El desarrollo de las funciones ejecutivas durante los cinco primeros años de vida
Los primeros cinco años de vida son críticos en el desarrollo de las funciones ejecutivas. Los cambios observados en la capacidad y competencia ejecutiva parecen guardar una fuerte relación con los procesos madurativos de la corteza prefrontal.
Las pruebas obtenidas en las tres últimas décadas indican que el funcionamiento ejecutivo inicia su desarrollo antes de lo que previamente se pensaba. En edades tempranas ya es posible observar cómo emergen diversas capacidades cognitivas que posteriormente constituirán lo que conocemos como funciones ejecutivas.
El propósito de este artículo es describir cómo se desarrollan las funciones ejecutivas a lo largo de los primeros cinco años de vida y su relación con la maduración de la corteza prefrontal.
El desarrollo de las funciones ejecutivas implica el desarrollo de una serie de capacidades cognitivas que han de permitir al niño: mantener información, manipularla y actuar en función de ésta; autorregular su conducta, logrando actuar de forma reflexiva y no impulsiva; y adaptar su comportamiento a los cambios que pueden producirse en el entorno. Alteraciones tempranas en el desarrollo ejecutivo limitan de forma dramática la capacidad del niño para hacer frente a situaciones novedosas, así como para adaptarse a los cambios de manera flexible.
La corteza prefrontal:
En términos anatómicos, la corteza prefrontal ocupa un lugar privilegiado para orquestar todas estas funciones, puesto que es la región cerebral de integración por excelencia, gracias a la información que envía y recibe de virtualmente todos los sistemas sensoriales y motores. La corteza prefrontal incluye casi una cuarta parte de toda la corteza cerebral y se localiza en las superficies lateral, medial e inferior del lóbulo frontal. Se hace referencia a ella como corteza de asociación frontal, y se subdivide funcionalmente en corteza prefrontal dorsolateral y corteza orbitofrontal. La corteza orbitofrontal se ha asociado con las funciones cognitivas empleadas en el manejo del conocimiento social.
La corteza prefrontal dorsolateral, como área asociativa plurimodal, proporcionaría una plantilla neural para las asociaciones intermodales requeridas por los procesos cognitivos. Pese a que desde el punto de vista teórico-didáctico la corteza prefrontal dorsolateral y la corteza orbitofrontal se describen como sistemas funcionales independientes, no debemos olvidar que ambas regiones forman parte de un único sistema que, en condiciones normales, trabaja de forma coordinada.
Las ideas respecto al papel funcional que desempeña la corteza prefrontal en la cognición han seguido un camino sinuoso. Durante años se ha pensado que esta región cerebral no era plenamente funcional hasta la edad adulta. Esta concepción se ha abandonado progresivamente. Autores, han demostrado que en los primeros años de vida la corteza prefrontal es funcionalmente activa.
El desarrollo de las funciones ejecutivas durante la infancia y la adolescencia implica el desarrollo de una serie de capacidades cognitivas que han de permitir al niño:
a) Mantener información, manipularla y actuar en función de ésta.
b) Autorregular su conducta, logrando actuar de forma reflexiva y no impulsiva.
c) Adaptar su comportamiento a los cambios que pueden producirse en el entorno.
Durante los primeros años de vida, nuestra conducta está a merced de estímulos ambientales accidentales. En lugar de actuar, reaccionamos. Sin embargo, en edades tempranas ya es posible observar en el niño conductas que sugieren que algunas de las capacidades cognitivas que integran las funciones ejecutivas han iniciado su desarrollo, si bien a esta prematura edad el control ejecutivo es aún muy frágil y precario.
Se alcanza una capacidad ejecutiva similar a la observada en el adulto entre la adolescencia y principios de la segunda década de vida.
Los cambios observados en la capacidad y competencia ejecutiva parecen guardar una estrecha relación con los procesos madurativos de la corteza prefrontal, y especialmente con los ‘períodos sensibles’ de maduración de esta región cerebral.
Por otro lado, el dilatado proceso de maduración de la corteza prefrontal permite que la interacción del niño con su entorno moldee las redes neuronales que sustentan el funcionamiento ejecutivo.
Desarrollo de las funciones ejecutivas (De 0 a 5 años):
Las evidencias obtenidas en las tres últimas décadas indican que las funciones ejecutivas inician su desarrollo antes de lo que previamente se pensaba. En los primeros seis meses de vida, el bebé puede recordar representaciones simples. Alrededor de los ocho meses, los bebés son capaces de buscar el objeto que les ha sido ocultado y recuperarlo.
