memoria de trabajo y aprendizaje mlopez cnps 5(1)

8/18/2019 Memoria de Trabajo y Aprendizaje MLopez CNPs 5(1)

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Cuad. Neuropsicol. Vol. 5 Nº 1; xx – xx Memoria de Trabajo y Aprendizaje ! López, M.

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MEMORIA DE TRABAJO Y APRENDIZAJE:

APORTES DE LA NEUROPSICOLOGÍA.

Magdalena López1

Resúmen

Actualmente la memoria de trabajo constituye un concepto que ha logradoconsenso científico, al ser concebido como un sistema cerebral que proporcionaalmacenamiento temporal y manipulación de la información necesaria paratareas cognitivas complejas, como la comprensión del lenguaje, el aprendizaje yel razonamiento (Gathercole, Alloway, Willis & Adam, 2006; Baddeley, 1986; Just & Carpenter, 1992). El avance tecnológico y científico en neuropsicología haposibilitado numerosos aportes, descubrimientos que posibilitan la integración desaberes y experiencias procedentes de campos disciplinares diferentes. El estudiode la organización funcional de la memoria de trabajo, con la aparición de

técnicas de neuroimágen, ha posibilitado entender la compleja red de conexionesy relaciones que posee. Se propone una revisión sobre la evolución del conceptode memoria de trabajo para comprender mejor un sistema al que se le atribuyegran incidencia en el aprendizaje.

Palabras claves: Memoria de trabajo; Aprendizaje; Neuropsicología.

1 Becaria Doctoral del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas Técnicas- Grupo Vinculado

Universidad Católica Argentina. Buenos Aires 239 - 3100 Paraná, Entre Ríos, Argentina.Contacto: [email protected]

Cuad. Neuropsicol. Vol. 5 Nº 1; Julio 2011


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WORKING MEMORY AND LEARNING:

CONTRIBUTIONS OF NEUROPSYCHOLOGY

Magdalena López2

Abstract

Currently working memory is a concept that has achieved scientific consensus toconceive it as a brain system that provides temporary storage and manipulation ofnecessary information for complex cognitive tasks as language comprehension,learning and reasoning (Gathercole, Alloway, Willis & Adam, 2006; Baddeley,1986; Just & Carpenter, 1992). The technological and scientific advance inneuropsychology has enabled many contributions, discoveries that enable theknowledge and experience integration from different disciplinary fields. The studyof the functional organization of working memory, with the advent ofneuroimaging techniques has made it possible to understand the complex web ofconnections and relationships it has. We propose a review of the evolution of theconcept of working memory to better understand a system that is credited with

significant impact on learning.

Keywords: working memory; learning; neuropsychology




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En Portuguese……. Neuropsychology

Magdalena López3

Resumo

Currently working memory is a concept that has achieved scientific consensus toconceive it as a brain system that provides temporary storage and manipulation ofnecessary information for complex cognitive tasks as language comprehension,learning and reasoning(Gathercole, Alloway, Willis & Adam, 2006; Baddeley,1986; Just & Carpenter, 1992). The technological and scientific advances in

neuropsychology has enabled many contributions, discoveries that enable theknowledge and experience integration from different disciplinary fields. The studyof the functional organization of working memory, with the advent ofneuroimaging techniques has made it possible to understand the complex web ofconnections and relationships it has. We propose a review of the evolution of theconcept of working memory to better understand a system that is credited withsignificant impact on learning.

Keywords: working memory – learning- neuropsychology




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Introducción

En los últimos años las investigaciones enneuropsicología están realizandonumerosos aportes que posibilitan la

integración de saberes y experienciasprocedentes de campos disciplinaresdiferentes. Esto nos ofrece la posibilidadde conocer, de forma cada vez másintegral, la manera en que tienen lugarprocesos psicológicos complejos. Lamemoria de trabajo es uno de losprocesos psicológicos básicos queinterviene en forma relevante en losaprendizajes elementales. Consideramos

importante analizar como evoluciona esteconcepto y dar a conocer su incidencia enel aprendizaje.

La Neuropsicología nos brinda una nuevaperspectiva para comprender los procesosde aprendizaje normal y los trastornos deaprendizaje. Actualmente conocemos queel desarrollo de las estrategias de memoriaes un proceso que comienza en el niñodesde sus primeros años, flexibilizándose

y ampliándose progresivamente, a medidaque adquiere más conocimientos yexperiencias.

Las actividades que el niño debe afrontarponiendo en juego constantemente laresolución de tareas y los problemascognitivos, son un factor clave para eldesarrollo de la conducta estratégica delniño, permitiendo una progresiva

adquisición y extensión de la misma.Respetar la maduración estructural de lasdiversas regiones encefálicas y de susconexiones, constituye una condiciónnecesaria para la adquisición dehabilidades cognitivas. Comprender porqué las personas aprenden determinadasnociones a determinadas edades y

condiciones y no en otras y conocer losprocesos que inciden en los aprendizajes,posibilita el desarrollo de estrategias ymétodos de trabajo más eficaces,adecuados y favorables.

Antecedentes del tema

Hasta principios del siglo XIX, el estudiode la actividad mental normal era unaparte de la filosofía, y el método principalpara la comprensión de la mente fue laintrospección. A mediados del siglo XIX secomenzó a dar paso a la metodología

experimental que finalmente llevó a lapsicología experimental. Se desarrollaronpor primera vez en seres humanosmétodos experimentales de estudio delaprendizaje y la memoria, como los deEbbinghaus en 1885 y un año más tarde,experimentos con animales llevados acabo por Pavlov y Thorndike condujerona una escuela empírica rigurosa de lapsicología llamada conductismo.

