Funciones ejecutivas y Educación: Comprendiendo habilidades clave para el aprendizaje

Por Cristian A. Rojas-Barahona

El estudio de las funciones ejecutivas, un concepto que nace desde la neurociencia, ha tenido un crecimiento exponencial en los últimos 20 años. Dicho crecimiento permite identificar y comprender componentes clave comprometidos en conductas complejas como el aprendizaje. Por ejemplo, la importancia de la atención, la memoria de trabajo, el control inhibitorio, entre otros componentes. Todo esto considerando a niños y niñas de desarrollo típico, pero también atípico, lo que hace posible avanzar en la inclusión y diversidad existente en la sala de clases.

El diálogo entre Educación, Psicología y Medicina comienza a tener fluidez, permitiendo progresar en claridad no solo en su comprensión, sino también en el efecto que tiene su estimulación tanto en el ámbito de las habilidades socioemocionales como académicas.

El presente libro desarrolla el concepto de las funciones ejecutivas y entrega evidencia de su directa relación con Educación, considerando aportes de distintas disciplinas. Al mismo tiempo, presenta una síntesis actualizada de las bases neurológicas que sustentan el constructo, evidencia de su transferencia a habilidades académicas, y experiencias dentro y fuera del aula de su estimulación y evaluación. Este es un libro que puede ser de gran ayuda para profesionales que trabajen con niños y jóvenes.

• Idioma: Español
• Editorial: Ediciones UC
• Fecha de lanzamiento: 1 dic 2018
• ISBN: 9789561425347

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Partiremos relatando una mañana cualquiera de una profesora, Ana María, que podría ser también la mañana de cualquier persona. Por lo general, cuando ella se despierta, observa durante unos segundos la hora en su despertador y luego se detiene a reflexionar sobre lo que debe hacer durante el día. En ese momento ordena las actividades o compromisos por algún criterio, luego, prende el televisor y se levanta en dirección a la ducha. En el camino escucha el pronóstico del tiempo y se detiene porque avisan que habrá fuertes lluvias, lo que implicará buscar el paraguas porque no recuerda dónde lo dejó. Al mirar la hora en su reloj ve que es un poco tarde, entonces sigue rumbo al baño. Ya camino a la escuela, lee en su celular los whatsapp y correos electrónicos pendientes, en ese momento escucha su nombre y bloquea de manera automática el celular, se da vuelta y ve a uno de sus mejores amigos de la universidad. Se emociona porque no lo ha visto hace mucho tiempo y se controla para que no le caigan unas lágrimas. Se detiene a conversar sobre parte de su vida en esos años y luego de varios minutos se despide porque debe llegar a su trabajo. Sin duda fue un momento muy agradable. Cuando Ana María vuelve a caminar (de manera más rápida), reordena mental-mente las cosas que debe hacer. Como su conversación no estaba planificada y duró 20 minutos, decide dejar para mañana la visita que haría a la orientadora del ciclo para preguntarle sobre la situación de un estudiante, lo que en un comienzo iba a hacer al llegar a la escuela. Cuando ya está ahí, justo a la hora de su clase, deja sus cosas en la sala de profesores y camina a la sala del 7º A. Se concentra e inicia su clase pasando la lista y luego sigue con una actividad de debate, planificada previamente. En el debate escucha un concepto nuevo, le parece interesante y decide que lo retomará en la próxima clase. Cuando termina se da cuenta de un problema, no trajo las pruebas que estuvo corrigiendo la noche anterior. Mientras camina a la clase que tiene con el 8º B, reflexiona, evalúa posibilidades de solución y problemas asociados, y decide volver a casa por las pruebas a la hora de almuerzo. Nuevamente debe cambiar sus planes. Sin duda será un día agotador para Ana María.

