envejecimiento cognitivo (villa)
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Título del capítulo: Envejecimiento cognitivo Autor: Miguel Ángel Villa Rodríguez Adscripción: Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, UNAM División de Estudios de Posgrado e Investigación Dirección laboral: Batalla del 5 de mayo s/n esq. Fuerte de Loreto Col. Ejército de Oriente. 09230 Delegación Iztapalapa, México, D. F. Teléfonoy fax: 5773-6330 Dirección particular: Progreso 147-E Col. Escandón 11800 Delegación Miguel Hidalgo México, D. F. Teléfono y fax: 5273-5626 Correo electrónico: [email protected] [email protected]
ENVEJECIMIENTO COGNITIVO
Miguel Ángel Villa Rodríguez
Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, UNAM
Existe la creencia generalizada de que envejecer significa necesariamente
un decremento tanto en las capacidades físicas como cognoscitivas. Por ejemplo
es muy común pensar que todos los viejos, por el hecho de serlo, tienen mala
memoria, no se expresan con claridad y tienen mal carácter. Desde los años 70 el
estudio científico de los cambios cognoscitivos asociados al envejecimiento ha
sido motivo de estudio, sobre todo en los países desarrollados que empezaron un
proceso de envejecimiento poblacional desde la segunda mitad del siglo pasado.
En este capítulo haré un repaso de las principales teorías que se han propuesto
para explicar el declive cognoscitivo asociado a la edad. Luego reseñaré los
estudios actuales en los que se ha utilizado la generación de imágenes cerebrales
por resonancia funcional para determinar los cambios en la organización cortical
asociados al envejecimiento cognitivo. Finalmente haré algunas derivaciones al
comportamiento funcional y sobre algunas medidas que podrían tomarse para
mantener un buen nivel de funcionamiento cognoscitivo bien entrados los años.
TEORÍAS DEL ENVEJECIMIENTO COGNITIVO
Hay una simetría en las capacidades físicas a lo largo de la vida, somos
independientes y fuertes en la juventud y adultez, y dependientes y frágiles en la
niñez y la vejez. ¿Sucede lo mismo con el desarrollo cognoscitivo? A primera vista
parecería que así es, sin embargo es una sobre simplificación pensar que durante
el envejecimiento hay un desarrollo en reversa; a pesar de los estereotipos que
asemejan los viejos a los niños, y que los hacen torpes y olvidadizos, conductas
similares en jóvenes y viejos están mediadas por circuitos neuronales diferentes,
es necesario, en consecuencia estudiar el envejecimiento como parte del
desarrollo para entender los mecanismos y procesos que lo explican. Craik y
Bialystoc (2006) presentan algunos modelos para explicar los cambios cognitivos
que ocurren durante el envejecimiento.
Un primer modelo, simplista en extremo es pensar que los procesos
cognitivos proceden por acumulación, van creciendo durante la niñez hasta llegar
a un nivel máximo en la adultez y luego decrecen. Sin embargo esta explicación
no da cuenta de los cambios cualitativos que ocurren durante el envejecimiento.
Citan como ejemplo el lenguaje: el vocabulario y la gramática se desarrollan
progresivamente desde la niñez y prácticamente no hay ningún declive después
de los 70 años. Durante el envejecimiento existen problemas para el acceso a la
información almacenada, aunque no haya ninguna pérdida del vocabulario ni de la
gramática. Durante la niñez las dificultades del lenguaje se dan por una
adquisición incompleta, durante la vejez por dificultades en el acceso. Es
necesario explicar tales asimetrías.
Un segundo modelo distingue entre procesos de representación y de control
en la cognición. La representación es el conjunto de esquemas cristalizados que
son la base de la memoria y el conocimiento del mundo; el control es el conjunto
de operaciones fluidas que hacen posible el procesamiento cognitivo intencional y
adaptativo. Estos sistemas son interactivos. Las representaciones no se
construyen al azar sino que se seleccionan con base en las necesidades y deseos
de la persona. A su vez estas representaciones influyen sobre la formación
posterior de representaciones demostrando así su control. De esta manera los
procesos de control determinan la construcción de representaciones y estas
representaciones, a su vez juegan un papel en los procesos de control. Los
procesos de representación aumentan marcadamente durante la niñez, luego
continúan su crecimiento a un ritmo más lento durante la adultez y permanecen
relativamente estables en la vejez. Corresponde a lo que Catell (1971) llamó la
inteligencia cristalizada; sería la pragmática cognitiva, según Craik y Byalistoc
(2006). En contraste, los procesos de control aumentan en velocidad, poder y
complejidad de la niñez a la edad adulta, y a partir de entonces declinan. Sería el
equivalente a la inteligencia fluida o mecánica cognoscitiva.
El tercer modelo es una elaboración del anterior pues tiene en cuenta la
frecuencia de uso de las habilidades y la organización jerárquica de los sistemas
de representación. Las representaciones generalmente se mantienen
adecuadamente hasta la edad avanzada, pero algunos conocimientos se pierden
o se vuelven inaccesibles, sobre todo por falta de práctica. Los procesos de
control se desarrollan en edades diferentes y también declinan de manera
diferencial en función, en parte, de las áreas cerebrales implicadas.
Varios autores han señalado la importancia de considerar que los sistemas
de representación están organizados jerárquicamente (Fuster, 2008; Nelson,
1996; Craik, 2002). Los conocimientos conceptuales, libres del contexto, ocupan
los niveles superiores de la jerarquía, en tanto que los detalles específicos,
episódicos, así como la información léxica y fonológica se organizan en niveles
inferiores; los ejemplos de las categorías los niveles más bajos. El acceso a los
diferentes niveles se desarrolla de manera asimétrica durante el curso de la vida.
Los niños tienen un acceso rápido a los niveles inferiores y gradualmente
construyen los niveles superiores, en cambio los viejos conservan el acceso a los
niveles más altos, los conceptos, pero van perdiendo progresivamente el acceso a
los niveles inferiores como puede verse por los fallos para denominar, encontrar
palabras o recordar detalles específicos de un evento autobiográfico.
Se han propuesto cuatro mecanismos que explicarían el envejecimiento
cognitivo: cambios en la velocidad de procesamiento, disminución de la eficacia
del funcionamiento de la memoria de trabajo, fallos en la función inhibitoria y déficit
del funcionamiento sensorial (Park, 2002; Park & Minear, 2004). Describiré a
continuación cada uno de estos mecanismos y las interacciones que pueden darse
entre ellos, como el efecto de la inhibición sobre la memoria de trabajo.
VELOCIDAD DE PROCESAMIENTO
La velocidad de procesamiento es una medida de la eficiencia o
competencia cognitivas. Implica la habilidad para realizar de manera automática y
fluida tareas relativamente fáciles y que han sido sobre aprendidas; se pide la
realización de tareas simples que requieren atención y concentración y
prácticamente ningún procesamiento cognitivo de alto nivel, se mide entonces la
rapidez para procesar información de manera automática. Las tareas suelen ser:
decidir tan rápidamente como sea posible si dos símbolos, dibujos o letras son o
no iguales. Se estima la velocidad de procesamiento por el número de decisiones
de este tipo que el sujeto puede hacer en un periodo corto de tiempo.