Los conductistas, en particular Watson ySkinner, argumentaban que el com-portamiento podría ser estudiado con laprecisión alcanzada en la ciencia física,pero sólo si se abandonaba la idea deestudiar lo que ocurre en la mente (elcerebro) y se centró en cambio en losaspectos observables de la conducta. Paralos conductistas, los procesos mentales noobservables, especialmente abstracciones

como la percepción, la atención selectivay la memoria, eran inaccesibles para losestudios científicos.

En la década de 1960, los fundadores dela psicología cognitiva George Miller , Ulric Neisser y Herbert Simon, entre otros,convencieron a la comunidad de


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científicos sobre la estrechez delconductismo. Trataron de demostrar quenuestro conocimiento del mundo se basaen nuestro aparato biológico parapercibirlo, y que la percepción, que es un

proceso constructivo, depende no sólo dela información inherente a un estímulo,sino también de su procesamiento mental.Así, la psicología cognitiva se ocupatambién de analizar el proceso por el cualla información sensorial se transforma enpercepción y acción, es decir, se centraen la evaluación de cómo un estímuloconduce a una respuesta decomportamiento en particular.

Estaba implícito en el desarrollo cognitivode la conducta que cada percepción oacto motor tiene una representacióninterna en el cerebro: una representaciónde la información en los patrones deactividad neuronal. Pero sin un accesodirecto a los sustratos neurales de lasrepresentaciones internas se dificultóentender el camino de la percepción a laacción.

La necesidad de mayor conocimientoanatómico dio lugar a un renacimiento dela neuroanatomía, evidente en eldesarrollo de nuevas técnicas de rastreode las conexiones entre las neuronas. Labúsqueda de nuevos métodosneuroanatómicas y la necesidad deobservar la función llevó a la aplicaciónde técnicas de neuroimagen: la tomografíapor emisión de positrones (PET) y laresonancia magnética funcional (RMf)para la exploración de los problemascognitivos.

Estudiosos del cerebro y elcomportamiento como Karl Lashley yDonald Hebb utilizaron el término

neuropsicología para abarcar tanto losestudios con animales de experimentacióncomo los estudios en seres humanos.

Lashley en 1929, formuló la ley de acción

de masas, de acuerdo a la cual laextensión del defecto en la memoria secorrelaciona con el tamaño de la zonacortical, independientemente de suubicación específica. Para explicar la leyde Lashley, Hebb, en 1949 sugirió que lascélulas trabajan juntas para representar lainformación y que estos conjuntos estándistribuidos en grandes áreas de la cortezacerebral.

Con la acumulación de pruebascomplementarias se hizo evidente que noexiste un solo centro de la memoria, ymuchas partes del sistema nerviosoparticipan en la representación decualquier tipo de evento.

El estudio de los pacientes con amnesiatambién puso en evidencia que alafectarse selectivamente la memoria para

hechos recientes y conservarserelativamente intacta la memoria parahechos más remotos, existía unadiferencia entre el sustrato anatómico delas memorias de corto y de largo plazo. Elconstructo de memoria de trabajoevolucionó a partir de modelos dememoria que postulaban la existencia dediferentes almacenes a corto plazo.

Existe consenso científico de que lamemoria de trabajo implica elalmacenamiento temporal de informaciónpara su utilización en tareas cognitivascomplejas, que requieren procesamiento oalgún tipo de modificación o integraciónde la información.


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La memoria a corto plazo es a menudoequiparada a la Memoria de Trabajo,incluso pueden ser consideradas unamisma entidad, atendiendo a los aspectos

comunes sobre los que se postula, exceptopor la consideración de un componentemúltiple en la memoria de trabajo, encontraposición a una concepción unitariadel almacén a corto plazo.

La Memoria de Trabajo

En el siglo pasado la concepción más

conocida sobre la manera como ocurrenlos fenómenos asociados con la memoriaen humanos se conocía con el nombre de“Gateway Theory” (Atkinson & Shiffring,1968). Esta aproximación consideraba elproceso de la información mnémica demanera lineal, como una sucesión deestadios o etapas de procesamiento a lolargo de un continuo temporal (McCarthy& Warrington, 1990).

En el modelo de Atkinson y Shiffring sepostulaba específicamente una secuenciade “almacenes de memoria”, organizadosde acuerdo con la duración de lainformación, y que la retenían enintervalos progresivamente más largos.

Estos almacenes incluían las “memoriassensoriales” ultracortas, asociadas con losprocesos de percepción, para luego pasar

a un almacén de “corto plazo”, decapacidad limitada. La información queresultaba apropiadamente codificada yfortalecida mediante la repetición y laactualización, era transferida desde elalmacén de corto plazo o “memoriaprimaria”, al “almacén de largo plazo” o“memoria secundaria”, en donde la

información se mantenía de manerarelativamente permanente (Baddeley,2003b; McCarthy & Warrington 1990).Este modelo de procesamiento donde hayuna relación de secuencialidad temporal

entre las memorias, presume que unaalteración del almacén de memoria decorto plazo necesariamente comportaríauna alteración en el almacén de largoplazo.

Contrariamente, en la clínica se presentancasos en los cuales pacientes con unamemoria a corto plazo muy deficientepresentan una memoria a largo plazoaparentemente normal sin poder darcuenta de los efectos de diversas tareasconcurrentes en el aprendizaje, lacomprensión o el razonamiento.

