errores o solución de problemas
Situaciones en las que las respuestas no se ensayan bien o contienen secuencias de acciones novedosas
Situaciones peligrosas o técnicamente difíciles.
Situaciones que requieren la superación de una fuerte respuesta habitual o resistencia a la tentación.
Una respuesta prepotente es una respuesta para la cual el refuerzo inmediato (positivo o negativo) está disponible o se ha asociado previamente con esa respuesta.
Las funciones ejecutivas a menudo se invocan cuando es necesario anular las respuestas prepotentes que de otro modo podrían ser provocadas automáticamente por estímulos en el entorno externo. Por ejemplo, al presentarse un estímulo potencialmente gratificante, como un sabroso pedazo de pastel de chocolate, una persona podría tener la respuesta automática para tomar un bocado.
Sin embargo, cuando tal comportamiento entra en conflicto con los planes internos (como haber decidido no comer pastel de chocolate mientras está a dieta), las funciones ejecutivas pueden participar para inhibir esa respuesta.
Aunque la supresión de estas respuestas prepotentes generalmente se considera adaptativa, los problemas para el desarrollo del individuo y la cultura surgen cuando los sentimientos de lo correcto y lo incorrecto son anulados por las expectativas culturales o cuando los impulsos creativos son anulados por las inhibiciones ejecutivas.
Perspectiva histórica
Aunque la investigación sobre las funciones ejecutivas y su base neuronal ha aumentado notablemente en los últimos años, el marco teórico en el que se encuentra no es nuevo. En la década de 1940, el psicólogo británico Donald Broadbent hizo una distinción entre procesos «automáticos» y «controlados» (una distinción caracterizada más completamente por Shiffrin y Schneider en 1977), e introdujo la noción de atención selectiva, a la que funciones ejecutivas están estrechamente aliados En 1975, el psicólogo estadounidense Michael Posner usó el término «control cognitivo» en el capítulo de su libro titulado «Atención y control cognitivo».
El trabajo de investigadores influyentes como Michael Posner, Joaquín Fuster, Tim Shallice y sus colegas en la década de 1980 (y más tarde Trevor Robbins, Bob Knight, Don Stuss y otros) sentaron las bases para una investigación reciente sobre las funciones ejecutivas. Por ejemplo, Posner propuso que hay una rama «ejecutiva» separada del sistema de atención, que es responsable de centrar la atención en aspectos seleccionados del entorno.
El neuropsicólogo británicoTim Shallice sugirió de manera similar que la atención está regulada por un «sistema de supervisión», que puede anular las respuestas automáticas a favor del comportamiento de programación sobre la base de planes o intenciones. A lo largo de este período, surgió un consenso de que este sistema de control está alojado en la porción más anterior del cerebro, la corteza prefrontal (PFC).
El psicólogo Alan Baddeley había propuesto un sistema similar como parte de su modelo de memoria de trabajo y argumentó que debe haber un componente (que llamó el «ejecutivo central») que permita que la información sea manipulada en la memoria a corto plazo (para ejemplo, al hacer aritmética mental ).
Desarrollo
Las funciones ejecutivas se encuentran entre las últimas funciones mentales para alcanzar la madurez. Esto se debe a la maduración tardía de la corteza prefrontal, que no está completamente mielinizada hasta bien entrada la tercera década de la vida de una persona. El desarrollo de las funciones ejecutivas tiende a ocurrir en brotes, cuando surgen nuevas habilidades, estrategias y formas de conciencia.
Se cree que estos brotes reflejan eventos de maduración en las áreas frontales del cerebro. El control atencional parece surgir en la infancia y desarrollarse rápidamente en la primera infancia. La flexibilidad cognitiva, el establecimiento de objetivos y el procesamiento de la información generalmente se desarrollan rápidamente durante las edades de 7 a 9 y maduran a los 12 años.
El control ejecutivo generalmente surge poco después de un período de transición al comienzo de la adolescencia. Todavía no está claro si existe una única secuencia de etapas en las que aparecen las funciones ejecutivas, o si diferentes entornos y experiencias de la vida temprana pueden llevar a las personas a desarrollarlas en diferentes secuencias.
Primera infancia
El control inhibitorio y la memoria de trabajo actúan como funciones ejecutivas básicas que hacen posible que se desarrollen funciones ejecutivas más complejas como la resolución de problemas. El control inhibitorio y la memoria de trabajo se encuentran entre las primeras funciones ejecutivas en aparecer, con signos iniciales observados en bebés de 7 a 12 meses de edad.
Luego, en los años preescolares, los niños muestran un aumento en el rendimiento en tareas de inhibición y memoria de trabajo, generalmente entre las edades de 3 a 5 años. También durante este tiempo, la flexibilidad cognitiva, el comportamiento dirigido a objetivos y la planificación comienzan a desarrollarse.
