Las funciones ejecutivas son el conjunto de componentes cerebrales que hacen posible el desenvolvimiento funcional de la persona y alcanzar objetivos complejos. Una de las tareas más complejas para el ser humano es el aprendizaje, que no solo es necesario para la supervivencia sino que también es un elemento esencial para la estimulación y desarrollo de las funciones ejecutivas. Ahora, la relación que existe entre el aprendizaje y las funciones ejecutivas se produce como un proceso de retroalimentación donde, a medida que aprendemos, mejor será el funcionamiento ejecutivo. Y a la vez, el mejor desarrollo y enseñanza de las funciones ejecutivas, ayudará y facilitará el proceso de aprendizaje (Rojas-Barahona, 2017). En esta nota veremos cómo cada componente ejecutivo ayuda a la adquisición de información y desarrollo de habilidades.

Teorías que apoyan la relación del aprendizaje con las funciones ejecutivas

En la última década, se han desarrollado varias teorías que explican la importante relación que tienen las funciones ejecutivas en el aprendizaje. Por ejemplo, algunas investigaciones se centran en el aprendizaje de las matemáticas o de una segunda lengua.

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La primera se ha observado que una muestra de estudiantes con alto rendimiento en matemáticas mostraba muy buen rendimiento en pruebas de memoria de trabajo. Esto, a diferencia de los estudiantes con bajo rendimiento en dicha asignatura que, por el contrario, mostraron un rendimiento disminuido en tal función (Begolli et al., 2018).

Asimismo, se han hecho descubrimientos parecidos con personas bilingües. Como resultado, aquellos que tienen aprendido y fluido de un segundo idioma muestran un mejor rendimiento en las funciones ejecutivas en comparación con personas que solo manejan un idioma (Marton et al., 2017).

La hipótesis del bilingüismo indica que el proceso de enseñanza/aprendizaje y práctica de un segundo idioma estimula no solo áreas del idioma en el cerebro, sino también, áreas prefrontales designadas a las funciones ejecutivas. Esta estimulación constante del aprendizaje de un segundo idioma involucra una práctica persistente en la alternancia de dos sistemas lingüísticos. Por lo tanto, es una tarea muy compleja y que demanda mucho manejo ejecutivo de la información.

Memoria de trabajo

La memoria de trabajo es el componente ejecutivo que permite manipular, organizar y trabajar la información en la memoria a corto plazo. Por lo tanto, es esencial para manejar y calcular números, manipular objetos en el espacio mental y el aprendizaje inicial del lenguaje, siendo fundamental la enseñanza de esta función ejecutiva (Tirapu Ustárroz et al., 2017).

Las áreas encargadas de esta función son el córtex prefrontal dorsolateral y el córtex prefrontal inferior izquierdo. También, encontramos que el córtex parietal inferior izquierdo tiene participación en  las tareas que requieren el mantenimiento de la memoria de trabajo más de 8 segundos (Goldstein y Naglieri, 2014).

Para entender cómo funciona la memoria de trabajo en el aprendizaje, te mostramos un ejemplo.

Sitúate en un escenario donde debemos multiplicar 12 x 3 de manera mental. Lo primero que hacemos es multiplicar de manera individual el 3 con el 2 y el 1. Esta tarea es ejercida por la memoria de trabajo gracias a un requerimiento espacial, ya que no solo tenemos que posicionar correctamente los números en un espacio mental, sino que también debemos trazar una acción y reposicionar el resultado en otro espacio. Imaginemos, que utilizamos números más grandes, la labor de la memoria de trabajo será mayor.

Flexibilidad cognitiva

La flexibilidad cognitiva es la habilidad para alternar de manera flexible entre tareas, operaciones o conjuntos mentales. Normalmente, esta función ejecutiva se utiliza en el aprendizaje a la hora de realizar tareas simultáneas donde la atención se alterna entre dos o más tareas.

Es por esto, que la flexibilidad cognitiva es esencial a la hora de resolver problemas y aprendizajes complejos en los que se requiere adaptarse a los cambios. Ocurre cuando una persona reflexiona sobre un problema desde varias perspectivas y quiere determinar las consecuencias que conllevan estas. Por lo tanto la aprendizaje de esta función ejecutiva va a ser fundamental tanto para la educación como para la vida diaria.

