La corteza prefrontal y la Función Ejecutiva.

La corteza prefrontal y la Función Ejecutiva
Juan José Millán
@webjjmiles

Hoy recupero este artículo escrito hace algunos años sobre la corteza prefrontal y la función ejecutiva.


A la hora de adentrarse en el terreno de la Función Ejecutiva, se antoja fundamental abordar el concepto de Neuropsicología, para poderlo delimitar, definir y crear un contexto adecuado sobre el que exponer qué es la Función Ejecutiva, para qué sirve y qué nos aporta.

La Neuropsicología nace en torno a los siglos XIX y XX de la mano de la incipiente tarea de diferentes Psicólogos y Médicos que durante no más de 200 años, se han dedicado a realizar diferentes estudios científicos a caballo entre la Neurología y la Psicología, enfocados a investigar los efectos que una lesión, malfunción o daño de una de las estructuras del sistema nervioso central puede causar sobre los diferentes procesos psicológicos, emocionales, cognitivos y del comportamiento individual. Por lo general, dichas lesiones, daños o malfunciones, suelen estar ocasionadas por traumatismos craneoencefálicos, enfermedades neurodegenerativas, tumores, ictus o accidentes cardiovasculares, entre otras causas.

Es por tanto la Neuropsicología una ciencia muy joven si tenemos en cuenta que ya en el año 4000 a. C., los egipcios dedicaban gran parte de su ciencia al estudio del cerebro. Dicha evolución histórica requiere cierta pausa y calma, pues presenta un gran interés. Desde el Delta del Nilo, los estudios que nos han llegado a nuestros días provienen de los embalsamientos de sus difuntos y de las, evolucionadas para la época, técnicas que empleaban. No obstante, y lamentablemente para nosotros, los egipcios no daba una gran importancia a este órgano, ya que la sede del alma se encontraba en el corazón y en el diafragma. Encontramos en Hipócrates (siglo V a.C.) relativas alusiones a la importancia del cerebro, las cuales se ven refrendadas por Galeno (siglo II a.C.). No será hasta el siglo VI de nuestra era, de la mano de Nemesio, cuando se señalara que el ventrículo cerebral medio es la sede del pensamiento y de la razón, el ventrículo anterior responsable de la sensación, y el ventrículo superior el relativo a la memoria. (León-Carrión, J., 1995)[1]. A partir de entonces, comienzan a estudiarse las subdivisiones cerebrales. No se produjeron avances significativos hasta 1200 años después, cuando Willis, a mediados del siglo XVII subdividió cada uno de los hemisferios en dos lóbulos denominados superior (frontal y parietal) e inferior (occipital y temporal). El siguiente avance importante lo encontramos a inicios del siglo XIX, cuando Gall describe un tercer lóbulo al que se conoce como anterior. Burdach, describió el cuarto lóbulo y, finalmente Chaussier, los denominó como lóbulo frontal, lóbulo occipital, lóbulo parietal y lóbulo temporal, siendo esta nomenclatura la empleada a día de hoy.

Debería escribir cientos de páginas si quisiera mostrar la velocidad a la que avanza el estudio del cerebro, y todo lo que se ha recorrido en los últimos 200 años, por tanto, no profundizaré en este sentido, no obstante, antes de proseguir, es preciso hablar de Korbinian Brodmann, quien en su obra (Brodmann, K., 1909)[2] realiza una importantísima investigación en la citoarquitectura de la corteza cerebral. Conviene comprender que por dicho término hago referencia a la disposición que la corteza cerebral presenta, caracterizada por su disposición en capas. En dicha obra, el neurólogo alemán, presenta varias áreas que se encuentran numeradas de la 1 a la 52 (con algunas subdivisiones). Dicho mapeo histológico presenta a cada área con una citoarquitectura característica y una distribución neuronal diferente. En la tabla 1 se presentan las diferentes áreas y sus funciones asociadas.

ÁREA/S

FUNCIÓN

1, 2 y 3

Áreas Somatosensoriales.

4

Área motora voluntaria.