Salthouse (1991, 1996) basado en los trabajos pioneros de Birren (1965)
propuso una teoría del envejecimiento cognitivo que postula la velocidad de
procesamiento como el mecanismo básico que explica gran parte de la varianza
de los sujetos en una gran cantidad de pruebas cognitivas. Propuso dos
mecanismos importantes responsbles de la relación entre la velocidad de
procesamiento y la cognición. El primero, denominado "mecanismo del tiempo
limitado" sugiere que lo que sucede con el envejecimiento es que los pasos
previos o iniciales a una tarea se llevan a cabo más lentamente y ocupan el tiempo
disponible en esas operaciones básicas de manera que se ve lentificado el
procesamiento en practicamente todas las tareas cognitivas, sobre todo en
aquellas más difíciles.
El segundo mecanismo se refiere a la simultaneidad, sugiere que los
productos del procesamiento previo podrian haberse perdido para cuando se
requieren en el procesamiento posterior.
Park et al. (1996) aplicaron una larga batería de pruebas neuropsicológicas
con las que evaluaron la velocidad de procesamiento, la memoria de trabajo, el
recuerdo libre y con claves, y el vocabulario. La velocidad de procesamiento la
evaluaron con la prueba de dígitos y símbolos del WAIS-R (Wechsler, 1981), la
compleción de patrones y comparación de letras. Convirtieron las calificaciones
obtenidas a puntuaciones z y se graficaron los resultados para los 301 adultos con
edades entre 20 y 90 años. Demostraron un declive sistemático en la velocidad de
procesamiento en los grupos de edad por décadas de los 20 a los 80 años.
Hicieron luego un análisis de trayectorias para analizar interrelación que existía
entre las diferentes funciones. La edad explicaba el 83% de la varianza en la
velocidad de procesamiento, a su vez la velocidad de procesamiento predecía el
funcionamiento en la memoria de trabajo. Y ambas, velocidad de procesamiento y
memoria de trabajo predecían la ejecución en tareas de memoria visoespacial y
verbal.
Sliwinski & Buschke (1997) aplicaron pruebas de memoria y de velocidad
de procesamiento a 141 ancianos cuya edad promedio era de 81.5 años y a 108
jóvenes de 22.9 años en promedio. Las pruebas de memoria eran el recuerdo de
una lista de palabras con claves semánticas (Buschke Sliwinski, Kuslanski &
Lipton 1995; Buschke, Sliwinski, Kuslanski & Lipton, 1997) y la memoria de textos
de la Escala de Memoria de Wechsler Revisada (Wechsler, 1987). La velocidad de
procesamiento se midió con la prueba de símbolos y dígitos del WAIS-R
(Wechsler, 1981) y con una tarea de copia de dígitos (Sliwinski, Buschke,
Kuslansky, Senior & Scarisbrick 1994). Mediante el análisis de trayectorias
calcularon si la velocidad de procesamiento podría ser un mediador que explicara
los déficit de memoria tanto en viejos sanos como con diagnóstico inicial de
demencia. Encontraron que la velocidad de procesamiento era un buen mediador
de las diferencias por edad en el recuerdo con claves, pero el declive en la
capacidad de beneficiarse de las condiciones de codificación que ocurre durante el
envejecimiento no estaba mediado por la velocidad de procesamiento. La
velocidad de procesamiento tampoco explicaba los defectos de memoria que
ocurren en la demencia.
DÉFICIT EN LA MEMORIA DE TRABAJO
La memoria de trabajo puede conceptualizarse como la cantidad de
recursos cognitivos disponibles en un momento dado para procesar la información
presente (on-line). Esto significa que se realizan tanto funciones de
almacenamiento como de recuperación y transformación, en consonancia con el
modelo que propusieron Baddeley & Hitch (1974). Se mide pidiéndole a los sujetos
que simultáneamente procesen y almacenen cierta información. Por ejemplo se
les dictan números consecutivos y se pide que realicen la suma de los dos últimos
números dictados. Por ejemplo: se le dice 1, 5 (el sujeto debe decir 6), se le dicta
luego el 4 y el sujeto debe decir 9, es decir sumar el 4, no al 6 que acaba de
pronunciar sino al 5, que fue el último número dictado; si ahora se le dicta 10,
debe decir 14, etc. Debe pues procesar (realizar las sumas) y almacenar el último
número que se le dictó. Craik y Bird (1982) fueron de los primeros investigadores
en reportar que con el envejecimiento ocurre un déficit en la memoria de trabajo,
señalaron no obstante, que a este déficit puede hacérsele frente si el sujeto utiliza
apoyos externos. Aunque las personas mayores tengan limitada la capacidad de la
memoria de trabajo, las tareas cognitivas pueden estructurarse de manera que no
exijan tanta capacidad para su realización. Por ejemplo se ha demostrado que los
viejos responden de manera diferente las encuestas cuando las opciones se
presentan auditiva o visualmente. Un grupo de investigadores de la Universidad de
Michigan compararon los patrones de respuesta de jóvenes y viejos; cuando el
formato de presentación era de opción múltiple y éstas fueron presentadas
auditivamente, los viejos tendían a seleccionar la última opción, las diferencias
entre jóvenes y viejos fueron menores o no existían, cuando las preguntas se
presentaban de manera escrita (Schwarz, Knäuper, Hippler, Noelle-Neumann &
Clark, 1991)
INHIBICIÓN
Un tercer mecanismo propuesto para explicar los cambios cognitivos que
ocurren durante el envejecimiento normal es la inhibición. Hasher y Zacks (citado
en Park, 2002) propusieron que con la edad tenemos más problemas para centrar
la atención en la información relevante e inhibir la irrelevante. Esto implica que la
memoria de trabajo se satura con material irrelevante que debió haberse
descartado y no se hizo por el déficit de la inhibición. El modelo de Hasher y Zacks
es particularmente relevante para el procesamiento del discurso. Estos autores
aportan datos que sugieren que probablemente con los años, se agrava la
tendencia a mantener información previa ya descartada, que ha sido escuchada
anteriormente, y que esta información irrelevante afecta el rendimiento cognitivo
posterior. Aunque ha habido algunas críticas sobre la importancia de la inhibición
como mecanismo para explicar el envejecimiento cognitivo (Burke, 1997; McDowd,
1997), Zacks & Husher (1997) lo han defendido con datos que sugieren que la
inhibición opera en situaciones de producción lingüística y en otras tareas que
precisan de la información en línea; los efectos son más destacados cuando hay
que inhibir una respuesta fuerte.
La noción de un mal funcionamiento inhibitorio puede explicar algunos
comportamientos de los viejos en la vida cotidiana. Por ejemplo, son más
susceptibles a la distracción cuando se enfrentan a varias fuentes de información
simultáneas. Los fallos en la inhibición darían lugar también a un peor control en
situaciones sociales. El estereotipo de que los viejos más fácilmente dicen lo
primero que les pasa por la cabeza, tendría relación con los fallos inhibitorios; o el
estereotipo de que son intolerantes con los demás, ariscos o bruscos, reflejaría su
incapacidad para inhibir respuestas fuertemente activadas, aunque inapropiadas
en situaciones sociales.
