i simposio sobre autismo funciones ejecutivas y...

I SIMPOSIO SOBRE AUTISMO

REV NEUROL 2005; 41 (Supl 1): S155-S162 S155

SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

En los últimos años hemos trabajado con el siguiente marcoteórico, que intenta resumir los principales mecanismos básicosinvolucrados en el procesamiento de la información cerebral[1]. Distinguimos inicialmente tres estructuras funcionales prin-cipales, que denominamos sistemas de tratamiento. Estos siste-mas de tratamiento se dividen de forma arbitraria, considerandouna secuencia operacional teórica, en los clásicos procesos depercepción, razonamiento y producción. Reconocemos tres sis-temas de tratamiento de la información cerebral: input, perfor-mance y output [2].

Sistema de tratamiento de la información input

Este sistema incluye los siguientes procesos:– Percepción propiamente dicha.– Monitorización mnésica de corta latencia.– Monitorización prefrontal.– Integración multisensorial.– Reconocimiento nominal y semántico.– Monitorización mnésica de larga latencia.

Por percepción o discriminación monomodal del estímulo enten-demos el análisis de las diversas modalidades de la señal evoca-da [3]. Por ejemplo, si fuese una imagen visual (señal), nos inte-resaría conocer todos los elementos individuales (monomodales)que la forman. Entonces, la intensidad luminosa, la forma, elespectro cromático que la constituye, el tamaño, etc., ofrecen lascaracterísticas propias y articulares de la señal-estímulo.

Una vez que la señal-estímulo se ha procesado, le sigue unproceso cognitivo, que es la monitorización mnésica. Ésta per-

mite un recorrido dentro de la memoria de corta latencia parasaber si esa señal-estímulo se conoce o no.

La monitorización prefrontal es aquella que permite ordenarsecuencial y temporalmente la llegada de señales múltiples, conla supervisión prefrontal.

Denominamos ‘integración multisensorial’ a aquella cuali-dad que permite unir señales de una modalidad sensorial conotra señal de otra modalidad sensorial diferente, por ejemplo, laimagen visual de un teléfono junto con su imagen fonológicadel sonido (timbre). Esta capacidad que reconoce la integridadfuncional del pliegue curvo (centro de integración funcional) esfundamental para la adquisición de todas las modalidades dellenguaje (oral y escrita).

El reconocimiento nominal y semántico de la señal-estímu-lo permite otorgar significado nominal y semántico, el barridomnésico de larga latencia, para saber si tiene un nombre, un sig-nificado o una función ya otorgadas [4].

Todos estos procesos cognitivos son aplicables a los tressentidos (auditivo, visual y somatostésico), así como las reglasque rigen estos sistemas de tratamiento.

Sistema de tratamiento de la información performance

Este sistema incluye las funciones ejecutivas y se resume en lossiguientes procesos:

– Planificación.– Elaboración de una estrategia, programación.– Tarea cognitiva: motora, verbal o cognitiva.– Comparación, monitorización perfuncional.– Flexibilidad cognitiva.– Corrección.

Una forma de definir la función ejecutiva es como hacen Ozo-noff et al [5]: ‘el constructo cognitivo usado para describir con-ductas dirigidas hacia una meta, orientadas hacia el futuro, quese consideran mediadas por los lóbulos frontales’. Estos autoresconsideran pertinentes la planificación, la inhibición de res-puestas prepotentes, la flexibilidad, la búsqueda organizada y lamemoria de trabajo [5,6].

FUNCIONES EJECUTIVAS Y AUTISMO

Resumen. Sin duda, la característica más relevante del espectro autista lo constituye la invarianza o, dicho de otra manera,la tremenda rigidez cognitiva que presentan estos pacientes. La hipótesis de la disfunción ejecutiva en el autismo se basa enla llamada ‘metáfora frontal’, que estudia las similitudes existentes entre los pacientes que han sufrido lesiones en los lóbulosfrontales y las personas autistas. Las múltiples conexiones de las regiones prefrontales con casi todas las estructuras cortica-les y subcorticales permiten explicar que no todo mal rendimiento en pruebas consideradas ejecutivas es la consecuencia delesiones frontales ni todas las lesiones frontales producen pobres resultados en los tests ejecutivos. La explicación ‘disejecu-tiva’ intenta comprender determinados síntomas presentes en las personas con autismo tratando de integrar datos neurobio-lógicos, cognitivos y conductuales. La función ejecutiva se evalúa a menudo usando tareas neuropsicológicas formales, comoel test de clasificación de tarjetas de Wisconsin, una medición de la inhibición y la flexibilidad, o la torre de Londres, un testde planificación. Muchos estudios han mostrado que individuos con autismo se desempeñan pobremente en esta tareas.Pacientes con síndrome de Asperger, que logran resolver correctamente las tareas mentales de segundo orden, las cualesrequieren un pensamiento recursivo sobre los estados mentales (predecir lo que una persona piensa acerca del pensamientode otra), no superaban las pruebas de función ejecutiva. [REV NEUROL 2005; 40 (Supl 1): S155-62]Palabras clave. Autismo. Espectro autista. Funciones ejecutivas. Sistemas de tratamiento de la información. Teoría disejecutiva.

Aceptado: 13.06.05.

Laboratorio para el Estudio de las Funciones Cerebrales Superiores. Bue-nos Aires, Argentina.

Correspondencia: Dr. Máximo C. Etchepareborda. Laboratorio para el Es-tudio de las Funciones Cerebrales Superiores. Estados Unidos, 3402. 1228Buenos Aires, Argentina. E-mail: [email protected]

© 2005, REVISTA DE NEUROLOGÍA

Funciones ejecutivas y autismo

M.C. Etchepareborda

M.C. ETCHEPAREBORDA

REV NEUROL 2005; 41 (Supl 1): S155-S162S156

Las investigaciones de los últimos años se han dirigido funda-mentalmente a evaluar aquellas capacidades que supuestamenteintegran el mencionado constructo, entre ellas, planificación, fle-xibilidad, memoria de trabajo, monitorización e inhibición [6].

