Funciones ejecutivas: definición y bases neuropsicológicas

Las funciones ejecutivas: sustrato cognitivo de la autonomía

II.1. Qué son las funciones ejecutivas

El Bloque mayor I ha descrito la funcionalidad como horizonte y los niveles concéntricos de autonomía que la articulan. Esa descripción deja, sin embargo, una pregunta pendiente: ¿qué mantiene en pie, desde dentro de la persona, la capacidad de operar de forma autónoma en la vida diaria? La respuesta de la neuropsicología contemporánea apunta a un conjunto de procesos cognitivos superiores que la literatura agrupa bajo el nombre de funciones ejecutivas. La presente exposición las trata aquí no como objeto de estudio teórico, sino como el sustrato cognitivo que sostiene la autonomía cotidiana: cuando el adulto con TEA logra sostener una rutina, llevar a cabo una secuencia compleja de pasos, adaptar un plan cuando la realidad lo desbarata o frenar una reacción inadecuada, lo que está operando, en el plano interno, es el conjunto de capacidades que esta sección define.

El término funciones ejecutivas designa, en su uso más extendido, el conjunto de procesos cognitivos superiores que permiten dirigir la conducta hacia objetivos. Es una definición operativa, no anatómica ni psicométrica, y por eso conviene desplegarla en sus componentes. Una persona dispone de funciones ejecutivas cuando puede formular una meta que va más allá del impulso inmediato, planificar una secuencia de acciones para alcanzarla, mantener esa meta presente mientras lleva a cabo los pasos intermedios, inhibir respuestas automáticas que la apartarían del objetivo, modificar el plan cuando la situación cambia, monitorizar lo que está haciendo comparándolo con lo que pretendía y regular el estado emocional en el proceso. Cada uno de estos elementos puede aislarse y estudiarse por separado —la sección II.2 los recorre uno a uno—, pero su rasgo común es que todos describen el funcionamiento dirigido, deliberado y adaptativo de la conducta, por contraste con el funcionamiento puramente reactivo o automático.

Esta caracterización tiene una historia conceptual relativamente reciente que conviene situar para entender por qué se la trata como objeto unitario.

La tradición de Alexander Luria: los lóbulos frontales y la conducta dirigida

El primer marco teórico amplio del que la noción contemporánea de funciones ejecutivas se reconoce deudora es la neuropsicología de Alexander Luria (1902-1977), médico y psicólogo soviético cuya obra estableció las bases de una comprensión funcional del cerebro humano. Luria, partiendo del trabajo clínico con miles de soldados con lesiones cerebrales durante y después de la Segunda Guerra Mundial, propuso un modelo en el que el cerebro se organiza en tres unidades funcionales jerarquizadas: una primera unidad subcortical encargada de la regulación del tono y la vigilia, una segunda unidad posterior (parietal, temporal y occipital) responsable de la recepción, análisis y almacenamiento de la información, y una tercera unidad anterior, situada en los lóbulos frontales, encargada de la programación, regulación y verificación de la actividad mental.

La formulación detallada de esta arquitectura aparece en dos obras fundamentales: Higher Cortical Functions in Man (publicada originalmente en ruso en 1962 y traducida al inglés en 1966) y The Working Brain (1973). En ellas, Luria describió con detalle clínico las consecuencias de las lesiones frontales en términos que prefiguran prácticamente todo lo que la literatura posterior ha desarrollado bajo el paraguas de las funciones ejecutivas: pérdida de la capacidad de formular planes, dependencia excesiva de estímulos externos inmediatos, dificultad para inhibir respuestas automáticas, perseveración en conductas que ya no se adecuan a la situación, incapacidad para evaluar críticamente las propias acciones. Lo que Luria propuso fue, en realidad, que los lóbulos frontales constituyen el sustrato neural de la conducta deliberada y voluntaria, distinguible del comportamiento reactivo que las estructuras más posteriores y subcorticales pueden sostener por sí mismas.