FUNCIONES SENSORIALES
Se ha postulado otro mecanismo, más parsimonioso aún, con datos
obtenidos en el estudio de Berlín sobre el envejecimiento (Lövdén, Ghisletta &
Lindenberger, 2004). La gran cantidad de datos médicos, sensoriales, cognitivos y
sociales de una muestra de adultos de Berlín con edades entre 70 y 103 años, le
permitieron a Lindenberger & Baltes (1994) (citado en Park, 2002) demostrar
convincentemente que prácticamente toda la varianza relacionada con la edad
podía explicarse por el funcionamiento sensorial que midieron con pruebas
sencillas como la agudeza visual o auditiva. Las 14 pruebas cognitivas aplicadas
incluían: medidas de velocidad de procesamiento, razonamiento, memoria,
conocimiento general y fluidez verbal. Las medidas sensoriales parecían ser índice
del funcionamiento cognitivo. Los investigadores son conscientes de que la
función sensorial es una medida tosca de integridad cerebral y propusieron la
hipótesis de que la función sensorial es un índice general de la arquitectura
neurobiológica.
INTERACCIÓN ENTRE LA VELOCIDAD DE PROCESAMIENTO, LA MEMORIA DE TRABAJO Y LA
INHIBICIÓN
Robert, Borella, Fagot, Lecer & De Ribaupierre (2009) realizaron una serie
de experimentos para analizar de qué manera el control inhibitorio y la memoria de
trabajo cambian a lo largo de la vida y cómo influye la inhibición sobre la memoria
de trabajo. Aplicaron una versión adaptada al francés del Reading Span Test
(Ludwing, Borella, Chicherio, & De Ribaupierre, 2008). Los sujetos se dividieron en
cuatro grupos de edad: niños (edad promedio 11.36 años), jóvenes (edad
promedio 21.30 años), viejos jóvenes (edad promedio 64.92 años) y viejos viejos
(edad promedio 75.38). Se le leían a los sujetos una lista de 56 frases
sintácticamente simples y cortas. La mitad eran semánticamente correctas (p. ej.
“a los niños les gusta el chocolate”) y la mitad no (p.ej. “los plátanos tienen
bolsillos”). En la mitad de las frases había dos sustantivos, como en los ejemplos
anteriores y en la otra mitad sólo uno (p.ej. “se puede comprar la luna”). Los
sujetos debían decidir si la frase, presentada en la pantalla de un computadora era
semánticamente correcta o no, pero además debían recordar la palabra con la que
terminaba cada frase. Los jóvenes recordaron más palabras que los niños y que
los viejos; las diferencias entre los viejos jóvenes y viejos viejos no fueron
significativas; tampoco entre éstos y los niños. Definieron tres tipos de intrusiones:
previas (palabras de la lista de un ensayo anterior), no finales, palabras del ensayo
vigentes, pero no la palabra final y extrañas, palabras que no estaban en ninguna
lista. Los jóvenes tuvieron significativamente menos intrusiones que los niños y los
viejos; respecto al tipo de intrusiones los jóvenes tuvieron menos intrusiones
previas y no finales, con respecto a las intrusiones extrañas no hubo diferencias
significativas entre los 4 grupos. Estos resultados son consistentes con la hipótesis
de que existe una clara relación entre la inhibición y la memoria de trabajo, los
fallos en la inhibición de material irrelevante (de listas previas o no palabras
finales) disminuyen la capacidad de la memoria de trabajo. El hecho de que la
memoria de trabajo aumente con la edad y luego decrezca durante el
envejecimiento puede explicarse por los recursos de atención disponibles tanto
para el mantenimiento en la memoria de trabajo como para la inhibición de
información. En un segundo experimento se ajustó la longitud de las listas
presentadas a la capacidad individual de la memoria de trabajo. Con este
procedimiento no fueron significativas las diferencias en el número de palabras
recordadas ni en la cantidad de intrusiones.
LA NEUROCIENCIA COGNITIVA DEL ENVEJECIMIENTO
Desde finales del siglo pasado y principios del presente se ha venido
desarrollando una disciplina que tiene hoy un estatus reconocido, la neurociencia
cognitiva del envejecimiento. Su objetivo es unir dos dominios de investigación
que tradicionalmente habían estado separados: la psicología cognitiva del
envejecimiento y la neurociencia del envejecimiento. La primera disciplina estudia
el efecto del paso del tiempo sobre los procesos cognitivos, utilizando medidas
conductuales y ha llegado a describir los cambios en la atención, la memoria, la
organización perceptiva o del lenguaje asociados al envejecimiento. La
neurociencia del envejecimiento estudia los efectos del envejecimiento sobre la
anatomía y la fisiología del cerebro. Cabeza, Nyberg & Park (2005) describen
cómo esta nueva disciplina que integra ambos campos del conocimiento parte de
un marco teórico en el que se asume que el envejecimiento afecta estructuras y
procesos, tanto del cerebro como del sistema cognitivo. Aunque todo cambio en el
sistema cognitivo implica un cambio en el cerebro es útil distinguir entre efectos
neurogénicos y psicogénicos. Un efecto neurogénico es cuando un cambio en el
cerebro produce un cambio en la cognición, por ejemplo la atrofia del lóbulo
prefrontal, que suele asociarse al envejecimiento, puede llevar a al descenso en el
funcionamiento de la memoria de trabajo. Los efectos psicogénicos se dan cuando
un cambio en la cognición causa un cambio en el cerebro. Los viejos que no
ejercitan ciertos procesos cognitivos, pueden desarrollar una mayor atrofia cortical
en las áreas que participan en tales procesos, o bien los estudios que demuestran
los efectos del entrenamiento cognitivo sobre el desarrollo de nuevas redes
corticales. Los efectos de la edad sobre la cognición se evalúan mediante tareas
perceptivas, de atención, memoria u otras, en las que se considera el tiempo de
reacción o la precisión de las respuestas. Los efectos del envejecimiento sobre el
cerebro se evalúan con medidas neurológicas en las que se utiliza la técnica de
imágenes cerebrales post mortem o in vivo.
Las técnicas para la obtención de imágenes cerebrales son el enfoque
dominante de la investigación en la neurociencia cognitiva del envejecimiento. Se
pueden obtener tanto imágenes estructurales, como funcionales durante el reposo
o mientras se realiza una actividad cognoscitiva. La obtención de imágenes
estructurales se consigue principalmente por medidas de resonancia magnética
(RM) del volumen e integridad de la substancia gris y blanca. Las imágenes
funcionales obtenidas durante el reposo se logran empleando técnicas como la
tomografía por emisión de positrones (TEP), o medidas de RM para el flujo
sanguíneo y el metabolismo; o bien mediante el registro de la actividad eléctrica
cerebral (EEG). La obtención de imágenes cerebrales cuando el sujeto está
realizando una actividad cognoscitiva, se logra por mediciones electromagnéticas
tales como los potenciales relacionados con eventos (PRE), con medidas ópticas
como señal óptica relacionada con eventos (SORE), o mediante la resonancia
magnética funcional (RMf). Tanto las técnicas estructurales como las funcionales
tienen ventajas y desventajas que dependen del nivel neuronal que se mide. La
estructura neural es prerrequisito para obtener imágenes en reposo, y la función
en reposo es un requisito para obtener las imágenes relacionadas con los
procesos cognitivos. Así pues, los tres tipos de mediciones están interconectadas
y miden diferentes aspectos del sistema nervioso central. Las imágenes
estructurales están más cerca de los mecanismos biológicos del envejecimiento y
son más sensibles a la medición de los efectos neurogénicos, pero sólo se
relacionan de manera indirecta con la conducta y no sirven para detectar los
cambios compensatorios que ocurren en el cerebro envejecido. La obtención de
imágenes durante la actividad, por el contrario, están más cerca de los procesos
cognitivos y se prestan muy bien para estudiar la reorganización funcional y los
cambios compensatorios que ocurren en el cerebro de los viejos, pero de estos
estudios podemos inferir muy poco sobre los mecanismos biológicos del
envejecimiento y no permiten distinguir entre efectos neurogénicos y psicogénicos.
