Funciones ejecutivas - Mapa Mental

Funciones ejecutivas

Que son las funciones ejecutivas

Las funciones ejecutivas (FE) son habilidades cognitivas autodirigidas internamente al servicio de una meta. Influyen en nuestras conductas mediante la autorregulación, en la actividad cognitiva y en la emocional. La región del cerebro implicada en estos procesos se localiza en el lóbulo prefrontal.

Se entiende que los lóbulos prefrontales cumplen una función central en la organización de la cognición o “metacognición”. O simplemente, en la organización de la actividad dirigida y consciente (Luria, 1963, 1973, 1974).

Su papel básica en la planeación, organización y control del lenguaje, la memoria, la percepción, y demás formas de actividad cognoscitiva (Benson, 1993)

Estructuras cerebrales
de las funciones ejecutivas

Principales areas del lobulo frontal

Corteza motora

La corteza motora es la parte del lóbulo frontal involucrada en los procesos de planificación, ejecución y control de los movimientos voluntarios. Puede entenderse que es en esta parte del cerebro donde la información sobre el entorno y sobre la propia información que se procesa en el cerebro se convierte en acción, es decir, en señales eléctricas destinadas a activar músculos del cuerpo.

Corteza motora primaria (M1)

Es en esta zona donde se originan gran parte de los impulsos nerviosos que bajarán por la espina dorsal para activar músculos concretos.

Corteza pre-motora (APM)

La corteza pre-motora es la parte del lóbulo frontal encargada de hacer que el aprendizaje de experiencias pasadas influya sobre la técnica de movimiento. Por eso, tiene un papel muy importante en los movimientos que realizamos constantemente y de los cuales somos "expertos", como los que están asociados con el control postural y los movimientos proximales (es decir, los que se realizan con partes del tronco o zonas muy cercanas a él). Trabaja recibiendo información de los ganglios basales y el tálamo, especialmente.

Área motora suplementaria (AMS)

Está involucrada en la realización de movimientos muy precisos, como los que requieren de la utilización de los dedos de las manos de forma coordinada.

Corteza prefrontal

Muchas de las características y rasgos que atribuimos en exclusiva a nuestra especie tienen su base neural en esta región del lóbulo frontal: la capacidad para reprimir impulsos y para pensar en ideas abstractas, la imaginación de las posibles situaciones futuras a partir de lo que hemos visto en el pasado y la interiorización de las normas sociales. En realidad, algunas facultades y funciones cognitivas que normalmente se atribuyen a los lóbulos frontales en general, existen, concretamente, gracias a la corteza prefrontal, que es la región de la corteza que ha evolucionado más recientemente.

Área de Broca

Esta zona está involucrada en la realización de movimientos concretos para articular el habla. Por lo tanto, desde aquí se emiten señales que irán a parar a la lengua, la laringe y la boca.

Conexiones del lobulo frontal

Corteza precentral

Está compuesta por la corteza motora primaria (área 4 de Brodmann), la corteza premotora y la motora suplementaria (área 6 de brodmann). Esta zona es básicamente motora y controla los movimientos fásicos del cuerpo (programación e iniciación del movimiento), así como los movimientos necesarios para producir el lenguaje y la postura y la orientación corporal.

Corteza prefrontal

Es la zona de asociación, se compone de corteza dorsolateral, ventrolateral y orbitofrontal, y sus funciones están relacionadas con el sistema ejecutivo, como el control y manejo de las funciones ejecutivas.

Conexiones del lóbulo frontal

El lóbulo frontal, y en especial la corteza prefrontal, es el área cortical más ampliamente conectada con el resto del cerebro. Las conexiones principales son las siguientes:

La corteza prefrontal dorsolateral

Participa en la selección de la estrategia más adecuada para poner en marcha el movimiento, en función de la experiencia, y en la toma de la decisión de iniciarlo.