Ahora, no existe un consenso de las áreas específicas que se encarguen de llevar a cabo tal componente ejecutivo. Sin embargo, muchos estudios muestran que generalmente se activa el córtex prefrontal dorsolateral izquierdo, córtex prefrontal medial, el giro temporal medial y superior izquierdo, el área motora suplementaria y la ínsula.

Russel, H (2012). Why Bilinguals Are Smarter. New York Times

Para ejemplificar la utilización de la flexibilidad cognitiva, podemos hacer referencia al momento de aprender un segundo idioma.

En un principio, se empareja una palabra: manzana, con su traducción en inglés: apple. Y esto sucede con el resto del vocabulario y estructuras gramaticales. A la hora de escuchar una palabra en inglés, se recurre a la flexibilidad cognitiva para emparejar el sonido “apple” que pertenece al sistema lingüístico inglés aprendido, con su contraparte: “manzana”, perteneciente al sistema lingüístico español. 

De esta manera, se alterna entre un sistema lingüístico a otro hasta llegar a un punto de automatizar dicho proceso. Como resultado, se incorpora el sonido con su concepto sin tener que pasar por el sistema lingüístico español.

Inhibición

Existen diferentes tipos de procesos inhibitorios en el cerebro, entre ellos encontramos el motora, motivacional, ejecutivo y cognitivo.

En este caso, nos enfocaremos en la inhibición ejecutiva, que se refiere al control inhibitorio que permite abstenerse o interrumpir acciones, pensamientos y emociones que dificultan o no aportan a la actividad que se realiza (Rojas-Barahona, 2017). Asimismo, interviene en la capacidad para posponer gratificaciones inmediatas a favor de conseguir un objetivo a largo plazo.

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El control inhibitorio juega un papel importante a la hora de controlar progresivamente la conducta y emociones funcionales a lo largo del desarrollo escolar, construyendo un mayor autocontrol. Asimismo, esta función ejecutiva es fundamental para el proceso de enseñanza y aprendizaje de conceptos académicos.

Según Goldstein y Naglieri (2014) las estructuras que se encargan de realizar el control inhibitorio ejecutivo son el córtex prefrontal dorsomedial, córtex prefrontal dorsolateral, córtex parietal, córtex insular, precúneo bilateral y el giro temporal angular izquierdo.

Velocidad de procesamiento

La velocidad de procesamiento es la capacidad de procesar o codificar información en un determinado tiempo. También, se ha definido como el tiempo que transcurre desde la aparición de un estímulo hasta la manifestación de una respuesta. El uso de esta función ejecutiva es esencial para todos los procesos de aprendizaje y enseñanza escolar. Esto se debe a que no solo depende del tiempo de respuesta, sino también de la cantidad de elementos que se tengan que procesar.

Como este proceso es considerado una propiedad del sistema ejecutivo, no tiene una área específica de funcionamiento. Por el contrario, depende del volumen de la sustancia blanca que comunica estructuras corticales y subcorticales (Magistro et al., 2015).

Fluidez Verbal

Se refiere a la habilidad de producir una cantidad determinada de palabras provenientes de una categoría fonética o semántica en un determinado tiempo. Esta capacidad ejecutiva ayuda a desarrollar un discurso coherente y en general al lenguaje, que interviene en la primera línea de aprendizaje y en las relaciones sociales.

Existe una prueba sencilla para comprender el aprendizaje de las funciones ejecutivas. Para la parte fonética, uno debe mencionar todas las palabras (exceptuando nombres propios y palabras derivadas) que empiecen con una letra asignada (“F”, “A”, “S”). Y, para la parte semántica, se han de mencionar animales, frutas o cualquier otra categoría sencilla. Todo esto durante un minuto.

Las estructuras que permiten una correcta fluidez verbal son el giro frontal inferior izquierdo, córtex cingulado anterior, y la cisura frontal superior. Por lo tanto estas estructuras vana estra involucradas en la enseñanza

Planificación

La planificación es la capacidad para organizar de manera anticipada una serie de acciones para lograr un objetivo a corto, mediano o largo plazo (Rojas-Barahona, 2017). Está intrínsecamente ligada a la noción del tiempo y, por ende, al pensamiento abstracto que se termina de desarrollar sobre los 11 años. Es importante mencionar que el concepto del tiempo es esencial para la vida funcional de la persona. Es decir, la planificación le da una estructura y orden: pasado, presente y futuro, por lo tanto, esta función ejecutiva esta implicada en el aprendizaje.