La obtención de imágenes en reposo está a medio camino entre las técnicas
estructurales y las que miden la actividad.
Investigaciones recientes realizadas con el paradigma de la neurociencia
cognitiva del envejecimiento han demostrado que durante el envejecimiento ocurre
una reorganización cortical: los viejos para realizar con la misma eficiencia que los
jóvenes una serie de tareas se valen de una red cortical diferente (Cabeza, Nyberg
& Park, 2005; Madden et al., 2007). Haré una descripción de tales estudios
organizándolos por las funciones cognitivas analizadas.
ESTUDIOS DE NEUROIMAGEN DE LA ATENCIÓN Y LA PERCEPCIÓN
VISUALES
La búsqueda visual en las tareas de identificación de objetivos requieren
poner en marcha procesos de atención que implican componentes dirigidos
cognitivamente (top-down) y componentes dirigidos por el estímulo en cuestión
(bottom-up). La meta de ambos componentes es dirigir la atención hacia el
estímulo blanco. Los estudios conductuales que relacionan los cambios cognitivos
con el envejecimiento han documentado los déficit de la atención, sobre todo
cuando se requiere dividir la atención o hacer cambios rápidos de un punto de
focalización a otro. Los modelos sobre la distribución de la atención señalan una
amplia red cortical que controla los aspectos ejecutivos de la atención que tiene
componentes importantes en regiones de la corteza prefrontal y parietal (Posner,
1980; Posner, Petersen, Fox & Raichle, 1988; Gitelman et al. 1999; Laberge,
2000).
Madden et al. (2007) realizaron una investigación en la que combinaron la
obtención de imágenes por resonancia magnética funcional (RMf) con la técnica
de imágenes por tensión de difusión (DTI difussion tensor imaging). La DTI
proporciona información sobre las propiedades de la substancia blanca mediante
la medición de la tasa y dirección del desplazamiento de las moléculas de agua en
los diversos componentes del tejido. Se puede conocer por este medio la
integridad estructural de la substancia blanca y el contenido de mielina, que se
sabe disminuye con el envejecimiento reduciéndose, en consecuencia, la
velocidad de transmisión. El objetivo del estudio fue probar la hipótesis de que las
diferencias entre jóvenes y viejos en tareas en las que están implicados procesos
de atención top-down podrían tener relación con la activación cortical y que la
integridad de la substancia blanca, medida con la DTI, podría ser el mediador de
este efecto del envejecimiento. Compararon la ejecución de 16 adultos jóvenes
(de 19 a 28 años) y 16 adultos mayores (de 60 a 82 años) en una tarea de
búsqueda visual. Los sujetos tenían que decidir si estaba o no presente una de las
dos letras blanco (E o R) que se proyectaban en la pantalla distribuidas en forma
circular en alguna de seis posiciones (como la que ocuparía la manecilla pequeña
de un reloj que marcara las horas 12, 2, 4, 6, 8 y 10 respectivamente). Siempre se
presentaban sólo 4 letras, 3 en color gris y una en rojo en un fondo negro. Los
tiempos de presentación del estímulo eran diferentes para jóvenes y viejos (1000 y
1500 milisegundos respectivamente) para compensar los efectos atencionales
bottom-up derivados de factores sensoriales. Estudiaron dos condiciones: una en
la que había una guía atencional, había un valor alto de probabilidad de que el
estímulo blanco apareciera resaltado en color rojo, y la otra condición en la que no
había está guía y se exigía por tanto un proceso atencional dirigido top-down. Con
base en estudios anteriores predijeron que la red atencional fronto parietal estaría
más extendida en los viejos que en los jóvenes, sobre todo cuando se exigiera un
procesamiento atencional top-down. También predijeron que el patrón regional de
correlaciones entre la actividad cortical y la conducta de búsqueda estaría más
hacia las regiones frontoparietales en los viejos y en las regiones visuales (occipito
temporales) en los jóvenes. Madden et al. (2007) confirmaron estas hipótesis, pero
además también que el deterioro de la substancia blanca era mayor en los viejos y
aportaron alguna evidencia de que esto podría explicar en parte la diferente
organización cortical.
Los estudios de neuroimagen de la atención y la percepción visuales en
adultos jóvenes, utilizando tanto la TEP como la RMf, han demostrado patrones
de organización diferentes en los lóbulos occipital, temporal y parietal que
modulan los diferentes aspectos de la percepción visual bottom-up. Los sistemas
de control de la atención que se localizan principalmente en las cortezas prefrontal
y parietal influyen también en las vías corticales de la visión, con lo que se
demuestra la integración entre los sistemas de atención y percepción en el
cerebro.
Los estudios de neuroimagen han confirmado la distinción global entre las
rutas de procesamiento dorsal y ventral que apoyan las diferencias de
procesamiento de la información sobre la ubicación (where) y la naturaleza de los
estímulos (what). Passingham & Toni (2001) interpretan estas dos rutas en
términos del control del movimiento. Ambas rutas procesan información sobre la
identidad y la localización del estímulo, pero la utilizan de manera diferente. En
ambas interpretaciones queda claro que las conexiones de la corteza prefrontal
tanto con la ruta dorsal como con la ventral, así como las conexiones recíprocas
entre ellas, son la base del control atencional top-down sobre el procesamiento
perceptual. Los estudios con neuroimagen funcional han confirmado que existe un
decremento en la activación de las regiones corticales visuales durante las etapas
tempranas del procesamiento perceptual. Ross et al. (1997) reportaron que la
amplitud de la señal BOLD en la corteza visual primaria (áreas 17 y 18 de
Brodmann) en respuesta a un destello rojo difuso, era menor en los viejos que en
los jóvenes, aunque la distribución espacial de la señal era igual para ambos
grupos de edad; hay otros estudios que encuentran diferencias en la distribución
espacial de la señal (Buckner, Snyder, Sanders, Raichle & Morris, 2000; Huetttel,
Güzeldere, & McCarthy, 2001); todos estos resultados sugieren que algún aspecto
de la activación neuronal en las regiones corticales se reduce con el
envejecimiento, sea la amplitud o la distribución.
Se han reportado también diferencias entre viejos y jóvenes en la activación
de las rutas ventral y dorsal, durante la percepción de caras. Grady et al. (1992,
1994) reportaron que en una tarea de igualación de caras, las personas mayores
tenían menos activación relativa en la ruta ventral que media la extracción de
rasgos (Área 18 de Brodmann) y más en la corteza extra estriada y parietal, que
no pertenece a esta vía. Cuando estaba implicado además un juicio de
localización, los viejos activaban regiones corticales fuera de la ruta dorsal
principalmente regiones prefrontales. Este patrón diferente en la activación cortical
cuando los viejos realizan las mismas tareas que los jóvenes se ha interpretado
como un mecanismo de compensación, cuando se requieren mayor cantidad de
recursos cognitivos (Grady, 2002).