Aunque Luria no utilizó el término "funciones ejecutivas" en el sentido contemporáneo, su descripción de las funciones de regulación y programación de los lóbulos frontales es reconocida como la matriz conceptual desde la que el campo se ha desarrollado. Su influencia en la neuropsicología occidental, mediada por traducciones y por el trabajo de autores como Aleksandr Romanovich Luria mismo en sus viajes y colaboraciones internacionales, fue particularmente fuerte a partir de los años sesenta del siglo pasado.

Muriel Lezak y la formulación neuropsicológica clásica

La acuñación explícita del término funciones ejecutivas en la literatura neuropsicológica occidental se atribuye habitualmente a Muriel Lezak (1927-2021), neuropsicóloga estadounidense cuyo manual Neuropsychological Assessment, publicado por primera vez en 1976 y revisado en sucesivas ediciones a lo largo de cuarenta años, ha sido la obra de referencia en evaluación neuropsicológica para varias generaciones de profesionales. Lezak distinguió de forma deliberada entre las funciones cognitivas —que describen el "qué" del pensamiento: qué se percibe, qué se recuerda, qué se sabe— y las funciones ejecutivas —que describen el "cómo" y el "si": cómo se hace algo con la información disponible y si llega o no a hacerse algo deliberado.

Esta distinción tiene consecuencias clínicas relevantes. Una persona puede tener intactas la memoria, el lenguaje, las habilidades visoespaciales y los conocimientos académicos y, sin embargo, ser incapaz de organizar su vida diaria si las funciones ejecutivas están comprometidas. Inversamente, una persona puede mostrar limitaciones cognitivas en áreas específicas y mantener una vida funcional razonable si las funciones ejecutivas le permiten compensar con planificación, organización y uso adecuado de apoyos. Lezak fue particularmente explícita en señalar que las pruebas cognitivas convencionales pueden no detectar disfunciones ejecutivas, porque estas pruebas presentan al examinado una tarea estructurada con instrucciones claras y objetivos definidos —precisamente lo que las funciones ejecutivas se encargan de proporcionar internamente cuando esa estructura no viene dada desde fuera.

La formulación de Lezak agrupó las funciones ejecutivas en cuatro grandes ámbitos: voluntad (la capacidad de formular intenciones, motivar la acción y mantenerla), planificación (la organización mental de los pasos para alcanzar un objetivo), ejecución intencional (la traducción del plan en conducta efectiva) y rendimiento eficaz (la monitorización y autocorrección durante la ejecución). Esta arquitectura clásica ha sido refinada y reorganizada por autores posteriores, pero la distinción conceptual entre qué se sabe y cómo se actúa con lo que se sabe sigue siendo la línea fundamental sobre la que descansa la noción contemporánea de funciones ejecutivas.

Adele Diamond y el modelo de los tres componentes nucleares

El modelo contemporáneo más extendido en la literatura del desarrollo y de la neurociencia cognitiva debe mucho al trabajo de Adele Diamond, profesora de Neurociencia del Desarrollo en la Universidad de Columbia Británica, cuyas revisiones publicadas a partir de los años dos mil han propuesto una formulación parsimoniosa y empíricamente sostenida. La síntesis canónica aparece en su artículo "Executive Functions", publicado en Annual Review of Psychology en 2013, que se ha convertido en referencia habitual en el campo.

La propuesta de Diamond distingue tres funciones ejecutivas nucleares —no derivables unas de otras y empíricamente disociables en estudios de neuroimagen y en estudios del desarrollo— de las que se derivan, por combinación, las funciones ejecutivas superiores. Las tres nucleares son la memoria de trabajo (la capacidad de mantener información en la mente y operar con ella), el control inhibitorio (la capacidad de inhibir respuestas automáticas, distracciones, impulsos y prepotencias) y la flexibilidad cognitiva (la capacidad de cambiar de perspectiva, ajustar las reglas de respuesta y desplazar el foco atencional). De la articulación de estas tres funciones nucleares emergen, según Diamond, las funciones ejecutivas superiores: el razonamiento, la resolución de problemas y la planificación, que requieren los tres componentes básicos operando coordinadamente.

