Las funciones cognitivas versus la anatomía cortical

En las últimas décadas se ha hecho evidente que la información cognitiva trasciende las subdivisiones tradicionales de la estructura de la corteza cerebral, las cuales se hicieron bajo criterio funcional. La anatomía y la fisiología han establecido un patrón de organización en la corteza sensorial que se correlaciona con patrones de sensación, tal como se determina psicológica y comportamentalmente. Actualmente se comienza a identificar en la corteza mapas temporales–espaciales de lo que se ve, se oye o se toca. Se puede incluso resumir como esos mapas se van modificando mientras el animal dirige su atención hacia diferentes sensaciones o retiene en el corto plazo elementos memoriales. Este tipo de investigaciones prometen aportar información para la comprensión de la base neuronal de la precepción y la memoria.

Entre las contradicciones que se enfrenta la neurociencia está la propia metodología de estudio. Son generalmente aceptados las propiedades y la interdependencia de las funciones cognitivas, a saber: la percepción, la atención, la memoria, el lenguaje, el razonamiento y la inteligencia. Por lo que en estudios psicológicos se busca identificar las mejores variables que miden la cognición en estudio y permite controlar de alguna manera las otras. Esto no puede seguirse en la neurociencia cortical, aunque, aparentemente tienes sustratos neuronales diferentes. Actualmente, esta presunción está siendo fuertemente cuestionada al rechazarse el modelo de módulos neuronales en la explicación de la topografía funcional de la corteza cerebral.

Las nuevas líneas de investigación prevén la relación cortical–cognición de manera diferente1. La representación de la información cognitiva se entiende como una red neuronal amplia, que se superpone e interactúa en la corteza cerebral, esta red se desarrolla en núcleos modulares de funciones sensoriales y motoras elementales, con las que se mantienen conectadas. El código cognitivo es un código relacional basado en la conectividad entre agregados neuronales discretos (módulos, ensamblados o redes de nódulos) de la corteza cerebral, en el que la diversidad y especificidad del código deriva de la miríada de combinaciones posibles de tales agregados neuronales. Cualquier neurona cortical puede ser parte de cualquier red y por lo tanto cualquier percepción, memoria, partida de experiencia o conocimiento personal. Las funciones cognitivas consisten en interacciones funcionales en y entre las redes corticales, por lo que, a red neuronal puede servir varias funciones cognitivas.


Muchos de los procesos cognitivos involucran funciones cerebrales sofisticadas únicas del ser humano. Más aun, estos involucran los llamados procesos de control, tales como aquellos que se utilizan cuando se persigue una meta y se requiere impedir las interferencias2. Las actividades cognitivas, como hemos mencionado anteriormente, se describen funcionalmente de manera individual pero interactúa en conjunto para obtener un comportamiento determinado. Para tener una idea de las implicaciones sociales y biológicas del desarrollo evolutivo del ser humano mencionaremos brevemente algunos de los puntos más relevantes de las funciones cognitivas.

La neuropsicología y la ciencia cognitiva han hecho imprescindible la ampliación de la definición de memoria. En ella se debe incluir todo el conocimiento que adquirimos, recuperamos y utilizamos sin estar conscientes de ello. Además, debe incluir las destrezas motoras así como el conocimiento perceptivo, de la cual, la mayoría se utiliza inconscientemente. En resumen, la memoria incluye un enorme trasfondo de experiencia que el organismo ha almacenado a través de su vida en el sistema nervioso para adaptarse al medio, ya sea si éste es consciente o no3.

En el caso de atención su característica fundamental es la asignación de recursos neuronales en el procesamiento de información. La focalización, la selectividad y la exclusividad son atributos de la atención que se logran gracias a la activación de ciertas redes neuronales dentro de una miríada de conexiones que se entrecruzan y se sobreponen. La asignación selectiva de estas redes permite analizar un estímulo discreto de relevancia biológica. Por lo tanto, la atención está implicada directamente en la recepción activa de la información, no sólo desde el punto de vista de su reconocimiento, sino también como elemento de control de la actividad psicológica4.