Áreas Psicosomestésicas (Sensitivas secundarias)

6

Área Motora Suplementaria o Premotora

9, 10, 11 y 12

Área Prefrontal (Asociación Terciaria)

17

Área visual

18 y 19

Área Psicovisual

22

Área Psicoauditiva

39 y 40

Área del Esquema Corporal (Asociación Terciaria)

41 y 42

Área auditiva

43

Área del gusto

44 y 45

Área de Broca

23, 24, 29, 30, 35 y 28

Área Límbica

TABLA 1

Dicha clasificación es importante para adentrarnos en el concepto de función ejectiva. Si observamos la imágen 1 (superficie media) y la imágen 2 (superficie lateral), podemos apreciar la localización de las áreas 9, 10, 11 y 12, ubicadas en el lo que denominamos como córtex prefrontal. Dicha denominación fue realizada en 1886 por Ferrier, no obstante, se divulgó mediante la obra de Fulton(1949 [3], 1951[4] y 1953[5])

Brodman areas Juan José Millán @webjjmiles

Este artículo quedaría huérfano si no se realizara una breve, por necesidades de espacio, localización anatómica de la corteza prefrontal. El lóbulo frontal se extiende emulando a una pirámide triangular mostrando tres caras:

– Cara externa: Inicio de los surcos frontales superior e inferior y de las circunvoluciones frontales superior, media e inferior.

– Cara interna: se extiende desde la cara interna de la primera circunvolución frontal.

– Cara inferior: definida sobre el techo de la órbita, encontrándose en ella el surco olfatorio, la circunvolución rectal y los surcos orbitarios.

Dicha corteza prefrontal se encuentra conexionada con otros lóbulos del neocortex mediante diferentes haces nerviosos, como el fascículo longitudinal Superior, el fascículo Fronto-temporal y el fascículo Uncinado. También se encuentra en conexión con el sistema límbico mediante el importante nodo localizado en el núcleo medial del tálamo óptico, que conecta al córtex prefrontal con el hipotalámo, nucleo amigdalino y con los núcleos septales, en los cuales podemos encontrar una importante vía nerviosa que procede del hipocampo.

Dichas conexiones y organización de la corteza prefrontal sugieren una posición central de la misma en el contexto general del cerebro, pues, según se ha expuesto, se aprecia que es el motor de unión entre el neocortex y el lóbulo límbico, lo que nos ofrece un medio de conexión entre la vida racional y la vida impulsiva y emocional.

El termino Función Ejecutiva se observa por primera vez en la literatura científica de la mano de J. M. Fuster (1980)[6], siguiendo los postulados expuestos por Luria en 1966 en su obra Higher Cortical Function in Man. El término no se comenzó a emplear con cierta fuerza dentro del mundo de la neuropsicología hasta que Lezak (1995)[7] lo popularizó y describió el término como “aquellas capacidades que permiten a una persona funcionar con independencia, con propósito determinado, con conductas autosuficientes y de una manera satisfactoria”.

Las funciones ejecutivas pueden conceptualizarse en base a cuatro componentes: goal formulation, planning, carrying out goal-directed plans y effective performance.

En lo referente al goal formulation (formulación de metas) se hace referencia al complejo proceso que realizamos para analizar las demandas y necesidades, representaciones mentales y conceptuales de cómo llevar a cabo lo requerido.

El componente planning (planificación), determina y organiza los diferentes microprocesos y elementos que se requieren para alcanzar una meta, las capacidades necesarias para su consecución, generar alternativas, realizar procesos de elección, y realizar un “mapeo”, valga la expresión, para, una vez establecido lo que se desea, poder seguir dicha hoja de ruta. Para ello es fundamental poder anticiparse a otros movimientos, tanto a los propios como a los contextuales y realizar un estudio de las diferentes variables que intervienen y de cómo estas pueden verse alteradas y generar cambios. El ejemplo más apropiado para poder comprender este componente es el del ajedrez: al realizar cualquier tipo de movimiento, no sólo debemos pensar en nuestro movimiento, sino que debemos, a su vez, participar en el pensamiento de nuestro contrincante y adelantarnos a su movimiento. En base a los cambios y movimientos internos y contextuales, se vuelve a planificar, por lo que podemos decir que esta función es crítica en el proceso de las funciones ejecutivas y que se encuentra funcionando constantemente en función de nuestras metas y objetivos.

Al hablar de carrying out goal-directed plans (implementación de planes) se hace referencia al paso de la intención del sujeto a la producción, al hacer, lo que requiere que se inicien secuencias de conductas complejas, se mantengan, se cambien o se detengan. En este proceso, la autocorrección en función de los resultados que se van observando es fundamental. Un buen símil sería el de la persona que realiza actividades de orientación en la naturaleza. Si dicha persona no tiene capacidad para leer los mapas o se desorienta con facilidad, podrá ser que encuentre el punto al que llega por azar, o que pruebe varias veces por diferentes caminos y comience a reestructurar sus sendas, en base a lo que va percibiendo. Llevar a cabo la actividad de orientación observando el mapa y sabiendo actuar en base a la climatología, accidentes geográficos insalvables, alteraciones del terreno no previstas o accidentes, sería el ejemplo de una correcta implementación de planes.

