Capítulo 8: Inteligencia

La inteligencia es la habilidad de ajustarse a los cambios por medio de la razón, para resolver problemas y crear nuevas formas de acción y expresión. Entre los cinco funciones cognitivas explicadas en los capítulos anteriores se encuentra la inteligencia, la cual es la más compleja y difícil de explicar (debido a la variedad infinita de manifestaciones). Las cuatro funciones (percepción, memoria, atención y lenguaje) contribuyen con la inteligencia en diferentes formas y grado, dependiendo del individuo y sus circunstancias.

Desarrollo de la inteligencia

La inteligencia culmina la evolución de los mecanismos del cerebro para la adaptación del organismo al medio ambiente. Algunos de los apoyos de la inteligencia son las funciones cognitivas como la atención y la memoria. La razón es la característica excepcional humana de la inteligencia, la cual los animales no poseen.

Atribuirle al ser humano la inteligencia es ignorar su profunda fundación biológica. El estudio del desarrollo de la inteligencia es en muchos respectos el estudio del desarrollo adaptativo de la conducta. En otras palabras el desarrollo de la inteligencia humana es el desarrollo de redes cognitivas corticales y la eficiencia que el ser humano tiene para procesar la información.

La inteligencia es el procesamiento de la información cognitiva hacia objetivos cognoscitivos o conductuales, el grado de la inteligencia va a hacer la eficiencia en la cual la persona pueda procesar esa información. La eficiencia se refiere a la habilidad de usar medios disponibles, incluyendo conocimiento anterior, para atender una meta como la solución de un problema.

En la filogénesis y ontogénesis, el desarrollo de la inteligencia está estrechamente correlacionado con el desarrollo de la corteza cerebral, más aun aquella área de asociación. Esto se basa en: primero, en la larga expansión evolutiva de la corteza cerebral en las especies con alta habilidad cognitiva, especialmente el humano. Segundo, el paralelismo ontogenético entre la maduración de áreas corticales, especialmente el área de asociación, y el desarrollo de habilidades cognitivas. Los métodos contemporáneos que median la inteligencia, demostraron que la corteza de un
genio no se diferencia de la corteza de personas promedio.

El estudio del desarrollo intelectual en niños provee ideas dentro de la inteligencia adaptativa natural, su organización jerárquica y el desarrollo paralelo de la organización cortical. Para Piaget, el intelecto del niño pasa por diferentes etapas de desarrollo, cada uno con períodos bien definidos de edades:

•El primero (entre el nacimiento - 2 años) se encuentra la etapa sensorio – motor (el niño reacción a objetos del entorno). Aquí el niño aprende a integrar sensaciones complejas y movimientos, aunque la adaptabilidad de reflejos se presenta en el nacimiento. Expresiones simbólicas empiezan a aparecer en la forma de pantomima.

•La segunda etapa (2- 7 años) es la representacional, aquí el niño extiende el uso de los símbolos al dominio verbal. Se da la manipulación de objetos que se regula por medio de ensayo y error. La retroalimentación incluye lenguajes de otras personas.

•La tercera etapa (7 – 11 años) es la de operaciones concretas, aquí el niño ya no se deja guiar tanto por la estimulación de los objetos y empieza a utilizar la razón (lenguaje y metas). La improvisación y la creación hacen su aparición. En esta etapa se dan los sistemas de montajes, juegos y deportes, habilidades artísticas y problemas de solución.

•La cuarta etapa (11 – 15 años) es la de operaciones formales, el niño empieza a usar razonamiento hipotético y a hacer exámenes alternativos. Se da el florecimiento de la lógica inductiva y deductiva. Las metas se vuelven más numerosas y complejas. El niño es capaz de integrar de integrar información temporal. El lenguaje se vuelve esencial para la formulación de proposiciones.

Pero fueron demasiado insuficientes en el área cognitiva y neurobiológica. Además necesitó incorporar la atención en la primera etapa del desarrollo, que se necesita para la formación de perceptos, la memoria y patrones de relación con el mundo. Además, existen evidencias que los niños pueden razonar con números a edades más tempranas que con las que Piaget concluyó.

Las etapas de Piaget también muestran que el intelecto de los niños se recluta e los niveles más altos de integración. Parecer ser también que, en una edad apropiada, el substrato neuronal de una etapa desarrollada toma las funciones integradas que son apoyadas por la cognición en etapas previas. Esa asunción no necesariamente implica la supresión de niveles bajos, en cambio las subordina a las estructuras neurales de niveles más altos en la búsqueda de objetivos más altos. En el proceso, algunos de los niveles bajos son inhibidos, otros son utilizados para contribuir a la integración de acciones automáticas de la conducta, lenguaje o el pensamiento lógico.

El reclutamiento sucesivo de la organización jerárquica de estructuras neuronales en el desarrollo cognitivo del niño, puede ser mejor entendido en el contexto de ciclo de percepción – acción. Es un proceso circular de información entre las cortezas posterior y frontal en la integración de conductas sensorio – motores, como también en actividades cognitivas como el lenguaje. En la integración de acciones conductuales o cognitivas, se da un continuo flujo de procesamiento neuronal que toma lugar por medio y entre áreas de los niveles de la jerarquía. Acciones de objetivos directos son integradas en niveles altos de la jerarquía cortical de ciclo.

En las etapas de desarrollo intelectual, los nivele más altos del ciclo de percepción – acción es traído en juego. La participación de los niveles del ciclo resulta de la maduración estructural de las áreas. Por ejemplo, las operaciones sensorio – motores integradas en la primera etapa son apoyadas por estructuras subcorticales y también por cortices sensoriales y motores. En la etapa representativa el niño experimenta un enorme crecimiento en su fondo cognoscitivo. Este crecimiento involucra la formación de nuevos cognitivos en la corteza posterior (significativos para el lenguaje). La etapa de operaciones concretas contrata el circuito entre las áreas de asociación sensorial y corteza promotora, como también el área prefrontal. Debido a que estas áreas son las últimas en madurar, intervienen también en las operaciones de la cuarta etapa. Está cooperación funcional toma lugar bajo el control de la corteza prefrontal. Esta es la razón no sólo para el desarrollo correlacional de la inteligencia con la maduración prefrontal, pero también para la larga expansión filogenética de la corteza prefrontal.

Anatomía de la inteligencia

La inteligencia como toda función cognitiva tiene ambas anatomías: estructural y funcional. La estructural consiste en la base del conocimiento del individuo, cognitivos corticales o redes adquiridas por la experiencia. El segundo consiste en cognitivos corticales que en algún momento procesan el conocimiento en el ejercicio de actividad intelectual. El primero es sujeto de variaciones individuales y el segundo de variaciones que dependen en el tipo de actividad intelectual que el individuo ejercita en un momento determinado.

