Las Funciones Ejecutivas del Cerebro

El cambio más espectacular experimentado por la Psicología evolutiva y la Psicología de la educación lo ha provocado la investigación neurológica sobre las funciones ejecutivas del cerebro humano, definidas como la capacidad de establecer metas, diseñar planes y mantenerlos, iniciar la acción, autorregularse, monitorizar las tareas, seleccionar comportamientos, cambiar de tarea y detener la acción. Cada una de esas funciones tiene su propia pedagogía y su propia patología. Como dice Allan Schore: “La relación entre el dinamismo del desarrollo interactivo precoz y la ontogenia de las emergentes funciones de autorregulación es quizás el problema fundamental del desarrollo” (Schore, 1994). Estoy muy orgulloso de haber hablado sobre los “sistemas ejecutivos” hace veinte años, cuando aún no estaban de moda (Marina, 1992). Entonces ya propuse un modelo de inteligencia con dos niveles funcionales: generador (computacional) y ejecutivo (consciente). La inteligencia generadora trabaja continuamente en un nivel no consciente, y sólo una parte de los resultados de esa evaluación pasa a estado consciente. Muchas regulaciones orgánicas se hacen automáticamente (la dilatación arterial periférica para disminuir la temperatura corporal, las funciones metabólicas para regular el nivel de glucosa, la velocidad de bombeo de la sangre para satisfacer las necesidades de oxigenación, etc.), pero en otros casos esa regulación es ayudada por fenómenos conscientes: la sed, el hambre, el cansancio. La noción de “inconsciente neuronal”, un inteligente sistema para recibir, elaborar y producir información, es unánimemente aceptado por la ciencia actual, aunque, a mi juicio, sin saber explicar todavía su eficacísimo proceder (Hassin, Uleman, Bargh, 2005; Ansermet, Magistretti, 2011) . Resulta especialmente desconcertante el modo cómo se realiza el control de la conducta. En 1965, Hans Helmut Kornhuber y Lüder Deecke sorprendieron al mundo científico demostrando que las zonas premotoras del córtex se activaban antes de que el sujeto sintiera el deseo de realizar un movimiento. Llamaron a este fenómeno “potencial de preparación”. Años después, Benjamín Libet corroboró y perfeccionó los experimentos. En efecto, la conciencia va un poco retrasada respecto de los acontecimientos neuronales, cosa que era previsible puesto que depende de ellos, pero en el caso de la acción resultaba especialmente relevante, porque hacía incomprensible la noción de libertad, ya que el cerebro parecía decidir por su cuenta (Libet, Freemann, Sutherland, 1999; Libet, 2004). Entonces, ¿quién toma la decisión de moverse? Mi respuesta es: los sistemas ejecutivos.

El primer neurólogo que habló de “sistema ejecutivo” fue Alexander Luria (Luria, 1974). Distinguió tres niveles funcionales en el cerebro: 1) la activación; 2) la adquisición, elaboración y conservación de la información; y 3) los sistemas ejecutivos que planifican, ordenan y dirigen la acción. Estos sistemas son evolutivamente los más nuevos, y se corresponden con la adquisición del lenguaje y con el aumento de los lóbulos frontales. La capacidad para el control volitivo de las propias acciones no es innata, sino que se manifiesta poco a poco a lo largo del desarrollo. Lev Vigotski –maestro de Alexander Luria– revolucionó la psicología al mostrar que las funciones psicológicas básicas que compartimos con los animales superiores se transforman en funciones superiores al experimentar los siguientes cambios: 1) el paso del control del entorno al individuo, es decir, la emergencia de la regulación voluntaria; y 2) el surgimiento de la realización consciente de los procesos psicológicos. Estos cambios son posibles gracias a la influencia social y cultural, y al uso de signos como mediadores de las funciones psicológicas superiores (Wertsh, 1989; Cole, 1977). Los niños van sustituyendo sus reflejos por movimientos más intencionales. Se había pensado durante mucho tiempo que las funciones ejecutivas estaban inactivas hasta bien entrada la infancia, pero los trabajos de Patricia Goldman-Radik demostraron lo contrario (Fuster, 2003). El niño de seis semanas es capaz de anticipar alguna secuencia de sucesos. La relación medios-fi n que es otro precursor de las funciones ejecutivas, emerge alrededor de los 8-12 meses. Coincide con el aprendizaje del lenguaje, que le permite enlazar pasado, presente y futuro. También, emerge poco a poco el autocontrol. Aumenta de los 18 a los 30 meses. Este parece ser un período especialmente importante para el trazado de las vías neurales que van del lóbulo frontal al sistema límbico. Nos permite imaginar al niño empeñado en la colosal tarea de adueñarse de su propio cuerpo, de su propio cerebro, de su vida en suma. Hay fuertes evidencias de que la reorganización que ocurre en el segundo año está influida por las interacciones con el mundo exterior. La temprana interacción madre-niño es importante para el desarrollo normal de esas áreas cerebrales. Por otra parte, las experiencias estresantes en el inicio de la vida pueden dañarlas de forma permanente, predisponiendo al sujeto a enfermedades psiquiátricas en su vida posterior (Grodzinzki, Diamond, 1992; Ardila, Roselli, 1991).

