1. DESARROLLO DE LAS F.E. EN LA INFANCIA: El desarrollo neurológico más importante a nivel de procesos cognitivos ocurre desde el nacimiento hasta aproximadamente los 20 o 21 años, momento en el cual se perfecciona su desarrollo o se “estanca”, en función del tipo de vida que realice la persona (trabajo, ocio, formación…). Pero este desarrollo no se produce de una manera constante, aunque sí gradual, ocurriendo a lo largo de cada etapa evolutiva una serie de momentos o hitos que marcan un antes y un después en lo que a funcionamiento cognitivo se refiere, y por tanto en cuanto a las capacidades de la persona. Sobre las funciones ejecutivas y el desarrollo cabe decir que, si bien muchos autores dicen que no se pueden medir hasta la adolescencia, hay evidencias científicas que dejan patente que su desarrollo se inicia a los pocos meses de nacer. Para unos se trata del desarrollo de las bases para las F.E. y para otros se trata del desarrollo propiamente de las F.E. A. Capilla et al dicen que para el desarrollo de las F.E. es necesario partir de dos aspectos básicos: * Mantenimiento activo de la información (memoria de trabajo) * Inhibición. Así, el desarrollo de las F.E. depende de la maduración de la corteza prefrontal más la madurez e integridad de regiones corticales y subcorticales así como la eficiente interacción entre éstas y la corteza prefrontal. En este desarrollo distinguen dos tipos de procesos: ♦ Procesos progresivos: proliferación celular, arborización dendrítica y mielinización. ♦ Procesos regresivos: muerte neuronal (aptosis), regresión de espinas dendríticas, regresión de sinapsis y poda sináptica (pruning). Dentro de estos procesos hay dos que tienen especial relevancia: Mielinización: proceso en el cual maduran antes las áreas de proyección que las de asociación, de manera que las últimas áreas en mielinizar son el lóbulo frontal, parietal y occipital. Esto ocurre entre los 8 y los 12 meses. El aumento lineal de la sustancia blanca en áreas prefrontales se desarrolla entre Teresa Solís Bertrán de Lis

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los 4 y los 13 años y las de las áreas temporales y parietales no acaba hasta la edad adulta. Poda sináptica: Según Sowell et al, en la capa III de la corteza prefrontal el proceso de poda es continuo entre los 5 y 16 años. Este cambio de sustancia gris está relacionado con la disminución de la densidad sináptica. A partir de la adolescencia la sustancia gris prefrontal empieza a disminuir y lo mismo ocurre en algunas zonas de la corteza parietal. Tras la adolescencia se estabilizan los cambios en la zona parietal pero continúan en el giro frontal superior. 1.1.

Primera infancia (0-2):

A partir del tercer mes de vida el bebé comienza a mantener pequeños periodos de atención centrados en un foco, normalmente la cara de la madre, y poco a poco irá aumentando estos periodos a la vez que irán controlando los movimientos oculares. A partir de este momento el uso de la atención es más flexible y está influenciado directamente por la experiencia acumulada. Ahora el bebé tiene la capacidad para ir reteniendo acontecimientos en la memoria explícita por cortos periodos de tiempo gracias a la maduración del hipocampo y la corteza parahipocampal. Así, a partir del 9º mes los bebés empiezan a imitar conductas que ha realizado un adulto basándose en experiencias básicas del pasado reciente. Desde el sexto mes el circuito de orientación y atencional posterior comienza a ser funcional: corteza parietal posterior, colículo superior (responsable de la atención alternante visual) y núcleo pulvinar del tálamo. A partir de entonces es capaz de seguir la mirada de un adulto aunque no siempre atienda al objeto de atención del adulto. Esta capacidad se adquiere hacia los 12 meses y es un proceso clave y fundamental para el desarrollo del lenguaje. Desde los doce meses se empiezan a dar una serie de cambios en el cortex prefrontal que van a suponer el desarrollo de las bases de las funciones ejecutivas. Uno de estos cambios es la permanencia del objeto, que se refiere a la capacidad para crear una representación mental del mundo que rodea al bebé y mantener la información activa. Se cree que la función subyacente a esta