Por planificación se entiende aquella capacidad por la cualse define una actividad con meta fija; responde al ‘qué’.

La programación permite seleccionar elementos, elaborarun desarrollo secuenciado de actividades, que se ajusten a lameta determinada. Ejemplo práctico: organizar la hora de sali-da, paradas programadas, desarrollo, propósito y finalizacióndel viaje. Responde al ‘cómo’, ‘cuándo’, ‘dónde’ y ‘por qué’.

Las tareas cognitivas –motoras o verbales– consisten en larealización de la tarea planificada; se relacionan con los centroscinestésicos premotores del output.

La flexibilidad cognitiva es la capacidad de poder cambiarun criterio de selección sin perseverar con el criterio anterior,enmendar errores y ajustar el desarrollo de la actividad a loscondicionantes internos y externos.

La monitorización perfuncional es aquella capacidad de su-pervisión durante el mismo momento en que se realiza la acciónejecutiva. Ejemplo: mientras el niño construye una torre de cubos,al ir bajando el cubo hacia la torre, el niño puede modificar, porlas ordenes externas (observador) y/o internas (propias del suje-to), la orientación espacial del cubo. ‘Per’ significa ‘durante’.

La corrección del output se realiza por una supervisión delsistema de performance prefrontal y requiere un proceso queempieza por la inhibición del proceso en marcha, comparacióncontra el modelo (externo y/o interno), análisis y síntesis de laproducción y, finalmente, modificación de la respuesta [1].

La inhibición se refiere a la interrupción de una determinadarespuesta que generalmente ha sido automatizada. Por ejemplo,si de repente cambiara el código que rige las señales de lossemáforos y tuviéramos que parar ante la luz verde, deberíamosinhibir la respuesta dominante o prepotente de continuar la mar-cha sustituyéndola por otra diferente (en este caso, detenernos).La estrategia aprendida, que anteriormente era válida para re-solver la tarea, deberá mantenerse en suspenso ante una nuevasituación, permitiendo la ejecución de otra respuesta. Tambiénpuede demorarse temporalmente, esperando un momento poste-rior más adecuado para su puesta en práctica [6].

Sistema de tratamiento de la información output

Este sistema incluye los siguientes procesos:– Output motor, oral o cognitivo.– Monitorización prefuncional.– Monitorización posfuncional prefrontal.– Monitorización posfuncional límbica.– Tutor.

En primer lugar incluye la ejecución propiamente dicha (moto-ra, oral o cognitiva).

La monitorización prefuncional se refiere a la función decontrol previa a la realización de un acto motor. Ejemplo prácti-co: antes de elevar el dedo índice de la mano izquierda, el cere-bro se pregunta si podrá en realidad ejecutar esta actividad (cir-cuito frontodentorrubrotálamo-corticoespinal).

La monitorización posfuncional prefrontal, una vez realiza-da la tarea o acción propuesta, consiste en una corrección de lamisma comparando con el modelo o plan inicial. Esta funciónse lleva a cabo entre los dos sistemas de tratamiento: performan-ce y output.

La monitorización posfuncional límbica es aquella que, trasfinalizar una ejecución, permite un barrido mnésico de largalatencia y puede completar y enriquecer el producto final con elmaterial ya adquirido (identidad de la producción).

La acción tutora es aquella que gobierna la producción deuna actividad motora compleja (praxia, eneagramas de procesa-miento, supervisión de los programas de movimiento).

PROPIEDADES DE LA CORTEZA PREFRONTAL [7]Convergencia de diversas informaciones

Una de las características críticas para un sistema de controlcognitivo es el requisito de que éste debe tener acceso a diversainformación, como el estado interno del sistema y el estado ex-terno del mundo.

La citoarquitectura de la corteza prefrontal se agrupa en lasregiones orbital, medial, lateral y mediodorsal. Estas áreas tie-nen interconexiones con todo el sistema sensorial, con las es-tructuras motoras cortical y subcorticales, y con las estructuraslímbicas y del cerebro medio. También existen extensas cone-xiones entre las diferentes áreas de la corteza prefrontal. Estopermite una mezcla de los distintos elementos de la informaciónen curso, y es esta mezcla justamente la que proporciona la basepara una síntesis de los resultados, para una coordinación de laregulación y para la orquestación de una amplia variedad deprocesos cerebrales involucrados en la conducta.

Input sensorial

Las cortezas prefrontal lateral y mediodorsal son las que más seasocian a la neocorteza sensorial; reciben información visual,somatosensorial y auditiva desde las cortezas occipital, parietaly temporal, respectivamente. Muchas áreas reciben informaciónconvergente de al menos dos modalidades sensoriales; porejemplo, tanto el área dorsolateral (8, 9 y 46) como el área ven-trolateral (12 y 45) reciben proyecciones desde las cortezas vi-sual, somatosensorial y auditiva. Las áreas (9, 12, 46 y 45) reci-ben inputs desde el surco temporal superior anterior y tienenneuronas con respuestas bimodales o trimodales (visual, soma-tosensorial y auditiva).

La región arcuata (8 y 45) y el área 12 parecen ser multimo-dales y reciben inputs de las tres modalidades sensoriales que sesolapan unas con otras. Siempre está conectada con cortezasasociativas sensoriales, pero nunca con el área primaria.

Outputs motores

La corteza prefrontal dorsolateral (área 46) tiene conexiones pre-ferentes con estructuras del sistema motor y ejerce un controlsobre la conducta. El área 46 está interconectada con:

– Áreas motoras en el lóbulo frontal medial: área motora su-plementaria, área motora presuplementaria y área del cíngu-lo anterior.