El estudio de los pacientesneuropsicológicos demostró que el dañoen los lóbulos temporales podría conducira la afectación de la capacidad de nuevosaprendizajes, dejando al mismo tiempo elrendimiento en tareas a corto plazo no

afectado (Baddeley & Warrington, 1970;Milner, 1966). Exactamente un patrónopuesto encontró Shallice y Warrington(1970); los pacientes que habían sidodiagnosticados previamente con afasia deconducción, mostraron que había undéficit específico en la memoria a cortoplazo. Esta evidencia llevó a considerarque no se trataba de componentes de unasecuencia lineal obligatoria, sino defenómenos relativamente independientescuya organización podría ser “enparalelo”, surgiendo así un nuevoconcepto de memoria.

Baddeley y Hitch se constituyen en elreferente principal del modelo dememoria de trabajo de múltiples


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componentes, presentando en 1974 elmodelo de tres componentes, el cualconstituye, sin duda, la aproximaciónconceptual más ampliamente aceptadapara el fenómeno de la memoria operativa

(Baddeley, 2003 b).

Este modelo de memoria operativapretendía una reconceptualización de lamemoria a corto plazo y se basaba en ladescripción y análisis de sus procesos yfunciones.

Fue así que a principios de los setenta seredefinió el concepto de memoria a cortoplazo diferenciándola de la memoria detrabajo, la cual, según Alan Baddeley(1992), es un sistema cerebral queproporciona almacenamiento temporal ymanipulación de la información necesariapara tareas cognitivas complejas, como lacomprensión del lenguaje, el aprendizajey el razonamiento (Gathercole, Alloway,Willis & Adam, 2006; Baddeley, 1986;

Just & Carpenter, 1992). Consiste en unmecanismo de almacenamiento activo y

en mecanismos especializados dealmacenamiento provisional que sóloentran en juego cuando es preciso retenerun tipo de información específica.

Con la presentación de este modelo seplantea un cambio de concepción, desdeuna visión puramente estructural ytemporal de la memoria a corto plazohacia una visión funcional entendidacomo un sistema operativo que mantieneo almacena temporalmente la informaciónnecesaria para ejecutar tareas cognitivas.

Baddeley y Hitch sostenían una distinciónentre el almacenamiento (espacio dealmacenamiento) y las capacidades deprocesamiento (espacio de operación)

para dar cuenta del desarrollo de losaumentos en el rendimiento. El conceptode memoria de trabajo fue sustituido poruna concepción más dinámica que elmero almacenamiento, procesamiento,

manipulación e integración (Unsworth &Engle 2007).

Para Baddeley y Hitch (1974), el sistemade memoria podría manipularsimultáneamente el contenido de lamisma, así como actualizar la informaciónen la memoria para alcanzar las metas detareas. El carácter funcional de estesistema es evidente cuando se necesitamantener la información en el corto plazoen tareas tan diversas como lacomprensión y el razonamiento. Dada lanecesidad del sistema para los procesoscognitivos como el razonamiento y lalectura, los investigadores plantearon lahipótesis de que la variación individual enel sistema debe estar relacionada con eldesempeño en tareas cognitivas.

El desarrollo del concepto de sistema

unitario de memoria a un sistemamulticomponente de memoria de trabajoha resultado muy fructífera, tanto en lainvestigación teórica como aplicada.

La memoria de trabajo establece unvínculo fundamental entre la percepción,la atención, la memoria y la acción. Comoun área que ya ha demostrado el valor dela combinación de los métodos yconceptos de la psicología cognitiva conlos de la neurobiología, la memoria detrabajo parece probable que continúedesempeñando un papel vivo yproductivo en el desarrollo de ladisciplina de la neurociencia cognitiva(Baddeley, 1996a).


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Modelo de Memoria de TrabajoMulticomponente

El modelo de Baddeley y Hitch constituye

la aproximación conceptual másampliamente aceptada para explicar elfenómeno de la memoria operativa.

Como fue mencionado anteriormente,Baddeley y Hitch postularon un modelomulticomponente de memoria de trabajo.Encontramos un controlador atencional, alque llamaron el ejecutivo central, quefunciona como enlace entre la memoria a

largo plazo y dos sistemas subsidiarios.Estos sistemas combinan la capacidad dealmacenamiento temporal de informacióncon un grupo activo de procesos decontrol, que permite que la informaciónsea registrada intencionalmente ymantenida dentro del subsistema y queson el bucle fonológico y la agendavisoespacial.

El Componente Bucle Fonológico

Es el componente responsable depreservar la información basada en ellenguaje. El bucle tendría por misiónalmacenar información de tipo lingüístico.Esta información puede provenir tanto deinputs externos como del interior delpropio sistema cognitivo. De esta manerase propone un sistema que procesa

información auditiva, especialmentelenguaje hablado, denominado el“dispositivo fonológico”, el cual a su vezestá conformado por al menos doscomponentes: 1) un almacén temporal deinformación acústica cuyos contenidosdesaparecen espontáneamente en unrango de menos de tres segundos, a

menos que sean fortalecidos mediante laactualización o la repetición y 2) unsistema de mantenimiento de lainformación acústica-verbal (habla), quemediante la re-actualización articulatoria

repetitiva permite mantenerindefinidamente la información (Baddeley,2003b).

El Bucle Fonológico es el componentemás desarrollado del modelo de memoriade trabajo. Se asume que comprende unalmacén fonológico temporal en el que lashuellas mnésicas decaen a los pocossegundos, salvo que se intensifiquemediante la práctica articulatoria querevive la huella de la memoria (Baddeley,1996a).