Conexiones frontales córtico-corticales

Recibe y envía información al resto de lóbulos. Las más importantes son las conexiones frontotemporales, que están relacionadas con la actividad audioverbal y las frontoparietales, relacionadas con el control y regulación de la sensibilidad cutaneo-cinestésica y el dolor.

Conexiones frontales córtico-subcorticales.

Conexiones fronto-talámicas

Núcleos talámicos centrolaterales que conectan con el córtex precentral.

Núcleo talámico dorsomedial que conecta con la corteza prefrontal, relacionada de alguna forma con la memoria.

Núcleo talámico ventral anterior que conecta con el córtex frontal límbico (área cingulada).

Circuitos fronto-basales

En estos circuitos se conectan algunas secciones del lóbulo frontal con el estriado, el globo pálido y el tálamo:

Circuito prefrontal dorsolateral, relacionado con las funciones ejecutivas.

Circuito prefrontal cingulado, relacionado con las respuestas emocionales.

Circuito oculomotor, relacionado con la asociación entre nuestros movimientos y la posición de los objetos identificada a través de la vista.

Circuito motor, relacionado con el control de los movimientos.

Conexiones fronto-límbicas

Facilitan la regulación emocional y afectiva a través de secreciones neuroendocrinas y neuroquímicas.

Se podría decir que el lóbulo frontal recibe inputs de las zonas encargadas del procesamiento sensorial de la información y envía outputs a las zonas encargadas de dar una respuesta, sobre todo motoras.

Funcionamiento cerebral

Las funciones cognitivas son los procesos mentales que nos permiten recibir, seleccionar, almacenar, transformar, elaborar y recuperar la información del ambiente. Esto nos permite entender y relacionarnos con el mundo que nos rodea.

Podríamos decir que la función del cerebro, como parte del Sistema Nervioso Central (SNC), es la de regular la mayoría de funciones del cuerpo y la mente. Esto incluye desde funciones vitales como respirar o el ritmo cardíaco, pasando por funciones más básicas como el dormir, tener hambre o el instinto sexual, hasta las funciones superiores como pensar, recordar o hablar.

Funcionamiento

LA ATENCIÓN

ATENCIÓN FOCALIZADA: Es el estar alerta. La capacidad para responder a un estímulo.

ATENCIÓN SOSTENIDA: Es la capacidad de mantener la atención durante un periodo de tiempo de al menos 3 min. Es lo que llamamos más comúnmente como “concentración”. Cuando leemos un libro estamos concentrados.

ATENCIÓN SELECTIVA: Es la capacidad que nos permite mantener la atención en una tarea inhibiendo las distracciones del entorno, como los ruidos de fondo. Siguiendo con el ejemplo anterior, la atención selectiva nos permite leer el libro aunque estés oyendo música o empiece a centrifugar la lavadora.

ATENCIÓN ALTERNANTE: Es la flexibilidad mental que nos permite cambiar nuestro foco de atención de una tarea a otra de manera fluida. Por ejemplo, cuando estamos leyendo y suena una canción que nos encanta, puede que dejemos de leer y que por un momento nos pongamos a cantar o escuchar esa canción, pero rápidamente podremos volver a la lectura por donde lo habíamos dejado.

ATENCIÓN DIVIDIDA: Es la capacidad de responder a más de una tarea al mismo tiempo, es decir, atender dos cosas a la vez. Por ejemplo, cuando hablamos con un amigo en un bar mientras escribimos un whatsapp a otro, o cuando hablamos por teléfono (vemos la tele, escuchamos música…) mientras cocinamos

No existe una sola estructura anatómica que se encargue de la atención, sino que son varios los circuitos que están implicados en estos procesos. Según el modelo de Posner y Petersen (Posner & Petersen, 1990), se diferencian tres sistemas atencionales:

Sistema reticular o de arousal: Es el estado o nivel base de conciencia que optimiza el procesamiento de los estímulos sensoriales que llegan al córtex cerebral. Está formado por el sistema reticular, el tálamo, el sistema límbico, los ganglios basales y el córtex frontal.