Las estructuras dedicadas a la función de planificación son: córtex prefrontal dorsolateral izquierdo, región temporal superior derecha, región parietal inferior derecha, córtex premotor, áreas de asociación suplementarias, precúneo, caudado y tálamo. Por lo tanto, estas etsructuras van a estar involucradas en

Control atencional

El control atencional o también llamada red de atención ejecutiva es otro componente ejecutivo. Tiene como función controlar la inhibición atencional a un estímulo específico. Esto se logra involucrando una tarea voluntaria y consciente de la dirección de la atención. Dicha función ejecutiva tiene un rol fundamental en el desempeño académico, el proceso de enseñanza y en el desarrollo de las habilidades sociales, pues ayuda a mantener la atención en un determinado tiempo durante el aprendizaje.

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El control atencional ayuda a seleccionar la información que es relevante para llevar a cabo una tarea. Asimismo, este componente ejecutivo trabaja fuertemente con la inhibición, ya que con esta se puede desatender los estímulos que no son relevantes.

Con respecto a las estructuras cerebrales que forman parte de esta función, encontramos el córtex prefrontal dorsolateral, córtex prefrontal ventrolateral y giro frontal inferior izquierdo (Milham et al., 2002).

Toma de decisiones

La toma de decisiones es el control de una acción basada en el valor del incentivo o meta a alcanzar. Por lo tanto, se controla la conducta utilizando la inhibición emocional y el sistema de recompensa del cerebro. Asimismo, utiliza la planificación para valorar la recompensa a corto y largo plazo.

Para poder entender este componente ejecutivo, debemos ubicarnos en una situación, donde cada decisión que tomamos tendrá como resultado una recompensa específica, así como una consecuencia negativa. Por ende, este sistema de la función ejecutiva se encargará de valorar y planificar cuál será la mejor decisión, basándonos en el análisis de respuestas positivas y negativas a corto y largo plazo que afectarán el aprendizaje.

Las áreas cerebrales encargadas de realizar esta tarea son el córtex prefrontal medial, corteza cingulada anterior, núcleo accumbens, vía mesolímbica y el área tegmental ventral (Bermejo et al., 2011).

Conclusión

Como se puede observar, cada componente ejecutivo se encuentra interrelacionado y todos funcionan de manera coordinada para resolver un problema complejo. En el caso del aprendizaje, el problema se enfoca en la adquisición de información y habilidades de las funciones ejecutivas. En consecuencia, se ha de tener un sistema nervioso lo suficientemente desarrollado para llevar a cabo tales tareas. Asimismo, diferentes tareas y estímulos van a ayudar a desarrollar de manera óptima estas regiones cerebrales. Es por ello, que es de inmensa importancia el correcto enfoque educativo que desarrollen los niños y adolescentes.

El hecho de explicar cómo el cerebro utiliza las funciones ejecutivas para aprender o enseñar es sumamente difícil. Esto se debe a que el sistema cerebral trabaja como un todo. En esta nota, hemos organizado cada función de manera individual para poder llevar a cabo una explicación didáctica que nos permita comprender el funcionamiento cerebro. No obstante, en la realidad, todo funciona como un reloj, utilizando engranajes, no rígidos, sino flexibles y mucho más complejos. Todo con el único fin de resolver cualquiera de los diversos problemas que puedan presentarse.

Referencias bibliográficas:

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  • Rojas-Barahona, C. (2017). Funciones ejecutivas y educación: Comprendiendo habilidades clave para el aprendizaje. Ediciones UC.
  • Tirapu Ustárroz, J., Cordero Andrés, P., Luna Lario, P., y Hernáez Goñi, P. (2017). Propuesta de un modelo de funciones ejecutivas basado en análisis factoriales. Revista de Neurología, 64(02), 75. https://doi.org/10.33588/rn.6402.2016227