Si avanzamos un poco más hasta situarnos hacia los 3 años, pueden observarse los primeros indicios de regulación de la conducta a través de mecanismos internos. No es hasta los 4 años cuando emerge la capacidad de evaluación y autorregular los propios procesos cognitivos (metacognición). El desarrollo, y posterior consolidación de la metacognición, influye directamente en la habilidad del niño para resolver los problemas que se le plantean. Al igual que otros procesos ejecutivos, la capacidad de planificación y organización sigue un proceso de desarrollo que abarca un amplio período temporal, y alcanza niveles propios del adulto alrededor de los 12 años.
Maduración de la corteza prefrontal:
El desarrollo de las funciones ejecutivas está íntimamente ligado a la maduración del cerebro y, especialmente, de la corteza prefrontal. Tras el nacimiento, la sustancia gris prefrontal incrementa su volumen hasta aproximadamente los 12 años, para posteriormente disminuir de forma gradual. Entre los 5 y 11 años, la corteza cerebral con mayor grosor se localiza en el prefrontal dorsolateral y lóbulos parietales. Por el contrario, el volumen de sustancia blanca prefrontal no cesa de aumentar durante la infancia y adolescencia.
Se ha observado que el incremento de volumen experimentado por la sustancia blanca no sigue un patrón uniforme, y es más pronunciado en la corteza prefrontal dorsolateral y menor en las regiones orbitofrontales. El aumento de volumen de la sustancia blanca prefrontal se ha atribuido a la mielinización de las vías corticocorticales asociadas a esta región cerebral. Tal proceso de mielinización se inicia en momentos distintos y posee un ritmo y duración variables, y continúa hasta bien entrada la segunda década de la vida.
En términos generales, el proceso de mielinización sigue una secuencia cefalocaudal, desde segmentos proximales a distales. Mientras que en el sistema nervioso periférico mielinizan antes las vías motoras que las sensoriales, en el sistema nervioso central ocurre al contrario; esto explica que el niño sea capaz de oír y ver mucho antes que gatear o andar.
En el cerebro, los procesos madurativos siguen un orden secuencial en el que las áreas de proyección maduran antes que las de asociación. Partiendo de los estudios de mielinización realizados en humanos, la corteza prefrontal es una región cerebral de mielinización tardía. Las áreas de asociación heteromodal, entre las que se encuentra la corteza prefrontal, siguen un proceso de mielinización lento, pero continuo, que se prolonga más allá de la segunda década de la vida. Este progresivo proceso de mielinización parece ser fundamental para el desarrollo funcional de la corteza prefrontal. Por otra parte, dentro de la corteza prefrontal el proceso de mielinización finaliza antes en la corteza orbitofrontal que en la corteza prefrontal dorsolateral.
Aunque sabemos que el crecimiento y maduración de la corteza prefrontal desempeña un papel determinante en el desarrollo de las funciones ejecutivas, el conocimiento que se tiene respecto a las relaciones entre determinados cambios de la corteza prefrontal y transformaciones específicas en las capacidades ejecutivas es limitado. Estudios realizados, revelan que la disminución del número de neuronas que se ‘disparan’ al realizar el niño una tarea ejecutiva puede ser indicativa del desarrollo de las funciones implicadas en su resolución. Estos hallazgos sugieren que las funciones de la corteza prefrontal son más eficientes a medida que el niño crece y necesitan menor activación de esta región cerebral para la consecución de tareas ejecutivas. Esta disminución en la actividad prefrontal generalmente se corresponde con la reducción del volumen de sustancia gris indicada previamente.
Por último, es importante señalar que el desarrollo de las funciones cognitivas asociadas a la corteza prefrontal depende no sólo de la maduración de esta región cerebral, sino también de la maduración de otras regiones y conexiones existentes entre éstas y la corteza prefrontal. La corteza prefrontal tiene conexiones corticocorticales con prácticamente todo tipo de corteza asociativa sensorial y paralímbica. Asimismo, posee una rica red de conexiones neuronales con regiones subcorticales (principalmente ganglios basales, tálamo e hipocampo). También tiene conexiones con núcleos reticulares localizados a nivel protuberancial y mesencefálico. Esta extensa red de conexiones permite que la corteza prefrontal monitorice la información a diferentes niveles de complejidad, a fin de controlar y regular nuestros comportamientos.
A modo de conclusión podría decir que, el normal desarrollo de las funciones ejecutivas es crucial no sólo para el funcionamiento cognitivo, sino también para el desarrollo social y afectivo del niño. A medida que maduramos, mostramos mayor capacidad para hacer frente a situaciones novedosas y adaptarnos a los cambios de forma flexible. Alteraciones tempranas en el desarrollo ejecutivo limitan, por tanto, tal capacidad, lo que origina una oleada de consecuencias a corto, medio y largo plazo.