Fonológicamente, las secuencias similaresson más propensas a errores porque tienenmenos características distintivas, siendomás vulnerables al olvido. El proceso deensayo subvocal se refleja en el efecto delongitud de la palabra, por el cual unasecuencia de palabras largas es mucho

más difícil de recordar que palabrasmonosílabas.

El proceso de ensayo no tiene que serevidente ya que incluso los pacientes quehan perdido la capacidad de articularcomo consecuencia de una lesiónperiférica, pueden seguir mostrando todoslos signos de ensayo subvocal, incluyendoel efecto de longitud de palabra(Baddeley, 1996a).

Baddeley (1966a) demostró, que lamemoria inmediata no era influida por lasimilitud en el sentido de las palabras yque éstas son casi tan fáciles de recordarcomo una serie de adjetivos consignificados diferentes. Esta es una


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característica de la memoria a corto plazo.Respecto de la memoria a largo plazoobservo que al presentar listas de 10palabras donde se requería aprender lasecuencia a través de una serie de

ensayos, la similitud de significado sevolvía importante y la similitud fonéticaperdía su efecto (Baddeley,1996b).

Los fenómenos generales asociados con elbucle fonológico parecen estar bienestablecidos. Además, el desarrollo detécnicas de exploración como latomografía por emisión de positrones hapermitido identificar a lossubcomponentes con determinadasregiones anatómicas.

El almacén fonológico, al parecer,depende de la región perisilvianaizquierda mientras que el sistema deensayo de articulación parece reflejar elfuncionamiento del área de Broca(Paulesu, Frith & Frackowiak, 1993;

Jonides, Smith, Koeppe, Awh, Minoshima& Mintun, 1993).

Baddeley, Papagno y Vallar (1988)plantean que el bucle fonológico puedenser necesario para el aprendizajefonológico nuevo, algo de vitalimportancia para el niño que estáadquiriendo el lenguaje y para un adultosi está tratando de aprender un nuevoidioma. La hipótesis fue probada al exigira un paciente con un déficit de memoriafonológica aprender una serie de palabrasen un idioma desconocido. Estudiosposteriores demostraron que la capacidadde escuchar y repetir es un excelentepredictor de la adquisición de nuevovocabulario, tanto en los niños queadquieren su primera lengua (Gathercole

& Baddeley, 1993 como también para lasegunda lengua (Service, 1992).Por lo tanto parece que el buclefonológico se ha desarrollado como uncomponente crucial del sistema de

adquisición del lenguaje (Baddeley,1996a).

El bucle fonológico se adaptaparticularmente a la retención deinformación secuencial y su función serefleja muy claramente en la tarea dememoria en la que una secuencia deelementos debe repetirse en el mismoorden, inmediatamente después de supresentación.

El Componente Agenda Viso -Espacial

La agenda viso espacial es el sistemaresponsable de preservar y procesarinformación de naturaleza visual yespacial proveniente tanto del sistema depercepción visual como del interior de la

propia mente.

La agenda visoespacial parece ser algomás difícil de investigar que elcomponente anterior debido, al menos enparte, a su mayor complejidad. SegúnBaddeley (1996a) la información visual yespacial se maneja por separado, perointeractúan fuertemente. Este autortambién plantea como probable que el

uso de las imágenes visuales es menospracticado o automático que lacodificación fonológica y enconsecuencia las tareas con la agendaparecen demandar más al ejecutivocentral.


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Logie (1995) ha propuesto unfraccionamiento de la agenda análoga albucle. Distingue entre un componente dealmacenamiento visual y otro espacial.Mover el brazo siguiendo un patrón

secuencial generalmente produce peorrendimiento en el recuerdo de unasecuencia espacial (por ej. la tarea decubos de Corsi) pero no en el recuerdo defiguras, o tonalidades de color, en tantoque el recuerdo de colores o de imágenesmentales se ve interferido selectivamentepor una tarea interpolada que requieramirar figuras o patrones visuales (Logie,1995; Logie & Marchetti, 1991, Quinn &McConnell, 1999).

Los estudios neuropsicológicos tambiénbrindan evidencia de la separación de loscomponentes visuales y espaciales. Se hadescrito que los pacientes muestran unpatrón de interrupción de las imágenesespaciales cuando participan enactividades tales como la rotación de laimagen o la representación de lugares orutas en el espacio, manteniendo al

mismo tiempo la capacidad de utilizar lasimágenes para hacer juicios sobre laforma o el color de los objetos familiares(Farah, Hammond, Levine & Calvanio,1988). Sin embargo, otros pacientespresentan el patrón opuesto al de lainterrupción, con insuficiencias espacialesque tienden a ser asociadas a lesiones enlos lóbulos parietales, mientras que ladeficiencia visual están más comúnmenteasociada a daño en el lóbulo occipital(Farah, et.al., 1988; Hanley, Young &Pearson, 1991). Más recientemente, latomografía por emisión de positrones haindicado al menos cuatro lugares queestán probablemente implicados en elfuncionamiento de la agenda visual yespacial, incluidas las zonas dentro de los

lóbulos occipital, parietal y frontal(Jonides, et.al., 1993).

Baddeley (2003a) plantea que estesubsistema de la memoria de trabajo tiene

la función de la integración espacial, de lainformación visual y cinestésica en unarepresentación unificada que puede sertemporalmente almacenada ymanipulada.