– Corteza premotora del lóbulo frontal lateral.– Cerebelo y colículo superior.– Área 8.

La corteza prefrontal presenta una densa interconexión con losganglios de la base, indispensable para la automatización.

Conexiones límbicas

Las cortezas prefrontal orbital y medial están asociadas a estruc-turas límbicas temporales medias (hipocampo, amígdala e hipo-



tálamo), involucradas en la memoria de larga latencia y los es-tados internos de procesamiento, como el afecto y la motivación.

Conexiones intrínsecas

Todas las áreas de la corteza prefrontal están interconectadasentre sí. Así, ésta proporciona un canal por el cual la informa-ción proveniente de un amplio rango de estructuras cerebralespuede interactuar dentro de este circuito.

Convergencia y plasticidad

Existe ya mucha evidencia para responsabilizar a la corteza pre-frontal en los mecanismos top-down involucrados en la organi-zación de los procesos de información externos e internos, entareas que requieren conductas con una meta prefijada o deter-minada.

Las neuronas de la corteza prefrontal adquieren selectividadpara rasgos a los que inicialmente son insensibles, pero conduc-tualmente relevantes. La actividad neuronal de la corteza pre-frontal representa las reglas o los mapas requeridos para realizaruna tarea particular.

Retroalimentación con otras áreas cerebrales

La corteza prefrontal tiene la maquinaria neuronal necesariapara proporcionar un sistema de autorregulación. La interacciónentre la corteza prefrontal y la corteza temporal inferior está biendocumentada en la influencia que poseen ambas en la memoriade trabajo. La diferencia entre ambas áreas es que las neuronasde la corteza temporal inferior no logran sostener una represen-tación del estímulo en el tiempo en presencia de distractores.

Mantenimiento activo

Una de las características propias de la corteza prefrontal es sucapacidad de sostener, frente a los procesos de interferencia,una actividad con meta dirigida. La actividad neuronal sosteni-da de la corteza prefrontal se estableció claramente en los estu-dios de Fuster et al [8] y Kubota et al [9]. Estos investigadoresdemostraron que estas neuronas permanecían activas durante eltiempo de espera o de demora existente entre la presentación deuna clave transitoria y la ejecución tardía de una respuesta apro-piada y contingente. Tal actividad propia del periodo de demoraes frecuentemente específica a un tipo particular de informa-ción, como la localización o identidad del estímulo, la recom-pensa esperada, la posición secuencial de un estimulo dentro deuna serie ordenada o una asociación particular entre un estímu-lo y su respuesta correspondiente.

Aprendiendo con el correr del tiempo dentro de la corteza prefrontal

La capacidad de mantener activa las representaciones a travésdel tiempo es fundamental para los aprendizajes asociativos. Es-ta función puede estar mediada por las proyecciones dopami-nérgicas del área tegmental ventral del cerebro medio.

TEORÍA DE LA ACTIVACIÓN GUIADA DE LA FUNCIÓN DE LA CORTEZA PREFRONTALModelos simples de función

En el modelo de Stroop desarrollado por Cohen et al [10] exis-ten dos tareas posibles: la nominación de colores o la lectura depalabras. Las unidades de inputs representan a cada una de losdos tipos de estímulos (p. ej., colores rojo y verde y rasgos orto-gráficos asociados con palabras ‘rojo’ y ‘verde’). Las unidadesde output están representadas por cada respuesta potencial (p.ej., los códigos articulatorios rojo y verde). También existenunidades intermedias, las que proporcionan una vía entre cadaset de las unidades de input y de las unidades de output.

Por lo general, las conexiones entre la vía de lectura de pala-bras están más desarrolladas por el uso en las personas alfabeti-zadas. En estos casos, cuando se presenta un estímulo conflicti-vo (doble input), como por ejemplo la palabra ‘verde’ editada continta roja, la información fluirá a través de la vía de lectura depalabras, compitiendo con la vía de la nominación de colores.

La capacidad de tomar la vía mas débil (nominación de co-lores para personas alfabetizadas) requiere, además de los cana-les propios del input y de los mecanismos de procesamientosintermedios involucrados en la toma de decisiones para el de-

Figura. Modelos esquemáticos del Stroop. Los círculos representan unida-des de procesamiento, correspondientes a una población neuronal que seasume que codifica una parte de la información dada. Las líneas represen-tan conexiones entre las unidades. Las gruesas denotan fuertes conexiones.Las conexiones circulares indican inhibición mutua entre las unidades dentrode cada nivel (p. ej., entre las unidades de output rojas y verdes). a) Mode-lo de Stroop-no control: la activación de los inputs conflictivos en las dosvías produce una respuesta asociada con la palabra, debido a las fuertesconexiones en la vía de lectura de palabras. De esta forma resultaría masfácil leer que nominar el color de edición; b) Modelo de Stroop-nominaciónde colores: presentación de un estimulo conflictivo mediante la activaciónde la unidad de color. El paciente deberá nominar el color de edición e igno-rar la lectura de palabras; para ello deberá activar las unidades intermediasen la nominación del color (adaptado de [10] y tomado de [7]).

a

b

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sarrollo de una meta fija, la inclusión de un set de unidades decontrol, que representa a ambas dimensiones de estímulos(color y palabra). Cada una de estas unidades de control estáconectada a unidades intermedias en las vías de procesamientocorrespondientes. La activación de una de estas unidades dirigeel proceso en dirección a la vía propia del input. Este efectocorresponde al rol de control atencional de tipo top-down delmodelo propuesto por Desimone et al [11] (Figura)

Activación guiada como un mecanismo del control cognitivo

El modelo de Stroop enfatiza que el rol de la corteza prefrontales modulador más que de relevo. Varios estímulos de diversosorígenes se conectan con varios destinos o respuestas. La metade una tarea es poder tomar un tren (información en curso) des-de el origen hasta un apropiado destino de la manera más efi-ciente posible, evitando accidentes. Si el recorrido previsto estádespejado, no se requiere de intervención; esto quiere decir quela información fluye sin problemas automáticamente y sin laintervención moduladora de la corteza prefrontal. Sin embargo,si dos trenes (doble input) deben utilizar un mismo tramo delrecorrido, entonces será necesaria cierta intervención para lle-varlos a destino.