Sin embargo, los niños en edad preescolar no tienen funciones ejecutivas completamente maduras y continúan cometiendo errores relacionados con estas habilidades emergentes, a menudo no debido a la ausencia de las habilidades, sino más bien porque carecen de la conciencia para saber cuándo y cómo usar estrategias particulares en particular contextos
Preadolescencia
Los niños preadolescentes continúan exhibiendo ciertos brotes de crecimiento en las funciones ejecutivas, lo que sugiere que este desarrollo no necesariamente ocurre de manera lineal, junto con la maduración preliminar de funciones particulares también. Durante la preadolescencia, los niños muestran aumentos importantes en la memoria verbal de trabajo;
Comportamiento dirigido a objetivos (con un potencial aumento de edad de alrededor de 12 años); inhibición de la respuesta y atención selectiva; y planificación estratégica y habilidades organizativas. Además, entre las edades de 8 a 10, la flexibilidad cognitiva en particular comienza a igualar los niveles de adultos.
Sin embargo, similar a los patrones en el desarrollo infantil, el funcionamiento ejecutivo en preadolescentes es limitado porque no aplican de manera confiable estas funciones ejecutivas en múltiples contextos como resultado del desarrollo continuo del control inhibitorio.
Adolescencia
Muchas funciones ejecutivas pueden comenzar en la infancia y la preadolescencia, como el control inhibitorio. Sin embargo, es durante la adolescencia cuando los diferentes sistemas cerebrales se integran mejor. En este momento, los jóvenes implementan funciones ejecutivas, como el control inhibitorio, de manera más eficiente y efectiva y mejoran durante este período de tiempo.
Así como el control inhibitorio emerge en la infancia y mejora con el tiempo, la planificación y el comportamiento dirigido a objetivos también demuestran un curso de tiempo extendido con un crecimiento continuo durante la adolescencia. Del mismo modo, funciones como el control de la atención, con un potencial aumento a los 15 años, junto con la memoria de trabajo, continúan desarrollándose en esta etapa.
Edad adulta
El cambio principal que ocurre en el cerebro en la edad adulta es la mielinización constante de las neuronas en la corteza prefrontal. A los 20–29 años, las habilidades de funcionamiento ejecutivo están en su apogeo, lo que permite a las personas de esta edad participar en algunas de las tareas mentales más desafiantes.
Estas habilidades comienzan a disminuir en la edad adulta posterior. La memoria de trabajo y el espacio espacial son áreas donde la disminución se nota más fácilmente. Sin embargo, la flexibilidad cognitiva tiene un inicio tardío de deterioro y, por lo general, no comienza a disminuir hasta alrededor de los 70 años en adultos que funcionan normalmente.
Se ha descubierto que el funcionamiento ejecutivo deteriorado es el mejor predictor del deterioro funcional en los ancianos.
Modelos
Control inhibitorio de arriba hacia abajo
Además de los mecanismos de control facilitadores o amplificadores, muchos autores han abogado por mecanismos inhibitorios en el dominio del control de la respuesta, memoria, atención selectiva, teoría de la mente, regulación de las emociones, así como emociones sociales como la empatía. Una revisión reciente sobre este tema argumenta que la inhibición activa es un concepto válido en algunos dominios de la psicología / control cognitivo.
Modelo de memoria de trabajo
Un modelo influyente es el modelo de memoria de trabajo multicomponente de Baddeley, que se compone de un sistema ejecutivo central que regula otros tres subsistemas: el circuito fonológico, que mantiene la información verbal; el bloc de dibujo visuoespacial, que mantiene información visual y espacial;
Y el búfer episódico desarrollado más recientemente que integra la memoria a corto y largo plazo, manteniendo y manipulando una cantidad limitada de información de múltiples dominios en episodios secuenciados temporal y espacialmente.
Sistema de atención supervisora (SAS)
Otro modelo conceptual es el sistema de atención supervisora (SAS). En este modelo, la programación de disputas es el proceso en el que los esquemas bien establecidos de un individuo responden automáticamente a situaciones de rutina, mientras que las funciones ejecutivas se utilizan cuando se enfrentan a situaciones novedosas.
En estas nuevas situaciones, el control atencional será un elemento crucial para ayudar a generar un nuevo esquema, implementar este esquema y luego evaluar su precisión.
Modelo autorregulador
Russell Barkley propuso un modelo ampliamente conocido de funcionamiento ejecutivo que se basa en la autorregulación. Principalmente derivado del trabajo que examina la inhibición del comportamiento, considera que las funciones ejecutivas se componen de cuatro habilidades principales.Un elemento es la memoria de trabajo que permite a los individuos resistir la información que interfiere.
Un segundo componente es el manejo de las respuestas emocionales para lograr comportamientos dirigidos a objetivos. En tercer lugar, la internalización del discurso autodirigido se utiliza para controlar y mantener un comportamiento regido por reglas y para generar planes para la resolución de problemas.