Sistema atencional posterior: Es el que permite la orientación y localización de estímulos, sobretodo visuales. Está implicado en la percepción, en la atención visoespacial, el procesamiento de nueva información… Las principales estructuras relacionadas están en el córtex parietal posterior, el pulvinar lateral, el hipocampo y el cingulado anterior.

Sistema atencional anterior: Es el que permite dirigir la atención a la acción. Regula y controla las áreas que posibilitan tareas cognitivas complejas. Forman parte de este sistema el cingulado anterior, el córtex prefrontal dorsolateral, el orbitofrontal, el neoestriado, el área motora suplementaria y el área tegmental ventral.

Funciones visoperceptiva y espaciales

Las funciones visoespaciales son utilizadas para analizar, comprender y manejar el espacio en que vivimos (ya sea en dos o tres dimensiones). Estas funciones incluyen procesos como la navegación mental, la percepción de distancia y profundidad, la construcción visoespacial, rotación mental. Tareas como leer un mapa u orientarnos por la ciudad, pero también otras cosas como adivinar a qué distancia está el coche para decidir si cruzar o no en rojo, y caminar sin golpearnos con las cosas que están en nuestro caminar.

Si para el lenguaje el hemisferio dominante era el izquierdo, para las funciones que implican la percepción el hemisferio dominante es el derecho. El análisis espacial, el reconocimiento de caras, mapas u objetos, el procesamiento musical, las sensaciones somestésicas, la mímica y gestualidad facial, y las actividades motoras que no requieran control verbal están regulados predominantemente por los lóbulos occipitales y parietales del hemisferio derecho y sus conexiones con el resto del cerebro.

La memoria

Memoria a corto plazo:

- Memoria inmediata

- Memoria Operativa o de Trabajo: Sistema de almacenamiento pasivo a corto plazo que nos permite trabajar con la información. Por ejemplo, cuando intentamos recordar un número de teléfono antes de apuntarlo en un papel.

Memoria a Largo Plazo

Memoria declarativa (explicita): Hace referencia a los recuerdos que se pueden evocar de forma consciente

- Episódica: es la memoria autobiográfica, la que nos permite recordar cosas de nuestro pasado. Por ejemplo, ¿dónde fuimos de vacaciones el año pasado?¿cuando acabé de estudiar?¿cuando me casé?

- Semántica: Esta memoria hace referencia a lo que hemos aprendido y nuestro conocimiento general del mundo ¿cuál es la capital de Francia? ¿Qué es una raíz cuadrada?

Memoria No declarativa o implícita.

Memoria No declarativa o implícita: Hace referencia a los recuerdos inconscientes, y también algunas habilidades o destrezas como por ejemplo montar en bici o patinar. Intervienen estructuras del neocórtex, estriado, amígdala (cuando intervienen emociones) y cerebelo, y las vías reflejas.

Lenguaje

ÁREA DE EXPRESIÓN DEL LENGUAJE: Incluye diferentes áreas del córtex cerebral

- Área pre-frontal: involucrado en los procesos motivacionales del lenguaje. Es donde se inicia la comunicación, tanto verbal como escrita (relacionado con las funciones ejecutivas)

- Área de Broca: situada en el lóbulo frontal izquierdo, está relacionada con la producción del habla y procesamiento del lenguaje hablado.

- Corteza motora primaria: Inicia los movimientos bucofonatorias para pronunciar las palabras y los movimientos que guían la escritura.

Lóbulo Occipital: Permite la identificación de imágenes lingüísticas.

- Lóbulo parietal: encargada de integrar los estímulos visuales y auditivos.

Lóbulo Occipital: Permite la identificación de imágenes lingüísticas.

- Lóbulo temporal izquierdo: Encargada de los procesos de síntesis de los sonidos del habla y de la comprensión. Está integrada por: El Área de Helsch (área auditiva primaria. Recibe los sonidos para codificarlos en el área multimodal) y el Área de Wernicke (está relacionada con la comprensión del lenguaje. Dota de significado a esos sonidos percibidos.)