En adultos, la correlación entre la capacidad de almacenamiento de la información y las estructuras corticales son cuestionables, excepto en retrasos mentales u otros o déficits. Puede ser que la correlación exista, pero a un nivel de análisis inaccesible por métodos corrientes.

La función anatómica de la inteligencia es muy diferente a la estructural, pero ambos se sobreposicionan en algún grado. La razón es que la anatomía funcional siempre usa parte de la estructural. La topografía de la función de la inteligencia, depende en el tipo de información que se está procesando. Las formas del funcionamiento intelectual se clasifican así: 1. inteligencia analítica, basada en el razonamiento, 2. Inteligencia práctica, basada en la solución de problemas, 3. Inteligencia creativa, basada en concebir, imaginar e intuir. Existe una interacción y compensación entre las tres inteligencias. El individuo varía en el uso de cada una. Sólo las primeras dos pueden ser medidas por medio de pruebas de inteligencia.

La atención es una función crítica para el funcionamiento intelectual (razonamiento, solución de problemas y lenguaje creativo). Es por eso que la fisiología de la inteligencia coincide con la de la atención (más aun los niveles más altos de la organización de la neocorteza). Ambos se encuentran en las redes executivas de la corteza prefrontal. La capacidad intelectual y el funcionamiento están asociados con la tendencia sincronizada en las áreas corticales.

Muchos estudios indican que la variedad de tareas conductuales eta acompañada por la activación de la corteza anterior cingulada como también por la corteza prefontal lateral. Ambos atención e integración temporal están en la fundación del funcionamiento intelectual y en el rol de la corteza prefrontal. En conclusión, el rol de la corteza prefrontal en la inteligencia es enorme. La activación prefrontal refleja la contribución de las funciones intelectuales por redes executivas cerca de las salidas de cogniciones corticales.

Razonamiento

Razonamiento es la formación de conocimiento nuevo del anterior, esto es la fabricación de nuevos cognitivos con los ya existentes. Los nuevos cognitivos que son llamados inferencias, se derivan de conocimiento preexistente o también por información reciente. La ciencia cognitiva de razonar es dominada por dos metodologías: lingüística y conexionista. Estos modelos toman lugar con las redes que se encuentran paralelas.

El cerebro humano utiliza ambas metodologías y el razonamiento necesita de ellas también. Además, se han descubierto modelos interesantes de la arquitectura de sus funciones en el razonamiento.

Los modelos simbólicos de razonamiento, contienen planes que controlan sucesivamente etapas que procesan símbolos y proposiciones, inteligibles en cada etapa. Cada proceso toma lugar conforme reglas. Los modelos conexionistas en cambio, no tienen ni executivas centrales ni tampoco reglas. El proceso de razonamiento ocurre en forma paralela. En el proceso de razonamiento los valores numéricos pasan por el sistema unidad por unidad.

La forma más simple de razonar es el razonamiento reflexivo. Consiste en actuar de manera rápida, automática y sin esfuerzo ante una situación con la ayuda de conocimiento almacenado. Todos los días nuestro cerebro procesa este tipo de información. Nuestra vida está dirigida por numeradas inferencias. Este modelo es esencialmente conexionista, pero contiene algunos rasgos que lo hacen aplicable al razonamiento simbólico.

Existe una gran diferencia entre el modelo reflexivo y el nuestro. En ese modelo la información en proceso es codificada por regularidades supuestas. En nuestro modelo en cambio, la información es codificada por la arquitectura de las redes.

Estudios recientes demostraron el rol que el razonamiento deductivo tiene en las áreas del lenguaje, en el lado izquierdo del hemisferio. Existen tres tareas de razonamiento deductivo: simbología, inferencia espacial relacional e inferencia relacional no espacial. Estas tres tareas inducen las acciones relativas de las áreas al hemisferio izquierdo. Además, también hay una gran activación de la corteza dorsolateral prefrontal durante el razonamiento silogístico, esto indica entonces que hay participación de la corteza en las demandas integradas, en este razonamiento.

Por imágenes funcionales, se ha demostrado que la formación lógica de un sujeto induce un desplazamiento de la activación de la corteza durante la ejecución de una tarea de las áreas posteriores a las áreas frontales. El ejercicio de razonamiento lógico parece superar las influencias de polarización de la corteza posterior y prestar a la corteza prefrontal el control de la tarea de razonar.

El razonamiento reflexivo consiste en el proceso paralelo, rápido e inconsciente de la información neural dentro de cogniciones permanentes en niveles bajos de la organización cortical. Un componente muy importante en este proceso es el juego rápido de la realidad a cogniciones existentes. El razonamiento deductivo es un proceso integrador en la cima del ciclo de percepción acción. Los símbolos y el lenguaje intervienen en este proceso.

Resolución de problemas

En nuestra vida diaria utilizamos más el razonamiento inductivo que el deductivo. Estas dos clases de razonamiento comparten el mismo substrato cortical. La inducción tiene un papel muy importante en la resolución de problemas. Empezaremos por decir en que maneras se diferencia la inducción de la deducción. Los objetivos del razonamiento deductivo es dibujar y verificar inferencias lógicamente validas de premisas. Al hablar de validez nos referimos a la coherencia lógica dentro de la inferencia y las premisas. Los objetivos del razonamiento inductivo es sacar conclusiones plausibles de observaciones actuales y conocimientos preexistentes. J. Stuart Mill definió la inducción como: “el proceso por el cual concluimos que lo que es cierto en algunos individuos es cierto en una clase, lo que es verdadero de una parte es verdadero de toda la clase”. La inducción nos habla sólo de probabilidades altas no de la verdad.

La resolución de problemas que también es llamada inteligencia práctica está basada en argumentos inductivos para el objetivo de la resolución de problemas. El razonamiento analógico es el proceso cognitivo en el cual estos argumentos se derivan de similitudes y llevan a conclusiones por similitud. Este razonamiento se extiende a la relación dentro de los estímulos, objetos y eventos. Este proceso es parecido al de la Gestalt. El razonador crea asignaciones analógicas las cuales son cogniciones abstractas.

La neurociencia de la resolución de problemas es la neurociencia de las representaciones corticales y las operaciones que apoyan el razonamiento hacia la solución de problemas. Las representaciones corticales usadas en la solución de problemas consisten de cogniciones de conocimientos establecidos y también de información sensorial reciente. Estas operaciones consisten de transacciones neurales dentro y fuera de esas cogniciones. Estas transacciones son el resultado de mecanismos excitatorios e inhibitorios en las redes corticales. Las funciones cognitivas más importantes para la resolución de problemas son la atención, percepción, memoria y la integración de contingencias condicionales.

La neuroimagen funcional en la resolución de problemas pone de manifiesto la activación de la corteza del hemisferio izquierdo y en algunos casos el derecho. Dos grupos de áreas son activados: uno de ellos es en la corteza posterior, en la medida de su activación depende en la naturaleza de la información que el sujeto tiene que tratar para solucionar el problema. El otro grupo está en la corteza frontal incluyendo la corteza cingulada anterior, área de Brocas en el giro frontal inferior y una porción de corteza prefrontal lateral. La activación de tomografía de las áreas perceptuales y ejecutivas en el caso de una resolución de problemas no quiere decir necesariamente que esas activaciones son simultaneas.