Por último, la información se analiza y sintetiza en nuevas respuestas de comportamiento para cumplir con los objetivos. Cambiar la respuesta de comportamiento de uno para alcanzar una nueva meta o modificar un objetivo es una habilidad de nivel superior que requiere una fusión de funciones ejecutivas, incluida la autorregulación, y el acceso a conocimientos y experiencias previas.
Según este modelo, el sistema ejecutivo del cerebro humano proporciona la organización transitoria del comportamiento hacia los objetivos y el futuro y coordina las acciones y estrategias para las tareas cotidianas dirigidas a objetivos. Esencialmente, este sistema permite a los humanos autorregular su comportamiento para mantener la acción y la resolución de problemas hacia objetivos específicos y el futuro en general.
Por lo tanto, los déficits de la función ejecutiva plantean serios problemas para la capacidad de una persona de participar en la autorregulación a lo largo del tiempo para alcanzar sus objetivos y anticiparse y prepararse para el futuro.
Modelo de resolución de problemas
Otro modelo más de funciones ejecutivas es un marco de resolución de problemas donde las funciones ejecutivas se consideran una macroconstrucción compuesta de subfunciones que trabajan en diferentes fases para (a) representar un problema, (b) planificar una solución seleccionando y ordenando estrategias, (c) mantener las estrategias en la memoria a corto plazo para llevarlas a cabo según ciertas reglas, y luego (d) evaluar los resultados con detección de errores y corrección de errores.
El modelo conceptual de Lezak
Uno de los modelos conceptuales más extendidos sobre funciones ejecutivas es el modelo de Lezak. Este marco propone cuatro amplios dominios de volición, planificación, acción intencional y desempeño efectivo como trabajo conjunto para lograr las necesidades de funcionamiento ejecutivo global. Si bien este modelo puede atraer ampliamente a los médicos e investigadores para ayudar a identificar y evaluar ciertos componentes del funcionamiento ejecutivo, carece de una base teórica distinta y relativamente pocos intentos de validación.
El modelo de Miller y Cohen
En 2001, Earl Miller y Jonathan Cohen publicaron su artículo «Una teoría integradora de la función de la corteza prefrontal», en el que sostienen que el control cognitivo es la función principal de la corteza prefrontal (PFC), y que el control se implementa al aumentar la ganancia de neuronas sensoriales o motoras que están comprometidas por elementos relevantes para la tarea o el objetivo del entorno externo.
En un párrafo clave, argumentan:
Suponemos que el PFC cumple una función específica en el control cognitivo: el mantenimiento activo de patrones de actividad que representan objetivos y los medios para alcanzarlos. Proporcionan señales de sesgo en gran parte del resto del cerebro, afectando no solo los procesos visuales sino también otras modalidades sensoriales, así como los sistemas responsables de la ejecución de la respuesta, la recuperación de la memoria, la evaluación emocional, etc.
El efecto agregado de estas señales de sesgo es guiar el flujo de la actividad neuronal a lo largo de las rutas que establecen las correlaciones adecuadas entre las entradas, los estados internos y las salidas necesarias para realizar una tarea determinada.
Miller y Cohen se basan explícitamente en una teoría anterior de la atención visual que conceptualiza la percepción de escenas visuales en términos de competencia entre representaciones múltiples, como colores, individuos u objetos. La atención visual selectiva actúa para «sesgar» esta competencia a favor de ciertas características o representaciones seleccionadas.
Por ejemplo, imagine que está esperando en una estación de tren ocupada a un amigo que lleva un abrigo rojo. Puede reducir selectivamente el foco de su atención para buscar objetos rojos, con la esperanza de identificar a su amigo. Desimone y Duncan argumentan que el cerebro logra esto al aumentar selectivamente la ganancia de neuronas que responden al color rojo, de modo que es más probable que la producción de estas neuronas llegue a un flujo descendenteetapa de procesamiento y, como consecuencia, para guiar el comportamiento.
Según Miller y Cohen, este mecanismo de atención selectiva es, de hecho, solo un caso especial de control cognitivo, uno en el que el sesgo ocurre en el dominio sensorial. Según el modelo de Miller y Cohen, el PFC puede ejercer control sobre las neuronas de entrada (sensoriales) o de salida (respuesta), así como sobre los conjuntos involucrados en la memoria o la emoción.
El control cognitivo está mediado por la conectividad recíproca de PFC con las cortezas sensoriales y motoras, y con el sistema límbico.. Dentro de su enfoque, por lo tanto, el término «control cognitivo» se aplica a cualquier situación en la que se utiliza una señal de polarización para promover una respuesta apropiada para la tarea, y el control se convierte así en un componente crucial de una amplia gama de construcciones psicológicas como la atención selectiva, el error monitoreo, toma de decisiones, inhibición de la memoria e inhibición de la respuesta.