Grady (2002) hizo un metanálisis de tres estudios con TEP en tareas de
percepción y memoria de caras. Propuso que la actividad prefrontal, en los
jóvenes está dirigida a tareas específicas en tanto que en los viejos se da en
respuesta al aumento de la dificultad independientemente de las demandas
específicas de la tarea. Se ha replicado el efecto de ver decrementada la actividad
en la ruta ventral en la percepción de estímulos verbales (Madden et al., 1996;
Madden et al. 2002. Citados en Madden, Whiting & Huettel, 2005); la mayor
activación de las áreas 17 y 37 se asocia a un efecto más pronunciado de la
frecuencia de palabras, es decir que los viejos requieren mayor información
semántica (léxica), reafirmando la interpretación de Grady (2002) de que se trata
de una compensación a la menor efectividad de la extracción de rasgos visuales
básicos.
Varios experimentos con neuroimagen han documentado las diferencias
asociadas con la edad en varios aspectos de la atención, principalmente la
atención dividida, el control ejecutivo y la inhibición. Madden et al. (1997) (citado
en Madden, Whiting & Huettel, 2005) estudiaron con TEP la atención dividida en
jóvenes y viejos. Presentaban una letra que debían identificar (blanco) ésta podía
estar en el centro de una disposición de 9 letras acomodadas en un patrón 3x3, o
en el caso de la atención dividida podía estar en cualquiera de las 9 posiciones. La
atención dividida se asoció con una mayor activación del flujo sanguíneo cerebral
regional (rCBF regional cerebral blood flow) en la corteza extra estriada (Área 18
de Brodmann) en los adultos jóvenes, y en los viejos el área mayormente activada
fue la corteza prefrontal bilateral. De nuevo, como en los trabajos de Grady et al.
(1992, 1994; Grady, 2002) con el reconocimiento de caras, los viejos parece que
requieren la activación de regiones prefrontales para compensar el decremento en
la eficiencia del procesamiento de la ruta ventral.
También se han estudiado otros aspectos ejecutivos de la atención como el
cambio de tarea y la inhibición activa de información irrelevante. DiGirolamo et al.
(2001) (citado en Madden, Whiting & Huettel, 2005) reportaron un experimento de
RMf en el que los participantes realizaban dos tipos de juicios numéricos
diferentes, tenían que decir el valor del dígito presentado o cuántos dígitos había.
Tanto a los jóvenes como a los viejos les era más difícil la situación que implicaba
alternar entre ambas tareas después de algunos ensayos, que cuando no tenían
que hacerlo. En ambos grupos se activaba la corteza prefrontal medial y
dorsolateral en la condición de cambio de tarea, pero los viejos también tenían
actividad prefrontal en los ensayos en los que no había cambio de tarea. La
extensión espacial de la actividad prefrontal era mayor en los viejos; los resultados
se interpretaron también como un efecto compensatorio.
Milham et al. (2002) estudiaron la eficiencia con las personas mayores
pueden inhibir con éxito la información irrelevante. Utilizaron el paradigma de
Stroop en el que las fuentes irrelevantes de información sobre el color podían ser
congruentes, incongruentes o neutrales. En los ensayos incongruentes la palabra
nombrada no coincidía con el color de la tinta con la que estaba escrita (p. ej.
“ROJO”, escrito con tinta verde); en los ensayos congruentes el color de la tinta
coincidía con el nombre que está escrito (p. ej. “ROJO” con tinta roja) y ensayos
neutrales, en los que no había relación entre el color de la tinta y el nombre (p. ej.
La palabra “LOT” escrita con tinta roja). Los resultados conductuales ponen en
evidencia una tendencia relacionada con la edad a una peor ejecución en los
ensayos con información incongruente. En general, las fuentes de información
competitiva sobre el color, fuera congruente o incongruente se asociaban a una
menor activación en los viejos en las áreas parietal y prefrontal dorsolateral, lo que
sugiere una disminución de la eficiencia de los sistemas neurales que median el
control atencional.
MEMORIA DE TRABAJO Y ENVEJECIMIENTO
La memoria de trabajo es un constructo propuesto por Baddeley y Hitch
(Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986) como extensión de la memoria de corto
plazo, como ésta es un almacén de capacidad limitada que mantiene la
información activa durante un periodo corto de tiempo en el orden de los 3 a 30
segundos. El sistema propuesto por Baddeley y Hitch incluye la existencia de dos
mecanismos de memoria auxiliares especializados en el tratamiento del material
verbal (el bucle fonológico) y del material visoespacial (el buffer viso espacial).
Incluyó también dentro del modelo a los procesos requeridos para usar el
contenido de estos almacenes en tareas cognitivas complejas. Esta extensión del
concepto original de memoria de corto plazo exige que la memoria de trabajo sea
considerada como un sistema de control dinámico para el manejo de este conjunto
de operaciones, de ahí la propuesta del ejecutivo central que controla, organiza,
selecciona y define el flujo de las operaciones mentales aplicadas a la información
almacenada (Reuter-Lorenz & Sylvester, 2005)
Los estudios de neuroimagen sobre los cambios que ocurren en la memoria
de trabajo durante el envejecimiento normal se han dirigido, principalmente a tres
temas: la comparación entre las operaciones de mantenimiento y las de
procesamiento; el papel de la atención, la inhibición y la interferencia; y el
envejecimiento diferencial de los almacenes para el material verbal y visoespacial.
Operaciones de mantenimiento y de control en la memoria de trabajo
Rypma & D‟Esposito (2000) realizaron un estudio con RMf mediante un
diseño de bloques para investigar las diferencias en la memoria de trabajo entre
jóvenes de 21 a 30 años y personas mayores, de 61 a 82 años. En cada ensayo
se les presentaba a los sujetos una diferente carga de memoria (2 ó 6 letras
durante 4 segundos en los experimentos 1 y 2; y objetos y su localización en el
experimento 3), luego había un periodo de 12 segundos en el que debían de
retener la información porque luego se les presentaba en la pantalla un sola letra
(o un objeto o una localización) y tenían que decir, en un periodo máximo de 2
segundos, si ese estímulo era parte de los estímulos presentados antes. Con este
paradigma podían distinguir las fases de codificación, mantenimiento y
recuperación de la información en la memoria de trabajo. Los resultados
principales fueron que todos los sujetos realizaron las tareas con prácticamente
igual eficiencia, los tiempos de reacción fueron mayores cuando tenían que
retener 6 letras, el nivel de ejecución no fue diferente entre jóvenes y viejos pero
los tiempos de reacción de los jóvenes fueron menores que los de los viejos. No
hubo diferencias con la edad en la actividad de la corteza prefrontal ventro lateral,
pero sí en la dorsolateral. Encontraron que había mayor actividad en los jóvenes
que en los viejos en la corteza prefrontal dorsolateral pero sólo durante la fase de
recuperación. Los sujetos jóvenes que respondían más rápidamente tenían menos
activación prefrontal dorsolateral que los jóvenes más lentos; en los viejos se
observó el patrón opuesto, los más rápidos tenían más activación dorsolateral, con
lo que se concluyó que la actividad prefrontal dorsolateral y no la ventral es la que
está relacionada con el declive de la memoria de trabajo durante el envejecimiento
normal. Es decir que durante la fase de recuperación de información de la
memoria de trabajo la disminución de la actividad prefrontal dorsolateral se asocia
al mejor desempeño en los jóvenes, pero no en los viejos, éstos requieren mayor
activación de esta región cortical para tener un nivel semejante de eficiencia.