Estos datos son de extremada importancia para nuestro proyecto educativo. El lóbulo frontal depende de la interacción social y, por lo tanto, de la experiencia y de la educación, por eso ayudar a que el niño lo construya bien se convierte en objetivo primordial. Goldberg, un neurólogo especializado en los sistemas ejecutivos, escribe: “Los científicos han sabido desde hace años que la estimulación sensorial temprana promueve el desarrollo visual en los lóbulos occipitales, y la privación sensorial en el comienzo de la vida retrasa su desarrollo. ¿Es posible que la estimulación social sea al desarrollo de la corteza frontal lo que la estimulación visual es al desarrollo de la corteza occipital? Aparte de eso, me gustaría ver tratada otra cuestión: ¿existe una relación entre el orden ambiental (opuesto al ambiente caótico) y la maduración de los lóbulos frontales? Dado el papel de los lóbulos frontales en la organización temporal de la cognición, una exposición temprana a ambientes temporalmente ordenados puede mostrarse crucial para que se desarrolle este papel. Puede plantearse aún una pregunta más audaz. ¿Es posible que el desarrollo moral implique a la corteza frontal igual que el desarrollo visual implica a la corteza occipital y el lenguaje a la temporal?”(Goldberg, 2002). Creo que hay que contestar afirmativamente a estas tres preguntas. Con esta hipótesis hemos trabajado en los programas de la Universidad de Padres, que por eso ponen en práctica una teoría de la inteligencia que comienza en la neurología y termina en la ética.

A pesar de la importancia creciente dada a los sistemas ejecutivos del cerebro, hay todavía algunas confusiones, porque suelen identificarse con la atención, término con el que normalmente se designa sólo una de sus funciones. Luria escribe: “El proceso selectivo de la información necesaria, la consolidación de los programas de acción elegibles y el mantenimiento de un control permanente sobre el curso de los mismos es lo que generalmente denominamos atención” (Luria, 1979). En este contexto, la atención tiene que ver con la totalidad de la acción consciente, y no sólo con la actividad cognitiva como se ha solido hacer hasta ahora. La atención se definía como la capacidad de orientar los sistemas perceptivos, seleccionar la información estructurándola en figura y fondo, intensificar el análisis mediante la concentración de sistemas de análisis de la información, mantenerlo, cambiar de objeto. Todo ello dentro de una dimensión cognitiva. Pero esta reducción cognitiva, a pesar de su aparente claridad, hacia difícil precisar el fenómeno. Charles Spearman identificó la atención con la inteligencia (Spearman, 1973), Wundt y James con la voluntad, Neisser con la percepción (Neisser, 1981), Husserl con la intencionalidad en general. Con razón, Titchener, al comentar los trabajos de Wundt sobre la atención, escribió: “Creyó encontrar un tema y topó con un avispero” (Marina, 1992).

Esta confusión empieza a eliminarse al relacionar la atención con el control consciente de la actividad. Las actividades pueden ser puramente mentales (cognitivas, afectivas) o mentales y motoras (planes de acción muscular y movimientos). En ambos casos, el sujeto tiene que seleccionar entre múltiples informaciones y acciones posibles. Sherrington sostuvo que de la misma manera que la atención determina qué estímulo se adueña del campo perceptivo, también determina quien se adueña del campo motriz. Entendemos pues por atención, la capacidad de controlar las actividades mentales y, a través de ellas, las motoras. Esta coordinación se ve clara, por ejemplo, en la atención visual, posiblemente la más estudiada (Posner, 2004). Un movimiento ocular busca la fuente de información y, una vez localizada, capta, selecciona e interpreta la información. Se ve también en la frecuencia con que el llamado déficit de atención (cognitiva) va unida con la hiperactividad (déficit de atención motora). El estudio de las funciones ejecutivas del cerebro permite integrar todos estos fenómenos. La evolución del cerebro puede interpretarse como un aumento constante del control de las funciones cerebrales, lo que permite una mayor independencia del estímulo y un mayor control del entorno. Regulaciones no conscientes se van convirtiendo en conscientes y, al contrario, regulaciones conscientes se automatizan, realizándose de manera no consciente. La complejidad del tema y sus importantes derivaciones clínicas y educativas me obligan a dedicar este artículo al análisis del fenómeno y el próximo a sus derivaciones educativas. Como veremos, no podemos tratar los trastornos de la atención como si fuera un único problema, porque sería lo mismo que tratar la fiebre como una única entidad patológica.