La investigación ha indicado que,dependiendo de la tarea de memoria, elalmacenamiento puede ser principalmenteespacial (Baddeley & Lieberman, 1980),principalmente visual- representado por elcolor y la forma (Logie, 1986), oposiblemente motor o kinestésico (Smith& Pendleton, 1990). Tanto la lesión y losestudios por neuroimágen indican que elsistema es principalmente pero noexclusivamente dependiente delhemisferio derecho del cerebro (Smith &

Jonides, 1997).

Parece que este sistema estaría

involucrado en tareas de lectura diaria,participando en el mantenimiento de unarepresentación de la página y su diseño yde que permanezcan estables facilitandotareas como el movimiento de los ojoscon precisión desde el final de una línea aprincipios de la siguiente (Baddeley,2003a).

La agenda visoespacial permite que el

mundo visual persista en el tiempo,haciendo detallada la retención visual ycaracterísticas como el color, ubicación yforma dentro de una dimensióndeterminada, que compiten por lacapacidad de almacenamiento (Baddeley2003b).


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La capacidad de mantener y manipularrepresentaciones visuo - espacialesproporciona una medida de la inteligenciano verbal que predice éxitos en camposcomo la arquitectura y la ingeniería

(Purcell & Gero, 1998; Verstijnen, vanLeeuwen Goldschimdt, Haeml &Hennessey, 1998).

Por analogía con el papel del buclefonológico en la adquisición del lenguaje,Baddeley (2003b) se supone que laagenda podría tener un papel en laadquisición de conocimiento semánticoacerca de la apariencia de los objetos ycómo usarlos, y en la comprensión de lossistemas complejos tales comomaquinarias, así como para la orientaciónespacial y los conocimientos geográficos.Los planteamientos de Baddeley (2000)indican que, aunque los sistemassubsidiarios, verbal y visual del modeloconvencional de la memoria de trabajopueden explicar muchos datos, laevidencia derivada de pacientes condéficit de memoria a corto plazo o

dificultades en recuerdo seriado, así comodel recuerdo de prosa (con un span verbalmuy superior al de palabras aisladas),lleva a presuponer la existencia de unalmacén de apoyo adicional.

Se evidencia la necesidad de asumir unnuevo mecanismo que combine lainformación de varios subsistemas en unaforma de representación temporal. Paraesta nueva representación, Baddeley(2000) propone el término de almacénepisódico.

El Componente Episódico

En la década de 1990 se había tratado deespecificar más claramente el papel delejecutivo central al proponer que sus

funciones eran las de un sistema decontrol atencional, abandonando la ideade que también tenía un capacidad dealmacenamiento. Una serie de fenómenoshacen pensar a los autores sobre laexistencia de un sistema que permitiríaque los códigos visuales y verbales secombinen y vinculen en variasrepresentaciones tridimensionales en lamemoria a largo plazo. Por otro lado,

detectan que el almacenamiento temporalde materiales es superior a la capacidadde cualquiera de los subsistemasperiféricos verbal o visuoespacial(Baddeley & Logie, 1999, extraído deBaddeley 2003a).

En el año 2000, Alan Baddeley (2000)propuso una versión revisada del modelooriginal de tres componentes en la queañadió un cuarto almacén episódico

como componente. Éste cuenta con unsistema que puede integrar la informaciónde los otros dos componentes esclavos yla memoria a largo plazo y puedetemporalmente almacenar estainformación en forma de una represen-tación episódica (Baddeley, 1996 b).

Según Baddeley (2000) es un sistema dealmacenamiento temporal capaz de

integrar información de distintas fuentes,probablemente controlado por elejecutivo central.


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Es episódico en el sentido de que sostieneepisodios en los que la información esintegrada a través del espacio y,posiblemente, extendida en el tiempo.Puede estar preservado en pacientes con

densa amnesia y grave alteración de lamemoria episódica a largo plazo.

Se considera entonces que el almacén episódico puede guardar información enun código multidimensional, como unaestación temporal entre los sistemassubsidiarios y la memoria a largo plazo. Asu vez, se cree que lo controla el ejecutivocentral que sería el responsable de ligarinformación de diferentes fuentes enepisodios coherentes que se podríanrecuperar conscientemente.

Este componente no ha sido evaluado ennuestro estudio, debido a la escasainvestigación al momento de comenzarnuestro trabajo, incluso hasta el momentono se encuentran pruebas específicas paraevaluarlo.

El Componente Ejecutivo Central

En este modelo el ejecutivo central seapoya en el bucle fonológico y en laagenda visual y espacial, que estánespecializados en el almacenamiento yprocesamiento de información verbal yvisual-espacial, respectivamente. Es elresponsable de la selección y el

funcionamiento de estrategias, y delmantenimiento y alternancia de laatención en forma proporcional a lanecesidad.

El ejecutivo central es responsable delcontrol de la atención de la memoria detrabajo (Baddeley, 1996 a). Baddeley

(1986) propuso adoptar el concepto de unsistema atencional supervisor propuestopor Norman y Shallice (1980) como labase del ejecutivo central. En este modelose entiende que la conducta habitual es

controlada por esquemas o estructurasbien aprendidas. Cuando se requiere deuna acción novedosa, como puede ser enel momento de tener que enfrentarse conun problema inesperado, el sistemaatencional supervisor se sobrepone a losesquemas. Este sistema también esresponsable de la planificación y de lacoordinación de actividades.