En general se concluye que los componentes ejecutivos de la memoria de
trabajo son más afectados con la edad que las operaciones de mantenimiento.
Atención, inhibición e interferencia en la memoria de trabajo
Diversas investigaciones sobre el control ejecutivo de la atención concluyen
que los cambios que se dan con la edad en los mecanismos de control atencional
y fallos en la inhibición hacen que el sujeto sea más vulnerable a la interferencia,
lo que va en detrimento de la memoria de trabajo (Robert, Borella, Fagot, Lecerf &
Ribaupierre, 2009; Zacks & Hasher, 1997). La interferencia puede afectar la
memoria de trabajo de múltiples maneras. Por ejemplo, durante la codificación, la
distractibilidad y la información irrelevante pueden afectarla. Durante el intervalo
de retención, la información irrelevante puede codificarse inadvertidamente e
interferir con el material que debe almacenarse. Este efecto se conoce como
inhibición retroactiva. También puede ocurrir la inhibición proactiva, que se da
cuando el material aprendido en un ensayo anterior interfiere con el material que
debe retenerse en el ensayo presente.
West (1999) (citado en Reuter-Lorenz & Sylvester, 2005) estudió a un grupo
de jóvenes y los comparó con un grupo de viejos a quienes se les propuso una
modificación de la tarea de n-pasos atrás (n-back) con y sin distractores en cada
ensayo. El paradigma consiste en la presentación de una secuencia de estímulos
y el sujeto tiene que dar una respuesta que indique que el estímulo que está
siendo presentado en este momento es el mismo que se presentó anteriormente,
uno dos o tres pasos antes. El valor de n se ajusta para dificultar la tarea,
generalmente es de uno a tres pasos antes. Los viejos se alteraban más por los
distractores que los jóvenes. Robert, Borella, Fagot, Lecerf & De Ribaupierre
(2009), en el trabajo citado antes demostraron la interferencia retroactiva a la que
son sujetos las personas de mayor edad en la tarea de span de lectura; también
Connelly, Hasher & Zacks (1991) (citado en Reuter-Lorenz & Sylvester, 2005)
encontraron que los viejos tenían más dificultades para ignorar el texto irrelevante
durante una tarea de comprensión de lectura.
Sylvester et al. (2003) realizaron un estudio de RMf para investigar los
circuitos neuronales implicados en los diferentes aspectos ejecutivos de la
atención. Utilizaron tanto un diseño de bloques como uno relacionado con
eventos; en ambos paradigmas encontraron que tanto el cambio de la atención
como el control de la interferencia compartían la misma red cortical distribuida en:
la corteza parietal bilateral (área 40 de Brodmann), la corteza prefrontal
dorsolateral izquierda (área 9 de Brodmann), la corteza premotora (área 6) y la
corteza frontal medial (áreas 6 y 32 de Brodmann).
Se puede inferir, en consecuencia, que durante el envejecimiento se ve
comprometida la eficiencia de los procesos que median el control de la
interferencia como son: la atención ejecutiva, la codificación contextual y el control
inhibitorio (Reuter-Lorenz & Sylvester, 2005).
Almacenes de material específico y envejecimiento
Es un hallazgo sólido que durante el envejecimiento normal se mantienen
mejor las funciones verbales (inteligencia cristalizada) que las funciones no
verbales (inteligencia fluida) (Park, 2002; Park & Milnear, 2004). Es lógico
preguntarse si sucede lo mismo con los dos tipos de almacenes propuestos en el
modelo de Baddeley, ¿afecta el envejecimiento a ambos almacenes por igual? ¿o
bien los almacenes mantienen su independencia y estructura?
Myerson, Hale, Rgee & Jenkins (1999) compararon la ejecución de jóvenes
de 18 a 22 años y personas mayores, de 63 a 69 años, en una tarea de memoria
de trabajo verbal, repetición de dígitos; y otra en la que estaba implicado el
almacén visoespacial: recordar la posición de un estímulo (una „X‟) en una matriz
de 4x4; las tareas fueron combinadas con tareas secundarias tanto verbal como
espacial. Las diferencias fueron mayores en el span de localización que en el de
dígitos, pero no hubo diferencias relacionadas con la edad en las tareas
secundarias. Los resultados sugieren que hay un mayor déficit asociado a la edad
en la memoria de trabajo visoespacial que en la memoria de trabajo verbal, pero
no aportan evidencia sobre la susceptibilidad a la interferencia en ninguno de los
dos dominios: verbal o espacial. El hecho de que no hubiera diferencias en la
interferencia, es decir, que tanto en jóvenes como en viejos la tarea secundaria
verbal influía más sobre la memoria de trabajo verbal que sobre la espacial y que
lo mismo sucediera con la interferencia espacial y el almacén espacial de la
memoria de trabajo, apunta al hecho de que ambos almacenes conservan su
independencia durante el envejecimiento.
REORGANIZACIÓN DE LAS REDES CORTICALES DURANTE EL
ENVEJECIMIENTO
Daselaar, Browndyke y Cabeza (2006) hacen una excelente síntesis de los
estudios de neuroimagen del envejecimiento cognitivo. Presentan una tabla en la
que resumen más de 50 estudios con resonancia magnética funcional y con
tomografía por emisión de positrones. Señalan las áreas de Brodmann y otras
regiones cerebrales en los que ocurre un incremento, o decremento de la actividad
neuronal en relación con diferentes funciones cognitivas. Las funciones cognitivas
que se comparan entre jóvenes y viejos van desde atención, percepción visual,
memoria de trabajo, procesamiento semántico, funciones ejecutivas, memoria
implícita y memoria episódica. Concluyen que hay dos patrones consistentes de
cambios en la actividad cerebral que ocurren con el envejecimiento que describen
con los acrónimos ODFI (occipital-decrease/frontal increase) y HAROLD
(hemispheric assymmetry reduction in older adults) que describo enseguida.
ODFI
Grady et al. (1994) fueron los primeros en describir este patrón que se
observa principalmente en la percepción visual y que consiste en un decremento
en la actividad occipital asociado a un incremento en la actividad de la corteza
prefrontal, que presentan los adultos mayores cuando realizan tareas al mismo
nivel de eficiencia que los adultos más jóvenes. Realizaron un estudio en que
midieron el flujo sanguíneo cerebral regional (rCBF) mediante la tomografía por
emisión de positrones (TEP). Se les presentaron tres tareas: 1) memorizar un
conjunto de caras (registro). Se les presentaba un conjunto de 32 caras no
familiares y se les pedía que las recordaran. Cada cara se presentaba durante 4
segundos y todo el conjunto se presentaba tres veces, en diferente orden. 2) Un
procedimiento de igualación a la muestra. Se utilizó un conjunto diferente de caras
al utilizado para la memorización, los sujetos tenían que elegir entre la muestra y
dos caras más. 3) Reconocimiento. En cada ensayo se le presentaban dos caras,
una de las cuales pertenecía al conjunto original de memorización. Se utilizó una
tarea sensorio motora de control al inicio y final de cada sesión en el escáner. No
hubo diferencias estadísticamente significativas en los tiempos de reacción entre
jóvenes (promedio de edad de 25.2 ± 1.9 años) y los viejos (promedio de edad de
69.4 ± 6.0 años), pero sí en la precisión, porcentaje de respuestas correctas, más
notoria en la tarea de reconocimiento.