Todos los animales superiores tienen un sistema de necesidades, un sistema perceptivo para guiar el comportamiento, y un sistema motor para satisfacer aquellas. Muchas de estas actividades las realiza la inteligencia generadora. En todo momento, las opciones de los animales humanos y no humanos son muy variadas, reciben muchos estímulos interiores y exteriores, y pueden realizar muchos movimientos. Por ello, tienen que seleccionar en cada momento las prioridades. De no existir dicha selección, la cantidad de información sería tan grande y desordenada que ninguna actividad resultaría posible. En el animal, esta selección de prioridades la proporcionan las necesidades del organismo (lo que llamamos motivación es un mecanismo de selección de prioridades), y las características del estímulo (novedad, intensidad). Los animales tienen un sistema de analizadores de estímulos que les permiten detectar lo interesante para él. Ante un estímulo nuevo, aparece el reflejo de arousal, que pone alerta al animal para analizar el estímulo y saber si es peligroso (Sokolov, 1963; Lynn, 1966). A partir de esos dos elementos –situación del organismo y características del estímulo– el animal selecciona una rutina –huida, ataque, cortejo, comida, etc. Para realizar esa rutina debe mantener una cierta perseverancia, que sin embargo no absorba del todo su atención. Los sistemas analizadores de estímulos siguen funcionando y, en algún momento, el animal debe atender a una nueva situación e interrumpir o cambiar sus rutinas. Estaba comiendo, pero tiene que huir.

Como vemos, las funciones del sistema ejecutivo son ya muy complejas en el animal. Pero en el ser humano alcanzan un grado de sofisticación mucho mayor, porque puede regir su acción por estímulos reales o simbólicos, sentidos o pensados, y, sobre todo, porque puede anticipar situaciones. Simplificando podemos decir que mientras el animal está impulsado por necesidades y dirigido por estímulos desencadenantes, el ser humano dirige su acción por proyectos que piensa y a los que acomoda su comportamiento. Por eso, la función de proyectar y planificar tiene tanta importancia en los sistemas ejecutivos humanos. Pero el esquema sigue siendo el mismo. También, nosotros tenemos que seguir seleccionando prioridades, pero lo hacemos con criterios más amplios, de un carácter reflexivo y hasta cierto punto racional. Decimos que la atención involuntaria del animal se convierte en voluntaria en el ser humano porque no está pendiente sólo de sus necesidades y motivaciones espontáneas, sino también de los proyectos que ha pensado y decidido de acuerdo con criterios complejos de selección.

El control de la actividad cerebral tiene tres modalidades: control de la activación, control de acceso de información, control de salida (Levine, 2003; Levine, 2004). En los tres niveles se da un paso desde los sistemas de control no consciente a los sistemas conscientes. Un ejemplo extraordinario lo proporciona la capacidad que adquieren los yoguis de controlar voluntariamente los movimientos autónomos del corazón.

El control de la activación del cerebro regula la secuencia vigila-sueño, el estado de alerta y la energía mental. Hay niños a los que resulta agotador concentrarse. Muchos de ellos reaccionan a la fatiga mental cayendo en la hiperactividad. Niños que parecen perezosos en realidad tienen dificultades para generar y mantener el esfuerzo mental necesario. La escasez de sueño es un gran obstáculo. También es difícil mantener la constancia, porque muchos niños tienen dramáticos altibajos. Unos días están alerta y otros adormilados. Es importante la activación de la memoria de trabajo adecuada para realizar las tareas. La activación está regulada por la formación reticular activadora ascendente que tiene sus controles autónomos, pero en el ser humano existe también una formación reticular activadora descendente, que permite un cierto control voluntario desde la corteza cerebral (Luria, 1979).

Control de entrada. Está ligado al concepto tradicional de “atención”. Selecciona los estímulos. Un niño se retrasa en la escuela si no puede dar prioridad a los estímulos útiles o tiene problemas para rechazar ciertos tipos de entradas, como sucede en los niños distraídos. Otros, en cambio, se centran en las entradas correctas, pero se fijan en aspectos erróneos o no saben determinar adecuadamente la profundidad y el detalle con que deben procesar la información. Además, la información recibida puede quedar aislada o integrarse en redes tupidas de memoria. Asimismo, debe decidir el tiempo y la intensidad.

Controles de salida. Deben aprender a inhibir las respuestas para poder analizarlas, prever las consecuencias y elegir la mejor opción. Tienen que aprender a controlar el ritmo de producción: hay niños demasiado lentos o demasiado rápidos. Y niños con dificultades de sincronización. Por ejemplo, escribir es una tarea muy difícil porque existe un alto grado de sincronización mental y muscular. Necesitan planes bien organizados. Si a la falta de previsión le añadimos la ausencia de opciones y un ritmo frenético tendremos IMPULSIVIDAD. Por último es imprescindible un control de calidad. Hay niños que no evalúan lo que hace, y les resulta muy difícil aprender de la experiencia.

Hemos de tener en cuenta todos estos aspectos para conocer bien el modo de actuar del niño y las dificultades que puede tener. Por su utilidad en el examen, incluyo un cuestionario diagnóstico adaptado del sistema ANSER, elaborado en el Center for Development and Learning (www.cdl.org)

Bibliografía

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