Al detenernos a analizar la situación cotidiana de esta profesora existe una actividad importante de habilidades mentales desde el momento en que despertó. La mayoría de estas habilidades son las llamadas funciones ejecutivas (FE). Ana María debió poner atención a diversos estímulos, utilizó estrategias de procesamiento, de control emocional, planificó acciones, las actualizó cuando fue necesario, debió flexibilizar procesos y contenidos, inhibir conductas e información irrelevante, todo lo necesario para tener éxito en las metas del día. En una sociedad en permanente cambio, con altas demandas, las FE serían las responsables de adaptarnos, de buscar opciones frente a problemas emergentes, de utilizar criterios adecuados según el contexto, de organizar nuestros pensamientos con claridad de metas (p. ej., ver Jurado & Rosselli, 2007). En otras palabras, las FE nos permitirían responder de manera exitosa a las demandas de la sociedad actual, especialmente en ambientes donde pasamos un tiempo importante de nuestras vidas: la escuela y el trabajo.

En los últimos 150 años se han hecho avances significativos en la comprensión de cómo el cerebro controla y gestiona otros sistemas, habilidades y procesos (Goldstein, Naglieri, Princiotta & Otero, 2014). Como consecuencia, hoy se puede hablar con mayor claridad de un sistema ejecutivo, el cual se encontraría localizado en el lóbulo frontal, específicamente en el área prefrontal (en los próximos capítulos se profundizará este tema). El término ejecutivo fue utilizado en 1980 por Luria al describir las funciones del lóbulo frontal (Goldstein & Naglieri, 2014). El mismo Luria (1966) ayudó a comprender el desarrollo de las FE proponiendo etapas de mayor maduración cortical que recibirían importantes influencias culturales, basándose principalmente en los postulados de Lev Vygotski. Así, las FE se conforman como estructuras responsables de habilidades mentales de nivel superior.

En la actualidad existen múltiples definiciones de las FE (para una revisión, ver Goldstein & Naglieri, 2014) en las que se identifican algunos aspectos en común, por ejemplo, que son un conjunto de habilidades que permiten a la persona auto-rregularse, planificar, monitorear y evaluar su actuación en la resolución de un problema (Zelazo & Frye, 1998; Zelazo, Müller, Frye & Marcovitch, 2003), y que permiten la adaptabilidad, anular pensamientos y respuestas automáticas, y generar conductas dirigidas a metas (Mesulam, 2002). De lo anterior se puede desprender la siguiente definición: las FE son un constructo multidimensional de habilidades mentales de nivel superior que actúan orientadas al logro de una meta, como lo sería "aprender". De este constructo se tienen algunos antecedentes (Miyake & Friedman, 2012): a) desde lo empírico se ha observado una relación entre sus componentes, permitiendo mantener la idea de que las FE son conformadas por una diversidad de subcomponentes, los cuales muestran una relación entre ellos; b) tanto la genética como el ambiente contribuyen de manera sustancial al desarrollo de las FE; c) el desarrollo de las FE tiene un claro impacto en los fenómenos sociales y clínicos, y d) se observa estabilidad en el desarrollo de las FE. Como proponen Flores-Lázaro, Castillo-Preciado y Jiménez-Miramonte (2004), cada uno de los subcomponentes que forman parte de las FE se desarrolla a su propio ritmo, pero al mismo tiempo existe una integración funcional entre ellos, que en el transcurso de los años (especialmente los preescolares y escolares) permite que sea un sistema cada vez más complejo y eficiente.

Aunque no existe consenso acerca de cuáles son los subcomponentes que forman parte de las FE, en general se incluyen habilidades como memoria de trabajo, cambio atencional, control inhibitorio, planificación, flexibilidad cognitiva y actualización (p. ej., ver Barkley, 1997; Denckla, 1996; Miyake, Friedman, Emerson, Witzki, Howerter & Wager, 2000; Zelazo & Müller, 2002). Antes de profundizar en las habilidades que componen las llamadas FE, es importante aclarar el tipo de conducta al que se hace referencia en este libro. Para eso es necesario distinguir tres tipos de conductas según su nivel de complejidad (ver Ghez & Krakauer, 2000). De menor a mayor están:

a) Las conductas instintivas . Son conductas reflejas que se gatillan a partir de un estímulo específico. Por ejemplo, se evidencian ante un estímulo doloroso, que genera la reacción conductual refleja de distanciarse del estímulo.