- Lóbulo parietal: encargada de integrar los estímulos visuales y auditivos.

Modelos teóricos de las funciones ejecutivas.

Modelos

Se hizo una revisión bibliográfica del concepto de FE y se identificaron diversos modelos que explicaban su definición y cuales eran aquellas funciones que la componían. Dichos modelos estudiaron poblaciones clínicas, se encontró aquellos que aplicaron técnicas de neuroimagen o técnicas estadísticas (Gonzáles, 2015), y aquellos que se interesaron por su estudio en diversas etapas del desarrollo (Roselli, Jurado y Matute, 2008; Gonzáles, 2015) con el fin de comprender y sustentar su entendimiento y, además, permitirán conocer los distintos componentes de las FE

Modelo de procesamiento de la información: Norman y Shallice en el año 1986 (citados en Miller & Cummings, 2007), luego de estudiar una muestra de pacientes con lesiones frontales y una población normal, hicieron la propuesta del Sistema Atencional Supervisor representado en la corteza prefrontal (CPF), en la que señalan que el comportamiento humano se mediatiza por ciertos esquemas mentales que especifican la interpretación de las entradas o inputs externos y la subsiguiente acción o respuesta (Flores & Ostrosky, 2012).

Modelo de control atencional: Los autores de este modelo fueron Stuss y colaboradores (citados en Tirapu et al., 2011), quienes propusieron siete funciones atencionales que tenía su respectiva correlación anatómica: Mantenimiento(frontal derecho), supresión (prefrontal dorsolateral), alternancia (prefrontal dorsolateral y frontal medial), preparación (prefrontal dorsolateral), atención dividida (cingulado y orbitofrontal), concentración (ci ng ulado) y programación(prefrontal dorsolateral)

Modelos de constructo único: Hipótesis de la información contextual: Jonathan Cohen y sus colaboradores en la época de los noventa, propusieron esta teoría al entender que el contexto es un componente importante para entender las alteraciones ejecutivas observadas en sujetos con esquizofrenia.

Modelos de secuenciación temporal:* Teoría representacional: Sugiere que la CPF tiene como función principal el manipular la información que se encuentra almacenada en otras regiones corticales y también de aquella disponible en estructuras subcorticales.

Modelos jerárquicos – funcionales de la CPF:

* Modelo del eje rostrocaudal de la CPF: Kalina Christoff y colaboradores, platearon que la CPF se encuentra estructurada funcionalmente de manera jerárquica, para lo cual parten de la hipótesis de que los procesos de razonamiento se basan en la manipulación de información en diversos niveles de complejidad (Tirapu et al., 2011).

* Modelo de la puerta de entrada (Gateway hypothesis): For mulada por Paul Burges (citado por Tirapu et al., 2008B) para indicar que el polo frontal es la estructura clave en la cognición, la misma que se orienta hacía estímulos ambientales o externos al cuerpo, para generar planes y mantenerlos a través de la reflexión (Tirapu et al., 2011).

* Modelo funcional en cascada de la CPF: Etienne Koechlin (citado por Tirapu et al., 2011), postuló dicha hipótesis para explicar la manera por la cual la CPF mantiene a las funciones complejas de manera diferenciada, para ello se basó en dos ejes: Anterior – posterior y medial – lateral.-

Modelos integradores “emoción – cognición”:

* Marcador somático: Fue postulada por Damasio (citado por Bruna, Roig, Puyuelo, Junqué y Ruano, 2011), luego de hacer algunas observaciones en pacientes con lesiones frontales con el fin de tratar de explicar cuáles eran las zonas de la CPF implicadas en los procesos de razonamiento y toma de decisiones.