Problemas de razonamiento espacial en los cuales el sujeto debe imaginar la transformación de rotación de los cuerpos están acompañados por la activación de áreas dentro o alrededor de lóbulos occipital, parietal y posterior especialmente del lado izquierdo. La resolución de problemas parece activar al menos una región de la corteza posterior, en conclusión la resolución de problemas activa la corteza prefrontal. La solución de un problema depende de la activación de las redes ejecutivas de la corteza prefrontal.

Tres regiones prefrontales parecen activarse, a la hora de realizarse diversas tareas estas regiones son: región anterior cingulada, región lateral y la región orbital. La región anterior cingulada se activa por todas las tareas que requieren mayor esfuerzo de atención. La lateral prefrontal es activada en tareas que requieren integración temporal. La activación lateral prefrontal se ha observado en tareas que tienen que ver con la memoria de trabajo y la planeación. El rol de la corteza prefrontal en la resolución de problemas se clasifica y se ajusta a las necesidades. Tres factores determinan esas necesidades: tiempo de integración, complejidad y novedad. Estos tres factores solos o en combinación determinan el grado que tiene que tener la corteza lateral frontal en la resolución de problemas.

Toma de decisiones

La decisión de un humano de actuar en determinado tiempo de cierta manera lleva la libre elección. Todos somos libres de tomar nuestras decisiones. Tenemos evidencia de que: el humano no es el único organismo capaz de tomar decisiones, no todas las decisiones son racionales, la mayoría de decisiones son inconscientes y la mayoría de decisiones son producto de experiencias pasadas.

La decisión de actuar esta conectado con las funciones ejecutivas del organismo. En los primates la toma de decisiones es una función del lóbulo frontal. El rol de la corteza frontal debe interpretarse en el marco de sus conexiones de entrada, las cuales proveen los antecedentes de una decisión o locales de una inferencia. William James escribió que cualquier elección de la conducta adecuada requiere una selección de los estímulos. Lo importante es que la decisión de comportarse de una cierta manera depende de la transformación previa de diferentes clases de información sensorial. La decisión inicia con la percepción.

Las redes cognitivas que representan y procesan información sensorial parecen categorizar los estímulos, esto quiere decir percibirlos. Algunas decisiones son hechas del lado perceptual del la representación cortical del ciclo de percepción acción antes de que las señales de la percepción alcancen la corteza ejecutiva. La percepción no es la única fuente para tomar decisiones, el razonamiento es otra de ellas. La fuente más importante de decisiones humanas es una serie de valores sociales, estéticos y éticos.

El centro de la voluntad es una estructura neural donde las decisiones se hacen y se llevan a cabo. No existe suficiente evidencia de que existe un comandante neural frontal de cualquier tipo. El concepto de un centro frontal y la interpretación de la evidencia que lo apoyan, ignoran la evidencia que todas las partes de la corteza frontal esta incrustado en conexiones con otras estructuras y sujeto a innumerables entradas a ellas.

La corteza frontal manda salidas inhibitorias a estructuras límbicas para controlar la afluencia de los impulsos de esas estructuras que sirven a la unidad y a la motivación. El inicio de una acción así como su evolución posterior, resulta de la competencia de las múltiples influencias que llegan a la corteza frontal de diferentes sectores del organismo. De una forma las acciones voluntarias son el resultado de la competencia dentro de múltiples señales de entrada y la probabilidad que viene de muchas fuentes en la corteza del lóbulo frontal. De la otra manera es el resultado de la competencia entre cogniciones alternativas ejecutivas codificadas en la corteza.

Inteligencia creativa

Entre los 6 y 16 años sufre un cambio desde dentro. La esencia de ese cambio es el desprendimiento masivo y progresivo de la inteligencia de los sentidos. La mente se convierte la dueña de sí misma. El lenguaje es la base de la liberación de la inteligencia del niño del mundo sensorial. Durante esta edad la independencia intelectual se lleva a cabo como resultado de la maduración de la corteza prefrontal. Esto agrega otro nivel jerárquico al ciclo de percepción acción. La maduración de la corteza de asociación superior establece las bases de la inteligencia creativa.

La inteligencia creativa es la habilidad de inventar el futuro, es también la habilidad de alcanzar nuestros objetivos. Es una forma de inteligencia que se enfoca en el futuro. Se desarrolla por una base de conocimientos, implícitos y explícitos que fueron adquiridos en el pasado por la atención y percepción y simbolizados por el lenguaje.

El hemisferio izquierdo tiene un papel muy importante en la inteligencia creativa en particular la creatividad espacial. Estudios han demostrado que este hemisferio le da poder creativo al cerebro. Aun existen pocos estudios sobre las funciones del cerebro en la inteligencia creativa. Un estudio realizado por Carlsson demuestra que la creatividad se fundamenta en la actividad metabólica en la corteza prefrontal dorsolateral, además llego a la conclusión que los dos hemisferios del cerebro contribuyen mucho pero el que más contribuye es el derecho que el izquierdo. Se ha definido “crear”, cuando hacemos nuevas cogniciones fuera de las que ya teníamos antes.

Tres categorías de entradas neurales activan las redes corticales en el proceso creativo: entradas de la formación límbica y mesencefálica, de otras redes corticales y de sistemas sensoriales. Estas tres categorías de entradas son las mismas que se convergen en la corteza frontal al momento de tomar decisiones. Contribuyen en la toma de decisiones enfocadas en crear nuevas cogniciones perceptuales y ejecutivas. Estas estructuras dan al proceso creativo entradas desde el manejo, motivación y atención.

En el sistema límbico y la neocorteza vienen cogniciones corticales, que son encargadas de facilitar y mantener el proceso de la inteligencia creativa. La esencia biológica de la creatividad, consiste en el proceso de formación de nuevas asociaciones de cualquier cognición o grupo de cogniciones de cualquier parte de la corteza.

Capítulo 7: lenguaje

El lenguaje es el recurso y el producto de la civilización. Es la primera función cognitiva localizada en la corteza y dos partes izquierdas de la corteza (área “Broca” y área “Wernicke”) se centran en sus funciones. El primero se centra en la producción y la segunda en la compresión del discurso. El lenguaje es una forma de comunicación de nuestras especies, porque existen personas que se comunican por medio de señas. El lenguaje descansa en la fundación cortical que difiere de las demás funciones cognitivas. Es “el espejo de nuestra mente” ya que no existe operación mental que el lenguaje no pueda reflejar. Las representaciones lingüísticas consisten esencialmente de cognitivos y las operaciones lingüísticas (la sintaxis, el comprender, leer y escribir) consisten de transacción neuronal entre cognitivos.