Se identificaron las áreas en las que se incrementó el flujo sanguíneo
cerebral regional (rCBF) comparando las imágenes obtenidas durante las fases de
registro y reconocimiento con las imágenes obtenidas durante la fase de
igualación a la muestra y la fase de control. Los resultados principales fueron que
los jóvenes mostraron un incremento del rCBF durante la fase de registro, en el
hipocampo derecho y las cortezas prefrontal y temporal del hemisferio izquierdo; y
durante el reconocimiento las zonas mayormente activadas fueron las regiones
prefrontal y parietal del hemisferio derecho. Los viejos no mostraron ninguna
activación significativa en las áreas que se activaron en los jóvenes durante el
registro y mostraron en cambio un incremento en la activación prefrontal derecha
durante la fase de reconocimiento. La interpretación que dieron fue que se trataba
de un efecto compensatorio de los déficit del procesamiento visual. La falta de
activación en las áreas responsables de la codificación sugiere que la alteración
del reconocimiento en los viejos se debe en parte a una falla en la codificación de
las caras, por lo que recurren a la ampliación de la red cortical para el
procesamiento de alto orden (prefrontal) para realizar con el mismo nivel de
eficiencia las tareas que realizan los jóvenes con menor gasto cognitivo.
HAROLD
El segundo hallazgo consistente sobre la reorganización cortical durante el
envejecimiento cognitivo fue descrito originalmente por Cabeza et al. (1997).
Estudiaron mediante TEP el rCBF de jóvenes y viejos mientras memorizaban una
lista de pares de palabras (registro) y cuando posteriormente tenían que
reconocerlas (reconocimiento) o recuperarlas (recuperación). Los resultados
conductuales no marcaron ninguna diferencia estadísticamente significativa entre
jóvenes y viejos, es decir que la proporción de aciertos y errores de los viejos fue
prácticamente la misma que la obtenida por los jóvenes en ambas condiciones,
reconocimiento y recuperación. La gran cantidad de datos de los estudios de
imágenes cerebrales son complejos en los detalles, pero globalmente simples: los
viejos mostraron menos diferencias en la actividad neuronal que los jóvenes en
algunas regiones cerebrales; esto se interpreta como una menor eficiencia del
procesamiento de los viejos. Pero también mostraron mayor activación en otras
regiones cerebrales, que se interpreta como un efecto de compensación. La
reducción de la actividad neuronal de los viejos se daba principalmente en
regiones prefrontales, temporales y occipitales izquierdas durante el registro y en
regiones prefrontales derechas durante la recuperación. Estas reducciones
sugieren una alteración de la red cortical de la memoria tanto para el registro como
para la recuperación, pero sobre toda para el registro que fue donde se dieron las
diferencias mayores. Los incrementos de la actividad cortical asociada a la edad
puede deberse o bien al uso de estrategias inadecuadas en los viejos o un efecto
compensatorio benéfico. En síntesis el efecto más general que ocurre con el
envejecimiento es una reducción de la asimetría en la activación de las redes
corticales relacionadas con la memoria.
MANTENIMIENTO COGNITIVO
A medida que crece la investigación sobre el envejecimiento cognitivo,
surge la pregunta de cómo puede utilizarse el conocimiento que se tiene sobre los
mecanismos del envejecimiento para ayudar a los viejos a mejorar o mantener su
nivel de funcionamiento cognitivo. La primera aproximación, casi obvia, fue pensar
que se podía entrenar a las personas en las funciones cognoscitivas básicas en
las que son deficitarios y que se supone están en la base de los procesos
cognitivos de alto nivel. Uno de los primeros estudios dirigidos a evaluar el efecto
del entrenamiento cognitivo es el ensayo multicéntrico conocido, por sus siglas en
inglés, como ACTIVE (Advance Cognitive Training for Independent and Vital
Elderly), dirigido por Ball et al. (2002). Se trata de un estudio bien controlado en el
que participaron 2832 sujetos de entre 65 y 94 años, asignados aleatoriamente a 4
grupos según el tipo de entrenamiento recibido: memoria, razonamiento, velocidad
de respuesta y grupo de control. Demostraron que el entrenamiento cognitivo es
efectivo y duradero, pues hicieron un seguimiento de dos años, pero restringido a
las habilidades entrenadas, es decir no pudieron demostrar un efecto sobre las
actividades de la vida diaria; y no se demostró tampoco que el entrenamiento en la
velocidad de procesamiento tuviera efecto sobre la memoria o el razonamiento. El
mismo grupo de investigación presentó en 2006 el seguimiento a 5 años (Willis et
al., 2005), confirmando los resultados anteriores: el entrenamiento fue efectivo en
el dominio específico entrenado y cinco años después seguía habiendo un
rendimiento cognitivo mayor que el del grupo control. Sin embargo el
entrenamiento cognitivo no tuvo efecto sobre la percepción subjetiva de
dificultades en las actividades de la vida diaria, a excepción del grupo entrenado
en el razonamiento. La investigación sobre los efectos del entrenamiento continúa
realizándose y sigue dando frutos. Otra línea de investigación es el efecto del uso
de programas de computadora, que además de ser más divertidos y accesibles
han demostrado su efectividad. Mahncke et al. (2006) (citado en Vance, McNees &
Meneses, 2009) realizaron un ensayo clínico para evaluar la efectividad del uso de
computadoras. Asignaron al azar a 62 ancianos a un programa de entrenamiento
activo con la computadora, 61 a ver un DVD educativo en la computadora, para
controlar el tiempo de uso de la computadora y 59 personas de igual edad
formaron el grupo control, que no tuvo ningún contacto con la computadora. Los
grupos de contacto con la computadora tenían que tener sesiones de trabajo de
una hora, 5 veces a la semana, durante 8 semanas. Los resultados demostraron
que el grupo de entrenamiento activo con la computadora tuvo diferencias con los
otros dos grupos y estas diferencias fueron estadísticamente significativas en
algunos dominios cognitivos como atención, memoria y velocidad de
procesamiento. No todos los investigadores están de acuerdo con estos
resultados y se discute ampliamente sobre la efectividad de estos procedimientos,
sobre todo porque han surgido muchas compañías que fabrican programas de
computadora y los ofrecen como juegos que mejoran la memoria, la atención, las
funciones ejecutivas, etc.
Park, Gutchess, Meade, & Stine-Morrow, (2007) proponen dos líneas de
investigación, que llama no tradicionales, para mejorar la función cognitiva en la
edad adulta. No implican el entrenamiento explícito de habilidades específicas sino
dos aproximaciones generales al entrenamiento cognitivo: aprovechar la
activación de procesos automáticos a través de la formulación de intenciones que
desencadenarán en un aumento de la probabilidad de que se realicen las acciones
imaginadas. Cita literatura que apoya la idea de que la formulación de intenciones
mejora la memoria prospectiva (Chasteen, Park & Schwarz, 2001). El segundo
mecanismo se refiere a mejorar la función cognitiva a través del compromiso. Cita
estudios que señalan que los viejos que dicen participar en actividades
recreativas, cognoscitivas y físicas tienen un mejor desempeño cognitivo que los
que no lo hacen o lo hacen en menor medida (p ej. Christensen et al., 1996).