b) Las conductas automatizadas . Son conductas producto del aprendizaje y dominio específico. Por ejemplo, en la medida que se logra el dominio se logra automatizar las conductas, como lo sería andar en bicicleta o manejar un vehículo.

c) Las conductas inteligentes o complejas . Estas conductas apelan a nuestro ser consciente porque son las que nos permiten enfrentar situaciones novedosas; implican colocar voluntariamente todas las funciones cerebrales necesarias para la consecución de un objetivo; requieren planificación, monitoreo de los resultados en curso y flexibilidad, acordes a la complejidad de la situación por enfrentar. Sea cual fuere el objetivo, las funciones cognitivas que siempre se requieren para llevar a cabo acciones flexibles en pos de una meta internamente representada son las llamadas FE. Dos características importantes de estas funciones: requieren esfuerzo y son voluntarias. Es importante tener claro que las FE no son exclusivas de los seres humanos, pueden observarse también en otros animales, en especial en los mamíferos y, más claramente, en los depredadores.

En este marco, a continuación se explican los principales subcomponentes que conforman el constructo de las FE. Con la intención de generar una mejor comprensión de los subcomponentes, se presentan definiciones amplias que van más allá de un modelo teórico específico.

MEMORIA DE TRABAJO

Es considerada un sistema de capacidad limitada, que almacena temporalmente y manipula la información necesaria para realizar tareas o procesos mentales complejos de la cognición humana, como lo son el aprendizaje, la comprensión y el razonamiento (Baddeley, 1986). La evidencia demuestra que la capacidad limitada de carga es entrenable (puede ser mejorada, p. ej. ver Rojas-Barahona, Förster-Marín, Moreno-Ríos & McClelland, 2015) y, por otra parte, es posible mantener simultáneamente varios canales de memoria de trabajo activos (lo que coloquialmente se llama multitask), aunque a costa de menor eficiencia y mayor riesgo de errores. La memoria de trabajo permite mantener en mente la información que es relevante e ir actualizándola, evaluándola, manipulándola, en pos de la tarea en curso.

La estructura del modelo propuesto por Baddeley y Hitch (1974) plantea la existencia de un sistema denominado ejecutivo central, que sería un sistema atencional encargado de controlar y coordinar varios sistemas subordinados subsidiarios o sistemas esclavos, dentro de los cuales se encontrarían el loop fonológico o circuito fonológico o articulatorio y la agenda visuoespacial. El loop fonológico hace referencia a la codificación del lenguaje en la memoria de trabajo y estaría conformado por un almacén fonológico con capacidad para retener información basada en el lenguaje, y por un proceso de control articulatorio basado en el habla interna (Baddeley, 1990). La agenda visuoespacial sería el sistema encargado de almacenar temporalmente y manipular las imágenes visuoespaciales en la memo-ria de trabajo (Baddeley, 1986). Otro elemento del modelo (Baddeley, 2000) sería una interfase entre el ejecutivo central y la memoria a largo plazo (donde se almacenaría la información que se aprende), denominado buffer episódico. El buffer episódico podría mantener unida la información de la agenda visuoespacial, del loop fonológico y una representación unitaria de la memoria a largo plazo.

La evaluación de la memoria de trabajo permite identificar la capacidad que posee la persona en la representación y procesamiento de la información ante una tarea o actividad. A lo largo del desarrollo, el sujeto debería desplegar estrategias para realizar una codificación eficiente y una búsqueda de la información o modelos para responder adecuadamente ante los requerimientos del medio (Cherry, Elliot & Reese, 2007). Por lo tanto, la capacidad de memoria de trabajo debería aumentar con la edad (Barrouillet, Gavens, Vergauwe, Gaillard & Camos, 2009). Los estudios han observado que a mejor memoria de trabajo, mejor razonamiento (mejor búsqueda de alternativas) y, a la inversa, a baja capacidad de memoria de trabajo existe un razonamiento más limitado y, en consecuencia, un mayor margen de error (p. ej., ver Barrouillet & Lecas, 1999; Ibáñez & García-Madruga, 2005). También existe un número importante de estudios que han relacionado el déficit en la memoria de trabajo con dificultades en el rendimiento académico en diver-sas áreas, especialmente en Matemáticas (p. ej., ver Bull & Scerif, 2001; Geary, Oard, Byrd-Craven & DeSoto, 2004; Gersten, Jordan & Flojo, 2005) y Lenguaje (Archibald & Gathercole, 2006; Ellis-Weismer et al., 2000; Montgomery, 2000). Como se profundizará a lo largo de este libro, existe una clara incidencia de la memoria de trabajo en el rendimiento académico, en el desarrollo de habilidades y en el conocimiento en general (St. Clair-Thompson & Gathercole, 2006). Incluso se ha observado que la capacidad de memoria de trabajo puede ser un buen predictor del rendimiento académico (ver Bruning, Schraw, Norby & Ronning, 2004).