Neurobiología del lenguaje

Es incierto en qué momento de la prehistoria apareció el lenguaje. Pero el lenguaje dio lugar a la escritura. Ambos tomaron lugar gradualmente en comunidades más antiguas que otras. El lenguaje fue un nuevo descubrimiento, una función que el hombre primitivo descubrió en relativamente poco tiempo. Está nueva forma de comunicación es entendida mejor como la culminación del proceso de evolución y dio lugar a una mejor adaptación del organismo a su entorno. El lenguaje además, complementó el repertorio de expresiones fáciles y corporales que muchas especies poseen.

La comunicación se desarrolla junto con el desarrollo de los sistemas sensorial y motor. En las especies animales superiores, el substrato neuronal de la comunicación, se expande en dos direcciones:

1.Arriba, por el crecimiento de estructuras límbicas y corteza paralímbica. Proporciona al organismo la capacidad de comunicarse instintivamente y emocionalmente con los demás.
2.Lateral, por la expansión de la neocorteza de los dos hemisferios. Media el desarrollo del lenguaje.

El lenguaje depende de las estructuras límbicas y esta dependencia tiene tres implicaciones mayores: la primera es el rol de la motivación en el lenguaje. La segunda son las emociones fuertes en expresiones lingüísticas y la tercera implicación es que en los primates no humanos, donde la corteza no se puede desarrollar, la comunicación vocal es controlada por estructuras límbicas o por la corteza paralímbica.

La sintaxis lingüística y motorica tiene en común el origen filetico. La primera tiene la apariencia y la segunda tiene su apogeo en el lóbulo frontal izquierdo. En el ser humano, la neocorteza asociativa temporal, parietal y occipital se acomodan en el aspecto semántico del lenguaje. Es por eso que en el curso de la evolución se incrementa el número y las conexiones de neuronas en esas regiones corticales. También son las últimas áreas que se mielinizan y maduran en cuanto a sinapsis. Los nuevos caminos que se abren en este proceso de mielinización facilitan el rápido proceso de la información que en lenguaje necesita.

El niño adquiere la fonología, el vocabulario y la prosodia del lenguaje nativo, por imitación y aprendiendo de otros, casi siempre por la madre. Todos los anteriores son considerados aspectos periféricos y convencionales del lenguaje. Los niños tienen la habilidad de crear nuevos idiomas con estructuras gramaticales adecuadas. Pero el lenguaje correcto no puede ser aprendido por el condicionamiento de estímulos, por el reforzamiento de expresiones verbales, por imitación o por memorizar. Una oración puede someterse a muchos cambios pero siempre preserva su significado.

En los niños el desarrollo del lenguaje se correlaciona con el desarrollo de habilidades motoras. La habilidad de organizar la secuencia del comportamiento y la habilidad de organizar el lenguaje hablado, dependen del hemisferio izquierdo. El área “Broca” del discurso es una región antigua del lóbulo frontal izquierdo que se especializa en la manipulación de instrumentos y herramientas. Entonces esto le da la habilidad al niño de manipular objetos de una manera ordenada.

Las lesiones cerebrales han demostrado que el hemisferio derecho se puede convertir en un sustituto del hemisferio del lenguaje, pero siempre con algunas limitaciones. Este nuevo hemisferio del lenguaje no será el mismo que el izquierdo por la razón de que no será un competente fonológico, semántico o sintáctico como el lenguaje preexistente de un individuo normal.

Lateralización hemisférica

La mayoría de personas utilizan el hemisferio izquierdo para el procesamiento del lenguaje. Pero se desconoce el porque este es el lado dominante en cuanto al lenguaje. Existen diferencias morfológicas entre ambos hemisferios, ciertos rasgos anatómicos son más desarrollados en el izquierdo que en el derecho. Tampoco existe ninguna evidencia que un hemisferio madure más lentamente que el otro. El hemisferio izquierdo se especializa a temprana edad en una variedad de de funciones perceptuales y motoras (muchas relacionadas con el lenguaje).

Estudios demostraron que el “planum” temporal era más grande en el lado izquierdo que en el derecho, lo cual es de significado singular para el lenguaje. La ventaja de volumen en el lado izquierdo es correlativa a la imparcialidad de lado derecho y al dominio del lenguaje en el lado izquierdo. Células piramidales de las áreas del lenguaje han sido encontradas en mayores cantidades en el lado izquierdo que en el derecho. Las dendritas de la pirámide del lenguaje también se extienden más lejos que las de lado derecho.

El lado dominante (izquierdo) tiene por lo tanto el mayor control de las funciones lingüísticas. Este control se extiende a los niveles corticales más bajos del sistema que procesa el lenguaje.Existe una fuerte activación metabólica lateralizada al hemisferio izquierdo. El estudio también reveló que la activación de las áreas del lenguaje se da antes en el lado izquierdo y después en el cerebelo derecho. En resumen el estudio reveló dominio cortical izquierdo en cuanto al lenguaje. Existen también dos áreas en el hemisferio dominante: sensible y motor.

La corteza en cuanto al lenguaje, es una red de contenido cognitivo y demanda de operaciones cognitivas que son esenciales para la compresión y expresión del lenguaje. Estas operaciones incluyen atención, memoria de trabajo, percepción visual y auditiva y acceso a la memoria de largo plazo.

El lenguaje también depende de dos áreas de la corteza del hemisferio izquierdo: La posterior para el procesamiento de la relación del significado y la anterior para la expresión sintáctica. Ambas toman lugar por medio de múltiples redes.

La capacidad aparente del hemisferio derecho para restaurar el lenguaje después de un daño cerebral de lado izquierdo, ha llevado a muchas preguntas sobre el rol normal del hemisferio izquierdo en el lenguaje. Se argumenta que algunas funciones complementarias lingüísticas del hemisferio derecho permanecen latentes o inhibidas por el dominio del hemisferio izquierdo. En cualquier caso, la contribución del lado derecho a las semánticas es imprudentemente olvidada.

Existen muchas preguntas sobre si las personas que saben más de un idioma almacén en ambos hemisferios cada idioma o sólo en uno. Pero no se ha encontrado ninguna respuesta a esto. Muchos patrones de recuperación tras daño, de personas bilingües, han demostrado que el lenguaje tiene diferentes representaciones corticales, posiblemente un hemisferio se encarga de un idioma y el otro hemisferio de otro idioma. El lenguaje de signos y el ingles se encuentran representados en el hemisferio dominante. Pero a la conclusión que han llegado las investigaciones sobre los bilingües y políglotas, es que el dominio del idioma reside esencialmente en el hemisferio izquierdo.

Se ha encontrado también en estudios de lesiones, que ciertas habilidades musicales, como el reconocimiento de melodías, han sido atribuidas al hemisferio derecho. Las habilidades analíticas de los músicos al hemisferio izquierdo. La memoria del músico dependerá de la integridad temporal de la corteza en el hemisferio derecho; el análisis y el rendimiento de la música dependen de la corteza de lado izquierdo.