El componente ejecutivo central siguesiendo poco estudiado a pesar de que esel componente más importante entérminos de su impacto general sobre lacognición (Baddeley, 1996 b). Dentro delos avances que se han conocido en lainvestigación del estudio de procesosejecutivos están la capacidad de centrar laatención para cambiarla de un foco a otroy de utilizar la memoria de trabajo paraactivar los aspectos de la memoria a largo

plazo. Baddeley (1996b) especifica cuatrofunciones del ejecutivo central: 1) lacoordinación en dos tareas indepen-dientes (almacenamiento y procesamientode información); 2) cambiar de tareas,estrategias de recuperación de lasoperaciones; 3) asistir selectivamente a lainformación específica y la inhibición deinformación irrelevante y 4) la activacióny recuperación de información de lamemoria a largo plazo. Algunos autores,como por ejemplo Towse (1998), hanpropuesto fragmentar el ejecutivo centralen distintos subcomponentes, puesto queinterpretan este componente de lamemoria de trabajo como unaconstelación de funciones parcialmenteindependientes.


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Neuropsicología de la Memoria deTrabajo

El concepto de memoria de trabajo fue

desarrollado dentro de la psicologíacognitiva del aprendizaje y la memoria.Rápidamente este concepto fue asimiladopor la neurociencia cognitiva, hastaconvertirse en un elemento central en eldesarrollo de la investigación sobre lafunción de las regiones anteriores dellóbulo frontal, en primates superiores yespecialmente en humanos (Baddeley,2003b).

Según Baddeley se basa en gran medida,pero no exclusivamente, en los lóbulosfrontales (Stuss & Knight, 2002), y casiseguramente puede ser fraccionado ensubprocesos ejecutivos (Baddeley 2002;Shallice, 2002).

El estudio de la organización funcional dela memoria de trabajo en el hombre sehabía limitado, hasta hace algunos años, a

la comparación entre grupos de pacientescon lesiones en distintas áreas corticales ysubcorticales. Con la aparición detécnicas de neuroimágen funcional comola Tomografía por emisión de positrones(PET), la Resonancia Magnética funcional(RMIf), y la Magnetoencefalografía (MEG),se ha empezado a entender la complejared de conexiones que tiene la memoriade trabajo.

Goldman-Rakic (1987) propuso unacomprensión de la memoria de trabajoque se basa en las implicaciones de laarquitectura funcional del córtexprefrontal.

Para esta autora, esta región cerebraldesempeñaría un papel preponderante enlas funciones de la memoria de trabajo ydebería entenderse como una red deintegración de áreas, cada una de las

cuales estaría especializada en undominio específico. La informaciónespacial y la no-espacial se procesarían enla zona dorsolateral y ventrolateral delcórtex prefrontal, respectivamente. Cadasubsistema de la memoria de trabajo seencontraría interconectado con diferentesáreas corticales de dominio específico.

El componente visoespacial de lamemoria de trabajo se relaciona con laactivación de zonas occipitotemporales yoccipitoparietales (Smith, Jonides, Koeppe,Awh, Schumacher & Minoshima, 1995).Regiones parietales y temporalesizquierdas se asocian con el aspectopasivo del lazo fonológico, y el área deBroca con el mecanismo de repeticiónarticulatoria (Nyberg, Forkstam, Petersson,Cabeza & Ingvar, 2002). El EjecutivoCentral se asocia con el prefrontal

dorsolateral y medial, y con regionesparietales (Baddeley, 1996b; Smith & Jonides, 1997; Nyberg, et. al., 2002).

Desarrollo de la Corteza Prefrontal

Los recientes avances tecnológicos en elcerebro de los métodos de imagen,especialmente la resonancia magnética

funcional, nos han permitido examinar laactividad neural en los niños de desarrollonormal, en vivo (Casey, et.al., 2000; Amso& Casey 2006; Bunge &Wright, 2007).Desde el primer estudio de fMRI en eldesarrollo (Casey, et.al, 1995), variosestudios se han centrado en la actividadneuronal asociada con las funciones


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córtex pre frontal incluyendo la memoriade trabajo. Muchos de estos estudios haninformado que las regiones responsablesde córtex pre frontal, junto con otras áreascorticales y subcorticales, muestran

incrementos en la actividad relacionadoscon la edad a través del desarrollo enniños de edad escolar y adolescentes(Luna et. al. 2001; Klingberg, et.al., 2002;Rubia, Smith, Woolley, Nosarti, Herman,Taylor, et.al., 2006).

En un estudio longitudinal a través de lasedades de 4 a 22 años, Giedd, et. al.,(1999) indicaron que la materia gris en ellóbulo frontal aumenta en volumen desdela infancia hasta la preadolescencia.

Los cambios en el volumen de materia grishacen suponer que la formación de loscircuitos neuronales se produce en elcórtex prefrontal durante el desarrollo dela infancia.

La densidad sináptica en el córtex prefrontal alcanza el valor neto más alto a la

edad de 3,5 años, mostrando un nivel deaproximadamente un 50% mayor que enadultos, pero disminuyendo gradualmentea través de la adolescencia (Huttenlocher& Dabholkar, 1997). También se hanobservado cambios en la morfologíacelular durante la primera infancia,incluida la expansión de los árbolesdendríticos de las neuronas piramidales(Mrzljak, Uylings, Van Eden & Judas,1990).

Los estudios transversales (Reiss, Abrams,Singer, Ross & Denkla, 1996) y loslongitudinales (Giedd et. al., 1999) hanreportado que el volumen de materiablanca en el córtex prefrontal tambiénaumenta de manera significativa durante

la infancia. La materia blanca estácompuesta principalmente de los axonesenfundados en la mielina producida porlos oligodendrocitos, y el aumento en elvolumen de la materia blanca está

probablemente relacionado con lamielinización de los axones.