Los patrones de la actividad de la corteza prefrontal puedenpensarse como un mapa que posee especificaciones para resol-ver una tarea. Estos mapas están referidos al manejo de estímu-los y al de procesos internos como pensamientos, memoria,emociones, etc., pero también, en cuanto éstos sean origen odestino, o bien ambos.

La distinción entre modulación y transmisión es consistentecon el patrón neuropsicológico clásico de déficit asociado conel daño del lóbulo frontal.

En los estudios de neuroimagen es posible encontrar cir-cunstancias que activan las áreas corticales más posteriores sinactivación de la corteza prefrontal, mientras que es menos co-mún activar la corteza prefrontal sin estructuras posteriores aso-ciadas. Esto quiere decir que existen circunstancias bajo lascuales la transmisión puede ocurrir sin la necesidad de la modu-lación (p. ej., lectura de palabras en las tareas del Stroop parapacientes alfabetizados) y, por otro lado, que no puede habermodulación en ausencia de transmisión.

Mantenimiento activo en el servicio de control

Las teorías tradicionales sobre memoria de trabajo han distin-guido entre componentes de depósito y ejecutivos [12], en don-de el primer componente es responsable de mantener la infor-mación on-line y el segundo es responsable de su manipulación(control ejecutivo sobre metas y reglas de una tarea).

Como se ha sugerido en el modelo de competición de Des-imone et al [11], la atención selectiva y la inhibición conductualson los lados de la misma moneda: la atención es el efecto de lacompetición a favor de la información relevante de una tarea yla inhibición es la consecuencia de ésta sobre la informaciónirrelevante.

El control mediado por la corteza prefrontal es complemen-tado por el sistema hipocámpico. El hipocampo es importanteen la unión de información con la memoria de episodios espe-cíficos.

La interacción entre ambas áreas puede proporcionar la basepara entender la forma prospectiva de control, como la ‘planifi-cación’.

Actualización de las representaciones de la corteza prefrontal

El control cognitivo es altamente dinámico. Las personas semueven de una tarea a la siguiente y las nuevas metas reempla-zan a las antiguas. El mejor beneficio que tiene el mecanismode control basado en la actividad es la flexibilidad. Esto quieredecir que la activación de un proceso puede invocar una meta ouna regla, que además pueden variar rápidamente bajo otras cir-cunstancias. Es además más fácil y rápido cambiar entre víasexistentes de procesamiento que crear una nueva vía. Esto que-da claramente ilustrado por modelos de funcionamiento de lacorteza prefrontal en el test de clasificación de tarjetas de Wis-consin (WCST).

El mecanismo responsable para actualizar la representacióndebe satisfacer dos demandas conflictivas: la primera debe res-ponder a cambios relevantes en el ambiente (adaptación) y lasegunda debe resistir a la actualización frente a los cambiosirrelevantes (resistencia). Los estudios neuropsicológicos sugie-ren que las representaciones de la corteza prefrontal respondenselectivamente a estímulos-tarea relevantes y que son resisten-tes a la interferencia de los distractores.

La contrapartida de estas cualidades funcionales se reflejaen las experiencias observadas en pacientes con daño cerebralde la corteza prefrontal, con perseveración (actualización inade-cuada) y aumento de la distracción (actualización inapropiada).Cohen et al [13] y Braver et al [14] han propuesto que la dopa-mina puede desempeñar un rol importante en esta función. Es-tos autores creen que la dopamina puede accionar el acceso a lacorteza prefrontal por la modulación de la influencia de sus co-nexiones aferentes.

Según Etchepareborda et al [15], la flexibilidad cognitiva,expresada por el número de series logradas, puede evaluarsedesde los 8 años ya que existe una ausencia del factor madurati-vo a partir de la edad de estudio incluida. Por otro lado, la flexi-bilidad cognitiva mostró en sí misma una gran asociación convalores estadísticamente significativos con otras variables, co-mo el estado de alerta, la atención selectiva y el control de inter-ferencia. También, a mayor número de series logradas, mejorrendimiento en la prueba de control de interferencia, lograndoun mejor control de los errores congruentes, estímulos con do-ble entrada (COGS-STBPCEC1; p = 0,0170).

Cuando se tiene en cuenta la curva de desarrollo con los lo-gros a través del WCST, fundamentalmente en el número de ca-tegorías o series logradas y los errores de perseveración, las rea-lizaciones de los niños de 6 años de edad son similares a las delos adultos con lesiones frontales focales [16,17]. Esto no sugie-re que los niños tengan un daño cerebral a esa edad, sino queposiblemente estas regiones frontales no son aún funcionalmen-te maduras a los 6 años.

Lesiones en áreas prefrontales podrían aparecer como ‘si-lentes’ antes de la edad de 7 años, pues el nivel de perseveraciónserá igual al del grupo de edad; sin embargo, a los 7 años, losniños sobrepasan las realizaciones de los adultos con lesionesfrontales, pero no a los adultos con lesiones focales no fronta-les, sugiriendo que la región frontal está comenzando a ser ope-racional, aunque todavía no está funcionalmente madura.

La evaluación neuropsicológica de la flexibilidad cognitivaserá útil para el estudio de todo trastorno del desarrollo queafecte las funciones ejecutivas. Así, por ejemplo, en el estudiode Etchepareborda et al [15], los datos indican, por un lado, quela mayoría de pacientes (62%) con trastorno por déficit de aten-ción con hiperactividad (TDAH) poseen un nivel de flexibilidad



normal a partir de los 8 años. Por otro lado, los pacientes conpoca flexibilidad cognitiva también presentan trastornos en ladiscriminación atencional, el control de impulsos y el control deinterferencia. Este grupo con sintomatología más florida podríacorresponder a un subtipo complejo que no responde con tantoéxito a los estimulantes [18-20].

