El ejecutivo central
Se supone que el ejecutivo central es responsable del control atencional de la memoria de trabajo. En un principio, el concepto se utilizó principalmente como una operación de contención, que permitía estudiar los problemas más trazables de los sistemas esclavos, al tiempo que se aceptaba la necesidad de seguir investigando los complejos procesos que, casi con toda seguridad, intervienen en el control de la memoria. El concepto comenzó a desarrollarse con la propuesta de Baddeley (4) de vincularlo al modelo de Norman y Shallice (35) de un sistema atencional supervisor, que postulaban para dar cuenta de los deslices de acción y del complejo patrón de síntomas observados en pacientes con daño en el lóbulo frontal. Sin embargo, aunque está de acuerdo en que es probable que el ejecutivo central dependa en gran medida del funcionamiento de los lóbulos frontales, Baddeley se cuidó de no definirlo anatómicamente, prefiriendo analizar primero las funciones del sistema y sólo después plantear la cuestión del sustrato anatómico. Los lóbulos frontales son grandes, complejos y es casi seguro que implican procesos distintos del control ejecutivo; al mismo tiempo, los procesos ejecutivos son presumiblemente un medio de control de diversas regiones del cerebro, lo que sugiere que pueden estar alterados en puntos distintos de los lóbulos frontales. Por este motivo, Baddeley y Wilson (36) propusieron el término síndrome disejecutivo para referirse a los casos neuropsicológicos con alteración de las funciones ejecutivas que, en el pasado, a menudo se denominaban «síndrome frontal». (Ver ref. 37 para una mayor discusión sobre este punto.)
Aunque es posible que el ejecutivo central funcione como un simple controlador unitario, la variedad y complejidad de los déficits ejecutivos en los pacientes neuropsicológicos parece apuntar fuertemente en la dirección de un fraccionamiento en subsistemas o al menos subprocesos. Nuestra estrategia actual (38) es intentar identificar tales procesos ejecutivos necesarios y desarrollar métodos de medición y análisis, dejando para el futuro la cuestión de si tales procesos representan partes de un sistema altamente integrado o un único ejecutivo, o si la aparición de un único controlador refleja las propiedades emergentes de una serie de procesos paralelos pero iguales, un «comité» ejecutivo, quizás…
Aunque hemos empezado a explorar una serie de procesos ejecutivos (38), la mayor parte del progreso se ha realizado en uno de ellos, la capacidad de coordinar dos o más actividades concurrentes. Nuestros estudios iniciales fueron impulsados por un intento de analizar el déficit cognitivo en pacientes que padecen una probable enfermedad de Alzheimer. Además del déficit masivo en la memoria episódica a largo plazo, que es la principal característica de la enfermedad, encontramos un deterioro en una serie de tareas de memoria de trabajo, lo que sugería un componente ejecutivo defectuoso más que un déficit en los sistemas esclavos. Decidimos investigar esto poniendo a prueba la capacidad del ejecutivo central para coordinar la actividad en los dos sistemas esclavos.
El diseño experimental consistió en comparar tres grupos de sujetos, probables pacientes de la enfermedad de Alzheimer, sujetos ancianos normales y sujetos jóvenes normales. En un estudio típico, el bucle fonológico estaría ocupado por una tarea de span de dígitos, y el bloc de dibujo estaría ocupado por el seguimiento visuoespacial. En ambos casos, la dificultad de la tarea se tituló hasta un punto en el que los tres grupos operaban a un nivel equivalente cuando las tareas se realizaban de forma independiente. Cuando se les pedía que rastrearan y recordaran dígitos simultáneamente, los jóvenes y los ancianos mostraban una disminución pequeña y equivalente, mientras que la mostrada por los probables pacientes de la enfermedad de Alzheimer era sustancialmente mayor (39). Un estudio longitudinal posterior demostró que la capacidad de los pacientes con probable enfermedad de Alzheimer para coordinar tareas se deterioraba de forma mucho más drástica que el rendimiento en las tareas realizadas de forma aislada (40).
Un reciente estudio de tomografía por emisión de positrones (41) sugiere que el rendimiento en las tareas duales implica, en efecto, la función del lóbulo frontal, aunque eso no implica, por supuesto, que todos los pacientes con daños en cualquier parte de los lóbulos frontales vayan a tener un mal rendimiento en la coordinación de tareas duales. Este punto de vista está respaldado por un estudio que analiza el rendimiento en la doble tarea de un grupo de 24 pacientes con lesiones bien establecidas en el lóbulo frontal. Los pacientes también fueron evaluados en dos medidas «frontales» estándar, a saber, la prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin (42), una tarea de formación de conceptos en la que los pacientes con daño frontal tienden a rendir mal y a perseverar en las soluciones anteriores, y la fluidez verbal, una tarea en la que los sujetos tratan de generar el mayor número posible de elementos de una categoría determinada, como los animales, que también suele estar deteriorada en los pacientes con daño en el lóbulo frontal (42). Por último, nos interesaba intentar captar el trastorno conductual que acompaña al síndrome frontal clásico, a menudo reflejado en la desinhibición o la apatía. Nos basamos en las valoraciones clínicas de dos jueces independientes, uno de los cuales se basó en las observaciones realizadas durante las pruebas neuropsicológicas de los pacientes, mientras que el otro reflejó los comentarios del cuidador del paciente. Aunque todos los sujetos mostraron una amplia tendencia al deterioro en las pruebas de clasificación de tarjetas y de fluidez verbal, ninguna de ellas se asoció de forma significativa con la alteración del comportamiento. Por otra parte, los pacientes que mostraban signos de conducta obtuvieron resultados significativamente peores en el rendimiento de la tarea dual que aquellos cuya conducta era comparativamente normal (43).
