Título del capítulo: Envejecimiento cognitivo Autor: Miguel Ángel Villa Rodríguez Adscripción: Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, UNAM División de Estudios de Posgrado e Investigación Dirección laboral: Batalla del 5 de mayo s/n esq. Fuerte de Loreto Col. Ejército de Oriente. 09230 Delegación Iztapalapa, México, D. F. Teléfonoy fax: 5773-6330 Dirección particular: Progreso 147-E Col. Escandón 11800 Delegación Miguel Hidalgo México, D. F. Teléfono y fax: 5273-5626 Correo electrónico: mavilla@servidor.unam.mx neuropsicmav@gmail.com

ENVEJECIMIENTO COGNITIVO

Miguel Ángel Villa Rodríguez

Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, UNAM

Existe la creencia generalizada de que envejecer significa necesariamente

un decremento tanto en las capacidades físicas como cognoscitivas. Por ejemplo

es muy común pensar que todos los viejos, por el hecho de serlo, tienen mala

memoria, no se expresan con claridad y tienen mal carácter. Desde los años 70 el

estudio científico de los cambios cognoscitivos asociados al envejecimiento ha

sido motivo de estudio, sobre todo en los países desarrollados que empezaron un

proceso de envejecimiento poblacional desde la segunda mitad del siglo pasado.

En este capítulo haré un repaso de las principales teorías que se han propuesto

para explicar el declive cognoscitivo asociado a la edad. Luego reseñaré los

estudios actuales en los que se ha utilizado la generación de imágenes cerebrales

por resonancia funcional para determinar los cambios en la organización cortical

asociados al envejecimiento cognitivo. Finalmente haré algunas derivaciones al

comportamiento funcional y sobre algunas medidas que podrían tomarse para

mantener un buen nivel de funcionamiento cognoscitivo bien entrados los años.

TEORÍAS DEL ENVEJECIMIENTO COGNITIVO

Hay una simetría en las capacidades físicas a lo largo de la vida, somos

independientes y fuertes en la juventud y adultez, y dependientes y frágiles en la

niñez y la vejez. ¿Sucede lo mismo con el desarrollo cognoscitivo? A primera vista

parecería que así es, sin embargo es una sobre simplificación pensar que durante

el envejecimiento hay un desarrollo en reversa; a pesar de los estereotipos que

asemejan los viejos a los niños, y que los hacen torpes y olvidadizos, conductas

similares en jóvenes y viejos están mediadas por circuitos neuronales diferentes,

es necesario, en consecuencia estudiar el envejecimiento como parte del

desarrollo para entender los mecanismos y procesos que lo explican. Craik y

Bialystoc (2006) presentan algunos modelos para explicar los cambios cognitivos

que ocurren durante el envejecimiento.

Un primer modelo, simplista en extremo es pensar que los procesos

cognitivos proceden por acumulación, van creciendo durante la niñez hasta llegar

a un nivel máximo en la adultez y luego decrecen. Sin embargo esta explicación

no da cuenta de los cambios cualitativos que ocurren durante el envejecimiento.

Citan como ejemplo el lenguaje: el vocabulario y la gramática se desarrollan

progresivamente desde la niñez y prácticamente no hay ningún declive después

de los 70 años. Durante el envejecimiento existen problemas para el acceso a la

información almacenada, aunque no haya ninguna pérdida del vocabulario ni de la

gramática. Durante la niñez las dificultades del lenguaje se dan por una

adquisición incompleta, durante la vejez por dificultades en el acceso. Es

necesario explicar tales asimetrías.

Un segundo modelo distingue entre procesos de representación y de control

en la cognición. La representación es el conjunto de esquemas cristalizados que

son la base de la memoria y el conocimiento del mundo; el control es el conjunto

de operaciones fluidas que hacen posible el procesamiento cognitivo intencional y

adaptativo. Estos sistemas son interactivos. Las representaciones no se

construyen al azar sino que se seleccionan con base en las necesidades y deseos

de la persona. A su vez estas representaciones influyen sobre la formación

posterior de representaciones demostrando así su control. De esta manera los

procesos de control determinan la construcción de representaciones y estas

representaciones, a su vez juegan un papel en los procesos de control. Los

procesos de representación aumentan marcadamente durante la niñez, luego

continúan su crecimiento a un ritmo más lento durante la adultez y permanecen

relativamente estables en la vejez. Corresponde a lo que Catell (1971) llamó la

inteligencia cristalizada; sería la pragmática cognitiva, según Craik y Byalistoc

(2006). En contraste, los procesos de control aumentan en velocidad, poder y

complejidad de la niñez a la edad adulta, y a partir de entonces declinan. Sería el

equivalente a la inteligencia fluida o mecánica cognoscitiva.

El tercer modelo es una elaboración del anterior pues tiene en cuenta la

frecuencia de uso de las habilidades y la organización jerárquica de los sistemas

de representación. Las representaciones generalmente se mantienen

adecuadamente hasta la edad avanzada, pero algunos conocimientos se pierden

o se vuelven inaccesibles, sobre todo por falta de práctica. Los procesos de

control se desarrollan en edades diferentes y también declinan de manera

diferencial en función, en parte, de las áreas cerebrales implicadas.

Varios autores han señalado la importancia de considerar que los sistemas

de representación están organizados jerárquicamente (Fuster, 2008; Nelson,

1996; Craik, 2002). Los conocimientos conceptuales, libres del contexto, ocupan

los niveles superiores de la jerarquía, en tanto que los detalles específicos,

episódicos, así como la información léxica y fonológica se organizan en niveles

inferiores; los ejemplos de las categorías los niveles más bajos. El acceso a los

diferentes niveles se desarrolla de manera asimétrica durante el curso de la vida.

Los niños tienen un acceso rápido a los niveles inferiores y gradualmente

construyen los niveles superiores, en cambio los viejos conservan el acceso a los

niveles más altos, los conceptos, pero van perdiendo progresivamente el acceso a

los niveles inferiores como puede verse por los fallos para denominar, encontrar

palabras o recordar detalles específicos de un evento autobiográfico.

Se han propuesto cuatro mecanismos que explicarían el envejecimiento

cognitivo: cambios en la velocidad de procesamiento, disminución de la eficacia

del funcionamiento de la memoria de trabajo, fallos en la función inhibitoria y déficit

del funcionamiento sensorial (Park, 2002; Park & Minear, 2004). Describiré a

continuación cada uno de estos mecanismos y las interacciones que pueden darse

entre ellos, como el efecto de la inhibición sobre la memoria de trabajo.

VELOCIDAD DE PROCESAMIENTO

La velocidad de procesamiento es una medida de la eficiencia o

competencia cognitivas. Implica la habilidad para realizar de manera automática y

fluida tareas relativamente fáciles y que han sido sobre aprendidas; se pide la

realización de tareas simples que requieren atención y concentración y

prácticamente ningún procesamiento cognitivo de alto nivel, se mide entonces la

rapidez para procesar información de manera automática. Las tareas suelen ser:

decidir tan rápidamente como sea posible si dos símbolos, dibujos o letras son o

no iguales. Se estima la velocidad de procesamiento por el número de decisiones

de este tipo que el sujeto puede hacer en un periodo corto de tiempo.