Finalmente hablamos de effective performance (ejecución efectiva) y se hace referencia a ella para aludir a diferentes aspectos cualitativos de la acción a desarrollar: autocorrección, regulación de la intensidad, etc. Su efectividad vendrá marcada y valorada en base a los objetivos y metas marcados. Aquí encontramos un concepto importantísimo: timing. Son las postrespuestas no conocidas a priori. Una buena planificación puede fracasar por completo si no se realiza una buena previsión del timin: cantidad de recursos empleados, energía empleada, etc.

Así pues, podemos observar que las funciones ejecutivas constituyen todo acto deliberado de control del comportamiento, diferenciándose marcadamente de los procesos automáticos que lleva a cabo la mente, dado que dichas funciones requieren la consciencia del sujeto, su atención, y reconocimiento, ya que de lo contrario no podrían ser ejecutados exitosamente. A su vez, requieren de reflexión, preparación para la activación del control ejecutivo, y por tanto, de intención en base a la definición de metas, tal y como ha quedado expuesto al tratar los cuatro componentes.

Dichas características, nos hacen observar un proceso de metacognición, entendido como el conjunto de procesos en que se tienden a agrupar todas las actividades de supervisión, planificación y verificación del funcionamiento netamente cognitivo comportamental, por tanto, podemos extraer que las funciones ejecutivas tienen por tarea aquella de guiar y regular la actividad mental y comportamental humana.

En más de una ocasión hemos sentido que al pensar estamos hablando. Pensamos como hablamos y hablamos como pensamos. En ocasiones nos sorprendemos hablando con nuestro alter ego, con el malogrado homúnculo interno. Pues bien, esta internalización del lenguaje es crucial para que esta actividad de regulación de los propios procesos psicológicos sea posible, si bien, también cobran gran importancia los agentes externos y/o mediadores incorporados a la acción mental.

De la regulación, saltamos a la función ejecutiva como agente de autorregulación, ya que lleva a cabo una especial habilidad en la que logra asociar el comportamiento a las intenciones y metas a alcanzar en el futuro, y también en el presente, y logra romper la relación entre comportamiento y respuesta directa del ambiente. Y para ello, es fundamental el ya tratado concepto de internalización del habla en tanto en cuanto, por medio de la misma, desligamos el procesamiento mental de los agentes externos que nos pueden servir para interpretar, y lo enfocamos, en base a claves internas generadas por nosotros mismos: metas, pensamientos, emociones, motivaciones, etc.

Por tanto, las funciones ejecutivas se constituyen en nuestra mejor arma para la solución de conflictos, toma de decisiones, regulación cognitiva, regulación emocional, y para la corrección de errores. Pero no sólo se relegan estas funciones a su actividad, ya que su participación es marcada en la atribución de mente propia a las personas con las que nos relacionamos, ejecución de tareas nuevas o infrecuentes, y en todos los procesos de pensamiento reflexivo.

Autor / Grupo de Investigación

Clasificación

Borkowski & Burke (1996)

Task analysis (Análisis de tareas)

Strategy Control – Selection and revision (Control estratégico -selección y

revisión)

Borkowski & Burke (1996)

Strategy monitoring ( Supervisión de la estrategia)

Carlson et al. (2004),

Control of attention (Control atencional)

Motor responses (Respuestas motoras)

Resistance to interference (Resistencia a la interferencia)

Delay of gratification (Demora en la obtención de gratificación)

Working Memory and Inhibition MT e inhibición

Fernández-Duque et al. (2000)

Conflict Resolution (Resolución conflictos)

Error detection and error correction (Detección y corrección de errores)

Emotional control (Control emocional)

Memory regulation (Regulación de la memoria)

Planning (Planificación)

Fuster (1989; 1990)

Working Memory – temporally retrospective function (MT- función

retrospectiva)

Interference control – inhibition (Control de interferencia – inhibición)

Anticipatory set – prospective function (Procesos de anticipación- función

prospectiva)

Hughes (1998),

Working memory (MT)

Attentional flexibility (Flexibilidad atencional)

Inhibitory control (Control inhibitorio)

Planning (Planificación)

Torgesen (1994)

Functional capacity of working memory (Capacidad funcional de la MT)

Metacognitive processing skills (Habilidades de procesamiento

metacognitivo)

Problem-solving and self-regulatory strategies – Planning, checking, etc.