El modelo de Miyake y Friedman
La teoría de las funciones ejecutivas de Miyake y Friedman propone que hay tres aspectos de las funciones ejecutivas: actualización, inhibición y desplazamiento. Una piedra angular de este marco teórico es la comprensión de que las diferencias individuales en las funciones ejecutivas reflejan tanto la unidad (es decir, las habilidades comunes de EF) como la diversidad de cada componente (p.
Ej., El cambio específico). En otras palabras, los aspectos de actualización, inhibición y desplazamiento están relacionados, pero cada uno sigue siendo una entidad distinta. Primero, la actualización se define como el monitoreo continuo y la rápida adición o eliminación de contenidos dentro de la memoria de trabajo.
Segundo, la inhibición es la capacidad de uno para reemplazar las respuestas que son prepotentes en una situación dada. Tercero, el cambio es la flexibilidad cognitiva de uno para cambiar entre diferentes tareas o estados mentales.
Miyake y Friedman también sugieren que el cuerpo actual de investigación en funciones ejecutivas sugiere cuatro conclusiones generales sobre estas habilidades. La primera conclusión son los aspectos de unidad y diversidad de las funciones ejecutivas. Segundo, estudios recientes sugieren que gran parte de las habilidades de EF de uno se heredan genéticamente, como se demostró en estudios con gemelos.
En tercer lugar, las medidas limpias de las funciones ejecutivas pueden diferenciar entre comportamientos normales y clínicos o reguladores, como el TDAH. Por último, los estudios longitudinales demuestran que las habilidades de EF son relativamente estables durante todo el desarrollo.
El modelo de «cascada de control» de Banich
Este modelo de 2009 integra teorías de otros modelos e involucra una cascada secuencial de regiones cerebrales involucradas en el mantenimiento de conjuntos atencionales para llegar a una meta. En secuencia, el modelo supone la participación de la corteza prefrontal dorsolateral posterior (DLPFC), la DLPFC media y la corteza cingulada anterior dorsal posterior y anterior (ACC).
La tarea cognitiva utilizada en el artículo es seleccionar una respuesta en la tarea Stroop, entre el color y las respuestas de palabras en conflicto, específicamente un estímulo donde la palabra «verde» se imprime en tinta roja. El DLPFC posterior crea un conjunto atencional apropiado, o reglas para que el cerebro logre el objetivo actual.
Para la tarea Stroop, esto implica activar las áreas del cerebro involucradas en la percepción del color, y no aquellas involucradas en la comprensión de las palabras. Contrarresta los prejuicios y la información irrelevante, como el hecho de que la percepción semántica de la palabra es más relevante para la mayoría de las personas que el color en el que se imprime.
A continuación, el mid-DLPFC selecciona la representación que cumplirá el objetivo. La información relevante para la tarea debe estar separada de otras fuentes de información en la tarea. En el ejemplo, esto significa enfocarse en el color de la tinta y no en la palabra.
La corteza cingulada anterior dorsal posterior (ACC) es la siguiente en la cascada, y es responsable de la selección de la respuesta. Aquí es donde se toma la decisión de si el participante de la tarea Stroop dirá «verde» (la palabra escrita y la respuesta incorrecta) o «rojo» (el color de fuente y la respuesta correcta).
Después de la respuesta, el ACC dorsal anterior participa en la evaluación de la respuesta, decidiendo si la respuesta de uno fue correcta o incorrecta. La actividad en esta región aumenta cuando la probabilidad de un error es mayor.
La actividad de cualquiera de las áreas involucradas en este modelo depende de la eficiencia de las áreas anteriores. Si el DLPFC impone mucho control sobre la respuesta, el ACC requerirá menos actividad.
El trabajo reciente utilizando diferencias individuales en el estilo cognitivo ha demostrado un apoyo emocionante para este modelo. Los investigadores hicieron que los participantes completaran una versión auditiva de la tarea Stroop, en la que se tenía que atender a la ubicación o al significado semántico de una palabra direccional.
Los participantes que tenían un fuerte sesgo hacia la información espacial o semántica (diferentes estilos cognitivos) fueron reclutados para participar en la tarea. Como se predijo, los participantes que tenían un fuerte sesgo hacia la información espacial tuvieron más dificultades para prestar atención a la información semántica y provocaron una mayor actividad electrofisiológica del ACC.
También se encontró un patrón de actividad similar para los participantes que tenían un fuerte sesgo hacia la información verbal cuando intentaban atender la información espacial.
Evaluación
La evaluación de las funciones ejecutivas implica recopilar datos de varias fuentes y sintetizar la información para buscar tendencias y patrones a través del tiempo y la configuración. Además de las pruebas neuropsicológicas estandarizadas, se pueden y se deben usar otras medidas, como listas de verificación de comportamiento, observaciones, entrevistas y muestras de trabajo.
De estos, se pueden sacar conclusiones sobre el uso de las funciones ejecutivas.