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habilidad

es lo

que llamamos memoria

operativa, que ya

veremos

posteriormente que es clave para el buen funcionamiento de las funciones ejecutivas. Esta función se valora mediante tareas A no B que utilizaba Piaget que implica que el niño tenga que mantener la información activa durante unos segundos además de inhibir la tendencia de respuesta dominante que le llevaría a señalar la posición en la que se encontraba el objeto en el ensayo previo. Cuando esto ocurre, el niño crea una imagen mental y mantiene la información en la memoria de trabajo. Este momento es un inicio rudimentario de lo que posteriormente van a ser procesos como la planificación, consecución de metas, manipulación o monitorización. Según Piaget estaríamos hablando el subestadio IV del periodo sensoriomotor en el que se desarrolla la capacidad para coordinar medios y fines. Estas tareas de memoria de trabajo espacial implican el funcionamiento de la red fronto-parietal. 1.2.

Periodo preescolar (2-6):

El periodo preescolar es el que Piaget denominó etapa preopreacional y da lugar al comienzo de nuevas formas de pensamiento (utilización de símbolos, comprensión de relaciones causales, comprensión del concepto de número…) gracias a que a nivel neurológico se producen una serie de cambios: ♦ Aumento de la tasa metabólica cerebral en la corteza prefrontal siendo ésta hasta 2,5 veces superior a la adulta entre los 3 y 4 años. ♦ Entre los 4 y 5 años hay un incremento brusco en la coherencia de las oscilaciones cerebrales en el polo frontal del hemisferio derecho que solo se observa en esta etapa evolutiva. ♦

Se produce la mielinización del cuerpo calloso que permite la comunicación interhemisférica. Entre los 3 y 6 años tiene lugar la maduración de la rodilla del cuerpo calloso, responsable de conectar regiones sensoriales y motores de ambos hemisferios. Seguido se produce la mielinización del esplenio, que permite la conexión entre áreas de asociación posteriores.

En esta etapa la percepción visual no tiene avances significativos pero sí la percepción táctil gracias a la cual nos niños van adquiriendo las gnosis

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digitales. En lo que a atención se refiere, es destacable que entre los 2 y los cuatro años se observa que va aumentando la capacidad para mantener la atención y que a partir de esta edad aparece un punto de inflexión produciéndose una mejora significativa en la ejecución de tareas atencionales. La atención entra en coordinación con otros procesos cognitivos como la memoria, motivación, autocontrol capacidad para adaptarse a las demandas internas y externas, por lo que se convierte en un aspecto clave para el aprendizaje. A los cuatro años, los niños ya pueden planificar a la hora de realizar una tarea simple, y son conscientes de las condiciones óptimas necesarias para atender y recordar la información, es decir, mantenerla activa en la memoria operativa e inhibir las respuestas habituales. Así mismo, a los 3 años ya hay importantes mejorías en tareas del paradigma “cambio de tarea” (task-switching) que requiere el desarrollo de la corteza prefrontal dorsolateral y que se pueden valorar con la tarea de día y noche de Gerstadt, el test de zapping de Luria, tarea de clasificación de tarjetas de Zelazo, tarea de apariencia- realidad o las tareas de teoría de la mente y falsa creencia. A los 4 – 5 años hay un significativo avance en la teoría de la mente así como la maduración de la sustancia blanca frontal del hemisferio derecho. Se pasa entonces de lo que Piaget llamaba el periodo preopreacional al operacional siendo los niños capaces de realizar la tarea de conservación del líquido. Por último, cabe destacar que hay una mejoría importantísima a nivel de lenguaje en esta etapa pasando los niños a utilizar reglas gramaticales, categorías, distintos tiempos verbales, pronombres personales, demostrativos y posesivos… empiezan a dominar la pragmática, son capaces de respetar turnos, ajustar el habla en función de las expectativas sociales… Como conclusión de toda esta etapa podríamos decir que se inicia la maduración de la corteza prefrontal y las conexiones con el lóbulo temporal medial haciendo posible que realicen operaciones mentales con los contenidos de la memoria y usen estrategias de codificación y recuperación de la