Esta formulación tiene dos ventajas que explican su difusión. La primera es parsimonia conceptual: en lugar de proliferar el número de funciones ejecutivas hasta convertirlo en una lista no acotada, Diamond identifica tres bloques nucleares cuya independencia relativa está documentada en estudios factoriales y de neuroimagen. La segunda es utilidad evolutiva: las tres funciones nucleares tienen ventanas de desarrollo identificables que la sección II.3 desarrolla, lo que permite articular la maduración ejecutiva con la trayectoria evolutiva real del niño.

Conviene señalar que el modelo de Diamond convive en la literatura contemporánea con formulaciones más extensas que mantienen una lista de seis, siete o más componentes —el enfoque que la presente exposición adopta en la sección II.2 al describir siete componentes, siguiendo la organización funcional habitual en la literatura aplicada al TEA. Estas formulaciones más extensas no contradicen al modelo de Diamond, sino que se sitúan en otro nivel de granularidad: lo que Diamond presenta como funciones superiores derivadas (planificación, organización, resolución de problemas) se trata, en formulaciones aplicadas, como componentes con identidad operativa propia porque su comprensión a nivel funcional así lo aconseja.

Ubicación neuroanatómica: la corteza prefrontal y sus redes asociadas

El sustrato neural de las funciones ejecutivas está distribuido, pero su centro de gravedad reside en la corteza prefrontal, la región más anterior del cerebro, situada por delante de las áreas motoras frontales. La corteza prefrontal ocupa, en términos de proporción, una parte mucho mayor del cerebro humano que del de cualquier otra especie, y su maduración —como la sección II.3 desarrolla— es la más tardía y prolongada de toda la corteza cerebral. Esta peculiaridad anatómica se corresponde con el papel funcional que las funciones ejecutivas desempeñan: la capacidad de planificar a largo plazo, de inhibir gratificaciones inmediatas en favor de objetivos diferidos, de razonar sobre situaciones hipotéticas y de regular la conducta en función de reglas abstractas son capacidades específicamente humanas (al menos en su grado de desarrollo) y específicamente prefrontales.

Dentro de la corteza prefrontal, la literatura distingue habitualmente tres grandes regiones con perfiles funcionales relativamente diferenciables. La corteza prefrontal dorsolateral, situada en la cara externa del lóbulo frontal, está implicada de forma preferente en la memoria de trabajo, la planificación de secuencias complejas, el razonamiento y la organización temporal de la conducta. La corteza prefrontal ventromedial y orbitofrontal, situada en la cara interna e inferior del lóbulo frontal, sostiene de forma preferente la toma de decisiones basada en valores, la regulación emocional y la integración de información afectiva en el razonamiento. La corteza cingulada anterior, situada en la cara medial y que pertenece tanto al sistema frontal como al límbico, opera de forma preferente en la monitorización del rendimiento, la detección de errores y la modulación de la atención dirigida.

Estas divisiones funcionales son orientativas y la literatura más reciente ha matizado la idea de regiones especializadas en favor de un modelo de redes distribuidas. Las funciones ejecutivas no son producto de la corteza prefrontal en aislamiento sino de la coordinación de la corteza prefrontal con otras áreas cerebrales —los ganglios basales y el tálamo en circuitos frontoestriatales que regulan la iniciación y la inhibición de la conducta; el cerebelo en su participación en la programación temporal y en aspectos cognitivos no estrictamente motores; las áreas parietales posteriores en la atención y la representación espacial; las áreas límbicas, especialmente la amígdala y la ínsula, en el componente emocional de la regulación. La literatura contemporánea, particularmente desde el desarrollo de las técnicas de neuroimagen funcional, habla de redes ejecutivas en lugar de regiones ejecutivas: la red frontoparietal de control cognitivo, la red de modo por defecto (que se desactiva durante el control ejecutivo) y la red de saliencia son las que aparecen consistentemente implicadas en las tareas ejecutivas en estudios de resonancia magnética funcional.