Salthouse (1991, 1996) basado en los trabajos pioneros de Birren (1965)

propuso una teoría del envejecimiento cognitivo que postula la velocidad de

procesamiento como el mecanismo básico que explica gran parte de la varianza

de los sujetos en una gran cantidad de pruebas cognitivas. Propuso dos

mecanismos importantes responsbles de la relación entre la velocidad de

procesamiento y la cognición. El primero, denominado "mecanismo del tiempo

limitado" sugiere que lo que sucede con el envejecimiento es que los pasos

previos o iniciales a una tarea se llevan a cabo más lentamente y ocupan el tiempo

disponible en esas operaciones básicas de manera que se ve lentificado el

procesamiento en practicamente todas las tareas cognitivas, sobre todo en

aquellas más difíciles.

El segundo mecanismo se refiere a la simultaneidad, sugiere que los

productos del procesamiento previo podrian haberse perdido para cuando se

requieren en el procesamiento posterior.

Park et al. (1996) aplicaron una larga batería de pruebas neuropsicológicas

con las que evaluaron la velocidad de procesamiento, la memoria de trabajo, el

recuerdo libre y con claves, y el vocabulario. La velocidad de procesamiento la

evaluaron con la prueba de dígitos y símbolos del WAIS-R (Wechsler, 1981), la

compleción de patrones y comparación de letras. Convirtieron las calificaciones

obtenidas a puntuaciones z y se graficaron los resultados para los 301 adultos con

edades entre 20 y 90 años. Demostraron un declive sistemático en la velocidad de

procesamiento en los grupos de edad por décadas de los 20 a los 80 años.

Hicieron luego un análisis de trayectorias para analizar interrelación que existía

entre las diferentes funciones. La edad explicaba el 83% de la varianza en la

velocidad de procesamiento, a su vez la velocidad de procesamiento predecía el

funcionamiento en la memoria de trabajo. Y ambas, velocidad de procesamiento y

memoria de trabajo predecían la ejecución en tareas de memoria visoespacial y

verbal.

Sliwinski & Buschke (1997) aplicaron pruebas de memoria y de velocidad

de procesamiento a 141 ancianos cuya edad promedio era de 81.5 años y a 108

jóvenes de 22.9 años en promedio. Las pruebas de memoria eran el recuerdo de

una lista de palabras con claves semánticas (Buschke Sliwinski, Kuslanski &

Lipton 1995; Buschke, Sliwinski, Kuslanski & Lipton, 1997) y la memoria de textos

de la Escala de Memoria de Wechsler Revisada (Wechsler, 1987). La velocidad de

procesamiento se midió con la prueba de símbolos y dígitos del WAIS-R

(Wechsler, 1981) y con una tarea de copia de dígitos (Sliwinski, Buschke,

Kuslansky, Senior & Scarisbrick 1994). Mediante el análisis de trayectorias

calcularon si la velocidad de procesamiento podría ser un mediador que explicara

los déficit de memoria tanto en viejos sanos como con diagnóstico inicial de

demencia. Encontraron que la velocidad de procesamiento era un buen mediador

de las diferencias por edad en el recuerdo con claves, pero el declive en la

capacidad de beneficiarse de las condiciones de codificación que ocurre durante el

envejecimiento no estaba mediado por la velocidad de procesamiento. La

velocidad de procesamiento tampoco explicaba los defectos de memoria que

ocurren en la demencia.

DÉFICIT EN LA MEMORIA DE TRABAJO

La memoria de trabajo puede conceptualizarse como la cantidad de

recursos cognitivos disponibles en un momento dado para procesar la información

presente (on-line). Esto significa que se realizan tanto funciones de

almacenamiento como de recuperación y transformación, en consonancia con el

modelo que propusieron Baddeley & Hitch (1974). Se mide pidiéndole a los sujetos

que simultáneamente procesen y almacenen cierta información. Por ejemplo se

les dictan números consecutivos y se pide que realicen la suma de los dos últimos

números dictados. Por ejemplo: se le dice 1, 5 (el sujeto debe decir 6), se le dicta

luego el 4 y el sujeto debe decir 9, es decir sumar el 4, no al 6 que acaba de

pronunciar sino al 5, que fue el último número dictado; si ahora se le dicta 10,

debe decir 14, etc. Debe pues procesar (realizar las sumas) y almacenar el último

número que se le dictó. Craik y Bird (1982) fueron de los primeros investigadores

en reportar que con el envejecimiento ocurre un déficit en la memoria de trabajo,

señalaron no obstante, que a este déficit puede hacérsele frente si el sujeto utiliza

apoyos externos. Aunque las personas mayores tengan limitada la capacidad de la

memoria de trabajo, las tareas cognitivas pueden estructurarse de manera que no

exijan tanta capacidad para su realización. Por ejemplo se ha demostrado que los

viejos responden de manera diferente las encuestas cuando las opciones se

presentan auditiva o visualmente. Un grupo de investigadores de la Universidad de

Michigan compararon los patrones de respuesta de jóvenes y viejos; cuando el

formato de presentación era de opción múltiple y éstas fueron presentadas

auditivamente, los viejos tendían a seleccionar la última opción, las diferencias

entre jóvenes y viejos fueron menores o no existían, cuando las preguntas se

presentaban de manera escrita (Schwarz, Knäuper, Hippler, Noelle-Neumann &

Clark, 1991)

INHIBICIÓN

Un tercer mecanismo propuesto para explicar los cambios cognitivos que

ocurren durante el envejecimiento normal es la inhibición. Hasher y Zacks (citado

en Park, 2002) propusieron que con la edad tenemos más problemas para centrar

la atención en la información relevante e inhibir la irrelevante. Esto implica que la

memoria de trabajo se satura con material irrelevante que debió haberse

descartado y no se hizo por el déficit de la inhibición. El modelo de Hasher y Zacks

es particularmente relevante para el procesamiento del discurso. Estos autores

aportan datos que sugieren que probablemente con los años, se agrava la

tendencia a mantener información previa ya descartada, que ha sido escuchada

anteriormente, y que esta información irrelevante afecta el rendimiento cognitivo

posterior. Aunque ha habido algunas críticas sobre la importancia de la inhibición

como mecanismo para explicar el envejecimiento cognitivo (Burke, 1997; McDowd,

1997), Zacks & Husher (1997) lo han defendido con datos que sugieren que la

inhibición opera en situaciones de producción lingüística y en otras tareas que

precisan de la información en línea; los efectos son más destacados cuando hay

que inhibir una respuesta fuerte.

La noción de un mal funcionamiento inhibitorio puede explicar algunos

comportamientos de los viejos en la vida cotidiana. Por ejemplo, son más

susceptibles a la distracción cuando se enfrentan a varias fuentes de información

simultáneas. Los fallos en la inhibición darían lugar también a un peor control en

situaciones sociales. El estereotipo de que los viejos más fácilmente dicen lo

primero que les pasa por la cabeza, tendría relación con los fallos inhibitorios; o el

estereotipo de que son intolerantes con los demás, ariscos o bruscos, reflejaría su

incapacidad para inhibir respuestas fuertemente activadas, aunque inapropiadas

en situaciones sociales.