Modelos que emplearon técnicas estadísticas: Se hará referencia a aquellas teorías que usaron el análisis factorial para explicar los componentes de las FE

Modelo conceptual: Julio Flores y colaboradores plantean dicho modelo, el mismo que se divide en cuatro niveles jerárquicos. En el menor nivel, se logran encontrar las funciones frontales básicas (control inhibitorio, control motor, detección de selecciones de riesgo); en el segundo nivel se encuentra el sistema de memoria; en tanto que en el tercer nivel se encuentran las funciones ejecutivas (planeación, fluidez, productividad, secuenciación, flexibilidad mental, eficiencia, generación de hipótesis de clasificación, entre otras); mientras que en el nivel más complejo se hallan las metafunciones (metacognicicón, abstracción y comprensión del sentido figurado) (Flores & Ostrosky, 2012).

Modelos basados en diferentes etapas del desarrollo.

En el 2002 Anderson (citado en Gonzáles, 2015), evaluó en diferentes etapas del desarrollo (infancia tardía y adolescencia), el control atencional, la flexibilidad cognitiva y el establecimiento de metas. Sus hallazgos, permitieron encontrar patrones diferentes entre los 7 y 17 años.

De Luca, Wood, Anderson, Buchanan, Proffitt, Mahony y Pantelis, en el 2003 en una muestra de diferentes etapas del desarrollo (infancia tardía hasta la vejez), usando la Batería Automatizada de Prueba Neuropsicológica de Cambridge (CANTAB) evaluaron la flexibilidad mental y la planeación.

Funciones

Planificación.

Es la capacidad de establecer objetivos, generar secuencias de acciones para conseguirlos y poder elegir entre los diferentes planes generados cuál es el más adecuado gracias a la anticipación de consecuencias.

Toma de decisiones.

Capacidad de escoger una opción entre varias que pueden presentarse a la vez.

Establecimiento de metas.

Muy relacionada con la motivación, permite elaborar una estrategia sobre cómo invertir energías o recursos y hacia dónde dirigir la conducta.

Organización.

Capacidad de reunir, estructurar y secuenciar a información de manera eficiente.

Inicio y finalización de tareas.

La decisión de cuándo comenzar y cuándo ha de terminar una tarea requiere de pensamientos elaborados en los que se contemplan varios aspectos a la vez. En el caso de la finalización de tareas parece más comprensible la carga cognitiva implicada en el momento de la decisión si pensamos en que una tarea puede finalizarse por haber logrado el objetivo propuesto o al comprender que ese objetivo no es factible.

Flexibilidad cognitiva.

Capacidad mental para cambiar de pensamiento alrededor de dos o más conceptos diferentes y para adaptarse a cambios en el entorno. Implica pensar en varios conceptos simultáneamente y se manifiesta por la capacidad de cambiar la conducta o el modo de pensar con un fin adaptativo y por la capacidad de modificar acciones que están ya en marcha.

Monitorización.

Capacidad de mantener la atención sobre una tarea contemplando qué se está haciendo y cómo se está realizando, de manera que se pueda corregir lo que sea necesario en caso de problemas o imprevistos. Función ejecutiva relacionada con la flexibilidad cognitiva.

Anticipación.

Permite prever los resultados más probables y las consecuencias derivadas de acciones sin necesidad de llevar estas acciones a cabo.

Inhibición de la respuesta.

Se puede decir que es el freno voluntario de un comportamiento espontáneo que hubiera sido motivado por un estímulo. Existen la inhibición conductual, relacionada con el control motor, y la inhibición cognitiva, que repercute en otras funciones ejecutivas.

Memoria de trabajo verbal y no verbal.

Memoria de trabajo es la capacidad de almacenar de manera temporal datos y de procesarlos. Es el equivalente a la memoria RAM de un ordenador.

Cambio (shifting).

Habilidad para cambiar constantemente la atención a diferentes aspectos o propiedades de un estímulo.

Actualización (updating).

Esencial en la memoria de trabajo, consiste en la sustitución de los contenidos mantenidos en memoria.

Fluidez.

Está relacionada con la generación de nueva información a partir del conocimiento previo para resolver determinados problemas.

Referencias imagenes

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