13. Funciones ejecutivas

Introducción: ¿Qué son las funciones ejecutivas?

Las conductas automáticas surgen como respuesta a determinadas situaciones dadas y a cambios estimulares del entorno para los que tenemos una respuesta pre-establecida. Estas conductas que pueden ser también muy complejas, vienen guiadas y controladas por la estimulación externa o por secuencias de acción previamente aprendidas. Por otro lado, la conducta ejecutiva (y los comportamientos controlados) pueden ser iniciados y controlados independientemente de la estimulación externa, y mantienen la capacidad para adaptarse de forma flexible a las necesidades de una situación novedosa. Pero la situación es más compleja y la mera distinción entre estos procesos no logra explicar la complejidad de dichos mecanismos de control ejecutivo.

Luria fue el primer autor que conceptualizo la conducta disejecutiva como una serie de trastornos en la iniciativa, la motivación, la formulación de metas y planes de acción y el autocontrol de la conducta asociado a lesiones prefrontales. Lezak fue quien utilizo por primera vez el término Funciones Ejecutivas  (FE) y las define como capacidades para llevar a cabo una conducta eficaz, creativa y socialmente aceptada.

Rabbit: Las funciones ejecutivas son necesarias o participan en: situaciones novedosas que requieren la formulación de metas; iniciar nuevas secuencias de acción, e interrumpir otras para iniciar la nueva; prevenir acciones que son inapropiadas en el contexto; búsqueda guiada de recuerdos en la memoria; realización de tareas de atención dividida; supervisan la conducta; implicar a la atención para que sea sostenida a largo plazo; formular metas; planificación de los procesos y las estrategias; ejecución de planes; Reconocimiento de logro/no logro.

No deben considerarse un proceso unitario o un constructo único, las funciones ejecutivas pueden considerarse un conjunto de módulos de procesamiento que trabajan en colaboración para dirigir la actividad cognitiva, e incluyen, algunas de las siguientes: Inhibición de reflejos y respuestas impulsivas; Flexibilidad de la conducta dirigida a metas; Interrupción de la actividades en curso en función de las necesidades; Control de la interferencia; Cambio de estrategias ante las nuevas demandas del entorno o  a la nueva información recibida; Supervisión de la conducta; Uso apropiado de la memoria operativa; Regulación de la conducta social; Ajuste y regulación del control emocional; Existencia de la Teoría de la mente; Motivación, impulso: apatía, inercia, indiferencia; Metacognición; Creatividad, etc.

Algunos autores han señalado que el término se ha convertido en una especie de paraguas conceptual, con un conjunto tan variado y amplio de capacidades cognitivas que han perdido toda operatividad. Si es cierto, sin embargo, que existe un cierto acuerdo en señalar que el término Funciones Ejecutivas hace referencia al control de la cognición y la regulación de la conducta.

El problema del homúnculo

Uno de los objetivos de las funciones ejecutivas es el control y regulación de la conducta, pero definir las Funciones Ejecutivas  en términos absolutos, como un sistema supervisor, superior, que dice cuál es la pauta de actuación final y la conducta correcta que ha de ser puesta en marcha, nos acerca al concepto de “homúnculo” (órgano rector de nuestra cognición). Sin embargo, esto es un error, ya que al asumir esta analogía se sugiere que las Funciones Ejecutivas  representan un proceso de control cognitivo único, y esto no es real. Es preferible entender las Funciones Ejecutivas  como una serie de mecanismos separados encargados de realizar parte de la “producción total”, aunque trabajando en colaboración con los otros.

Modelos teóricos

Modelo jerárquico de Stuss y Benson

La corteza prefrontal ejerce un control supramodal sobre el resto de procesos cognitivos localizados en regiones posteriores de la corteza. Este control lo ejercen las funciones ejecutivas que, a su vez, están organizadas de manera jerárquica, aunque siempre en interacción:

  1. Autoconciencia y autoanálisis: controla la propia actividad mental y emplea el conocimiento previo para resolver nuevos problemas y guiar la toma de decisiones.

  2. Control ejecutivo: sobre el resto de procesos cognitivos

  3. Incluye el impulso (drive), relacionado con la motivación y estado emocional, e implicado en la capacidad para iniciar y mantener una actividad; y la organización temporal.

Posteriormente señala que cada componente básico contiene subsistemas y un mecanismo de control con tres elementos básicos: entrada de información, un sistema comparador y un sistema de salida.

Sistema Atencionesl Supervisor de Norman y Shallice

Es un modelo de control atencional en el contexto de la acción. Señalan una distinción entre la atención dirigida a la acción que correspondería a las áreas frontales y la atención perceptiva, a las áreas posteriores de la corteza. Proponen un sistema estructurado. El modelo se compone principalmente de:

  1. Esquemas: organizados en función de secuencias de acción particulares que están a la espera de que se den las circunstancias necesarias y sean seleccionadas para actuar de forma automática. Son actividades rutinarias y automáticas producto del aprendizaje y la práctica, dirigidas a un fin. Un esquema puede incluir subesquemas inferiores (organización jerárquica).