Existen varios tipos diferentes de instrumentos (p. Ej., Basados en el rendimiento, autoinformes) que miden las funciones ejecutivas en todo el desarrollo. Estas evaluaciones pueden servir para un propósito de diagnóstico para varias poblaciones clínicas.
Evaluación conductual del síndrome disejecutivo (BADS)
Inventario de calificación de comportamiento de la función ejecutiva (BREVE). Edades 2-90 cubiertas por diferentes versiones de la escala.
Déficits de Barkley en escalas de funcionamiento ejecutivo (BDEFS)
Escala de control conductual (BDS)
Inventario integral de funciones ejecutivas (CEFI)
CogScreen
Tarea de rendimiento continuo (CPT)
Prueba controlada de asociación de palabras orales (COWAT)
D2 Prueba de atención
Sistema de función ejecutiva Delis-Kaplan (D-KEFS)
Prueba de vigilancia de dígitos
Prueba de fluidez figural
Prueba de categoría de Halstead
Pruebas de Hayling y Brixton
Tarea de juego de Iowa
Evaluación de Jansari de funciones ejecutivas (JEF)
Evaluación neurocognitiva de Kaplan Baycrest (KBNA)
Evaluación neuropsicológica corta de Kaufman
Prueba de adición auditiva en serie estimulada (PASAT)
Detector de diagnóstico de trastornos de atención pediátrica (PADDS)
Figura compleja Rey-Osterrieth
Prueba de Fluidez Figural Ruff
Tarea Stroop
Tareas de control ejecutivo
Prueba de Variables de Atención (TOVA)
Prueba de la Torre de Londres
Prueba de creación de senderos (TMT) o Senderos A y B
Prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin (WCST)
Prueba de modalidades de dígitos y símbolos
Evidencia experimental
El sistema ejecutivo ha sido tradicionalmente bastante difícil de definir, principalmente debido a lo que el psicólogo Paul W. Burgess llama una falta de «correspondencia de comportamiento y proceso». Es decir, no existe un comportamiento único que pueda vincularse en sí mismo a la función ejecutiva, o incluso a la disfunción ejecutiva.
Por ejemplo, es bastante obvio lo que los pacientes con problemas de lectura no pueden hacer, pero no es tan obvio lo que los pacientes con problemas ejecutivos podrían ser incapaces de hacer.
Esto se debe en gran medida a la naturaleza del sistema ejecutivo en sí. Se ocupa principalmente de la coordinación dinámica «en línea» de los recursos cognitivos y, por lo tanto, su efecto solo puede observarse midiendo otros procesos cognitivos. De manera similar, no siempre se involucra completamente fuera de las situaciones del mundo real.
Como ha informado el neurólogo Antonio Damasio, un paciente con problemas ejecutivos graves del día a día aún puede pasar pruebas de función ejecutiva en papel o lápiz o en laboratorio.
Las teorías del sistema ejecutivo fueron impulsadas en gran medida por observaciones de pacientes que habían sufrido daños en el lóbulo frontal. Exhibieron acciones y estrategias desorganizadas para las tareas cotidianas (un grupo de comportamientos ahora conocido como síndrome disejecutivo ), aunque parecían funcionar normalmente cuando se usaban pruebas clínicas o de laboratorio para evaluar funciones cognitivas más fundamentales como la memoria, el aprendizaje, el lenguaje y razonamiento.
Se planteó la hipótesis de que, para explicar este comportamiento inusual, debe haber un sistema general que coordine otros recursos cognitivos.
Gran parte de la evidencia experimental de las estructuras neurales involucradas en las funciones ejecutivas proviene de tareas de laboratorio como la tarea Stroop o la tarea de clasificación de tarjetas de Wisconsin (WCST). En la tarea Stroop, por ejemplo, a los sujetos humanos se les pide que nombren el color en el que se imprimen las palabras de color cuando el color de la tinta y el significado de la palabra a menudo entran en conflicto (por ejemplo, la palabra «ROJO» en tinta verde).
Se necesitan funciones ejecutivas para realizar esta tarea, ya que el comportamiento relativamente sobreaprendido y automático (lectura de palabras) debe inhibirse en favor de una tarea menos practicada: nombrar el color de la tinta. Estudios recientes de neuroimagen funcional han demostrado que dos partes de la PFC, la corteza cingulada anterior (ACC) y laSe cree que la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC) es particularmente importante para realizar esta tarea.
Sensibilidad al contexto de las neuronas PFC
Otra evidencia de la participación del PFC en las funciones ejecutivas proviene de estudios de electrofisiología de células individuales en primates no humanos, como el mono macaco, que han demostrado que (en contraste con las células del cerebro posterior) muchas neuronas PFC son sensibles a una conjunción de un estímulo y un contexto.
Por ejemplo, las células PFC pueden responder a una señal verde en una condición en la que esa señal indica que se debe hacer un movimiento rápido hacia la izquierda de los ojos y la cabeza, pero no a una señal verde en otro contexto experimental. Esto es importante, porque el despliegue óptimo de las funciones ejecutivas depende invariablemente del contexto.