FUNCIONES SENSORIALES

Se ha postulado otro mecanismo, más parsimonioso aún, con datos

obtenidos en el estudio de Berlín sobre el envejecimiento (Lövdén, Ghisletta &

Lindenberger, 2004). La gran cantidad de datos médicos, sensoriales, cognitivos y

sociales de una muestra de adultos de Berlín con edades entre 70 y 103 años, le

permitieron a Lindenberger & Baltes (1994) (citado en Park, 2002) demostrar

convincentemente que prácticamente toda la varianza relacionada con la edad

podía explicarse por el funcionamiento sensorial que midieron con pruebas

sencillas como la agudeza visual o auditiva. Las 14 pruebas cognitivas aplicadas

incluían: medidas de velocidad de procesamiento, razonamiento, memoria,

conocimiento general y fluidez verbal. Las medidas sensoriales parecían ser índice

del funcionamiento cognitivo. Los investigadores son conscientes de que la

función sensorial es una medida tosca de integridad cerebral y propusieron la

hipótesis de que la función sensorial es un índice general de la arquitectura

neurobiológica.

INTERACCIÓN ENTRE LA VELOCIDAD DE PROCESAMIENTO, LA MEMORIA DE TRABAJO Y LA

INHIBICIÓN

Robert, Borella, Fagot, Lecer & De Ribaupierre (2009) realizaron una serie

de experimentos para analizar de qué manera el control inhibitorio y la memoria de

trabajo cambian a lo largo de la vida y cómo influye la inhibición sobre la memoria

de trabajo. Aplicaron una versión adaptada al francés del Reading Span Test

(Ludwing, Borella, Chicherio, & De Ribaupierre, 2008). Los sujetos se dividieron en

cuatro grupos de edad: niños (edad promedio 11.36 años), jóvenes (edad

promedio 21.30 años), viejos jóvenes (edad promedio 64.92 años) y viejos viejos

(edad promedio 75.38). Se le leían a los sujetos una lista de 56 frases

sintácticamente simples y cortas. La mitad eran semánticamente correctas (p. ej.

“a los niños les gusta el chocolate”) y la mitad no (p.ej. “los plátanos tienen

bolsillos”). En la mitad de las frases había dos sustantivos, como en los ejemplos

anteriores y en la otra mitad sólo uno (p.ej. “se puede comprar la luna”). Los

sujetos debían decidir si la frase, presentada en la pantalla de un computadora era

semánticamente correcta o no, pero además debían recordar la palabra con la que

terminaba cada frase. Los jóvenes recordaron más palabras que los niños y que

los viejos; las diferencias entre los viejos jóvenes y viejos viejos no fueron

significativas; tampoco entre éstos y los niños. Definieron tres tipos de intrusiones:

previas (palabras de la lista de un ensayo anterior), no finales, palabras del ensayo

vigentes, pero no la palabra final y extrañas, palabras que no estaban en ninguna

lista. Los jóvenes tuvieron significativamente menos intrusiones que los niños y los

viejos; respecto al tipo de intrusiones los jóvenes tuvieron menos intrusiones

previas y no finales, con respecto a las intrusiones extrañas no hubo diferencias

significativas entre los 4 grupos. Estos resultados son consistentes con la hipótesis

de que existe una clara relación entre la inhibición y la memoria de trabajo, los

fallos en la inhibición de material irrelevante (de listas previas o no palabras

finales) disminuyen la capacidad de la memoria de trabajo. El hecho de que la

memoria de trabajo aumente con la edad y luego decrezca durante el

envejecimiento puede explicarse por los recursos de atención disponibles tanto

para el mantenimiento en la memoria de trabajo como para la inhibición de

información. En un segundo experimento se ajustó la longitud de las listas

presentadas a la capacidad individual de la memoria de trabajo. Con este

procedimiento no fueron significativas las diferencias en el número de palabras

recordadas ni en la cantidad de intrusiones.

LA NEUROCIENCIA COGNITIVA DEL ENVEJECIMIENTO

Desde finales del siglo pasado y principios del presente se ha venido

desarrollando una disciplina que tiene hoy un estatus reconocido, la neurociencia

cognitiva del envejecimiento. Su objetivo es unir dos dominios de investigación

que tradicionalmente habían estado separados: la psicología cognitiva del

envejecimiento y la neurociencia del envejecimiento. La primera disciplina estudia

el efecto del paso del tiempo sobre los procesos cognitivos, utilizando medidas

conductuales y ha llegado a describir los cambios en la atención, la memoria, la

organización perceptiva o del lenguaje asociados al envejecimiento. La

neurociencia del envejecimiento estudia los efectos del envejecimiento sobre la

anatomía y la fisiología del cerebro. Cabeza, Nyberg & Park (2005) describen

cómo esta nueva disciplina que integra ambos campos del conocimiento parte de

un marco teórico en el que se asume que el envejecimiento afecta estructuras y

procesos, tanto del cerebro como del sistema cognitivo. Aunque todo cambio en el

sistema cognitivo implica un cambio en el cerebro es útil distinguir entre efectos

neurogénicos y psicogénicos. Un efecto neurogénico es cuando un cambio en el

cerebro produce un cambio en la cognición, por ejemplo la atrofia del lóbulo

prefrontal, que suele asociarse al envejecimiento, puede llevar a al descenso en el

funcionamiento de la memoria de trabajo. Los efectos psicogénicos se dan cuando

un cambio en la cognición causa un cambio en el cerebro. Los viejos que no

ejercitan ciertos procesos cognitivos, pueden desarrollar una mayor atrofia cortical

en las áreas que participan en tales procesos, o bien los estudios que demuestran

los efectos del entrenamiento cognitivo sobre el desarrollo de nuevas redes

corticales. Los efectos de la edad sobre la cognición se evalúan mediante tareas

perceptivas, de atención, memoria u otras, en las que se considera el tiempo de

reacción o la precisión de las respuestas. Los efectos del envejecimiento sobre el

cerebro se evalúan con medidas neurológicas en las que se utiliza la técnica de

imágenes cerebrales post mortem o in vivo.

Las técnicas para la obtención de imágenes cerebrales son el enfoque

dominante de la investigación en la neurociencia cognitiva del envejecimiento. Se

pueden obtener tanto imágenes estructurales, como funcionales durante el reposo

o mientras se realiza una actividad cognoscitiva. La obtención de imágenes

estructurales se consigue principalmente por medidas de resonancia magnética

(RM) del volumen e integridad de la substancia gris y blanca. Las imágenes

funcionales obtenidas durante el reposo se logran empleando técnicas como la

tomografía por emisión de positrones (TEP), o medidas de RM para el flujo

sanguíneo y el metabolismo; o bien mediante el registro de la actividad eléctrica

cerebral (EEG). La obtención de imágenes cerebrales cuando el sujeto está

realizando una actividad cognoscitiva, se logra por mediciones electromagnéticas

tales como los potenciales relacionados con eventos (PRE), con medidas ópticas

como señal óptica relacionada con eventos (SORE), o mediante la resonancia

magnética funcional (RMf). Tanto las técnicas estructurales como las funcionales

tienen ventajas y desventajas que dependen del nivel neuronal que se mide. La

estructura neural es prerrequisito para obtener imágenes en reposo, y la función

en reposo es un requisito para obtener las imágenes relacionadas con los

procesos cognitivos. Así pues, los tres tipos de mediciones están interconectadas

y miden diferentes aspectos del sistema nervioso central. Las imágenes

estructurales están más cerca de los mecanismos biológicos del envejecimiento y

son más sensibles a la medición de los efectos neurogénicos, pero sólo se

relacionan de manera indirecta con la conducta y no sirven para detectar los

cambios compensatorios que ocurren en el cerebro envejecido. La obtención de

imágenes durante la actividad, por el contrario, están más cerca de los procesos

cognitivos y se prestan muy bien para estudiar la reorganización funcional y los

cambios compensatorios que ocurren en el cerebro de los viejos, pero de estos

estudios podemos inferir muy poco sobre los mecanismos biológicos del

envejecimiento y no permiten distinguir entre efectos neurogénicos y psicogénicos.