  2. Dirimidor de conflictos: Se encarga de la elección del esquema si varios entran en competición. Selecciona aquel esquema que supera el umbral de activación. Debe ser rápido. No es un mecanismo aparte del sistema de esquemas, sino que es el resultado de las conexiones excitatorias e inhibitorias que los esquemas tienen entre sí. La interacción entre esquemas puede provocar tanto competición, como cooperación.

  3. Sistema atencional supervisor (SAS). Se encarga de las acciones no rutinarias. Es lento pero flexible, y tiene capacidad limitada. No selecciona directamente las respuestas sino que se limita a potenciar los esquemas relevantes. Su función es planificar e inspeccionar la ejecución de las tareas, lo que implica que tiene una representación general del medio y los objetivos finales.

En realidad, cualquier actividad automática o no, puede ponerse bajo control consciente y deliberado, pudiendo inhibir ciertas acciones y desarrollar otras. El modelo ofrece respuestas para tratar de comprender algunas de las alteraciones de la atención más habituales después de una lesión cerebral.

El Marcador Somático de Damasio

Trata de explicar el papel de las emociones en la toma de decisiones, su relación con las funciones ejecutivas y el papel de los lóbulos frontales. Existen pacientes que, pese a conservar su capacidad intelectual y responder adecuadamente en la evaluación de las Funciones Ejecutivas , sus dificultades en la vida cotidiana son evidentes, presentando graves dificultades en la toma de decisiones, en el dominio personal y social. Todos presentan lesiones en zonas ventromediales de la corteza prefrontal.

El marcador somático forzaría la atención hacia las consecuencias a las que puede conducir una acción determinada, funcionando como una señal de alarma automática básicamente emocional, que puede llevarnos a rechazar inmediatamente el curso de acción, guiándonos hacia otras alternativas. Los marcadores somáticos se cruzan con las funciones ejecutivas en las deliberaciones, ya que resultan fundamentales al resaltar una opciones sobre otras.

Modelo Integrador de Tirapu y colaboradores

Recoge las aportaciones de diferentes autores. Tiene una importante aplicación en el ámbito clínico. Plantea que el Sistema atencional supervisor (SAS) se activa ante una situación novedosa o que se sale de la rutina. En estos casos es necesario poner en marcha un mecanismo anticipatorio, selección de objetivos, planificación y supervisión de la conducta. En cada uno de estos puntos actuaría la memoria operativa y el Sistema atencional supervisor. Mediante este proceso de planificación en el tiempo, creamos posibilidades de acción para posteriormente tomar decisiones, que serían responsabilidad del marcador somático.

Modelo de Fuster

Basado en la neurobiología. Modelo jerárquico de redes corticales a gran escala, centrado en el funcionamiento de la corteza prefrontal. Las regiones prefrontales dorsolaterales representan el nivel más alto de la jerarquía de las “memorias ejecutivas”. Las funciones cognitivas emergen de la actividad de procesamiento de información en amplias redes distribuidas a lo largo de la corteza. Estas redes representan esquemas de acción pasados o planificados para el futuro. La ejecución de uno de estos planes supone también un proceso constante de actualización e integración temporal, ya que a su juicio, la función prefrontal más importante es la organización temporal de la conducta. Este modelo señala cuatro mecanismos fundamentales: atención selectiva, memoria operativa, set preparatorio y supervisión.

La corteza prefrontal facilita la activación de redes implicadas en la recepción de señales sensoriales y la ejecución de acciones motoras que son parte de la secuencia de la conducta. El papel de la memoria operativa asegura el mantenimiento de la atención a los estímulos. Además, el set preparatorio o atención motora, activa los patrones e acción que van a ser ejecutados. Cuando todos trabajan de forma simultánea, se asegura una correcta integración de los planes de acción a lo largo del tiempo.

Bases neuroanatómicas de las funciones ejecutivas: importancia de los lóbulos frontales

Los términos lóbulos frontales y funciones ejecutivas no son sinónimos. Aun así, existen numerosas evidencias a favor de la participación de los lóbulos frontales en las funciones ejecutivas. De estos trabajos se deduce que la corteza prefrontal desempeña el papel central de establecer fines y objetivos y de concebir los planes de acción necesarios para alcanzarlos. Selecciona las habilidades cognitivas necesarias para implementar los planes, coordina dichas habilidades y las aplica en el orden correcto. También es responsable de evaluar el éxito o el fracaso de nuestras acciones en relación con nuestras intenciones. Los lóbulos frontales permiten crear modelos neurales de cosas como prerrequisito para hacer que existan. Liberan al organismo de repertorios y reacciones fijas, que permite la representación mental de alternativas e imaginación.