La mielinización aumenta la velocidad deconducción nerviosa (Baumann & Pham-Dinh, 2001). El aumento del volumen demateria blanca en la corteza pre frontalpuede proporcionar una base estructuralpara las funciones cognitivas (Bartzokis,Beckson, Lu, Nuechterlein, Edwards &Mintz, 2001).

Tsujimoto y Sawaguchi (2004) proveenevidencia directa de que el proceso dedesarrollo funcional de la cortezaprefrontal en niños de 4 a 7 años de edadsufre una maduración considerable en elnivel estructural durante la primerainfancia. Esta maduración serviría comouna base estructural de funcionamientoneuronal.

Algunos estudios han sugerido que eldesarrollo cerebral funcional implica elperfeccionamiento de la conectividadentre las diferentes regiones del cerebro(Johnson, 2001; Edin, Macoveanu,Olesen, Tegner & Klingberg, 2007).

En resumen, las estructurasneuroanatómicas de la corteza prefrontalen el ser humano experimentan unamaduración formidable durante lainfancia, caracterizándose por unareducción de la densidad sináptica yneuronal, un crecimiento de las dendritas,y un aumento en materia gris y blanca.


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La memoria de trabajo ha sido objeto demúltiples estudios de neuroimagen yneuropsicológicas, llevados a cabo, entreotros, por Freedman y Oscar-Berman,1986; Jonides et. al., 1993, McCarthy,

Blamire et. al., 1994; D'Esposito, Postle, Jonides & Smith, 1999; Tsujimoto et. al.,2004.

Los estudios de Luciana y Nelson (1998)en niños sugieren que el sistema dememoria de trabajo prefrontal surge entorno a la edad de 4 años y mejorasustancialmente entre los 5 y los 7 años deedad. En concordancia con esta idea, seha informado que el rendimientovisoespacial de niños de 8 años de edades superior al de niños de 5 años de edad(Logie & Pearson, 1997; Pickering,Gathercole, Hall & Lloyd, 2001), y queabarca la memoria visual (es decir, lacapacidad de visual de la memoria a cortoplazo), que aumenta sustancialmenteentre los 5 y los 11 años de edad (Wilson,Scout & Power, 1987).

Además, la mejora en el rendimiento de lamemoria de trabajo para la informaciónfonológica, también se ha observadodurante la primera infancia a partir de los4 años de edad (Gathercole et. al., 2004).Las mediciones del comportamiento delos sistemas de memoria de trabajo, engeneral, mejoran sustancialmente durantela infancia (Gathercole, 1998, 1999).

La Neuroplasticidad

La neuroplasticidad fue definida porGollin (1981) como el potencial para elcambio, esto es, la capacidad demodificar nuestra conducta y adaptarse alas demandas de un contexto particular.

Para Kaplan (1983) es una habilidad paramodificar sistemas orgánicos y patronesconductuales.

Esta potencialidad para el cambio que

posee el sistema nervioso central a lolargo de todo el desarrollo ontogenéticodel hombre, se observa principalmentedurante la infancia. En esta etapa es quetiene lugar la maduración intensiva delorganismo, y en particular del cerebro, yaque durante los seis primeros años la masaencefálica aumenta 3,5 veces, lo cualquiere decir que se transforma, multiplicay perfecciona en sus funciones (BergadoRosado & Almaguer Melián, 2000).

Posiblemente la mielinización desempeñaun papel crucial en el desarrollo cognitivoen el niño. Estas funciones no dependenexclusivamente del correcto fun-cionamiento de la corteza prefrontal. Másbien deberíamos considerar a las regionesprefrontales un eslabón más de un circuitoque involucra tanto a regiones corticalescomo subcorticales (Luciana & Nelson

1998; Casey, Tottenham & Fossella, 2002;Klingberg, et.al., 2002).

Por ello, el desarrollo de las funcionescognitivas en el niño depende no sólo dela maduración de regiones cerebralesespecíficas como la corteza prefrontal,sino también de la maduración de lasconexiones, como las que posibilita lamielinización (Luciana & Nelson 1998;Stuss, 1992).

La mielinización contribuye en granmedida a mejorar la funcionalidad delcerebro, ya que produce un incrementoen la velocidad de conducción de losimpulsos nerviosos (Klingberg, Vaidya,Gabrieli, Moseley & Hedehus, 1999).


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Los procesos madurativos en el cerebrosiguen un modelo jerárquico en el que lasáreas de proyección maduran antes quelas asociativas (Stuss, 1992). Así, lasúltimas áreas en adquirir la mielinización

son la sustancia blanca de los lóbulosfrontal, parietal y occipital, lo que sepuede apreciar a los 8-12 meses (Paus,Collins, Evans, Leonard, Pike & Zijdenbos,2001).

Durante el curso del desarrollo se haobservado un aumento, tanto en elvolumen como en la mielinización, de lasustancia blanca. En el lóbulo frontal lacantidad de sustancia blanca aumentalinealmente de los 4 a los 13 años,aunque su proceso de mielinización asícomo el de otras áreas de asociación,como las regiones temporales y parietalesno se completa totalmente, incluso, hastala edad adulta (Paus, et. al. 2001; Giedd,et. al., 1999).