La obtención de imágenes en reposo está a medio camino entre las técnicas

estructurales y las que miden la actividad.

Investigaciones recientes realizadas con el paradigma de la neurociencia

cognitiva del envejecimiento han demostrado que durante el envejecimiento ocurre

una reorganización cortical: los viejos para realizar con la misma eficiencia que los

jóvenes una serie de tareas se valen de una red cortical diferente (Cabeza, Nyberg

& Park, 2005; Madden et al., 2007). Haré una descripción de tales estudios

organizándolos por las funciones cognitivas analizadas.

ESTUDIOS DE NEUROIMAGEN DE LA ATENCIÓN Y LA PERCEPCIÓN

VISUALES

La búsqueda visual en las tareas de identificación de objetivos requieren

poner en marcha procesos de atención que implican componentes dirigidos

cognitivamente (top-down) y componentes dirigidos por el estímulo en cuestión

(bottom-up). La meta de ambos componentes es dirigir la atención hacia el

estímulo blanco. Los estudios conductuales que relacionan los cambios cognitivos

con el envejecimiento han documentado los déficit de la atención, sobre todo

cuando se requiere dividir la atención o hacer cambios rápidos de un punto de

focalización a otro. Los modelos sobre la distribución de la atención señalan una

amplia red cortical que controla los aspectos ejecutivos de la atención que tiene

componentes importantes en regiones de la corteza prefrontal y parietal (Posner,

1980; Posner, Petersen, Fox & Raichle, 1988; Gitelman et al. 1999; Laberge,

2000).

Madden et al. (2007) realizaron una investigación en la que combinaron la

obtención de imágenes por resonancia magnética funcional (RMf) con la técnica

de imágenes por tensión de difusión (DTI difussion tensor imaging). La DTI

proporciona información sobre las propiedades de la substancia blanca mediante

la medición de la tasa y dirección del desplazamiento de las moléculas de agua en

los diversos componentes del tejido. Se puede conocer por este medio la

integridad estructural de la substancia blanca y el contenido de mielina, que se

sabe disminuye con el envejecimiento reduciéndose, en consecuencia, la

velocidad de transmisión. El objetivo del estudio fue probar la hipótesis de que las

diferencias entre jóvenes y viejos en tareas en las que están implicados procesos

de atención top-down podrían tener relación con la activación cortical y que la

integridad de la substancia blanca, medida con la DTI, podría ser el mediador de

este efecto del envejecimiento. Compararon la ejecución de 16 adultos jóvenes

(de 19 a 28 años) y 16 adultos mayores (de 60 a 82 años) en una tarea de

búsqueda visual. Los sujetos tenían que decidir si estaba o no presente una de las

dos letras blanco (E o R) que se proyectaban en la pantalla distribuidas en forma

circular en alguna de seis posiciones (como la que ocuparía la manecilla pequeña

de un reloj que marcara las horas 12, 2, 4, 6, 8 y 10 respectivamente). Siempre se

presentaban sólo 4 letras, 3 en color gris y una en rojo en un fondo negro. Los

tiempos de presentación del estímulo eran diferentes para jóvenes y viejos (1000 y

1500 milisegundos respectivamente) para compensar los efectos atencionales

bottom-up derivados de factores sensoriales. Estudiaron dos condiciones: una en

la que había una guía atencional, había un valor alto de probabilidad de que el

estímulo blanco apareciera resaltado en color rojo, y la otra condición en la que no

había está guía y se exigía por tanto un proceso atencional dirigido top-down. Con

base en estudios anteriores predijeron que la red atencional fronto parietal estaría

más extendida en los viejos que en los jóvenes, sobre todo cuando se exigiera un

procesamiento atencional top-down. También predijeron que el patrón regional de

correlaciones entre la actividad cortical y la conducta de búsqueda estaría más

hacia las regiones frontoparietales en los viejos y en las regiones visuales (occipito

temporales) en los jóvenes. Madden et al. (2007) confirmaron estas hipótesis, pero

además también que el deterioro de la substancia blanca era mayor en los viejos y

aportaron alguna evidencia de que esto podría explicar en parte la diferente

organización cortical.

Los estudios de neuroimagen de la atención y la percepción visuales en

adultos jóvenes, utilizando tanto la TEP como la RMf, han demostrado patrones

de organización diferentes en los lóbulos occipital, temporal y parietal que

modulan los diferentes aspectos de la percepción visual bottom-up. Los sistemas

de control de la atención que se localizan principalmente en las cortezas prefrontal

y parietal influyen también en las vías corticales de la visión, con lo que se

demuestra la integración entre los sistemas de atención y percepción en el

cerebro.

Los estudios de neuroimagen han confirmado la distinción global entre las

rutas de procesamiento dorsal y ventral que apoyan las diferencias de

procesamiento de la información sobre la ubicación (where) y la naturaleza de los

estímulos (what). Passingham & Toni (2001) interpretan estas dos rutas en

términos del control del movimiento. Ambas rutas procesan información sobre la

identidad y la localización del estímulo, pero la utilizan de manera diferente. En

ambas interpretaciones queda claro que las conexiones de la corteza prefrontal

tanto con la ruta dorsal como con la ventral, así como las conexiones recíprocas

entre ellas, son la base del control atencional top-down sobre el procesamiento

perceptual. Los estudios con neuroimagen funcional han confirmado que existe un

decremento en la activación de las regiones corticales visuales durante las etapas

tempranas del procesamiento perceptual. Ross et al. (1997) reportaron que la

amplitud de la señal BOLD en la corteza visual primaria (áreas 17 y 18 de

Brodmann) en respuesta a un destello rojo difuso, era menor en los viejos que en

los jóvenes, aunque la distribución espacial de la señal era igual para ambos

grupos de edad; hay otros estudios que encuentran diferencias en la distribución

espacial de la señal (Buckner, Snyder, Sanders, Raichle & Morris, 2000; Huetttel,

Güzeldere, & McCarthy, 2001); todos estos resultados sugieren que algún aspecto

de la activación neuronal en las regiones corticales se reduce con el

envejecimiento, sea la amplitud o la distribución.

Se han reportado también diferencias entre viejos y jóvenes en la activación

de las rutas ventral y dorsal, durante la percepción de caras. Grady et al. (1992,

1994) reportaron que en una tarea de igualación de caras, las personas mayores

tenían menos activación relativa en la ruta ventral que media la extracción de

rasgos (Área 18 de Brodmann) y más en la corteza extra estriada y parietal, que

no pertenece a esta vía. Cuando estaba implicado además un juicio de

localización, los viejos activaban regiones corticales fuera de la ruta dorsal

principalmente regiones prefrontales. Este patrón diferente en la activación cortical

cuando los viejos realizan las mismas tareas que los jóvenes se ha interpretado

como un mecanismo de compensación, cuando se requieren mayor cantidad de

recursos cognitivos (Grady, 2002).