Neuropsicología del lenguaje

El principal conocimiento de la fundación neuronal del lenguaje se ha estudiado por los desordenes del lenguaje, resultado de la lesión de la corteza. Lesiones en el área “Wernicke” causa déficit en el lenguaje semántico. El paciente tendrá dificultades en entender el significado de las palabras y articulándolas. Daño en el área “Broca” causa dificultad en la articulación de palabras, oraciones y la ausencia de palabras funcionales (artículos, pronombres, conjunciones etc.). Si se da una lesión en ambas áreas la lesión será una mezcla de los dos.

En lenguaje requiere de todos sus componentes (fonológico, semántico o sintáctico) y no puede operar normalmente si uno hace falta. Esto también es para las áreas que los apoyan. Un paciente con lesión “Wernicke” no tiene la habilidad de comprender el lenguaje y de construirlo con sintaxis significativa. Pacientes con lesión “Broca” no tiene la habilidad de articular un lenguaje elaborado y darle un significado. Por lo tanto nos podemos dar cuenta que ambas áreas participan de forma diferente en operaciones del lenguaje.

Ambas áreas se encuentran en diferentes niveles de la jerarquía de la cognición. “Wernicke” se encuentra en la parte más alta de la jerarquía perceptual y la corteza “Broca” se encuentra en la parte más baja de la jerarquía (en la corteza premotora y en la corteza motora). Esto quiere decir que el área “Broca” se encuentra en el discurso de salida y el “Wernicke” en el discurso de entrada. Pero la asimetría en la jerarquía de las dos áreas tiene dos importantes implicaciones:
1.La lesión del área “Wernicke” puede causar déficit no sólo del lenguaje, sino también en las funciones.
2.El efecto de las lesiones en el área “Broca” causa lesión en la formalidad del discurso.

En estudios que se han hecho de lesiones se llega a la conclusión, que el sustrato semántico del idioma es el mismo que sirve a la percepción y a la percepción de la memoria. Este substrato consiste en la jerarquía cortical de las redes cognitivas que representan todas las cogniciones accesibles al lenguaje. En el nivel más bajo de la jerarquía en la corteza de asociación auditiva están las redes formadas por asociaciones entre sonidos vocales. Y en el nivel más alto de la jerarquía encontramos las redes formadas por asociaciones entre fonemas y otras modalidades especialmente visuales que constituyen las palabras.

El sustrato productivo para el idioma para coincidir con el sustrato que sirve a la acción y a la memoria ejecutiva. Lesiones en la corteza prefrontal lateral induce a trastornos del lenguaje, dependiendo de la extensión y localización de la lesión. El paciente con una lesión prefrontal es incapaz de conceptualizar, planear y ejecutar estructuras complejas del lenguaje.

Las cogniciones que apoyan los aspectos productivos del discurso, están organizados jerárquicamente en la corteza lateral frontal. En la parte más alta de la jerarquía frontal en la corteza lateral frontal se encuentran las representaciones de preposiciones aprendidas de cierta complejidad más o menos esquemática. Debajo de esto está la corteza premotora donde encontramos preposiciones con más sintaxis. En la parte de abajo encontramos el área de Broca a la par de la corteza motora donde encontramos las preposiciones más simples con la estructura más elemental. Se ha llegado a descubrir que los verbos y las acciones están generalmente representados en la corteza frontal y los verbos y nombres de los objetos son representados en la corteza asociativa posterior. Se llega a la conclusión que las cogniciones semánticas y su nombre simbólico comparten las mismas redes en la corteza posterior para los objetos y en la corteza frontal para las acciones.

Arquitectura funcional de la semántica

Semántica significa lenguaje. El lenguaje y su contenido semántico tienen un orden jerárquico. En el nivel más bajo de esta jerarquía el lenguaje hablado o escrito está formado por sonidos o letras formando las unidades simbólicas llamadas palabras. La estructura del lenguaje se deriva de la unión de palabras formando frases y oraciones esta unión se llama sintaxis. La estructura de una frase de una oración está organizada jerárquicamente.

Una diferencia anterior- posterior que proviene de las afasias ha sido observado con respecto a las palabras de clase abiertas y cerradas. Las palabras de clase abierta incluyen nombres, verbos y adjetivos. Y los de clase cerrada incluyen artículos, pronombres, preposiciones y conjunciones. Las palabras de clase abierta tienen significado semántico y las de clase cerrada no lo contienen por si solos, estas son esenciales para la sintaxis.

La búsqueda de la estructura semántica del lenguaje en la corteza cerebral se ha ampliado considerablemente con la llegada de los métodos de neuroimagen. En una encuesta acerca de la activación del pico en varios artículos de la imagen del cerebro nos muestra que las áreas activadas por palabras escritas coincide con nilas áreas activadas por las palabras habladas. Las palabras escritas tienden a activar las áreas visuales. Estos estudios han demostrado que las mismas cogniciones pueden entrar por el ojo como a través del oído. Otra cosa que encontraron fue la activación del cerebelo una estructura que forma parte en la ejecución de acciones con propósitos. La activación de la estructura ejecutiva por medio de palabras revela la participación de estas estructuras en el ciclo de percepción acción.

Por los datos clínicos y funcionales, el sustrato semántico del lenguaje contiene un núcleo esencial de las áreas corticales alrededor de la cisura de Silvio en el hemisferio izquierdo. En un recién nacido estas áreas apoyan a la forma primitiva de vocalización llamada balbuceo. Con experiencia las redes procedentes del núcleo de las áreas del lenguaje van a establecer asociaciones con redes de cognición altas en la corteza de asociación de las regiones posteriores y frontales. Cuando estas redes no se pueden desarrollar bien, pueden resultar en desordenes del lenguaje como por ejemplo la dislexia.

En relación con la percepción y la memoria, nos podemos dar cuenta que entre más alto sea el nivel en la corteza de asociación, la cognición adopta forma semántica o simbólica. Las redes de la corteza conceptual representan en forma semántica o simbólica, las categorías más abstractas de la cognición: percepciones simbólicas en la corteza posterior transmodal y esquemas de acción en la corteza prefrontal. En el modelo de la organización perceptual como en otros modelos que regula el idioma, la distribución de los conceptos depende de la modalidad sensorial o motora de su origen.

La información de arriba de las categorías más altas de la cognición en la corteza de asociación está acompañado de un sistema léxico- semántico de redes neurales. Este sistema paralelo va a representar las palabras de las categorías cognitivas correspondientes de rango jerárquico equivalente. Estos dos sistemas cognitivo y léxico se desarrollaran juntos y se entrelazan entre ellos. Se van a desarrollar de un lado a otro y para arriba, de lo específico a lo general y de lo concreto a lo abstracto.