Un ejemplo de Miller & Cohen involucra a un peatón que cruza la calle. En los Estados Unidos, donde los automóviles circulan por el lado derecho de la carretera, un estadounidense aprende a mirar a la izquierda al cruzar la calle. Sin embargo, si ese estadounidense visita un país donde los automóviles circulan por la izquierda, como el Reino Unido, entonces se requeriría el comportamiento contrario (mirando hacia la derecha ).
En este caso, la respuesta automática necesita ser suprimida (o aumentada) y las funciones ejecutivas deben hacer que el estadounidense mire a la derecha mientras está en el Reino Unido.
Neurológicamente, este repertorio conductual claramente requiere un sistema neuronal que sea capaz de integrar el estímulo (el camino) con un contexto (EE. UU. O Reino Unido) para indicar un comportamiento (mirar hacia la izquierda o hacia la derecha). La evidencia actual sugiere que las neuronas en el PFC parecen representar precisamente este tipo de información.
Otra evidencia de la electrofisiología unicelular en monos implica PFC ventrolateral (convexidad prefrontal inferior) en el control de las respuestas motoras. Por ejemplo, las células que aumentan su velocidad de disparo a las señales NoGo, así como a una señal que dice «¡no mires allí! han sido identificados.
Sesgo atencional en regiones sensoriales
La electrofisiología y los estudios de neuroimagen funcional que involucran sujetos humanos se han utilizado para describir los mecanismos neuronales subyacentes al sesgo atencional. La mayoría de los estudios han buscado la activación en los «sitios» de sesgo, como en las cortezas visuales o auditivas.
Los primeros estudios emplearon potenciales relacionados con eventos para revelar que las respuestas cerebrales eléctricas registradas sobre la corteza visual izquierda y derecha mejoran cuando se le indica al sujeto que asista al lado apropiado (contralateral) del espacio.
El advenimiento de las técnicas de neuroimagen basadas en el flujo sanguíneo, como la resonancia magnética funcional (fMRI) y la tomografía por emisión de positrones (PET) ha permitido más recientemente la demostración de que la actividad neuronal en una serie de regiones sensoriales, que incluyen color, movimiento y rostro Las regiones receptivas de la corteza visual mejoran cuando los sujetos son dirigidos a atender esa dimensión de un estímulo, lo que sugiere un control de ganancia en la neocorteza sensorial.
Por ejemplo, en un estudio típico, Liu y compañeros de trabajopresentaron sujetos con series de puntos que se mueven hacia la izquierda o hacia la derecha, presentados en rojo o verde. Antes de cada estímulo, una señal de instrucción indicaba si los sujetos deberían responder sobre la base del color o la dirección de los puntos.
A pesar de que el color y el movimiento estaban presentes en todas las matrices de estímulo, la actividad de fMRI en las regiones sensibles al color (V) se mejoró cuando se ordenó a los sujetos que atendieran el color, y la actividad en las regiones sensibles al movimiento se incrementó cuando se indicó a los sujetos que lo hicieran.
La dirección del movimiento. Varios estudios también han informado evidencia de la señal de polarización antes del inicio del estímulo, con la observación de que las regiones de la corteza frontal tienden a activarse antes del inicio de un estímulo esperado.
Conectividad entre el PFC y las regiones sensoriales
A pesar de la creciente importancia del modelo de «sesgo» de las funciones ejecutivas, la evidencia directa de la conectividad funcional entre el PFC y las regiones sensoriales cuando se utilizan las funciones ejecutivas es, hasta la fecha, bastante escasa. De hecho, la única evidencia directa proviene de estudios en los que una porción de la corteza frontal está dañada, y se observa un efecto correspondiente lejos del sitio de la lesión, en las respuestas de las neuronas sensoriales.Sin embargo, pocos estudios han explorado si este efecto es específico para situaciones donde se requieren funciones ejecutivas.
Otros métodos para medir la conectividad entre regiones cerebrales distantes, como la correlación en la respuesta de fMRI, han arrojado evidencia indirecta de que la corteza frontal y las regiones sensoriales se comunican durante una variedad de procesos que se cree que involucran funciones ejecutivas, como la memoria de trabajo,pero se requiere más investigación para establecer cómo fluye la información entre el PFC y el resto del cerebro cuando se utilizan las funciones ejecutivas.
Como un primer paso en esta dirección, un estudio de resonancia magnética funcional sobre el flujo del procesamiento de la información durante el razonamiento visuoespacial ha proporcionado evidencia de asociaciones causales (inferidas del orden temporal de actividad) entre la actividad sensorial relacionada en las cortezas occipital y parietal y la actividad posterior y posterior.
PFC anterior. Tales enfoques pueden dilucidar aún más la distribución del procesamiento entre las funciones ejecutivas en PFC y el resto del cerebro.