Grady (2002) hizo un metanálisis de tres estudios con TEP en tareas de

percepción y memoria de caras. Propuso que la actividad prefrontal, en los

jóvenes está dirigida a tareas específicas en tanto que en los viejos se da en

respuesta al aumento de la dificultad independientemente de las demandas

específicas de la tarea. Se ha replicado el efecto de ver decrementada la actividad

en la ruta ventral en la percepción de estímulos verbales (Madden et al., 1996;

Madden et al. 2002. Citados en Madden, Whiting & Huettel, 2005); la mayor

activación de las áreas 17 y 37 se asocia a un efecto más pronunciado de la

frecuencia de palabras, es decir que los viejos requieren mayor información

semántica (léxica), reafirmando la interpretación de Grady (2002) de que se trata

de una compensación a la menor efectividad de la extracción de rasgos visuales

básicos.

Varios experimentos con neuroimagen han documentado las diferencias

asociadas con la edad en varios aspectos de la atención, principalmente la

atención dividida, el control ejecutivo y la inhibición. Madden et al. (1997) (citado

en Madden, Whiting & Huettel, 2005) estudiaron con TEP la atención dividida en

jóvenes y viejos. Presentaban una letra que debían identificar (blanco) ésta podía

estar en el centro de una disposición de 9 letras acomodadas en un patrón 3x3, o

en el caso de la atención dividida podía estar en cualquiera de las 9 posiciones. La

atención dividida se asoció con una mayor activación del flujo sanguíneo cerebral

regional (rCBF regional cerebral blood flow) en la corteza extra estriada (Área 18

de Brodmann) en los adultos jóvenes, y en los viejos el área mayormente activada

fue la corteza prefrontal bilateral. De nuevo, como en los trabajos de Grady et al.

(1992, 1994; Grady, 2002) con el reconocimiento de caras, los viejos parece que

requieren la activación de regiones prefrontales para compensar el decremento en

la eficiencia del procesamiento de la ruta ventral.

También se han estudiado otros aspectos ejecutivos de la atención como el

cambio de tarea y la inhibición activa de información irrelevante. DiGirolamo et al.

(2001) (citado en Madden, Whiting & Huettel, 2005) reportaron un experimento de

RMf en el que los participantes realizaban dos tipos de juicios numéricos

diferentes, tenían que decir el valor del dígito presentado o cuántos dígitos había.

Tanto a los jóvenes como a los viejos les era más difícil la situación que implicaba

alternar entre ambas tareas después de algunos ensayos, que cuando no tenían

que hacerlo. En ambos grupos se activaba la corteza prefrontal medial y

dorsolateral en la condición de cambio de tarea, pero los viejos también tenían

actividad prefrontal en los ensayos en los que no había cambio de tarea. La

extensión espacial de la actividad prefrontal era mayor en los viejos; los resultados

se interpretaron también como un efecto compensatorio.

Milham et al. (2002) estudiaron la eficiencia con las personas mayores

pueden inhibir con éxito la información irrelevante. Utilizaron el paradigma de

Stroop en el que las fuentes irrelevantes de información sobre el color podían ser

congruentes, incongruentes o neutrales. En los ensayos incongruentes la palabra

nombrada no coincidía con el color de la tinta con la que estaba escrita (p. ej.

“ROJO”, escrito con tinta verde); en los ensayos congruentes el color de la tinta

coincidía con el nombre que está escrito (p. ej. “ROJO” con tinta roja) y ensayos

neutrales, en los que no había relación entre el color de la tinta y el nombre (p. ej.

La palabra “LOT” escrita con tinta roja). Los resultados conductuales ponen en

evidencia una tendencia relacionada con la edad a una peor ejecución en los

ensayos con información incongruente. En general, las fuentes de información

competitiva sobre el color, fuera congruente o incongruente se asociaban a una

menor activación en los viejos en las áreas parietal y prefrontal dorsolateral, lo que

sugiere una disminución de la eficiencia de los sistemas neurales que median el

control atencional.

MEMORIA DE TRABAJO Y ENVEJECIMIENTO

La memoria de trabajo es un constructo propuesto por Baddeley y Hitch

(Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1986) como extensión de la memoria de corto

plazo, como ésta es un almacén de capacidad limitada que mantiene la

información activa durante un periodo corto de tiempo en el orden de los 3 a 30

segundos. El sistema propuesto por Baddeley y Hitch incluye la existencia de dos

mecanismos de memoria auxiliares especializados en el tratamiento del material

verbal (el bucle fonológico) y del material visoespacial (el buffer viso espacial).

Incluyó también dentro del modelo a los procesos requeridos para usar el

contenido de estos almacenes en tareas cognitivas complejas. Esta extensión del

concepto original de memoria de corto plazo exige que la memoria de trabajo sea

considerada como un sistema de control dinámico para el manejo de este conjunto

de operaciones, de ahí la propuesta del ejecutivo central que controla, organiza,

selecciona y define el flujo de las operaciones mentales aplicadas a la información

almacenada (Reuter-Lorenz & Sylvester, 2005)

Los estudios de neuroimagen sobre los cambios que ocurren en la memoria

de trabajo durante el envejecimiento normal se han dirigido, principalmente a tres

temas: la comparación entre las operaciones de mantenimiento y las de

procesamiento; el papel de la atención, la inhibición y la interferencia; y el

envejecimiento diferencial de los almacenes para el material verbal y visoespacial.

Operaciones de mantenimiento y de control en la memoria de trabajo

Rypma & D‟Esposito (2000) realizaron un estudio con RMf mediante un

diseño de bloques para investigar las diferencias en la memoria de trabajo entre

jóvenes de 21 a 30 años y personas mayores, de 61 a 82 años. En cada ensayo

se les presentaba a los sujetos una diferente carga de memoria (2 ó 6 letras

durante 4 segundos en los experimentos 1 y 2; y objetos y su localización en el

experimento 3), luego había un periodo de 12 segundos en el que debían de

retener la información porque luego se les presentaba en la pantalla un sola letra

(o un objeto o una localización) y tenían que decir, en un periodo máximo de 2

segundos, si ese estímulo era parte de los estímulos presentados antes. Con este

paradigma podían distinguir las fases de codificación, mantenimiento y

recuperación de la información en la memoria de trabajo. Los resultados

principales fueron que todos los sujetos realizaron las tareas con prácticamente

igual eficiencia, los tiempos de reacción fueron mayores cuando tenían que

retener 6 letras, el nivel de ejecución no fue diferente entre jóvenes y viejos pero

los tiempos de reacción de los jóvenes fueron menores que los de los viejos. No

hubo diferencias con la edad en la actividad de la corteza prefrontal ventro lateral,

pero sí en la dorsolateral. Encontraron que había mayor actividad en los jóvenes

que en los viejos en la corteza prefrontal dorsolateral pero sólo durante la fase de

recuperación. Los sujetos jóvenes que respondían más rápidamente tenían menos

activación prefrontal dorsolateral que los jóvenes más lentos; en los viejos se

observó el patrón opuesto, los más rápidos tenían más activación dorsolateral, con

lo que se concluyó que la actividad prefrontal dorsolateral y no la ventral es la que

está relacionada con el declive de la memoria de trabajo durante el envejecimiento

normal. Es decir que durante la fase de recuperación de información de la

memoria de trabajo la disminución de la actividad prefrontal dorsolateral se asocia

al mejor desempeño en los jóvenes, pero no en los viejos, éstos requieren mayor

activación de esta región cortical para tener un nivel semejante de eficiencia.