En consecuencia, el estudio de la flexibilidad cognitiva po-dría reflejar un indicador para la selección del tipo de tratamien-to farmacológico a emplear [21].

ORGANIZACIÓN FUNCIONAL DE LA CORTEZA PREFRONTAL

Se han propuesto varios esquemas. El primero se relaciona conla organización de funciones por regiones; así, se han relaciona-do las áreas orbital y medial con la inhibición conductual, mien-tras que las áreas ventrolateral y dorsal se han relacionado con lamemoria o las funciones atencionales [22,23]. Otros estudios handemostrado que las áreas ventrales se relacionan con la tarea demantener la información (memoria) y las regiones posterioresson responsables de la manipulación de tal información [24,25].

También se podría hablar del tipo diferente de informaciónque manipulan estas áreas. Por ejemplo, la corteza prefrontalorbital está más frecuentemente asociada con tareas que involu-cran estímulos sociales, emocionales y del apetito. Por otro la-do, regiones más dorsales se activan en tareas involucradas enlas dimensiones más cognitivas de los estímulos (forma, locali-zación, secuenciación, etc.).

Los estímulos sociales y de apetito son ‘calientes’, es decirse relacionan con reacciones reflejas (frecuentemente inapro-piadas). Por el contrario, los estímulos más cognitivos sonmanipulados por regiones más posteriores y son ‘fríos’, ya queresulta poco probable que produzcan respuestas tan asimétricascomo con los anteriores (estímulos calientes).

Otra forma de entender la organización de la corteza pre-frontal es teniendo en cuenta las dimensiones de los estímulos,sensorial frente a motor y ordenamiento secuencial.

La conducta compleja requiere un reconocimiento y unarespuesta a las relaciones entre las diversas dimensiones. Losestudios de neuroimagen y neurofisiológicos confirman estepunto de vista y sugieren que la mayoría de las regiones de lacorteza prefrontal puede responder a una variedad de tipos dife-rentes de información.

MONITORIZACIÓN Y LOCALIZACIÓN DEL CONTROL

Estudios recientes han demostrado que la localización del con-trol puede depender de señales provenientes de la corteza cin-gular anterior que detecta el conflicto en progreso. Esto quieredecir que existe una coactivación de competencia (inhibiciónmutual) de un set de unidades.

En el estudio de MacDonald et al [26], realizado con reso-nancia magnética funcional, durante la realización del test deStroop, se muestra que durante la etapa de espera del nuevoestimulo (delay) se observó un aumento de la actividad en la re-gión dorsolateral de la corteza prefrontal, mayor para la tarea denominación de colores que para la tarea de la lectura de pala-bras. No hubo una diferenciación con la activación del área cin-gular. Por el contrario, existió una fuerte activación del áreacingular anterior durante el periodo de presentación de los estí-mulos y durante las respuestas. Esta actividad fue también ma-

yor para los estímulos conflictivos (incongruentes) que para loscongruentes.

Estos hallazgos proporcionan un sólido soporte para los si-guientes conceptos:

– Las demandas para el control están asociadas a un aumentoen la actividad de la corteza prefrontal.

– Las tareas que demandan un mayor control generan una másintensa actividad de la corteza prefrontal.

– La corteza cingular anterior responde selectivamente al con-flicto en progreso.

MECANISMOS PARA MANTENER LA ACTIVIDAD

La forma en que se desarrollan los mecanismos para mantenerla actividad no está totalmente aclarada.

El modelo celular propone una estabilidad neuronal comobase del mantenimiento de la actividad. Aquí, la transición entreetapas estaría condicionada por los propios inputs de la cortezaprefrontal y mantendría la vía de activación por una conductan-cia específica voltajedependiente.

Por otro lado, la explicación que ofrece el modelo basado encircuitos es que la recirculación de la actividad depende de cir-cuitos reverberantes de neuronas interconectadas. Estos loopspodrían ser intrínsecos dentro de la corteza prefrontal o bien in-volucrar otras áreas, como el loops corteza-estriado-globo páli-do-tálamo-corteza.

CONTROL PROSPECTIVO Y PLANIFICACIÓN

La capacidad para planificar el futuro estaría involucrada en lainteracción que existe entre la corteza prefrontal y otros siste-mas cerebrales capaces de aprender rápidamente, como el hipo-campo. Así, es posible que el hipocampo codifique rápidamenteuna asociación entre la representación de una meta deseadadentro de la corteza prefrontal y las características de las cir-cunstancias bajo la cual la meta debería evocarse. De esta ma-nera, cuando la circunstancia llega, la representación apropiadadentro de la corteza prefrontal se activa en forma asociativa,guiando la realización de acuerdo con la meta y sus reglas aso-ciativas.

Los estudios neurofisiológicos sugieren que la corteza pre-frontal es importante para la capacidad de activar prospectiva-mente la memoria a largo plazo [27,28].

EVALUACIÓN CLÍNICA

La exploración del sistema prefrontal incluye necesariamente elestudio de las funciones ejecutivas. Éstas constituyen un con-junto de habilidades cognitivas necesarias para realizar tareascomo la planificación secuencial de actividades, la progra-mación, la corrección de acuerdo a un plan, la anticipación deeventos, la autorregulación a través de los mecanismos de mo-nitorización prefuncional, perfuncional y posfuncional, la flexi-bilidad cognitiva, y la ponderación del tiempo y el espacio, en-tre otros [29].

El período de mayor desarrollo de las funciones ejecutivasse realiza entre los 6 y 8 años de edad [30]. Así se adquiere lacapacidad de autorregular el comportamiento y la conducta, yse empiezan a fijar metas y a anticipar eventos.