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información. Gracias a la maduración de la corteza frontal aparece la teoría de la mente, el control motor y la regulación emocional. 1.3.

Periodo escolar (6-12):

Entre los 7 -9 años se produce un incremento notable de actividad en las regiones frontales y en la integración de las conexiones de larga distancia en el hemisferio derecho. Además, la tasa metabólica continua siendo más alta que la adulta hasta los 9 años que va rebajando poco a poco hasta que a los 16 alcanza niveles adultos. En este periodo, el niño es capaz de ocuparse de información de diversas áreas del cerebro al mismo tiempo gracias a un aumento de la mielinización y la producción de neurotransmisores. Además, empiezan a ser capaces de automatizar procesos que se repiten con frecuencia permitiendo que el cerebro ahorre energías para dedicarse a procesos más complejos que les lleguen a permitir hacer dos cosas a la vez. A nivel de percepción podemos decir que hay una importante mejoría en lo que respecta a las habilidades visuoespaciales y visuomotoras que permiten a los niños procesar los detalles de forma aislada e integrar las partes en un todo (procesamiento gestaltico). Así mismo mejoran las gnosis digitales. Entre los 7 y 9 años se produce una mejoría respecto a la atención sostenida y a los 12 años se puede decir que la capacidad de atención selectiva ya alcanza la madurez de un adulto y, aunque aparentemente pueda parecer que no se ha alcanzado, algunos estudios demuestran que si hay dificultades en la ejecución de tareas de atención selectiva pueden deberse a la falta de maduración del circuito frontoestrial que es uno de los responsables del control inhibitorio y que no terminará de madurar hasta más adelante. A partir de los 7 años los niños van siendo capaces de dominar estrategias

de memoria produciéndose una mejora notable de la memoria

operativa, que parece estar relacionado con un notable desarrollo de la sustancia gris de las regiones parietales y frontales así como de sus conexiones. Parece que cada vez hay más evidencia a favor de la implicación de la red frontoparietal en la memoria de trabajo facilitando que el niño realice con soltura tareas ejecutivas de orden superior. Según parece, este momento es

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clave para dar el salto al último estadio de desarrollo cognitivo por el que se adquiere la capacidad de realizar abstracciones e incorporar al pensamiento los principios de la lógica formal. Algunos estudios sobre la memoria de trabajo en niños se ha encontrado que el patrón de funcionamiento cerebral es más difuso que en los adultos, probablemente reflejo de una organización cortical inmadura en la que aún no se ha completado el proceso de poda sináptica de las conexiones menos funcionales. Según Luciana y Nelson el correcto uso de la memoria de trabajo implica necesariamente interacciones entre la corteza preforntal y varias regiones corticales y subcorticales, como las parietales y temporales de asociación, el tálamo y los ganglios basales. De esta manera, en el desarrollo de la memoria de trabajo intervendrían tres procesos: a) Maduración estructural de regiones cerebrales específicas. b) Refinamiento de los circuitos locales dentro de esas regiones. c) Formación de redes neurales extensas, de larga escala que integrarían las interacciones entre distintos circuitos locales. Entre los 6 y 10 años, gracias al cambio del pensamiento preoperacional al operacional, se produce una mejoría gradual en la capacidad para resolver problemas y comprobar hipótesis. De la misma manera, progresivamente se van adquiriendo la capacidad de inhibición o modulación de respuesta y comienzan los procesos metacognitivos (8-9 años). En lo que respecta al lenguaje, en este periodo los niños toman conciencia de que el contenido superficial del habla se puede modificar debido a los matices del lenguaje, el tono, la elección de las palabras y el contexto, lo que facilita la comunicación en contextos desconocidos. Además, mejora el entendimiento y uso de la sintaxis, aumenta el vocabulario e incluso son capaces de captar el significado de las palabras basándose en la definición. Pero es importante resaltar que es en esta etapa en la que los niños comienzan a adquirir la lectoescritura, es decir, empiezan a comprender que un objeto se puede representar por medio de sonidos y que éstos se pueden reflejar en un papel a través de símbolos. En un estudio llevado a cabo por Turkeltaub et al se vio que el proceso de aprender a leer supone un cambio de la actividad del hemisferio derecho al izquierdo, en particular, de las regiones del hemisferio