El lenguaje en sentido amplio, incluye un léxico (capacidad semántica) y una sintaxis (un sistema formal para manipular símbolos), es considerado el “espejo de la mente” y se basa en una gramática combinatoria diseñada para comunicar un número ilimitado de pensamientos. No existe una operación mental que el lenguaje no puede reflejar. Se utiliza en tiempo real mediante la interacción del examen de la memoria y la aplicación de reglas. Se implementa en una red de regiones del centro del hemisferio cerebral izquierdo, que debe coordinar la memoria, la planificación, el significado de las palabras y la gramática5.

De acuerdo a Fuster, el significado de la expresión del lenguaje, al igual que la ejecución de una acción dirigida por una meta, está precedido por la formulación mental de un plan o de un esquema más amplio que la intención destinada, por más que sean simples o mal definidos. Tal plan está hecho por componentes léxicos de unidades cognitivas ejecutivas, en particular verbos. Lo que quiere decir que el cerebro del parlante debe tener la posibilidad de acezar a un léxico y tener la capacidad de memoria de trabajo. La dinámica cortical de la sintaxis requiere la participación de estos dos mecanismos neuronales que se encuentran en el lóbulo frontal del cerebro. Sin ellos la capacidad de organizar palabras con significado sería nula y la funcionalidad sintáctica del lenguaje se perdería. La incapacidad de acezar a la red cortical que contienen los componentes léxicos ejecutivos haría imposible la expresión de un lenguaje con significado. Este proceso evolutivo dio pie a la conciencia. El paso crítico para una consciencia de orden superior dependió del surgimiento evolutivo de conectividades neuronales paralelas (re–entrantes) entre estas estructuras y aquellas áreas que son responsables de la formación de conceptos6.

Las sensaciones más relevantes a los intereses del individuo, en un momento dado, son comparadas con experiencias anteriores y procesadas de forma más compleja. El resultado del procesamiento de la sensación es que los neurocientíficos denominan percepción. La precepción, pues, sería el proceso que transforma la sensación a una representación capaz de ser procesada cognitivamente7. Según Fuster, cada percepción es un acto histórico y la categorización de una impresión sensorial actual estaría enteramente determinada por memorias previamente establecidas. Este punto de vista es mucho más plausible sí aceptamos que todas las sensaciones, aun las más elementales son la recuperación de una forma de memoria ancestral, memoria filogenética o memoria de la especie.

La inteligencia humana es la culminación de la evolución de un mecanismo cerebral dedicado a la adaptación del organismo a su ambiente. En humanos, la adaptación al mundo involucra, y aún requiere, la persecución de metas que transciendan al individuo. Estas metas están basadas en el procesamiento de una gran cantidad de información que se extienden sobre grandes expansiones de tiempo y espacio. Por lo tanto, en principio, el desarrollo de la inteligencia humana es el desarrollo de redes cognitivas y de la eficiencia con que éstas procesasen la información. Fuster hace hincapié en señalar que, sí la inteligencia es el procesamiento de información cognitiva tocante a metas comportamentales o cognitivas, el grado de inteligencia es la “eficiencia con la cual puede ser procesada esta información. Eficiencia, en este caso, se refiere a la habilidad para usar los medios disponibles, incluyendo conocimientos previos, para atender una meta tal como la solución de un problema.

 

 

1Joaquín M. Fuster, Cortex and Mind, (2003) Oxford University Press, USA.

2Pessoa, 2008, On the relationship between emotion and cognition, Nature Reviews Neuroscience, vol 9 p 148–158.

3Ibid, Fuster.

4García J. psicología de la atención. Madrid: Síntesis; 1997; Rev Neurol 2008; 46 (Supl 1): S69S70.

5Steven Pinker, La Tabla Rasa, 2003, Paidós, Barcelona, p 117.

6Gerald M. Edelman and Giulio Tononi, A Universe of Consciousness, 2000, basic Books, p 193–196.

7Raftopoulos A. 2009, Cognition and Perception, MIT Press, Cambridge, Mass, USA.

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