Según Luria [31], el trastorno en la organización del actointelectual que alcanza a pacientes con síndrome frontal de-

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muestra ser particularmente distinto del proceso normal. Estospacientes no someten las condiciones del problema a un análisispreliminar y no confrontan sus partes separadas; por eso, comoregla, sólo toman fragmentos al azar de las condiciones y em-piezan a realizar operaciones lógicas parciales sin intentar for-mular una estrategia general y sin confrontar su operación conotros elementos de las condiciones del problema. Ninguno deellos enfrenta el resultado obtenido con la condición inicial o elmodelo propuesto.

En ausencia de un adecuado control mental, las acciones nose reorientarían según las experiencias pasadas o según lo ver-balizado en un momento dado.

Esta misma disociación entre el lenguaje y la acción se ma-nifiesta en la dificultad para inhibir una respuesta ante un estí-mulo y emitirla ante otro. Es lo que Luria señalaba como faltade reorientación a la acción [31]. La capacidad de responderadecuadamente a diferentes consignas propuestas según la de-manda se denomina flexibilidad cognitiva.

El funcionamiento de los lóbulos frontales se asocia con losniveles más elevados de la función cortical, incluyendo aquellosinherentes a la actividad intelectual, como una conducta orienta-da a una meta y la planificación conductual autodirigida [32].

BATERÍAS NEUROPSICOLÓGICAS COMPUTARIZADAS

La relevancia de los lóbulos frontales adquiere un valor primor-dial en los trastornos del neurodesarrollo infantil [2,33,34].

Algunos de los tests que miden las funciones del lóbulofrontal, como el WCST, el test con tareas go-no go y el test deinterferencia de Stroop, se pueden realizar entre los 9 y los 13años de edad con una respuesta similar a la de los adultos, pre-via consideración madurativa [20, 35-38].

La atención es un concepto complejo y dinámico derivadodel interjuego de diferentes sistemas neuroanatómicos. La afec-tación de las habilidades atencionales se puede explicar porvarias teorías. Una de las explicaciones surge por relacionar eltrastorno de la atención sostenida con la impulsividad y la con-ducta hiperactiva. Otra se relaciona con la afectación de la aten-ción selectiva [20,39]. Esta distinción permite reconocer laafectación de dos sistemas que provocarán sintomatología clíni-ca diferente y, por tanto, la presencia de subtipos atencionales.Así, por ejemplo, es posible encontrar un primer grupo con tras-torno de la atención, impulsividad y desinhibición, y un segun-do grupo con reacciones lentas y estado de confusión o inaten-ción de los eventos que le competen (no tienen impulsividad nidesinhibición). Ambos grupos coinciden con la siguiente sinto-matología: problemas para finalizar y completar tareas, falta deconcentración, desatención, incapacidad de seguir tareas dirigi-das, deterioro en el aprendizaje, fracaso escolar... [40].

La memoria de trabajo y el control motor son también fun-ciones ejecutivas, que se evalúan por el Continuous Performan-ce Test (CPT). Parece existir suficiente evidencia para relacio-nar el área 46 (corteza dorsolateral frontal) con la memoria detrabajo. Esta área posee proyecciones recíprocas con la cortezaparietal de asociación (área 7), las áreas corticales para las habi-lidades de procesamiento mnésico visuoespacial y auditivo, y lacorteza que tiene a cargo la organización de actividades cogniti-vas complejas.

La corteza prefrontal también regula la conducta motora através de sus proyecciones hacia el núcleo caudado y la corteza

premotora. A través de su relación con el hipotálamo y la amíg-dala tiene a cargo el procesamiento de la conducta afectiva.

Clínicamente, la memoria de trabajo es necesaria para unamplio rango de aprendizajes escolares, que involucran tareascognitivas, académicas y lingüísticas [41-43].

TEORÍA DISEJECUTIVA

La explicación ‘disejecutiva’ intenta comprender determinadossíntomas presentes en las personas con autismo tratando deintegrar datos neurobiológicos, cognitivos y conductuales. Esnecesario continuar explorando el alcance de este enfoque y susposibles implicaciones educativas [6].

La función ejecutiva se evalúa a menudo usando tareas neu-ropsicológicas formales, como el WCST, una medición de lainhibición y la flexibilidad, o la torre de Londres, un test de pla-nificación. Muchos estudios han mostrado que individuos conautismo se desempeñan pobremente en esta tareas.

La memoria de trabajo puede definirse como el manteni-miento de información en la mente a fin de guiar nuestro com-portamiento, de modo que una tarea de ejecución puede reque-rir la inhibición de una respuesta inapropiada y de la memoriade trabajo. Esto puede comprobarse en el WCST, donde se re-quiere que el examinado clasifique las tarjetas en base a un cri-terio –puede ser en pilas de diferentes colores– y luego alternarcon otro criterio –clasificándolas en base a la forma–. Cuandose le dice que alterne, el examinado debe mantener el nuevo cri-terio en mente e inhibir las respuestas consistentes con el crite-rio anterior.

Se piensa que los lóbulos frontales están involucrados en almenos otros dos aspectos de la memoria, además de la memo-ria de trabajo. Una propuesta es que los lóbulos frontales apun-talan la evocación estratégica de información. Incisa dellaRocheta et al escriben: ‘las lesiones en el lóbulo frontal origi-nan un déficit cuya recuperación requiere esfuerzo estratégicoy elaborado’. La evidencia para esta sugerencia viene de unnúmero de estudios que han demostrado trastornos en la libreevocación y ausencia de trastornos en el recuerdo guiado, enpacientes frontales, siendo aquí el argumento que la libre evo-cación requiere que el sujeto genere estrategias de recupera-ción para ellos mismos, mientras que el recuerdo guiado elimi-na la necesidad de comportarse estratégicamente. Los pacien-tes frontales fallan también en mostrar comportamientos estra-tégicos durante la evocación, tales como agrupación y orden deítems en categorías [6].