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izquierdo próximas a la circunvolución angular y el plano temporal del lóbulo temporal. Finalmente, con respecto al plano emocional y social cabe decir que gracias al desarrollo de las F.E. los niños comienzan a anticipar las consecuencias de su comportamiento y el de los demás, por lo que aumenta el control emocional y aprenden a autorregularse. El desarrollo de la teoría de la mente da paso a otro hito importantísimo en el desarrollo de la personalidad de los niños, la aparición del autoconcepto (hacia los 8 años). Todas estas habilidades adquiridas permiten comprender el significado de las normas generales y el respeto al grupo para mantener un buen funcionamiento del mismo, por ello suelen empezar a surgir los sentimientos de justicia y honestidad. 1.4.

Adolescencia (12- 20):

En este periodo finaliza la poda sináptica del giro frontal medio y el desarrollo de la sustancia blanca del lóbulo frontal. La tasa metabólica va disminuyendo hasta alcanzar los 16- 18 años y, según Piaget, el desarrollo cognitivo se estanca. Para Piaget y otros autores lo que diferencia a los adultos de los adolescentes es el desarrollo personal y la madurez en el ámbito emocional, social y moral. Sin embargo, Fischer

prolonga su modelo de

desarrollo cognitivo diciendo que hay una última fase, llamada el ciclo de las abstracciones, que finaliza su desarrollo con 25 años. A nivel perceptivo ya son capaces de reconocer imágenes degradadas, dominan tareas relacionadas con la percepción de formas complejas e integración de contornos. Entre los 11 y 13 años se produce un desarrollo de las áreas parietales involucradas en la orientación espacial y más tarde las regiones prefrontales involucradas en la integración de la información sensorial. A nivel atencional se produce una importante mejoría de los procesos atencionales llegando al final de la adolescencia a niveles de ejecución parecidos a los adultos. Y en lo que respecta a memoria operativa se produce un perfeccionamiento de las estrategias de almacenamiento y recuerdo. Respecto a las F.E. cabe decir que van mejorando a lo largo de la adolescencia especialmente, la velocidad de procesamiento, uso de estrategias