En general se concluye que los componentes ejecutivos de la memoria de

trabajo son más afectados con la edad que las operaciones de mantenimiento.

Atención, inhibición e interferencia en la memoria de trabajo

Diversas investigaciones sobre el control ejecutivo de la atención concluyen

que los cambios que se dan con la edad en los mecanismos de control atencional

y fallos en la inhibición hacen que el sujeto sea más vulnerable a la interferencia,

lo que va en detrimento de la memoria de trabajo (Robert, Borella, Fagot, Lecerf &

Ribaupierre, 2009; Zacks & Hasher, 1997). La interferencia puede afectar la

memoria de trabajo de múltiples maneras. Por ejemplo, durante la codificación, la

distractibilidad y la información irrelevante pueden afectarla. Durante el intervalo

de retención, la información irrelevante puede codificarse inadvertidamente e

interferir con el material que debe almacenarse. Este efecto se conoce como

inhibición retroactiva. También puede ocurrir la inhibición proactiva, que se da

cuando el material aprendido en un ensayo anterior interfiere con el material que

debe retenerse en el ensayo presente.

West (1999) (citado en Reuter-Lorenz & Sylvester, 2005) estudió a un grupo

de jóvenes y los comparó con un grupo de viejos a quienes se les propuso una

modificación de la tarea de n-pasos atrás (n-back) con y sin distractores en cada

ensayo. El paradigma consiste en la presentación de una secuencia de estímulos

y el sujeto tiene que dar una respuesta que indique que el estímulo que está

siendo presentado en este momento es el mismo que se presentó anteriormente,

uno dos o tres pasos antes. El valor de n se ajusta para dificultar la tarea,

generalmente es de uno a tres pasos antes. Los viejos se alteraban más por los

distractores que los jóvenes. Robert, Borella, Fagot, Lecerf & De Ribaupierre

(2009), en el trabajo citado antes demostraron la interferencia retroactiva a la que

son sujetos las personas de mayor edad en la tarea de span de lectura; también

Connelly, Hasher & Zacks (1991) (citado en Reuter-Lorenz & Sylvester, 2005)

encontraron que los viejos tenían más dificultades para ignorar el texto irrelevante

durante una tarea de comprensión de lectura.

Sylvester et al. (2003) realizaron un estudio de RMf para investigar los

circuitos neuronales implicados en los diferentes aspectos ejecutivos de la

atención. Utilizaron tanto un diseño de bloques como uno relacionado con

eventos; en ambos paradigmas encontraron que tanto el cambio de la atención

como el control de la interferencia compartían la misma red cortical distribuida en:

la corteza parietal bilateral (área 40 de Brodmann), la corteza prefrontal

dorsolateral izquierda (área 9 de Brodmann), la corteza premotora (área 6) y la

corteza frontal medial (áreas 6 y 32 de Brodmann).

Se puede inferir, en consecuencia, que durante el envejecimiento se ve

comprometida la eficiencia de los procesos que median el control de la

interferencia como son: la atención ejecutiva, la codificación contextual y el control

inhibitorio (Reuter-Lorenz & Sylvester, 2005).

Almacenes de material específico y envejecimiento

Es un hallazgo sólido que durante el envejecimiento normal se mantienen

mejor las funciones verbales (inteligencia cristalizada) que las funciones no

verbales (inteligencia fluida) (Park, 2002; Park & Milnear, 2004). Es lógico

preguntarse si sucede lo mismo con los dos tipos de almacenes propuestos en el

modelo de Baddeley, ¿afecta el envejecimiento a ambos almacenes por igual? ¿o

bien los almacenes mantienen su independencia y estructura?

Myerson, Hale, Rgee & Jenkins (1999) compararon la ejecución de jóvenes

de 18 a 22 años y personas mayores, de 63 a 69 años, en una tarea de memoria

de trabajo verbal, repetición de dígitos; y otra en la que estaba implicado el

almacén visoespacial: recordar la posición de un estímulo (una „X‟) en una matriz

de 4x4; las tareas fueron combinadas con tareas secundarias tanto verbal como

espacial. Las diferencias fueron mayores en el span de localización que en el de

dígitos, pero no hubo diferencias relacionadas con la edad en las tareas

secundarias. Los resultados sugieren que hay un mayor déficit asociado a la edad

en la memoria de trabajo visoespacial que en la memoria de trabajo verbal, pero

no aportan evidencia sobre la susceptibilidad a la interferencia en ninguno de los

dos dominios: verbal o espacial. El hecho de que no hubiera diferencias en la

interferencia, es decir, que tanto en jóvenes como en viejos la tarea secundaria

verbal influía más sobre la memoria de trabajo verbal que sobre la espacial y que

lo mismo sucediera con la interferencia espacial y el almacén espacial de la

memoria de trabajo, apunta al hecho de que ambos almacenes conservan su

independencia durante el envejecimiento.

REORGANIZACIÓN DE LAS REDES CORTICALES DURANTE EL

ENVEJECIMIENTO

Daselaar, Browndyke y Cabeza (2006) hacen una excelente síntesis de los

estudios de neuroimagen del envejecimiento cognitivo. Presentan una tabla en la

que resumen más de 50 estudios con resonancia magnética funcional y con

tomografía por emisión de positrones. Señalan las áreas de Brodmann y otras

regiones cerebrales en los que ocurre un incremento, o decremento de la actividad

neuronal en relación con diferentes funciones cognitivas. Las funciones cognitivas

que se comparan entre jóvenes y viejos van desde atención, percepción visual,

memoria de trabajo, procesamiento semántico, funciones ejecutivas, memoria

implícita y memoria episódica. Concluyen que hay dos patrones consistentes de

cambios en la actividad cerebral que ocurren con el envejecimiento que describen

con los acrónimos ODFI (occipital-decrease/frontal increase) y HAROLD

(hemispheric assymmetry reduction in older adults) que describo enseguida.

ODFI

Grady et al. (1994) fueron los primeros en describir este patrón que se

observa principalmente en la percepción visual y que consiste en un decremento

en la actividad occipital asociado a un incremento en la actividad de la corteza

prefrontal, que presentan los adultos mayores cuando realizan tareas al mismo

nivel de eficiencia que los adultos más jóvenes. Realizaron un estudio en que

midieron el flujo sanguíneo cerebral regional (rCBF) mediante la tomografía por

emisión de positrones (TEP). Se les presentaron tres tareas: 1) memorizar un

conjunto de caras (registro). Se les presentaba un conjunto de 32 caras no

familiares y se les pedía que las recordaran. Cada cara se presentaba durante 4

segundos y todo el conjunto se presentaba tres veces, en diferente orden. 2) Un

procedimiento de igualación a la muestra. Se utilizó un conjunto diferente de caras

al utilizado para la memorización, los sujetos tenían que elegir entre la muestra y

dos caras más. 3) Reconocimiento. En cada ensayo se le presentaban dos caras,

una de las cuales pertenecía al conjunto original de memorización. Se utilizó una

tarea sensorio motora de control al inicio y final de cada sesión en el escáner. No

hubo diferencias estadísticamente significativas en los tiempos de reacción entre

jóvenes (promedio de edad de 25.2 ± 1.9 años) y los viejos (promedio de edad de

69.4 ± 6.0 años), pero sí en la precisión, porcentaje de respuestas correctas, más

notoria en la tarea de reconocimiento.