Es posible dividir las cortezas prefrontales en tres regiones: corteza prefrontal dorsolateral, medial y orbital (o ventral). Es quizás la región del cerebro mejor conectada, estando directamente interconectada con cada unidad funcional bien diferenciada del cerebro. Sin embargo, el correcto funcionamiento de las funciones ejecutivas no depende exclusivamente de la corteza prefrontal, sino también de la madurez e integridad de otras regiones cerebrales (corticales y subcorticales) y su correcta interacción.

Notas acerca del desarrollo evolutivo de las funciones ejecutivas

Los dos procesos que se consideran más importantes para el proceso de maduración cerebral son la mielinización y la poda sináptica, sobre todo en el desarrollo de la corteza prefrontal (CP) y en los circuitos que las conectan. Tanto uno como otro se incrementan progresivamente, hasta un máximo en las cortezas prefrontales hacia la adolescencia, mostrando una relación con la evolución en la ejecución de tareas cognitivas de los 7 a los 16 años. Ambos procesos continúan en la edad adulta.

El proceso madurativo de las funciones ejecutivas sería el siguiente: 6 años: Planificación e inhibición simple; 10 años: Comprobación de hipótesis y control de impulsos; Adolescencia mayor de 12 años: Planificación compleja, comportamiento dirigido a una meta y Fluidez verbal. Aunque mayoritariamente se sugiere que la aparición de las funciones ejecutivas se da en torno a los seis años, sin embargo ya en los primeros meses de vida se han observado cambios en la actividad metabólica de las regiones frontales.

Alteraciones de las funciones ejecutivas

Las alteraciones de las funciones ejecutivas se han considerado prototípicas de la lesión frontal, pero más adecuado que denominarlas como “Síndrome frontal” sería utilizar el nombre de “Síndrome disejecutivo”, en cuanto a que muchos pacientes muestran muchas dificultades ejecutivas aun teniendo intactas las zonas frontales. Así el síndrome disejecutivo sería un conjunto de alteraciones cognitivo-conductuales que comprende los siguientes elementos:

  1. Dificultad para centrarse en una tarea y finalizarla sin un control ambiental externo;

  2. Presencia de un comportamiento rígido, perseverante, a veces con conductas estereotipadas;

  3. Dificultad para establecer nuevos repertorios conductuales, junto con una falta de capacidad para utilizar estrategias operativas;

  4. Limitaciones en la productividad y la creatividad con falta de flexibilidad cognitiva.

Según las tres regiones de la corteza prefrontal se pueden describir tres síndromes frontales claramente distinguibles:

  1. Síndrome prefrontal dorsolateral (subtipo disejecutivo). Esta región parece estar implicada en procesos como: la flexibilidad cognitiva; el orden y la secuenciación temporal de los acontecimientos recientes, planificación para el futuro, regular las acciones según los estímulos ambientales, y aprender de la experiencia. Los pacientes con lesiones en estas áreas presentan: 1) pensamiento concreto, respuestas perseverativas y graves dificultades en razonamiento y flexibilidad cognitiva, 2) incapacidad para resolver tareas novedosas pero sí rutinarias, 3) menos conducta espontánea, y solo actuaran cuando se les incite, 4) dificultad para resolver tareas de “resolución de problemas”, 5) Dificultades para priorizar y dirigir su atención hacia objetos relevantes, gran distractibilidad, perseveración e impersistencia en la conducta, y 6) desorganizada y sin un objetivo claro.

  2. Síndrome prefrontal orbital (subtipo desinhibido): Esta zona está implicada en procesos como: la elaboración e integración de las regiones frontales con las límbicas (emociones), recibe información de la experiencia individual del paciente relacionada con situaciones de su vida, con la anticipación de las consecuencias de su conducta. Los pacientes con lesiones en estas áreas presentan: 1) Gran dificultad en control de impulsos, 2) Aumento desproporcionado y sin control de la agresividad, 3) Lenguaje inapropiado, jocosidad, 4) Pérdida de la conciencia sobre las normas sociales, 5) elevado consumo de sustancias de abuso e incluso tener problemas con la justicia, en ocasiones.

  3. Síndrome prefrontal medial (subtipo apático): Estaría implicada en procesos como: la motivación y el inicio de la acción. Los individuos con lesiones en estas áreas suelen presentar: 1) Conducta sin motivación ninguna, apática, encontrando a veces un mutismo completo, 2) Se suelen mostrar como deprimidos, con pensamientos negativos e incluso signos de depresión mayor, 3) marcada indiferencia afectiva.