ATENCIÓN

Es una habilidad compleja que presenta una diversidad de formas, por tanto, primero se entregarán algunas características generales, para luego mostrar el modelo de redes atencionales de Michael Posner y colaboradores (Posner & Dehaene, 1994; Posner & Petersen, 1990; Posner & Rothbart, 1991), quienes sintetizan la diversidad de formas evidenciadas. A nivel general se pueden identificar cinco características de la atención: a) la atención es selectiva, por ejemplo, cuando se lee el párrafo anterior, probablemente no se puso atención a cuántas veces la letra e apareció, pero es posible hacerlo si se quiere. En consecuencia, la atención implica que debemos dar prioridad a un estímulo por sobre otro; b) la atención puede ser voluntaria o refleja, es decir, podemos de manera voluntaria poner atención a lo que habla el profesor, pero al mismo tiempo, si existe algún ruido fuerte desde la calle, este último captará de manera refleja nuestra atención; c) la atención es limitada, cuando se atiende a un conjunto de características (p. ej., si las palabras en el párrafo anterior tenían o no la letra e), se pierden otras (p. ej., el significado de las frases); d) las actividades pueden demandar distintos niveles atencionales y de control. Cuando es una actividad desconocida, implicará una alta demanda atencional y mayor control, y cuando la actividad ya es conocida y rutinaria, demandará una baja atención y un menor control. En esta última situación existe mayor probabilidad de aumento del error, y e) la atención implica un nivel de activación mínimo, lo que se evidencia de manera clara cuando debemos poner atención a lo que dice un orador y estamos cansados. Es altamente plausible que no podamos prestar atención a él y más bien el sueño se apodere de nosotros.

Como fue señalado, la atención es una función cognitiva compleja porque existen diferentes maneras de atender. Posner y colaboradores desarrollaron diferentes redes atencionales, identificando tres redes neurales, las cuales serían anató-mica y funcionalmente independientes. La primera se denomina red de alerta. Es la red cuya actividad está directamente relacionada con cuán despiertos y activados estamos, y estaría presente desde muy temprano en el desarrollo. Como la responsable de mantener un estado de vigilancia permanente, es la que permitiría detectar de manera rápida un estímulo. Se ha observado que a mayor velocidad de respuesta hay mayor posibilidad de error, lo que podría implicar que la red de alerta nos permite reaccionar de manera rápida, pero el procesamiento del estímulo no necesariamente es igual de rápido (Posner, 1978).

El segundo dispositivo atencional corresponde a la red de orientación. Esta red implica orientar la atención hacia un estímulo relevante. Puede ser una orientación voluntaria (nos permite sostener nuestra atención voluntariamente sobre un objetivo, por ejemplo, atender a lo que dicen en la televisión) o una orientación refleja (esta red nos hace reaccionar y orientarnos hacia un estímulo que surge en el ambiente, por ejemplo, el sonido de una puerta que se abre en la habitación) (Corbetta & Schulman, 2002). Al igual que la red de alerta, la red de orientación estaría presente tempranamente en el desarrollo. Como lo expresan González, Carranza, Fuentes, Galián y Estévez (2001), el funcionamiento de esta red se puede comprender mejor como un mecanismo que permite a la atención desengancharse de una ubicación específica, moverse hacia otra y engancharse nuevamente.