El sistema léxico va a activar al sistema cognitivo y viceversa. En muchas operaciones un sistema puede estar para el otro. Un sistema léxico representa cogniciones en la corteza posterior y cogniciones ejecutivas en la corteza frontal. Un sistema colateral se puede desarrollar para representar dígitos y valore numéricos. La corteza del lóbulo frontal contiene una jerarquía de representaciones simbólicas de y para la acción.

Dinámica de la corteza de la sintaxis

La palabra sintaxis significa unir o juntar. La tesis de esta sección nos dice que la función de la sintaxis es trabajo de la corteza del lóbulo frontal. El orden de la sintaxis es un orden temporal, el cual es la esencia de la sintaxis. El problema de todo esto es entender como las cogniciones y los símbolos verbales son seleccionados por el tiempo y ordenados para darle un significado al lenguaje.

El espacio del cerebro de la sintaxis se puede obtener por el análisis de las afasias. La característica más importante de los afásicos de Broca es su déficit para hacer sintaxis el cual es llamado “déficit de sintaxis central”, este se caracteriza por la ausencia de elementos léxicos que son indispensables para el orden temporal. Los trastornos sintácticos del paciente prefrontal es un desorden general de la sintaxis de la acción.

El área de Broca tiene un papel muy importante en la sintaxis gramatical. Sirve para dar cohesión al discurso por palabras funcionales e inflexiones adecuadas para relacionar palabras. Algunas partes de la corteza premotora y también en el hemisferio dominante parecen dar coordinación al habla automática. La corteza lateral prefrontal sirve como medio de acceso para las cogniciones que sirven para elaborar textos. Lo que resta de este capítulo se basara en una breve discusión de los mecanismos neuronales que le dan el apoyo a dos operaciones cognitivas que dependen de esas funciones y son esenciales para la sintaxis:

1.Acceso al léxico
2.Memoria de trabajo
Estos dos son utilizados para hablar, leer y escribir.

La expresión con propósito del lenguaje, y la ejecución de acciones dirigidas es precedido por la formulación mental de un amplio plan o esquema de la producción destinada. Este plan esta representado por redes corticales de la corteza frontal y esta hecho por componentes léxicos. La eficacia del acceso frontal impulsado de la sintaxis al léxico depende de la fuerza de las conexiones entre y adentro las redes léxicas de la corteza de asociación. Cuando estas redes son activadas tienden a gravitar en los estados de frecuencia fija, estos van a determinar si, si o no en cierto tiempo una red de léxico va a entrar al proceso sintáctico.

La sintaxis del lenguaje comparte áreas corticales con la integración de las acciones en dominios lingüísticos. Las redes léxico- semánticas que son paralelas a las redes cognitivas y interactúan con ellas en el proceso sintáctico en todos los niveles de la jerarquía perceptual y ejecutiva. En la cumbre de estas jerarquías las redes ejecutivas de la corteza lateral prefrontal interactúan con las redes léxico-semánticas para construir un lenguaje complejo. La sintaxis de estos lenguajes es equivalente en el dominio de idiomas de la operación del ciclo de percepción acción. En el caso del lenguaje, la información léxica fluye de la corteza perceptual posterior a la corteza frontal ejecutiva, especialmente al hemisferio izquierdo o dominante donde la información es integrada en la forma de escritura. La corteza prefrontal con su función de integración temporal de la memoria de trabajo tiene un rol crucial en la reducción de las diferencias temporales en la cumbre del ciclo lingüístico.

Capítulo 6: Atención

William James definió atención como la posesión de la mente, de forma clara y vívida, de lo que parece ser simultáneamente un objeto o pensamiento. La focalización, concentración, de la consciencia son parte de su esencia. Además implica la retiración de algunas cosas para funcionar eficientemente con otras. En nuestros días está definición sigue siendo válida con sus atributos críticos de enfocar, seleccionar y exclusividad. El único atributo que no es necesario en el procesamiento de información controlado por la atención es la consciencia. El rol de la atención es mantener ciertas redes al mismo tiempo y activarlas hasta el momento que sirvan como función cognitiva.

Rutas biológicas de la atención

La retroalimentación interna es una implicación biológica enorme. Por ejemplo un estímulo significativo aparece en el campo visual. La imagen retinar del estimulo causa el movimiento del ojo en orientación a él. El efecto de esto será traer al estímulo al centro de la retina, donde será mejor analizado. Entre más refinada sea la imagen se activaran (por asociación) posteriores cognitivos corticales en la corteza temporal inferior. Aquí el estímulo se analizara más profundamente para el significado del comportamiento en el contexto de experiencias pasadas. Al mismo tiempo características espaciales del objeto serán analizadas en la corteza parietal posterior. Ambas cortezas alcanzaran redes executivas del lóbulo frontal, incluyendo los campos prefrontales del ojo, que en cambio generarán señales de arriba debajo de la jerarquía del procesamiento visual (Incluyendo regiones como: lóbulos parietal y temporal, amígdala, ganglios basales, tálamo, cerebelo etc.). La retroalimentación hace que el análisis del objeto sea mejorado a todos los niveles y por todas las perspectivas relevantes.

La esencia de la atención es la asignación selectiva de recursos neurales que están disponibles y son necesarios para el análisis discreto del estímulo. La atención no genera nuevas entradas sensoriales. En cambio, coloca receptores moduladores y análisis neuronales atrás de ellos para que las nuevas entradas sean mejor analizadas.

El control retroalimentativo junto con el control “feedforward”, último componente esencial del mecanismo de la atención. Mientras que la retroalimentación modula procesamientos sensoriales, “feedforward” modula el procesamiento de motores proactivos. Lo que hace “feedforward” es lo que en el próximo capítulo se llamara atención motora o set preparatorio.

Los mecanismos que la atención controla son sensibles y motores, ambos tienen componentes excitatorios e inhibitorios. Ambos operan también en todos los niveles del sistema nervioso. La excitación mejora el rol de la inhibición y en algunas estructuras los efectos de la excitación no pueden tener lugar sin la inhibición de otras estructuras. Es de esta cooperación dual de los sistemas motores y sensoriales de donde emergen dos operaciones básicas de la atención:

1.Mejorando el procesamiento dentro de sectores discretos sensoriales o cognición.
2.Reduciendo o suprimiendo otras competencias.

En la corteza cerebral por la masiva interconectividad y traslapo de redes cognitivas, ambas operaciones se vuelven críticas. En algún momento, el control de la atención en la corteza implica la selección y el mejoramiento de una red, mientras otras son suprimidas. En los niveles corticales las dos operaciones básicas soportan mecanismos de inervación reciproca, similares a los presentes en nivele más bajos del sistema nervioso. En la corteza, el control de la atención es generado y sostenido en la corteza por la inervación por redes altas de la jerarquía.