La tercera sugerencia con respecto al rol de los lóbulos fron-tales en la memoria, propuesta principalmente por Schacter, esque están involucrados en la codificación de la informacióncontextual espaciotemporal. Las evidencias para esta propuestasurgen de los problemas mostrados por pacientes frontales entareas que requieren memoria de este tipo de información con-textual, como reordenar una secuencia de eventos, emitir juiciosacerca del relativo reciente acontecer de eventos, y hacer discri-minaciones de ‘memoria de fuentes’.

El tercer test de memoria para el contexto espaciotemporalevaluaba la memoria de fuentes. Johnson et al proveen una defi-nición de este término: ‘una variedad de características que,colectivamente, especifican la condición bajo la cual la memo-ria se adquiere (por ejemplo: el contexto espacial, temporal, ysocial del evento; el medio y las modalidades a través de lascuáles se percibió)’. En psicología del desarrollo, la memoria de



fuentes se ha evaluado típicamente pidiendo a los niños que re-cuerden qué persona llevó a cabo ciertos actos, o que decidan siellos mismos desempeñaron un acto particular o si observaron aalguien hacerlo.

Los niños con autismo tienen problemas con la discrimina-ción de la memoria de fuentes, en contraste con su desempeñoinalterado en las dos tareas previas. Las dificultades de losniños autistas en tareas como el WCST parecerían deberse adéficit de ejecución más ‘tradicionales’, como la planificación,la monitorización y la inhibición de la acción.

La ausencia de claros déficit en la memoria espaciotemporaly en la memoria de trabajo sugiere que los problemas de memo-ria vistos en el autismo no reflejan los observados en los pacien-tes frontales [6].

AFECTACIÓN DE LA FUNCIÓN EJECUTIVA EN EL AUTISMO

Para explorar la función ejecutiva se han utilizado el WCST y laprueba de la torre de Hanoi, una tarea de planificación. Con estetipo de paradigmas, se realizó una investigación en donde seencontraron diferencias de grupo en tres medidas ejecutivas:

– Planificación eficaz de la torre de Hanoi. – Perseveraciones (rigidez cognitiva).– Fallos para mantener una estrategia en el WCST.

Estos mismos investigadores presuponían que las principalesdiferencias entre la muestra estudiada y los controles se produ-cirían en el dominio de la teoría de la mente, pero sorprendente-mente los resultados contradijeron sus expectativas: las mayo-res diferencias se daban en las medidas de función ejecutiva. Dehecho, un subgrupo de sujetos autistas resolvió las ‘tareas deteoría de la mente de primer orden’, en las cuales el objetivo espredecir la conducta de otra persona cuya creencia no coincidecon el estado real de los sucesos observados [6,44].

La mayor frecuencia de fallos en la respuesta a las tareasejecutivas les hace concluir que ‘éste debe ser un déficit prima-rio en el autismo’. Finalmente comentan la posibilidad de queuna alteración prefrontal, combinada con disfunciones subcorti-cales, podría ser un buen candidato capaz de explicar tanto lossíntomas sociales como los cognitivos del trastorno.

En otra investigación adicional a la anterior, en la que se em-plearon las mismas muestras, el grupo de estudio se dividió en dossubgrupos diagnosticados de autismo de alto funcionamiento ysíndrome de Asperger. Los pacientes con síndrome de Aspergerque lograban resolver correctamente las tareas mentales de segun-do orden –las cuales requieren un pensamiento recursivo sobre losestados mentales (predecir lo que una persona piensa acerca delpensamiento de otra)–, no superaban las pruebas de función ejecu-tiva. De nuevo estos datos reforzaban la idea de la universalidad deesta disfunción en los trastornos del espectro autista [45].

1. Etchepareborda MC. Evaluación neurocognitiva. Rev Neurol 1997; 25:709-14.

2. Etchepareborda MC. La neuropsicología infantil ante el próximo mile-nio. Rev Neurol 1999; 28 (Supl 2): S70-6.

3. Krashen SD. The input hypothesis, issues and implications. London:Longman; 1985.

4. Trimble M, Bolwing TG. The temporal lobes and the limbic system.Petersfield: Wrightson Biomedical Publishing; 1992.

5. Ozonoff S, Strayer DL, McMahon WM, Filloux F. Executive functionabilities in autism and Tourette syndrome: an information processingapproach. J Child Psychol Psychiatry 1994; 35: 1015-32.

6. Cabarcos JL, Simarro L. Centro Pauta Madrid. Función ejecutiva yautismo. Página de Autismo Española 1999.

7. Miller EK, Cohen JD. An integrative theory of prefrontal cortex func-tion. Annu Rev Neurosci 2001; 24: 167-202.

8. Fuster JM, Alexander GE. Neuron activity related to short-term mem-ory. Science 1971; 173: 652-4.

9. Kubota K, Niki H. Prefrontal cortical unit activity and delayed alterna-tion performance in monkeys. J Neurophysiol 1971; 34: 337-47.

10. Cohen JD, Dunbar K, McClelland JL. On the control of automaticprocesses: a parallel distributed processing account of the Stroopeffect. Psychol Rev 1990; 97: 332-61.

11. Desimone R, Duncan J. Neural mechanisms of selective visual atten-tion. Annu Rev Neurosci 1995; 18: 193-222.

12. Baddeley A. Working memory. Oxford: Clarendon; 1986.13. Cohen JD, Braver TS, O'Reilly RC. A computational approach to pre-

frontal cortex, cognitive control, and schizophrenia: recent develop-ments and current challenges. Philos Trans Roy Soc London B 1996;351: 1515-27.

14. Braver TS, Cohen JD, eds. On the control of control: the role of do-pamine in regulating prefrontal function and working memory. Cam-bridge, MA: MIT Press; 2000.