Paralelamente, durante la infancia seobserva un fenómeno de inervación

polineural, es decir, que hay másconexiones sinápticas que en el adulto(Purves & Lichtman, 1980) pero no todasellas son funcionales, por lo que se hacenecesaria una poda neuronal que elimineselectivamente las sinapsis menosrelevantes. Así, aquellas sinapsis que serepiten se mantendrán, mientras que lasque no se repiten serán eliminadas (Casey,Gied & Thomas, 2000).

En la capa III de la corteza prefrontal, elproceso de poda es continuo de los 5 a los16 años, lo que se refleja en unadisminución de la densidad sináptica quese ha relacionado con los cambios en lasustancia gris que se observan durante la

infancia y la adolescencia (Gied, et al.,1999).

Según Giedd, el volumen de la sustanciagris frontal aumenta hasta la adolescencia,

donde alcanza su máximo, y a partir deeste momento disminuye.

Sowell, Delis, Stiles & Jernigans (2001)observaron una reducción en la densidadde la sustancia gris, tanto en la cortezaparietal posterior como en algunasregiones frontales, incluso durante lainfancia y la adolescencia. Durante lapostadolescencia observaron unaestabilización de estos cambios en lacorteza parietal, mientras que en el girofrontal superior la pérdida de sustanciagris continúa.

Sowell et al. (2001) han observado queexiste una relación entre estos cambios enla sustancia gris frontal y la evolución enla ejecución de tareas cognitivas de los 7a los 16 años.

Entonces, las capacidades que vaadquiriendo el niño durante su desarrollono son producto solamente de lamaduración a nivel neurológico sino queen gran medida son el resultado de lainteracción del niño con el medio, de suestimulación y educación.

Cuanto mayor sea la estimulación querecibe más completa será su organizaciónneurológica y mejores expectativas alnivel de capacidades y habilidades. Eneste sentido cobra especial importancia laestimulación en la primera infancia,fundamentalmente decisiva después de laevaluación diagnóstica de un retraso odéficit.


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Por todo esto, no sólo debemospreocuparnos por la recuperación defunciones perdidas, sino también por laposibilidad de mejorar u optimizar elrendimiento y las capacidades a través de

la estimulación ambiental temprana.

Conclusiones

La neuropsicología nos brindainformación sobre cambios estructurales ydesarrollos progresivos de las áreascerebrales involucradas con la memoriade trabajo, como la corteza prefrontal,

que experimentan una maduraciónformidable en sus funciones durante laprimera infancia.

La corteza prefrontal está involucrada envarias funciones cognitivas superiores,como la planificación, el razonamiento yla comprensión del lenguaje. Estascapacidades cognitivas cambiandrásticamente en función de la edaddurante la infancia y la adolescencia

(Diamond, 2002; Davidson, Amso et. al.2006; Huizinga, Dolan & Van der Molen,2006).

Como fue mencionado anteriormente,neuroanatómicamente la cortezaprefrontal se somete a una maduraciónimportante durante la infancia y al mismotiempo el rendimiento de diversas tareascognitivas mejora con la edad.

Los cambios en la arquitectura estructuraly la maduración cognitiva se producensimultáneamente en todo el desarrolloinfantil (Casey et. al., 2000).

Desde el estudio pionero de Casey y suscolegas (1995), varios trabajos han

aplicado métodos de neuroimagencontemporáneos, tales como la resonanciamagnética funcional para niños dedesarrollo normal (Casey, Trainor, Gieddet. al., 1997, Thomas, King, Franzen et.

al., 1999; Nelson, Monk, Lin et. al., 2000;Kwon et. al., 2002), proporcionandopruebas acerca de la relación entre eldesarrollo estructural y el comportamiento(Casey, Galvan & Hare, 2005; Amso &Casey, 2006; Bunge & Wright, 2007).

Algunos autores sostienen que la cortezapre frontal de los niños pequeños, al seraún inmadura, tiene el potencial decambio flexible con el aprendizaje y lapráctica (Gaillard, Hertz, Pannier, Mott,Barnett, Lebihan & Teodore, 2000).

El desarrollo y la maduración del cerebrovan conformando toda una red neuronal,en base a la experiencia, de manera queesas neuronas prefrontales tienden aresponder de forma similar ante estímuloso situaciones previamente aprendidas(Jódar Vicente, 2004).

Podemos decir que la importancia de lamemoria de trabajo queda explicitada alconcebirla como un sistema general decontrol cognitivo y de procesamientoejecutivo que guía el comportamiento yque implica interacciones entre losdiversos procesos mentales como laatención, la percepción, la motivación yla memoria. La misma debería serestimulada desde las primerasexperiencias educativas, ya que se havisto que se trata de un proceso quecomienza en el niño desde sus primerosaños flexibilizándose y ampliándoseprogresivamente, a medida que adquieresistemáticamente conocimientos yexperiencias.


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La escolarización, sobre todo en losprimeros años, con todas las actividadesque supone sería un factor clave para eldesarrollo de la conducta estratégica delniño.

La comprensión de los mecanismos através de los cuales se producen estoscambios es de crucial importancia paramuchos campos de la investigación,incluyendo la educación.

Finalmente podemos concluir que laneuropsicología ha posibilitado laconstrucción de un concepto de memoriade trabajo aportando criterios científicosde su estructura y funciones, demostrandoel valor de la combinación de los métodosy conceptos de la psicología cognitiva conlos de la neurobiología, pero también abrindando pruebas de la relación con elaprendizaje.

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Recibido: 27 Abril 2011. / Aceptado: 25 Junio 2011.

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