Todo lo anterior nos lleva a la perspectiva biológica, los dos procesos fundamentales de la atención. El primero es el proceso selectivo que se entiende como el foco de la atención. Este proceso se define como un sector limitado y consciente de percepción sensorial en un momento determinado (atención selectiva). El segundo proceso consiste en la supresión de contenido motor o sensorial, que es incompatible con el contenido que está siendo enfocado en ese momento. Este proceso es la esencia del control de la distracción y complementa al primer proceso.

En conclusión, la atención es ingerida en el proceso neuronal de información sensorial y motora con el propósito de adaptación. El sistema nervioso existen grupos de estructuras dedicadas a la atención como una función separada.


Atención perceptual

Para poder actuar adaptativamente y selectivamente la corteza necesita la integridad funcional de sistemas sensoriales y motores. Además también necesita la influencia activada de otras estructuras del cerebro. Este tipo de activación es la base neuronal del despertar y el estado de vigilancia (indispensables para la atención en cualquier medio ambiente).

El despertar y la vigilancia dependen en gran medida de la activación de la neocorteza, especialmente de la formación reticular del mesencéfalo que genera influencias colinérgicas. En el despertar cuando uno duerme y se despierta, esa activación aumenta más o menos abruptamente. Con respecto a la vigilancia y alertas generales, la activación es tónica y sostenida.

El mejoramiento de la atención también viene del sistema límbico. Estas influencias son mediadas por el núcleo anterior del tálamo. Las entradas del carácter y el afecto, como las del hipotálamo y la amígdala, modulan la efectividad dinámica de la neocorteza en el procesamiento selectivo de estímulos sensoriales y actos motores. En ese procesamiento, estructuras límbicas interactúan con ambas áreas motoras y sensoriales de la corteza; y también con cognitivos perceptual y executivos. Partes límbicas y estructuras de proyecciones subcorticales sirven a la atención modulando el sistema sensorial. Las mismas redes corticales que sirven a la memoria perceptual son las mismas que se dedican al procesamiento de información sensorial. Ambos cognitivos de arriba y abajo son seleccionados y unidos en el procesamiento de la atención.

En cualquier nivel del procesamiento cortical de la jerarquía de la percepción, la atención selectiva de la información procesada es sujeto del control de arriba y abajo, uno siempre predominando en el otro en el mismo momento. El rápido procesamiento paralelo (abajo – arriba) nos lleva a la pareja y al reconocimiento, que nos lleva a la retroalimentación, que nos lleva a la concentración y más allá del análisis. En la corteza la atención es esencial y no diferente, es el proceso adaptativo que acomoda la experiencia nueva en la base de la antigua experiencia.

El rol de la experiencia y el control arriba – abajo en el proceso de la atención está expuesto en la corteza inferotemporal (dedicada al análisis de la información visual). La inclusión y la exclusión toman lugar en el campo de la misma neurona. El efecto del foco de atención en las cualidades sensoriales son observadas en células inferotemporales. La larga latencia de la atención responde también a estas células.

En los humanos el foco de atención en la localización o la cualidad del estímulo mejora la respuesta eléctrica del estímulo en la corteza posterior. También La atención facilita la activación perceptual de cognitivos en está corteza. Se asume entonces que se facilita la modulación en la corteza más alta, que está en las redes cognitivas de la memoria a largo plazo establecidas en la memoria. Está contiene asociación con el estímulo.

La facilitación de la respuesta eléctrica a un estímulo resulta de la retroalimentación executiva prefrontal. Experimentos han demostrado que la corteza prefrontal es la que origina la retroalimentación. Pacientes que se han lastimado la corteza prefrontal tienen dificultades en cuanto a la atención de los cambios de ambientales. También se ha demostrado la función interactiva entre la corteza prefrontal y la posterior en la atención perceptual (Ej. Atención visual).

En conclusión, la atención perceptual es el procesamiento selectivo de estímulos sensoriales, como una función de contexto físico e histórico. La selectividad toma lugar en todos los procesamientos sensoriales y en el mejoramiento de influencias neurales que corren en dos direcciones de la jerarquía sensorial: fondo – arriba y tope – abajo. El fondo – arriba controla la atención derivada de propiedades físicas del estímulo y las propiedades fisiologías del sistema sensorial. El tope – abajo controla la modulación que ejercen las partes altas de la corteza sobre las respuestas de redes cognitivas perceptuales a los estímulos sensoriales.

Memoria de trabajo

La memoria de trabajo es la atención enfocada en la representación interna de un evento reciente de una acción pendiente. Esta memoria de trabajo es una memoria activa de la memoria de corto plazo. Sus propiedades no son las de una memoria nueva en la formación, en cambio es aquella del cognitivo (vieja o nueva), que queda activa en el foco de la atención requerida en el proceso de información para la acción prospectiva. El contenido consiste de memoria de largo plazo que ha sido activa por acciones procesadas. Ese contenido puede incluir nuevos ítems que pueden ser incorporados en una red antigua para el procesamiento de nuevas acciones. La atención en esta memoria es inseparable del proceso neuronal selectivo.

La memoria de trabajo ha sido la primera función cognitiva substanciada en el nivel neuronal. Los periodos de demora de la activación de las células de la memoria tienen características importantes:

1.Son estrictamente dependientes en la necesidad de hacer actos contingentes en la señal de la memoria.
2.No estaba inducido por la recompensa.
3.Era correlativa con la habilidad de los monos para recordar las señales.
4.Pudo ser afectado por la distracción.

Se ha encontrado que las células prefrontales de la memoria sirven para la posición del estímulo, color, tono acústico, el tacto. Otras células que no son parte del foco de atención están en las partes de las redes activas que asocian las propiedades de los estímulos. Las células de la memoria visual de encuentran en la corteza inferior temporal, células de memoria espacial se encuentran en la corteza parietal posterior y la táctil en la corteza somatosensorial. Entonces la ejecución de la memoria activa largas redes corticales.

Cuando la tarea demanda la retención de un pedazo de información sensorial en la memoria de trabajo se activa al máximo el foco de atención debe quedarse en los componentes de las redes que representan esa información hasta que sea necesario. La información suele ser de naturaleza sensorial y es parte de la memoria perceptual, neuronas posteriores del net cortical permanecen activas. Dos inferencias se hacen con base a esto:

1.La memoria de trabajo consiste de la activación de componentes neurales de largas redes cognitivas de memoria perceptual y executiva.
2.La atención selectiva en el memorándum de la memoria de trabajo consiste en activación selectiva de la red.

Se han hecho experimentos con monos y se ha llegado a la conclusión. Que el enfriamiento deprime los componentes de las redes corticales o las cogniciones de la memoria. Que en este caso del experimento era el color del contexto ejecutivo para realizar una tarea de memoria. El enfriamiento de la superficie cortical, parece obstaculizar la activación de la red que es la encargada de la memoria visual y al mismo tiempo la habilidad de las neuronas en otras partes de la red para discriminar la memoria visual. La corteza prefrontal e infratemporal pertenecen a la misma red. En la memoria visual están son activadas por la excitación reverberante.