Aunque la asociación entre el rendimiento de la tarea dual y la conducta fue fortuita, se asemeja a un hallazgo independiente de Alderman (44), que llevó a cabo un estudio relacionado con un programa de rehabilitación para pacientes con daño cerebral con problemas de conducta. Aunque el programa tuvo éxito en general, una minoría sustancial de pacientes no se benefició. Al examinar a estos pacientes en una amplia gama de medidas, un grupo de pruebas resultó ser particularmente revelador, a saber, las que implicaban la necesidad de coordinar dos tareas, en las que los pacientes que no respondieron al programa de rehabilitación mostraron un rendimiento consistentemente pobre.
Estos dos estudios que observan una relación entre el rendimiento en tareas duales y el comportamiento son muy intrigantes, pero claramente deberían ser replicados antes de sacar conclusiones firmes. Si se reproducen, plantean el problema de por qué se produce la asociación. Una posibilidad es la de una localización anatómica similar de dos procesos separados. Una posibilidad más interesante, sin embargo, podría estar relacionada con el papel de la coordinación multitarea en el comportamiento social; tal vez la necesidad de mantener los propios intereses al mismo tiempo que se presta atención a los que nos rodean exige mucho a la capacidad de rendimiento de doble tarea…
Aunque este enfoque del análisis del ejecutivo central se encuentra todavía en una fase relativamente temprana, se han producido algunos avances en la postulación y el comienzo del estudio de otros procesos ejecutivos candidatos, incluyendo la capacidad de centrar la atención, de cambiar la atención de un foco a otro y de utilizar la memoria de trabajo para activar aspectos de la memoria a largo plazo (38). También ha habido un considerable interés en explorar la función de la memoria de trabajo, típicamente mediante el desarrollo de medidas de la diferencia individual en la capacidad de la memoria de trabajo, y relacionándolas con el rendimiento en tareas, como la comprensión, el razonamiento y las pruebas de inteligencia general.
Una de las medidas más ampliamente utilizadas fue la desarrollada por Daneman y Carpenter (45), quienes definieron una tarea de memoria de trabajo como aquella que requería simultáneamente el almacenamiento y la manipulación de información. La tarea que utilizan con mayor frecuencia se denomina working memory span y consiste en presentar al sujeto una serie de frases. Después de leerlas, el sujeto debe recordar la última palabra de cada frase; el span se establece por el número máximo de frases que el sujeto puede leer y recordar las palabras finales. Daneman y Carpenter descubrieron que el rendimiento en esta prueba predecía las habilidades de comprensión de la prosa en sus sujetos estudiantes universitarios, pasando a observar con más detalle la forma en que la capacidad de la memoria de trabajo parece apuntalar componentes de la comprensión como la capacidad de hacer inferencias y extrapolar más allá de las pruebas dadas (46).
Usando un paradigma similar, Oakhill, Yuill y Parkin (47) han estudiado a niños que parecen ser razonablemente buenos en la lectura, en el sentido de pronunciar palabras escritas, pero pobres en la comprensión de la prosa que leen. Estos niños tienden a tener poca memoria de trabajo, lo que lleva a Oakhill et al. a sugerir que tienen un déficit en la capacidad ejecutiva central. Tanto ellos como Turner y Engle (48) encuentran que no es necesario incorporar material sentencial en la medida de span; por ejemplo, una secuencia de cálculos seguida de palabras no relacionadas parece predecir la comprensión posterior prácticamente igual.
Usando una definición similar de memoria de trabajo, a saber, la capacidad de almacenar y procesar información simultáneamente, Kyllonen y Christal (49) intentaron relacionar las medidas de memoria de trabajo con pruebas de inteligencia más tradicionales, típicamente basadas en tareas de razonamiento. Observaron una alta correlación entre los dos conjuntos de medidas, siendo las pruebas de memoria de trabajo ligeramente más dependientes de la velocidad de procesamiento, y las pruebas de inteligencia más influenciadas por la experiencia previa y la educación. Este último punto es importante en determinadas situaciones de selección, en las que, por ejemplo, puede ser necesario evaluar el potencial laboral de personas con diferentes antecedentes culturales y educativos. El valor práctico de las medidas de la memoria de trabajo queda demostrado por un estudio en el que Christal (50) descubrió que era capaz de predecir el éxito en un curso sobre puertas lógicas con mayor eficacia sobre la base de la batería de memoria de trabajo que sobre la base de pruebas psicométricas más tradicionales.
En conclusión, el desarrollo del concepto de un almacén unitario de memoria a corto plazo en el de un sistema de memoria de trabajo multicomponente ha demostrado ser extremadamente fructífero, tanto en la investigación teórica como en la aplicada. La memoria de trabajo proporciona una interfaz crucial entre la percepción, la atención, la memoria y la acción. Como área que ya ha demostrado el valor de combinar los métodos y conceptos de la psicología cognitiva con los de la neurobiología, parece probable que la memoria de trabajo siga desempeñando un papel vivo y productivo en la disciplina en desarrollo de la neurociencia cognitiva.