Bilingüismo y funciones ejecutivas
Un creciente cuerpo de investigación demuestra que los bilingües pueden mostrar ventajas en las funciones ejecutivas, específicamente el control inhibitorio y el cambio de tareas. Una posible explicación para esto es que hablar dos idiomas requiere controlar la atención y elegir el idioma correcto para hablar.
En el desarrollo, los bebés bilingües, niños, y ancianos muestran una ventaja bilingüe cuando se trata del funcionamiento ejecutivo. La ventaja no parece manifestarse en adultos más jóvenes. Los bilingües bimodales, o las personas que hablan un idioma oral y un lenguaje de señas, no demuestran esta ventaja bilingüe en las tareas de funcionamiento ejecutivo.Esto puede deberse a que no se requiere que uno inhiba activamente un idioma para hablar el otro.
Los individuos bilingües también parecen tener una ventaja en un área conocida como procesamiento de conflictos, que ocurre cuando hay múltiples representaciones de una respuesta particular (por ejemplo, una palabra en un idioma y su traducción en el otro idioma del individuo). Específicamente, se ha demostrado que la corteza prefrontal lateral está involucrada con el procesamiento de conflictos.
Sin embargo, todavía hay algunas dudas. En una revisión metaanalítica, los investigadores concluyeron que el bilingüismo no mejoraba el funcionamiento ejecutivo en adultos.
En enfermedad o desorden
El estudio de la función ejecutiva en la enfermedad de Parkinson sugiere que las áreas subcorticales como la amígdala, el hipocampo y los ganglios basales son importantes en estos procesos. La modulación de la corteza prefrontal con dopamina es responsable de la eficacia de los fármacos dopaminérgicos en la función ejecutiva y da lugar a la curva Yerkes Dodson.
La U invertida representa una disminución del funcionamiento ejecutivo con una excitación excesiva (o una mayor liberación de catecolaminas durante el estrés), y una disminución del funcionamiento ejecutivo con una excitación insuficiente. El polimorfismo de baja actividad de la Catecol-O-metiltransferasase asocia con un ligero aumento en el desempeño de las tareas de la función ejecutiva en personas sanas.
Las funciones ejecutivas se vean afectados en múltiples trastornos que incluyen trastorno de ansiedad, trastorno depresivo mayor, trastorno bipolar, trastorno de hiperactividad con déficit de atención, esquizofrenia y autismo. Las lesiones en la corteza prefrontal, como en el caso de Phineas Gage, también pueden dar lugar a déficits de la función ejecutiva.
El daño a estas áreas también puede manifestarse en déficits de otras áreas de función, como la motivación y el funcionamiento social.
Direcciones futuras
Se han descrito otras pruebas importantes para los procesos de funciones ejecutivas en la corteza prefrontal. Un artículo de revisión ampliamente citado enfatiza el papel de la parte medial del PFC en situaciones en las que es probable que se comprometan funciones ejecutivas, por ejemplo, donde es importante detectar errores, identificar situaciones en las que puede surgir un conflicto de estímulo, tomar decisiones bajo incertidumbre, o cuando se detecta una probabilidad reducida de obtener resultados de rendimiento favorables.
Esta revisión, como muchas otras, destaca las interacciones entre PFC medial y lateral, por lo que la corteza frontal medial posterior señala la necesidad de aumentar las funciones ejecutivas y envía esta señal a las áreas de la corteza prefrontal dorsolateral que realmente implementan el control. Sin embargo, no ha habido evidencia convincente en absoluto de que esta opinión sea correcta, y, de hecho, un artículo mostró que los pacientes con daño lateral por PFC tenían ERN reducidos (un supuesto signo de monitoreo dorsomedial / retroalimentación de error) – sugiriendo, si cualquier cosa, que la dirección del flujo del control podría estar en la dirección inversa.
Otra teoría prominente enfatiza las interacciones a lo largo del eje perpendicular de la corteza frontal, argumentando que existe una ‘cascada’ de interacciones entre PFC anterior, PFC dorsolateral y corteza premotora guía el comportamiento de acuerdo con el contexto pasado, el contexto presente y las asociaciones sensoriomotoras actuales, respectivamente.
Los avances en las técnicas de neuroimagen han permitido estudiar los vínculos genéticos con las funciones ejecutivas, con el objetivo de utilizar las técnicas de imagen como posibles endofenotipos para descubrir las causas genéticas de la función ejecutiva.
Se requiere más investigación para desarrollar intervenciones que puedan mejorar las funciones ejecutivas y ayudar a las personas a generalizar esas habilidades a las actividades y entornos diarios
Referencias
Malenka, RC; Nestler, EJ; Hyman, SE (2009). «Capítulo 6: Sistemas de proyección amplia: monoaminas, acetilcolina y orexina». En Sydor, A; Brown, RY (eds.). Neurofarmacología molecular: una base para la neurociencia clínica (2ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill Medical. pp. 155-157. ISBN 978-0-07-148127-4.