Algunos métodos computacionales han demostrado que la reentrada de la excitación entre redes corticales es el mecanismo primario de la memoria de trabajo. Esta memoria es sustentada por la actividad reentrada dentro de las redes recurrentes. La oscilación eléctrica es una de las características de la actividad en las redes neurales. En la memoria de trabajo que el enfoque de la atención cambia de una parte de la red a la otra, cada una representa características diferentes de la cognición y diferente atractor de frecuencia.

La memoria de trabajo es la atención centrada en la representación interna de una cognición activada para función ejecutiva. Esta cognición consiste en memoria de largo plazo en una red de la corteza asociativa. El proceso de atención que está basado en la excitación reentrante es completada por la inhibición de la exclusión de las redes que son ajenos a la cognición temporal y a la tarea en sí.

Atención ejecutiva

En la neurociencia cognitiva la atención ejecutiva y sus correlatos neurales no han sido tratados de la mejor manera. Las personas la mayoría de veces asocian la atención con la elección entre alternativas sensoriales y no se enfocan en las motoras. La atención sensorial depende de una gran manera sobre la asignación de recursos motores importantes, como el aparato neural de la motilidad que controla la dirección de la mirada y la orientación de la cabeza.

La memoria ejecutiva tiene sus raíces en la adaptación del organismo a su ambiente. La atención en el ámbito ejecutivo, como cualquier otra atención es generada y guiada dentro de sistemas de procesamiento, es una parte importante de su operación. Ninguna estructura neural separada de estos sistemas es necesaria para el control de la memoria ejecutiva.

La corteza prefrontal que es el nivel más alto de la jerarquía de las redes corticales dedicadas a la acción, tienen que constituir el nivel más alto del control de la memoria ejecutiva. Los investigadores le han atribuido a la corteza prefrontal la función de control ejecutivo que es otro término para referirnos a atención ejecutiva. En la base de la jerarquía ejecutiva cortical encontramos la corteza motor primaria que representa movimientos elementales. Debajo en la corteza premotora encontramos acciones definidas por trayectoria y objetivos. En la cumbre de la jerarquía en la corteza prefrontal las acciones son más abstractas que en niveles inferiores.

La atención ejecutiva consiste en el proceso de selección de alternativas entre las redes ejecutivas y sus entradas y salidas. Este es un proceso autogenerado sin la necesidad de un ejecutivo central o un agente independiente. Esta atención está distribuida en la corteza prefrontal como las redes involucradas en el proceso de selección de las entradas y salidas de las acciones ejecutivas. Si las entradas son simples y el objetivo de las acciones también, las cogniciones ejecutivas seleccionadas pueden ser representadas en niveles bajos o intermedios de la jerarquía como la corteza premotora. Por el otro lado si las entradas sensoriales son complejas, la atención ejecutiva y el proceso selectivo que lo sustenta, utiliza niveles más altos.

Conjunto y la esperanza

La función de la corteza prefrontal lateral es la organización temporal del comportamiento. Comportamientos rutinarios, instintivos o ensayados, están integrados en niveles neurales bajos. En esta clase de comportamiento un acto nos lleva a otro, como en forma de cadena, para formar secuencias de integración motor sensorial mediada en los niveles bajos de el ciclo de la percepción acción. Es solo cuando este comportamiento requiere de la mediación de un suceso a través del tiempo y la resolución de ambigüedades, en este momento el rol de la corteza lateral prefrontal es esencial.

La función crucial de la corteza prefrontal es la integración temporal. Esta consiste en la estructura del comportamiento basándose en la información que es temporalmente discontinua. La esencia de este proceso es la mediación de los elementos de información separados por el tiempo. La mediación de las contingencias temporales es el rol que la corteza prefrontal lateral tiene en el ciclo de percepción acción. Este rol es soportado por dos funciones de la corteza: una es la memoria de trabajo y la otra el set de preparación. Este set es atención ejecutiva dirigida al futuro, es la atención centrada en sucesos que se esperan y de las consecuencias anticipadas de acciones presentes.

La preparación de la acción ya sea que la acción sea interpretada como una señal perceptual o el motor hecho por sí mismo provoca la activación de las redes frontales. Los elementos neuronales que pertenecen a las redes de la memoria ejecutiva son activadas para convertirse en operantes. El set de preparación complementa la memoria de trabajo en la integración temporal.

Ejecución y seguimiento

En el rendimiento de las actividades motoras, la atención ejecutiva esta conceptualmente ligada al proceso de las acciones. La atención motora y la ejecución del motor consisten en la selección de sistemas motores que son indispensables para la ejecución de una acción. Algunas regiones de la corteza ejecutiva del lóbulo frontal tienen un papel en tareas de comportamiento que requieren un alto grado de atención espacial. El control ejecutivo de las acciones, no se origina en la corteza frontal pero en el ambiente y las cogniciones perceptuales que procesan información de ella.

Las representaciones frontales de la acción están organizadas jerárquicamente. De la corteza motora a la corteza prefrontal las cogniciones ejecutivas se vuelven más abstractas. En los niveles más bajos de la jerarquía existe gran cantidad de representación, además la realización de cualquier clase de programa necesariamente necesita a todos los niveles de la jerarquía. Cuando las acciones tienen una determinada meta, las tendencias del proceso neuronal van desde la corteza prefrontal a la motora. Estas tendencias hacen la estructura ejecutiva más selectiva. Este proceso selectivo tiene procesos inhibitorios como la filtración.

El procesamiento en serie es un requisito para la asignación oportuna y selectiva de los recursos neurales para un orden en la ejecución de las acciones. En los sistemas motores y perceptuales debe ocurrir un proceso paralelo debe hacerse en una gran escala para completar el procesamiento en serie. Las acciones que necesitan gran atención ejecutiva requieren procesos serios y la integración temporal de la corteza prefrontal.

Para que la memoria ejecutiva pueda llevar a cabo sus acciones, la corteza prefrontal necesita de la retroalimentación de los receptores y de áreas posteriores de la corteza asociativa para que pueda cerrar el ciclo de percepción acción. Esta retroalimentación puede ser generada internamente o externamente y vienen a través de la corteza superior de los sentidos. Esta retroalimentación es la base de lo que llamamos seguimiento.

En todos los niveles del ciclo de percepción acción, la retroalimentación de los sistemas sensoriales en los sistemas motores es correspondida por retroalimentación inhibitoria en la dirección opuesta. Esta retroalimentación es un apoyo esencial del control inhibitorio sobre los sistemas sensoriales que constituyen el componente de la atención. En lo más alto del ciclo la corteza prefrontal protege las acciones de influencias extrañas. Dentro de estas influencias podemos encontrar estímulos que nos distraen y esquemas y modelos de acción que son incompatibles con la acción en curso y su objetivo.