El tercer dispositivo que reconocen Posner y colaboradores es la llamada red atencional ejecutiva. Esta es la red que se manifestaría de manera más clara al año de vida, más tarde que las anteriores, y sería la responsable de la atención endógena o interna. Es la red que tendría como rol inhibir o no la atención hacia el estímulo específico, implicando una acción voluntaria y consciente de la dirección de la atención (González et al., 2001). Estaría relacionada con la capacidad de mantener la atención por períodos determinados. Posner y colaboradores (Posner & Riachle, 1994; Rothbart, Derryberry & Posner, 1994) propusieron que la red atencional ejecutiva sería la responsable de controlar la atención al lenguaje y regular la red atencional de orientación.

Cada red atencional sigue un desarrollo distinto (Rueda et al., 2004) y su funcionamiento se observa tempranamente en el desarrollo, con cambios hasta la adultez; ver Rueda, Conejero y Guerra (2016). Las autoras sintetizan los antecedentes que existen en relación con el rol de la genética y el ambiente en el desarrollo de las redes atencionales, concluyendo que, al menos las redes de alerta y atención ejecutiva, tendrían un componente hereditario y cultural relevante. También existe evidencia desde estudios longitudinales que sugieren que la red atencional ejecutiva sería un elemento clave en el rendimiento académico, y también en el desarrollo socioemocional (Bull, Espy & Wiebe, 2008; Rueda, Checa & Rothbart, 2010). Al igual que respecto de la memoria de trabajo, existe evidencia de que la atención, en especial la red atencional ejecutiva, se puede estimular, gene-rando no solo cambios en las redes cerebrales que existen de base, sino también mejoras significativas de la atención ejecutiva propiamente tal (Rojas-Barahona, Förster-Marín & Gaete, 2017; Rueda, Checa & Combita, 2012; Rueda, Rothbart, McCandliss, Saccomanno & Posner, 2005).

CONTROL INHIBITORIO

Es la habilidad de abstenerse o interrumpir una acción automática que no contribuiría a las intenciones o metas establecidas por la persona (p. ej., ver Barkley, 1997; Thierry, Glowinski, Goldman-Rakic & Christen, 1994). Friedman y Miyake (2004) han postulado la existencia de varios inhibidores similares, que implicarían distintos procesos, como por ejemplo, inhibición motora, inhibición motivacional e inhibición cognitiva (p. ej., ver Nigg, 2000, 2001). Por tanto, desde esta lógica, cuando nos referimos al control inhibitorio, estaríamos hablando no solo de la capacidad de inhibir acciones, sino también de la capacidad de inhibir pensamientos y emociones que no convienen o no aportan a la tarea que nos convoca (o la dificultan), por salientes que sean. Además, en muchos casos se trata de posponer gratificaciones inmediatas en pos de una meta de más largo plazo. Es sin duda una capacidad que está directamente asociada con lo que se llama autocontrol. Incluso, McClelland, Cameron, Wanless y Murray (2007), cuando se trata de la autorregulación conductual, plantean la integración de tres FE: la flexibilidad atencional, la memoria de trabajo y el control inhibitorio. Esta propuesta deja al descubierto la alta integración y relación que existe entre las distintas FE, como sucede en cualquier conducta compleja.

Como postulan Flores-Lázaro et al. (2004), el desarrollo del control inhibitorio permitiría a los niños en edad escolar realizar un mejor análisis de procesamiento, en la medida que puedan inhibir opciones no válidas para el objetivo propuesto, de tal forma que seleccionen la mejor respuesta posible o el mejor procedimiento para resolver un problema. Se sabe que el desarrollo del control inhibitorio se da a lo largo de la infancia y adolescencia. León-Carrión, García-Orza y PérezSantamaría (2004) estudiaron el desarrollo del control inhibitorio en niños y adolescentes de 6 a 17 años de edad y encontraron un claro incremento durante la infancia y la adolescencia. Al igual que en las FE anteriormente descritas, existe un creciente número de estudios que confirman un efecto positivo de los programas de estimulación temprana del control inhibitorio en el desarrollo cognitivo en general y, en algunos casos, su transferencia a habilidades académicas como lenguaje inicial y razonamiento matemático inicial