Se identificaron las áreas en las que se incrementó el flujo sanguíneo

cerebral regional (rCBF) comparando las imágenes obtenidas durante las fases de

registro y reconocimiento con las imágenes obtenidas durante la fase de

igualación a la muestra y la fase de control. Los resultados principales fueron que

los jóvenes mostraron un incremento del rCBF durante la fase de registro, en el

hipocampo derecho y las cortezas prefrontal y temporal del hemisferio izquierdo; y

durante el reconocimiento las zonas mayormente activadas fueron las regiones

prefrontal y parietal del hemisferio derecho. Los viejos no mostraron ninguna

activación significativa en las áreas que se activaron en los jóvenes durante el

registro y mostraron en cambio un incremento en la activación prefrontal derecha

durante la fase de reconocimiento. La interpretación que dieron fue que se trataba

de un efecto compensatorio de los déficit del procesamiento visual. La falta de

activación en las áreas responsables de la codificación sugiere que la alteración

del reconocimiento en los viejos se debe en parte a una falla en la codificación de

las caras, por lo que recurren a la ampliación de la red cortical para el

procesamiento de alto orden (prefrontal) para realizar con el mismo nivel de

eficiencia las tareas que realizan los jóvenes con menor gasto cognitivo.

HAROLD

El segundo hallazgo consistente sobre la reorganización cortical durante el

envejecimiento cognitivo fue descrito originalmente por Cabeza et al. (1997).

Estudiaron mediante TEP el rCBF de jóvenes y viejos mientras memorizaban una

lista de pares de palabras (registro) y cuando posteriormente tenían que

reconocerlas (reconocimiento) o recuperarlas (recuperación). Los resultados

conductuales no marcaron ninguna diferencia estadísticamente significativa entre

jóvenes y viejos, es decir que la proporción de aciertos y errores de los viejos fue

prácticamente la misma que la obtenida por los jóvenes en ambas condiciones,

reconocimiento y recuperación. La gran cantidad de datos de los estudios de

imágenes cerebrales son complejos en los detalles, pero globalmente simples: los

viejos mostraron menos diferencias en la actividad neuronal que los jóvenes en

algunas regiones cerebrales; esto se interpreta como una menor eficiencia del

procesamiento de los viejos. Pero también mostraron mayor activación en otras

regiones cerebrales, que se interpreta como un efecto de compensación. La

reducción de la actividad neuronal de los viejos se daba principalmente en

regiones prefrontales, temporales y occipitales izquierdas durante el registro y en

regiones prefrontales derechas durante la recuperación. Estas reducciones

sugieren una alteración de la red cortical de la memoria tanto para el registro como

para la recuperación, pero sobre toda para el registro que fue donde se dieron las

diferencias mayores. Los incrementos de la actividad cortical asociada a la edad

puede deberse o bien al uso de estrategias inadecuadas en los viejos o un efecto

compensatorio benéfico. En síntesis el efecto más general que ocurre con el

envejecimiento es una reducción de la asimetría en la activación de las redes

corticales relacionadas con la memoria.

MANTENIMIENTO COGNITIVO

A medida que crece la investigación sobre el envejecimiento cognitivo,

surge la pregunta de cómo puede utilizarse el conocimiento que se tiene sobre los

mecanismos del envejecimiento para ayudar a los viejos a mejorar o mantener su

nivel de funcionamiento cognitivo. La primera aproximación, casi obvia, fue pensar

que se podía entrenar a las personas en las funciones cognoscitivas básicas en

las que son deficitarios y que se supone están en la base de los procesos

cognitivos de alto nivel. Uno de los primeros estudios dirigidos a evaluar el efecto

del entrenamiento cognitivo es el ensayo multicéntrico conocido, por sus siglas en

inglés, como ACTIVE (Advance Cognitive Training for Independent and Vital

Elderly), dirigido por Ball et al. (2002). Se trata de un estudio bien controlado en el

que participaron 2832 sujetos de entre 65 y 94 años, asignados aleatoriamente a 4

grupos según el tipo de entrenamiento recibido: memoria, razonamiento, velocidad

de respuesta y grupo de control. Demostraron que el entrenamiento cognitivo es

efectivo y duradero, pues hicieron un seguimiento de dos años, pero restringido a

las habilidades entrenadas, es decir no pudieron demostrar un efecto sobre las

actividades de la vida diaria; y no se demostró tampoco que el entrenamiento en la

velocidad de procesamiento tuviera efecto sobre la memoria o el razonamiento. El

mismo grupo de investigación presentó en 2006 el seguimiento a 5 años (Willis et

al., 2005), confirmando los resultados anteriores: el entrenamiento fue efectivo en

el dominio específico entrenado y cinco años después seguía habiendo un

rendimiento cognitivo mayor que el del grupo control. Sin embargo el

entrenamiento cognitivo no tuvo efecto sobre la percepción subjetiva de

dificultades en las actividades de la vida diaria, a excepción del grupo entrenado

en el razonamiento. La investigación sobre los efectos del entrenamiento continúa

realizándose y sigue dando frutos. Otra línea de investigación es el efecto del uso

de programas de computadora, que además de ser más divertidos y accesibles

han demostrado su efectividad. Mahncke et al. (2006) (citado en Vance, McNees &

Meneses, 2009) realizaron un ensayo clínico para evaluar la efectividad del uso de

computadoras. Asignaron al azar a 62 ancianos a un programa de entrenamiento

activo con la computadora, 61 a ver un DVD educativo en la computadora, para

controlar el tiempo de uso de la computadora y 59 personas de igual edad

formaron el grupo control, que no tuvo ningún contacto con la computadora. Los

grupos de contacto con la computadora tenían que tener sesiones de trabajo de

una hora, 5 veces a la semana, durante 8 semanas. Los resultados demostraron

que el grupo de entrenamiento activo con la computadora tuvo diferencias con los

otros dos grupos y estas diferencias fueron estadísticamente significativas en

algunos dominios cognitivos como atención, memoria y velocidad de

procesamiento. No todos los investigadores están de acuerdo con estos

resultados y se discute ampliamente sobre la efectividad de estos procedimientos,

sobre todo porque han surgido muchas compañías que fabrican programas de

computadora y los ofrecen como juegos que mejoran la memoria, la atención, las

funciones ejecutivas, etc.

Park, Gutchess, Meade, & Stine-Morrow, (2007) proponen dos líneas de

investigación, que llama no tradicionales, para mejorar la función cognitiva en la

edad adulta. No implican el entrenamiento explícito de habilidades específicas sino

dos aproximaciones generales al entrenamiento cognitivo: aprovechar la

activación de procesos automáticos a través de la formulación de intenciones que

desencadenarán en un aumento de la probabilidad de que se realicen las acciones

imaginadas. Cita literatura que apoya la idea de que la formulación de intenciones

mejora la memoria prospectiva (Chasteen, Park & Schwarz, 2001). El segundo

mecanismo se refiere a mejorar la función cognitiva a través del compromiso. Cita

estudios que señalan que los viejos que dicen participar en actividades

recreativas, cognoscitivas y físicas tienen un mejor desempeño cognitivo que los

que no lo hacen o lo hacen en menor medida (p ej. Christensen et al., 1996).