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y control inhibitorio aunque todavía muestran dificultades para controlar sus impulsos. La resolución de problemas y comprobación de hipótesis, planificación estratégica y fluidez verbal y no verbal no llegan a ser equiparables a las de un adulto pero ya se acercan bastante más. Con respecto al lenguaje se desarrolla la capacidad de cambiar de código en función del contexto, se mejora la pragmática, semántica y gramática, aumenta el vocabulario, descubren los mensajes implícitos y comienzan a usar la ironía. Su escritura toma un estilo más personal. Como conclusión de este periodo podemos decir que la corteza prefrontal y el sistema límbico, el hipocampo, la amígdala, el núcleo accumbens, las cortezas prefrontal, frontal y orbitofrontal y el hipotálamo experimentan importantes cambios. Parece que las reorganizaciones sinápticas y el aumento de mielina en las áreas de la corteza frontal entre la mitad y el final de la adolescencia pueden estar involucrados en las mejoras que se producen en las F.E., principalmente la inhibición motora, la memoria de trabajo, la resolución de problemas y la toma de decisiones. Los cambios adaptativos ayudan a los adolescentes a la transición a la vida adulta, pero muestran un cambio con respecto a la sensibilidad de la recompensa y se hacen más susceptibles. Parece que este aspecto puede estar directamente relacionado con la reorganización sináptica en regiones estriatales, límbicos y frontales que no madurarán del todo hasta la edad adulta. 2. ALTERACIONES DE LAS F.E.: Las alteraciones en las FE se han venido considerando propias de un daño en el lóbulo frontal, especialmente las que se refieren al circuito frontal dorsolateral, usando el término “síndrome disejecutivo”. Las características de dicho síndrome son las siguientes: ♦ Marcada dificultad para centrarse en la tarea y finalizarla sin un control ambiental externo. ♦ Dificultad para establecer nuevos repertorios conductuales. ♦ Falta de habilidad para utilizar estrategias operativas. ♦ Limitación en la productividad y creatividad. ♦ Falta de flexibilidad cognitiva. ♦ Incapacidad para la abstracción de ideas. Teresa Solís Bertrán de Lis

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♦ Dificultad para anticipar las consecuencias de un acto, lo que provoca mayor impulsividad o incapacidad para posponer una respuesta. Este síndrome disejecutivo se manifiesta en numerosas patologías, tanto neurológicas como trastornos mentales, que se citan a continuación: •

Tumores cerebrales

•

Traumatismos craneoencefálicos

•

Accidentes cerebrovasculares

•

Enfermedad de Parkinson

•

Demencia frontal

•

Esclerosis múltiple

•

Agenesia del cuerpo calloso

•

Encefalitis herpética

•

Síndrome de Gilles de la Tourette

•

Esquizofrenia

•

Trastorno obsesivo compulsivo

•

Trastorno disocial de la personalidad

•

Autismo

•

Trastorno por déficit de atención…

En función del tipo de lesión que tengan se ha hecho una clasificación de conductas propias:

Localización de la lesión Lesión dorso-lateral

Manifestaciones Dificultades para planificar, seleccionar metas y supervisar la conducta. (Síndrome disejecutivo)

Lesión orbito-frontal

Deshinibición

Lesión medial

Síndrome apático, perfil autómata, dificultad en la fluidez verbal, especialmente a nivel fonológico.

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Pero si atendemos a las funciones ejecutivas podemos hacer otra relación entre el daño y sus manifestaciones:

Función ejecutiva

Localización del daño

Manifestaciones

Iniciativa y drive

Daño medial frontal y

Apatía

cíngulo anterior

Dificultad para iniciar una conducta voluntaria: no inicia conversaciones, afecto plano, expresión limitada.

Inhibición de respuestas Corteza orbito-frontal

Dificultad en la inhibición de respuestas automáticas, poca flexibilidad cognitiva, respuestas impulsivas, perseveración.

Mantenimiento de la

Dificultades para

conducta

mantener la atención en la tarea y su ejecución hasta conseguir la meta. Dificultades en memoria operativa e inhibición.

Organización de la

Falta de control en la

acción y pensamiento.

organización y secuenciación de información, dificultad para eliminar de la memoria operativa estímulos o información no relevante, dificultad en la identificación de metas y la gestión del

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tiempo. Pensamiento generativo Lesiones parasagitales frontales

Dificultad en la creatividad, fluidez y flexibilidad, no generación de alternativas para solucionar problemas, conducta rígida, pensamiento estrecho, dificultades para empatizar con el otro.

Conciencia del daño

Sistemas frontales y

No supervisa ni

parietales.

modifica la conducta, alteración en el insight para las acciones propias y sentimientos, no incorporación del feedback externo, no detecta errores, no tiene motivación para el cambio.

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