15. Etchepareborda MC, Mulas F. Flexibilidad cognitiva, síntoma adi-cional del TDAH. ¿Elemento predictor terapéutico? Rev Neurol 2004;38 (Supl 1): S97-102.

16. Chelune GJ, Baer RA. Developmental norms for the Wisconsin CardSorting Test. J Clin Exp Neuropsychol 1986; 8: 219-28.

17. Chelune GJ, Ferguson W, Koon R, Dickey TO. Frontal lobe disinhibitionin attention deficit disorder. Child Psychiatry Hum Dev 1986; 16: 221-34.

18. Etchepareborda MC. Abordaje neurocognitivo y farmacológico de lostrastornos específicos del aprendizaje. Rev Neurol 1999; 28: 81-93.

19. Etchepareborda MC. Subtipos neuropsicológicos del síndrome disa-tencional con hiperactividad. Rev Neurol 1999; 28 (Supl 2): S165-73.

BIBLIOGRAFÍA

20. Etchepareborda MC. Evaluación y clasificación del trastorno por déficitde atención con hiperactividad. Rev Neurol Clin 2000; 1: 171-80.

21. Etchepareborda MC. Modelos de intervención farmacológica en eltrastorno por déficit de atención e hiperactividad. Rev Neurol 2002;34: 98-106.

22. Fuster JM. The prefrontal cortex. Anatomy, physiology and neuropsy-chology of the frontal lobes. 2 ed. New York: Raven Press; 1989.

23. Goldman-Rakic P. Circuitry of primate prefrontal cortex and regula-tion of behavior by representational memory. In Plum F, ed. Handbookof physiology, the nervous system, higher functions of the brain. Amer-ican Physiological Society 1987; p. 373-417.

24. Petrides M. The role of the mid-dorsolateral prefrontal cortex in work-ing memory. Exp Brain Res 2000; 133: 44-54.

25. Owen AM, Evans AC, Petrides M. Evidence for a two-stage model ofspatial working memory processing within the lateral frontal cortex: apositron emission tomography study. Cereb Cortex 1996; 6: 31-8.

26. MacDonald AW, Cohen JD, Stenger VA, Carter CS. Dissociating therole of dorsolateral prefrontal cortex and anterior cingulate cortex incognitive control. Science 2000; 288: 1835-8.

27. Rainer G, Rao SC, Miller EK. Prospective coding for objects in the pri-mate prefrontal cortex. J Neurosci 1999; 19: 5493-505.

28. Tomita H, Ohbayashi M, Nakahara K, Hasegawa I, Miyashita Y. Top-down signal from prefrontal cortex in executive control of memoryretrieval. Nature 1999; 401: 699-703.

29. Pineda D, Rosselli M, Cadavid C, Ardila A. Neurobehavioral charac-teristics of 10- to 12-year-old children with attention deficit hyperac-tivity disorder. J Neuropsychiatry 1996; 9: 138 [abstract].

30. Pineda D, Cadavid C, Mancheno S. Neurobehavioral characteristics of7- to 9-year-old children with attention deficit hyperactivity disorder(ADHD). J Neuropsychiatry 1996; 9: 137 [abstract].

31. Luria A. Human brain and psychological processes. New York: Harperand Row; 1966.

32. Etchepareborda MC. Bases experimentales para la evaluación de laatencion en el TDAH. Rev Neurol 2004; 38 (Supl 1): S137-44.

33. Etchepareborda MC, Etchepareborda J, González SA. Relación entreel espectro de coherencia de la actividad bioeléctrica cerebral y los hal-lazgos neuropsicológicos en pacientes con síndrome disatencional ehiperactividad. Rev Neurol 1994; 22: 266-71.

34. Chiarenza GA. A neuropsychological approach to specific develop-mental learning disabilities. In Rothenberger A, ed. Brain and behaviorin child psychiatry. Berlin: Springer-Verlag; 1990. p. 131-47.

35. Becker MG. Neuropsychological development of non-verbal behaviorsattributed to frontal lobe functioning. Dev Neuropsychol 1987; 3: 275-98.

M.C. ETCHEPAREBORDA


36. Levin HS. Developmental changes in performance of test of purportedfrontal lobe functioning. Dev Neuropsychol 1991; 7: 377-95.

37. Riccio CA. Executive function and the Wisconsin Card Sorting Test:relationship with behavioral ratings and cognitive ability. Dev Neu-ropsychol 1994; 10: 215-30.

38. Roselli M, Ardila A. Developmental norms for the Wisconsin CardSorting Test in 5 to 12 year old children. Clin Neuropsychol 1993; 7:145-54.

39. Barkley RA. Attention deficit disorder with and without hyperactivity:clinical response to three dose levels of methylphenidate. Pediatrics1991; 87: 519-31.

40. Dinklage D, Barkley RA. Disorder of attention in children. In: Hand-book of neuropsychology. Vol. 7. London: Elsevier Science; 1992.

41. Swanson JM. Measure of cognitive functioning appropriate for use inpediatric pharmacological research studies. Psychopharmacol Bull1985; 21: 887-90.

42. Tannock R. Differential effects of methylphenidate on working memo-ry in ADHD children with and without comorbid anxiety. J Am AcadChild Adolesc Psychiatry 1995; 34: 886-96.

43. Etchepareborda MC, Abad-Mas L. Memoria de trabajo en los procesosbásicos del aprendizaje. Rev Neurol 2005; 40 (Supl 1): S79-83.

44. Jarrold C, Russell J. Disfunción ejecutiva y déficit de memoria en el au-tismo. Barcelona: V Congreso Internacional de Autismo Europa; 1996.

45. Ozonoff S, Rogers SJ, Pennington BF. Asperger's syndrome: evidenceof an empirical distinction from high-functioning autism. J Child Psy-chol Psychiatry 1991; 32: 1107-22.

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