(Estrategias de solución de problemas y de autorregulación- como la

planificación, inspección-comprobación)

Effort (Esfuerzo)

Welsh & Pennington (1988)

Intention to inhibit or defer a response to a later more appropriate time

(Inhibición o demora en la respuesta para un momento futuro más

apropiado)

Strategic plans of action sequences (Plan estratégico -secuencia de

acciones)

Mental representation of the task (Representación mental de tareas)

Zelazo, Müller, Frye &

Marcovitch (2003)

Conceptual flexibility (Flexibilidad conceptual en el sistema de reglas)

Inhibition (Inhibición)

Working Memory (MT)

Tabla 2

Dado que las funciones ejecutivas presentan una amplísima cantidad de cometidos, sería complejísimo el reto de tratarlas todas en un artículo de esta naturaleza. Es por ello que presento la tabla 2, en la que se aprecia una interesantísima clasificación sobre los componentes de la función ejecutiva recogidos de diferentes autores de la teoría cognitiva.

Conociendo a día de hoy como se conoce el importantísimo potencial que estas funciones tienen en nuestra vida diaria… ¿no sería interesante que pudiéramos estimularla en nuestros hijos? ¿no sería una inversión dedicar parte del tiempo a dicha estimulación y entrenamiento en el desarrollo de dichas tareas?

En estas líneas se han expuesto, de forma realmente básica, los principales aspectos, a modo de pincelada, acerca de la función ejecutiva, es decir, se ha tratado el “qué es”. Quedaría abordar el “cómo funciona” y sobre todo acercarnos a las dificultades que genera el mal funcionamiento de dichas funciones.

Bibliografía tabla 2:

Borkowski, J. G., & Burke, J. E. (1996). Theories, models, and measurements of executive functioning: An information processing perspective. In G. R. Lyon & N. A.

Krasnegor (Eds.), Attention, memory, and executive function (pp. 235-261). Baltimore: Paul H Brookes Publishing.

Carlson, S. M., Mandell, D. J., & Williams, L. (2004). Executive Function and Theory of Mind: Stability and Prediction From Ages 2 to 3. Developmental psychology, 40(6), 1105-1122.

Fernández-Duque, D., Baird, J. A., & Posner, M. I. (2000). Executive attention and metacognitive regulation. Consciousness & Cognition, 9(2 Pt 1), 288-307.

Fuster, J. M. (1989). A theory of the prefrontal functions: The prefrontal cortex and the temporal organization of behavior. In J. M. Fuster (Ed.), The prefrontal cortex: Anatomy, physiology and neuropsychology of the frontal lobe (Vol. 2nd, pp. 157-

192). New York: Raven Press.

Fuster, J. M. (1990). Prefrontal cortex and the bridging of temporal gaps in the perceptionaction cycle. Annals of the New York Academy of Sciences, 608, 318-329.

Hughes, C. (1998). Executive function in preschoolers: Links with theory of mind and verbal ability. British Journal of Developmental Psychology, 16(2), 233-253.

Torgesen, J. K. (1994). Issues in the assessment of executive function: An informationprocessing perspective. In G. R. Lyon (Ed.), Frames of reference for the assessment of learning disabilities: New views on measurement issues (pp. 143- 162). Baltimore: Paul H Brookes Publishing.

Welsh, M. C., & Pennington, B. F. (1988). Assessing frontal lobe functioning in children: Views from developmental psychology. Developmental neuropsychology, 4(3), 199-230.

Zelazo, P. D., Müller, U., Frye, D., & Marcovitch, S. (2003). The Development of

Executive Function. Monographs of the Society for Research in Child Development, 68(3), 1-27.

[1] León – Carrión (1995) Manual de Neuropsicología. Ed. Siglo XXI, Madrid.

[2] Brodmann, K., (1909) Brodmann’s Localisation in the Cerebral Cortex. Smith – Gordon. London, UK.

[3] Fulton, J., (1949) Functional localization in the frontal lobes and cerebellum. Clarendon Press. Oxford.

[4] Fulton, J., (1951) Frontal lobotomy and affective behavior. A neuropsychological analyses. Norton. New York.

[5] Fulton, J., (1953) Ann. Rev. Pysiol. 15:305

[6] Fuster, J.M. (1980) The prefrontal cortex Anatomy, Psychology and neuropsychology of the frontal lobe. Raven Press. New York.

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