Esta caracterización en términos de redes tiene implicaciones para la lectura del perfil ejecutivo en el TEA, que la sección II.4 desarrolla. La literatura sobre conectividad cerebral en el TEA ha documentado patrones de conectividad atípica entre la corteza prefrontal y otras regiones, así como entre las propias redes ejecutivas, que pueden explicar parte de las particularidades del perfil ejecutivo en el espectro. El sustrato biológico de estas particularidades, en su dimensión más estructural, se describe en el Bloque 1; aquí basta señalar que la disfunción ejecutiva en TEA, cuando aparece, no es interpretable simplemente como "lesión frontal" sino como manifestación de patrones de organización cerebral más distribuidos.

Una definición integrada para el resto del bloque

Las tres tradiciones recorridas —Luria, Lezak, Diamond— no son alternativas excluyentes sino capas históricas de una misma noción que se ha ido refinando. Luria fijó la localización anatómica y la caracterización clínica del funcionamiento prefrontal. Lezak distinguió conceptualmente las funciones ejecutivas del resto de funciones cognitivas y propuso su evaluación sistemática. Diamond ofreció un modelo empíricamente parsimonioso y evolutivamente articulado de sus componentes nucleares. La presente exposición utiliza, de aquí en adelante, una formulación operativa que recoge elementos de las tres:

Las funciones ejecutivas son el conjunto de procesos cognitivos superiores, sustentados por la corteza prefrontal y sus redes asociadas, que permiten a la persona formular metas, planificar y organizar secuencias de acción, mantener la información relevante mientras opera con ella, inhibir respuestas que la alejarían del objetivo, adaptar el plan ante imprevistos, regular el estado emocional en el proceso y monitorizar y corregir el propio desempeño. Son las capacidades que vuelven posible la conducta dirigida, deliberada y adaptativa, por contraste con la conducta puramente reactiva o automática. Su sustrato neural está distribuido en redes que tienen su centro en la corteza prefrontal y se extienden a través de circuitos frontoestriatales, frontoparietales y frontolímbicos.

La sección que sigue desarrolla en detalle cada uno de los siete componentes que la literatura aplicada al TEA agrupa habitualmente bajo este paraguas, con definición técnica, manifestaciones cotidianas y articulación con la autonomía aplicada.

Fuentes

• La neuropsicologia de los lobulos frontales como sustrato de la conducta dirigida es la matriz conceptual de la que la nocion contemporanea de funciones ejecutivas se reconoce deudora; propuso un modelo del cerebro en tres unidades funcionales, con la tercera unidad anterior (lobulos frontales) encargada de programar, regular y verificar la actividad mental.: Luria, A. R. (1973). The Working Brain: An Introduction to Neuropsychology. Basic Books.
• La acunacion explicita del termino 'funciones ejecutivas' en la literatura neuropsicologica occidental se atribuye habitualmente a esta autora, que distinguio entre funciones cognitivas (el 'que') y funciones ejecutivas (el 'como' y el 'si').: Lezak, M. D. (1982). «The Problem of Assessing Executive Functions». International Journal of Psychology, 17(1-4), 281-297.
• El modelo contemporaneo de las tres funciones ejecutivas nucleares (memoria de trabajo, control inhibitorio y flexibilidad cognitiva), de las que se derivan las funciones superiores (razonamiento, resolucion de problemas, planificacion), se debe a esta autora.: Diamond, A. (2013). «Executive Functions». Annual Review of Psychology, 64, 135-168.