Stern y su grupo de investigación (Stern, en prensa; Stern et al., 2003;
Richards & Sacker, 2003, etc.) han desarrollado y fundamentado el concepto de
reserva cognitiva. Este concepto, desarrollado a partir del trabajo seminal de Satz
(1993) sobre la reserva cerebral. La reserva cerebral se refiere a las diferencias
individuales que hace que algunas personas enfrenten mejor que otras la
patología cerebral. Esta reserva puede cuantificarse por el volumen cerebral,
número de neuronas o sinapsis. La reserva cognitiva se refiere a las diferencias
individuales en el procesamiento cognitivo que permite a las personas enfrentar
mejor la patología cerebral. Stern (en prensa) revisa con base en investigaciones
epidemiológicas las siguientes variables como índices de la reserva cognitiva:
estatus socioeconómico, los logros ocupacionales, económicos o educativos y
actividades durante el tiempo libre. Manly et al. (2003) realizaron un estudio con
una muestra de personas mayores de 65 años culturalmente diversos, residentes
de la ciudad de Nueva York. Encontraron que la habilidad para leer (medida con el
subtest de lectura de la prueba WRAT-3; Wide Range Achievement Test) se
asociaba con un menor declive en memoria, funciones ejecutivas y habilidades
lingüísticas. Otros estudios han demostrado también que la mayor escolaridad se
asocia con un declive cognoscitivo más lento. También se ha visto que el estilo de
vida (participación en actividades recreativas cognoscitivas y sociales) ejerce un
efecto sobre el envejecimiento cognitivo (Scarmeas & Stern, 2003). Todos estos
estudios suponen que la escolaridad, los antecedentes o el uso del tiempo libre
aumentan la reserva cognitiva mediante el desarrollo de redes corticales más
eficientes. Se han propuesto dos mecanismos neurales que explicarían la reserva
cognitiva: la reserva neural y la compensación neural. (Stern et al. 2005). La
reserva neural se refiere a la variabilidad inter individual en las redes corticales de
un cerebro sano, o en los paradigmas cognitivos que subyacen a la ejecución de
tareas. Se expresa quizá como diferencias en eficiencia, capacidad o flexibilidad:
un individuo cuyas redes son más eficientes, con mayor capacidad o más flexibles
estará mejor capacitado para enfrentar las alteraciones cognitivas derivadas de la
patología cerebral. La compensación neural se refiere en la variación inter
individual para compensar la patología cerebral mediante el auxilio de estructuras
o redes corticales que no son usadas normalmente por los sujetos sanos. Esta
compensación puede ayudar a mantener o a mejorar la ejecución (Stern, en
prensa). En concepto de reserva cognitiva y los mecanismos que la sustentan ha
sido investigado con la tecnología de generación de imágenes cerebrales y es un
paradigma heurístico de la investigación actual.
CONCLUSIONES
Tanto los estudios conductuales como los que utilizan la generación de
imágenes cerebrales coinciden en señalar que hay ciertas funciones cognitivas
que los viejos realizan menos eficientemente que los jóvenes; pero así mismo hay
otras funciones que no sufren deterioro con la edad. Hay además una gran
heterogeneidad en la forma de envejecer. Los viejos que tienen un nivel de
funcionamiento más cercano a los jóvenes siguen, en general, estrategias
diferentes para realizar las tareas, y utilizan en consecuencia una red cortical
diferente. Todos los estudios coinciden en señalar que los mecanismos básicos
que explican toda o casi toda la varianza del declive cognoscitivo con la edad, son:
la disminución en la velocidad de procesamiento, el menor control inhibitorio, el
déficit en la memoria de trabajo y las interrelaciones entre estos mecanismos. Los
estudios con neuroimagen coinciden en señalar dos efectos contundentes en la
reorganización cortical: un decremento en la actividad occipital en tareas de
reconocimiento perceptivo, aunado a un aumento en la actividad prefrontal, es
decir que los viejos requieren de la actividad prefrontal en tareas en que los
jóvenes no la requieren. Y el segundo efecto es la disminución de la lateralización
hemisférica, es decir mayor actividad bilateral que los jóvenes.
Denise Park, una investigadora destacada en la neurociencia cognitiva del
envejecimiento, ha postulado recientemente junto con Patricia Reuter-Lorenz, una
teoría para explicar el envejecimiento cognitivo a la que han denominado: teoría
del andamiaje en el envejecimiento cognitivo (Scaffolding Theory of Aging and
Cognition, STAC) (Park & Reuter-Lorenz, 2009). El reto para los neurocientíficos,
dicen, no es explicar los cambios cognitivos que se asocian con la edad, sino
entender el alto nivel cognitivo que mantienen algunos individuos de edad
avanzada a pesar del inevitable deterioro estructural y funcional del sistema
nervioso. La teoría del andamiaje del envejecimiento cognitivo que proponen es un
modelo comprobable y ampliamente documentado en la literatura sobre
envejecimiento cognitivo, se basa tanto en datos conductuales como de imágenes
cerebrales. Postulan que durante el envejecimiento la conducta se mantiene a
niveles relativamente altos, a pesar de los desafíos que impone el deterioro neural
y funcional, gracias al empleo continuo de andamiajes compensatorios. El
andamiaje consiste en el reclutamiento de circuitos adicionales que mejoran las
estructuras menguadas cuyo funcionamiento se ha vuelto ineficiente. La extensa
bibliografía de estudios de neuroimagen que demuestran la mayor activación
bilateral y la sobreactivación de la corteza prefrontal sería ejemplo de este
andamiaje. Resumen en 7 puntos las premisas principales de la teoría:
1) El andamiaje es dinámico, es la propiedad adaptativa del cerebro.
2) El locus principal del andamiaje es la corteza prefrontal.
3) El andamiaje es una respuesta neurocognitiva a los retos impuestos por
el envejecimiento.
4) Las redes del andamiaje son menos efectivas que las adquiridas
previamente.
5) El cerebro envejecido es menos eficiente para generar andamiajes y la
patología puede limitar aún más la capacidad de construir andamiajes.
6) Hay una gran variabilidad inter individual en la construcción de
andamiajes.
7) El andamiaje se construye por el entrenamiento y la actividad cognitiva.
La neurociencia cognitiva del envejecimiento es una disciplina en pleno
desarrollo, la literatura que se produce es inmensa, muchos son los laboratorios
en los que se trabaja y se amplía cada vez más el horizonte de análisis y los
temas de discusión. El envejecimiento es un proceso multifactorial que requiere
ser estudiado por muchas disciplinas como la genética, la biología molecular, la
bioquímica, las neurociencias, la medicina, la psicología, la sociología y la
antropología. La neuropsicología del envejecimiento ocupa su lugar en esta
confluencia de niveles de análisis: estudia los efectos del cerebro envejecido (por
los cambios estructurales y funcionales) sobre la reorganización de los procesos
cognitivos y sobre la estructura emocional y de personalidad de los viejos.
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