Stern y su grupo de investigación (Stern, en prensa; Stern et al., 2003;

Richards & Sacker, 2003, etc.) han desarrollado y fundamentado el concepto de

reserva cognitiva. Este concepto, desarrollado a partir del trabajo seminal de Satz

(1993) sobre la reserva cerebral. La reserva cerebral se refiere a las diferencias

individuales que hace que algunas personas enfrenten mejor que otras la

patología cerebral. Esta reserva puede cuantificarse por el volumen cerebral,

número de neuronas o sinapsis. La reserva cognitiva se refiere a las diferencias

individuales en el procesamiento cognitivo que permite a las personas enfrentar

mejor la patología cerebral. Stern (en prensa) revisa con base en investigaciones

epidemiológicas las siguientes variables como índices de la reserva cognitiva:

estatus socioeconómico, los logros ocupacionales, económicos o educativos y

actividades durante el tiempo libre. Manly et al. (2003) realizaron un estudio con

una muestra de personas mayores de 65 años culturalmente diversos, residentes

de la ciudad de Nueva York. Encontraron que la habilidad para leer (medida con el

subtest de lectura de la prueba WRAT-3; Wide Range Achievement Test) se

asociaba con un menor declive en memoria, funciones ejecutivas y habilidades

lingüísticas. Otros estudios han demostrado también que la mayor escolaridad se

asocia con un declive cognoscitivo más lento. También se ha visto que el estilo de

vida (participación en actividades recreativas cognoscitivas y sociales) ejerce un

efecto sobre el envejecimiento cognitivo (Scarmeas & Stern, 2003). Todos estos

estudios suponen que la escolaridad, los antecedentes o el uso del tiempo libre

aumentan la reserva cognitiva mediante el desarrollo de redes corticales más

eficientes. Se han propuesto dos mecanismos neurales que explicarían la reserva

cognitiva: la reserva neural y la compensación neural. (Stern et al. 2005). La

reserva neural se refiere a la variabilidad inter individual en las redes corticales de

un cerebro sano, o en los paradigmas cognitivos que subyacen a la ejecución de

tareas. Se expresa quizá como diferencias en eficiencia, capacidad o flexibilidad:

un individuo cuyas redes son más eficientes, con mayor capacidad o más flexibles

estará mejor capacitado para enfrentar las alteraciones cognitivas derivadas de la

patología cerebral. La compensación neural se refiere en la variación inter

individual para compensar la patología cerebral mediante el auxilio de estructuras

o redes corticales que no son usadas normalmente por los sujetos sanos. Esta

compensación puede ayudar a mantener o a mejorar la ejecución (Stern, en

prensa). En concepto de reserva cognitiva y los mecanismos que la sustentan ha

sido investigado con la tecnología de generación de imágenes cerebrales y es un

paradigma heurístico de la investigación actual.

CONCLUSIONES

Tanto los estudios conductuales como los que utilizan la generación de

imágenes cerebrales coinciden en señalar que hay ciertas funciones cognitivas

que los viejos realizan menos eficientemente que los jóvenes; pero así mismo hay

otras funciones que no sufren deterioro con la edad. Hay además una gran

heterogeneidad en la forma de envejecer. Los viejos que tienen un nivel de

funcionamiento más cercano a los jóvenes siguen, en general, estrategias

diferentes para realizar las tareas, y utilizan en consecuencia una red cortical

diferente. Todos los estudios coinciden en señalar que los mecanismos básicos

que explican toda o casi toda la varianza del declive cognoscitivo con la edad, son:

la disminución en la velocidad de procesamiento, el menor control inhibitorio, el

déficit en la memoria de trabajo y las interrelaciones entre estos mecanismos. Los

estudios con neuroimagen coinciden en señalar dos efectos contundentes en la

reorganización cortical: un decremento en la actividad occipital en tareas de

reconocimiento perceptivo, aunado a un aumento en la actividad prefrontal, es

decir que los viejos requieren de la actividad prefrontal en tareas en que los

jóvenes no la requieren. Y el segundo efecto es la disminución de la lateralización

hemisférica, es decir mayor actividad bilateral que los jóvenes.

Denise Park, una investigadora destacada en la neurociencia cognitiva del

envejecimiento, ha postulado recientemente junto con Patricia Reuter-Lorenz, una

teoría para explicar el envejecimiento cognitivo a la que han denominado: teoría

del andamiaje en el envejecimiento cognitivo (Scaffolding Theory of Aging and

Cognition, STAC) (Park & Reuter-Lorenz, 2009). El reto para los neurocientíficos,

dicen, no es explicar los cambios cognitivos que se asocian con la edad, sino

entender el alto nivel cognitivo que mantienen algunos individuos de edad

avanzada a pesar del inevitable deterioro estructural y funcional del sistema

nervioso. La teoría del andamiaje del envejecimiento cognitivo que proponen es un

modelo comprobable y ampliamente documentado en la literatura sobre

envejecimiento cognitivo, se basa tanto en datos conductuales como de imágenes

cerebrales. Postulan que durante el envejecimiento la conducta se mantiene a

niveles relativamente altos, a pesar de los desafíos que impone el deterioro neural

y funcional, gracias al empleo continuo de andamiajes compensatorios. El

andamiaje consiste en el reclutamiento de circuitos adicionales que mejoran las

estructuras menguadas cuyo funcionamiento se ha vuelto ineficiente. La extensa

bibliografía de estudios de neuroimagen que demuestran la mayor activación

bilateral y la sobreactivación de la corteza prefrontal sería ejemplo de este

andamiaje. Resumen en 7 puntos las premisas principales de la teoría:

1) El andamiaje es dinámico, es la propiedad adaptativa del cerebro.

2) El locus principal del andamiaje es la corteza prefrontal.

3) El andamiaje es una respuesta neurocognitiva a los retos impuestos por

el envejecimiento.

4) Las redes del andamiaje son menos efectivas que las adquiridas

previamente.

5) El cerebro envejecido es menos eficiente para generar andamiajes y la

patología puede limitar aún más la capacidad de construir andamiajes.

6) Hay una gran variabilidad inter individual en la construcción de

andamiajes.

7) El andamiaje se construye por el entrenamiento y la actividad cognitiva.

La neurociencia cognitiva del envejecimiento es una disciplina en pleno

desarrollo, la literatura que se produce es inmensa, muchos son los laboratorios

en los que se trabaja y se amplía cada vez más el horizonte de análisis y los

temas de discusión. El envejecimiento es un proceso multifactorial que requiere

ser estudiado por muchas disciplinas como la genética, la biología molecular, la

bioquímica, las neurociencias, la medicina, la psicología, la sociología y la

antropología. La neuropsicología del envejecimiento ocupa su lugar en esta

confluencia de niveles de análisis: estudia los efectos del cerebro envejecido (por

los cambios estructurales y funcionales) sobre la reorganización de los procesos

cognitivos y sobre la estructura emocional y de personalidad de los viejos.

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