DA tiene múltiples acciones en la corteza prefrontal. Promueve el «control cognitivo» del comportamiento: la selección y el monitoreo exitoso del comportamiento para facilitar el logro de los objetivos elegidos. Los aspectos del control cognitivo en los que DA desempeña un papel incluyen la memoria de trabajo, la capacidad de mantener la información «en línea» para guiar las acciones, la supresión de comportamientos prepotentes que compiten con las acciones dirigidas por objetivos y el control de la atención y, por lo tanto, la capacidad superar las distracciones…
Las proyecciones noradrenérgicas de la LC interactúan así con las proyecciones dopaminérgicas de la VTA para regular el control cognitivo.
Diamond, Adele(2013). «Funciones ejecutivas». Revisión anual de psicología. 64: 135–168. doi:.1146 / annurev-psych–143750. PMC 4084861. PMID 23020641.Los EF principales son la inhibición, memoria de trabajo y flexibilidad cognitiva (incluido el pensamiento creativo «fuera de la caja», ver cualquier cosa desde diferentes perspectivas, y rápida y flexiblemente adaptándose a las circunstancias cambiantes)….
Los EF y la corteza prefrontal son los primeros en sufrir, y sufren de manera desproporcionada, si algo no está bien en su vida. Primero sufren, y la mayoría, si está estresado (Arnsten 1998, Liston et al. 2009, Oaten & Cheng 2005), triste (Hirt et al. 2008, von Hecker & Meiser 2005), solo (Baumeister et al.
2002, Cacioppo y Patrick 2008, Campbell et al. 2006, Tun et al. 2012), privados de sueño (Barnes et al. 2012, Huang et al. 2007), o no físicamente en forma (Best 2010, Chaddock et al. 2011, Hillman et al. 2008). Cualquiera de estos puede hacer que parezca tener un trastorno de FE, como el TDAH, cuando no lo tiene.
Puede ver los efectos nocivos del estrés, la tristeza, la soledad y la falta de salud física o aptitud física a nivel fisiológico y neuroanatómico en la corteza prefrontal y a nivel conductual en los peores EF (peor razonamiento y resolución de problemas, olvido de cosas y capacidad disminuida ejercer disciplina y autocontrol)….
Y la falta de salud física o aptitud física a nivel fisiológico y neuroanatómico en la corteza prefrontal y a nivel conductual en los peores EF (peor razonamiento y resolución de problemas, olvido de cosas y capacidad disminuida para ejercer la disciplina y el autocontrol)…. y la falta de salud física o de forma física a nivel fisiológico y neuroanatómico en la corteza prefrontal y a nivel conductual en los peores EF (peor razonamiento y resolución de problemas, olvido de cosas y capacidad disminuida para ejercer disciplina y autocontrol)…
Los EF se pueden mejorar (Diamond y Lee 2011, Klingberg 2010)…. A cualquier edad a lo largo del ciclo de vida, los FE pueden mejorarse, incluso en los ancianos y en los bebés. Se ha trabajado mucho con excelentes resultados para mejorar los EF en los ancianos mejorando la condición física (Erickson y Kramer 2009, Voss et al.
2011)… El control inhibitorio (uno de los EF centrales) implica poder controlar la atención, comportamiento, pensamientos y / o emociones para anular una fuerte predisposición interna o atracción externa y, en cambio, hacer lo que sea más apropiado o necesario. Sin control inhibitorio estaríamos a merced de impulsos, viejos hábitos de pensamiento o acción (respuestas condicionadas) y / o estímulos en el entorno que nos empujan de un lado a otro.
Así, El control inhibitorio nos permite cambiar y elegir cómo reaccionamos y cómo nos comportamos en lugar de ser criaturas de hábitos irreflexivas. No lo hace fácil. De hecho, generalmente somos criaturas de hábitos y nuestro comportamiento está bajo el control de los estímulos ambientales mucho más de lo que normalmente nos damos cuenta, pero tener la capacidad de ejercer un control inhibitorio crea la posibilidad de cambio y elección….
El núcleo subtalámico parece jugar un papel crítico en la prevención de respuestas impulsivas o prematuras (Frank 2006). pero tener la capacidad de ejercer control inhibitorio crea la posibilidad de cambio y elección…. El núcleo subtalámico parece jugar un papel crítico en la prevención de respuestas impulsivas o prematuras (Frank 2006).
Pero tener la capacidad de ejercer control inhibitorio crea la posibilidad de cambio y elección…. El núcleo subtalámico parece jugar un papel crítico en la prevención de respuestas impulsivas o prematuras (Frank 2006).
Figura 4: funciones ejecutivas y términos relacionados
Fuentes
- Fuente: www.ncbi.nlm.nih.gov
- Fuente: doi.org
- Fuente: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
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