Control ejecutivo, toma de decisiones, razonamiento y

resolución de problemas

Javiera Contreras - Carolina Salazar

Lóbulo Frontal

➔ Anterior a la cisura de Rolando.

➔ 1/3 aprox. de la corteza.

➔ M1, premotora, AMS y CPF, que sería la corteza de asociación del LF.

➔ Mosaico citoarquitectónico.

➔ Porción cortical más interconectada con el resto del cerebro.

➔ Proyecciones a todos los sistemas sensoriales, regiones límbicas y motoras, integrando información del medio interno y externo.

➔ Naturaleza multidimensional CPF → ideal para organizar y coordinar las funciones cerebrales.

➔ Gestiona el funcionamiento de otras funciones al guiar y supervisar la transmisión de información.

Funciones ejecutivas

➔ Funciones que permiten controlar y regular otras habilidades y conductas.

➔ Conjunto de procesos que inician, dirigen y finalizan conductas.

➔ Operan de forma rápida e inconsciente para guiar el flujo de información sensorial → Metáfora del controlador de vías de tren.

Filogenia y Ontogenia

FilogeniaEl lóbulo frontal es una de las regiones que se desarrolla más tarde a nivel filogenético y ontogenético.

Brodman -> Porcentajes de corteza prefrontal

Perro 7%, Gato 4%, Chimpancés 17%, Humanos 30%.

Filogenia- Es característico de los primates el incremento

progresivo de la corteza prefrontal. - Estudios recientes indican que no hay diferencias entre

humanos y simios (35%). Otras especies entre 26 y 33%.

OntogeniaEstimación del desarrollo y grado de maduración cerebral:

(RM)Parámetros -> Grosor cortical, densidad o volumen de sustancia gris y sustancia blanca:

- Poda sináptica de conexiones - Mielinización de los axones que

conectan PFC con otras estructuras.

Poda sináptica

- Sustancia gris prefrontal aumenta de volumen durante los primeros 18 meses, luego alcanza su peak entre los 4 y 12 años de edad y disminuye gradualmente.

- Superficie cortical frontal es mayor en personas adultas que en recién nacidos, a pesar de la poda (reducción volumétrica).

- Sustancia blanca aumenta de volumen en el LF por la mielinización axonal corticocortical.

Mielinización- Comienza antes del

nacimiento y continúa de forma gradual hasta los 20 años. Incrementa la rapidez de conducción:

- Áreas motoras y sensoriales se mielinizan antes que A. de asociación y por último la PFC.

- Estudios neuropsicológicos y de neuroimagen sugieren que el desarrollo cognitivo del niño depende del grado de maduración de la corteza prefrontal.

Parcelación del Lóbulo frontal

❖ Lóbulo Frontal➔ Precentral:

◆ Motora primaria (4)◆ Premotora (6)◆ Motora suplementaria

(6, medial)➔ Prefrontal:

◆ Dorsolateral (9L, 12L, 45 y 46)

◆ Orbitofrontal (10,11 y 47)

◆ Cingulada anterior (24, 25, 32 y 33)

Conectividad anatómica

Presencia de axones aferentes y/o eferentes que

enlazan una región con otras

regiones cerebrales.

Proyecciones de áreas secundarias

➔ Conexiones corticales y subcorticales

Aferencias

◆ Inputs → procesamiento sensorial◆ Outputs → Preparación motora

➔ Conexiones mayoritariamente bidireccionales.Ganglios basales, proyección indirecta vía tálamo.

➔ Se conecta principalmente con las áreas secundarias (AMS, 6BA, temporal inferior...).

➔ Por otro lado la CPF orbitofrontal, que recibe proyecciones de cortezas primarias:

◆ Gustativa ◆ Olfativa◆ Somatosensorial

Circuito frontal dorsolateral

Conectividad Funcional

➔ Sincronización del patrón de actividad entre áreas no necesariamente conectadas de manera directa.

➔ Procesos coordinados que integran información a través de diferentes regiones.

➔ RMf

➔ Regiones CPFdl con sensoriales secundarias, parietales posteriores y cingulares.

Disfunciones

Síndrome Dorsolateral - Disejecutivo➔ Déficit en funciones ejecutivas➔ Puede ejercer destrezas cognitivas

de manera aislada ➔ Rigidez cognitiva,perseveración y

falla en adaptación a cambios ambientales (regular y actualizar)

➔ Conductas de utilización, ecolalia, ecopraxia

➔ Aplanamiento afectivo, discurso monótono

➔ Sin iniciativa ni guía

Síndrome Orbitofrontal - Desinhibido➔ Desinhibición conductual y emocional ➔ Sin control de impulsos ➔ Labilidad emocional➔ Incapacidad para inhibir o demorar

gratificaciones➔ No evalúan las consecuencias de sus

acciones➔ Conductas agresivas y socialmente

inapropiadas➔ Incapacidad para planificar

Síndrome Cingulado anterior - Apático➔ Abulia, apatía y mutismo acinético➔ Conducta ralentizada, bradipsiquia➔ Reducción actividad y habla

espontánea, discurso monótono➔ Aumento latencia de respuesta➔ Reducción de la persistencia en

las tareas➔ Sin iniciativa➔ Aplanamiento Afectivo

➔ Síndrome frontal no siempre implica lesión en el LF.

➔ Alteración de las vías que conectan el LF con otras estructuras → pierde control sobre su actividad

➔ Invalidar mapa viario.

Muchos de los síntomas asociados a síndromes frontales se ven en estos:

➔ TDAH➔ TOC➔ Esquizofrenia➔ Depresión grave

Análisis del impacto de los tratamientos psicológicos y farmacológicos.

Desconexión Frontal Tra. psiquiátricos

Toma de decisiones

Hipótesis de los marcadores somáticosLa emoción se comporta como un marcador somático, que

precede al componente cognitivo y puede influir a la hora de tomar decisiones. En la ausencia o disfunción de estos

marcadores, la tendencia es tomar decisiones inapropiadas o poco útiles para la persona. (Damasio)

Estructuras asociadas a la toma de decisiones

Corteza prefrontal ventromedialCrítica en el proceso de toma de decisiones.

Es de gran importancia funcional debido a la variedad y complejidad de conexiones que establece.

Integración de las relaciones aprendidas entre situaciones complejas y estados internos, incluyendo los emocionales asociados con tales situaciones en experiencias anteriores.

ínsula- Relacionada con la emoción de

asco. - Se activa en determinadas

situaciones sociales negativas.

- Aversión a la pérdida.- Implicada en toma de

decisiones que implican riesgo.

Estriado- Interviene en decisiones

relacionadas con la recompensa.- [Juego de la confianza]

activación del estriado dorsal podría actuar como una señal predictiva a la hora de decidir confiar en otra persona.

Estriado- [Dilema del

prisionero] encubrir activa el estriado ventral (NAc), la región anterior del estriado dorsal (núcleo caudado) y corteza cingulada anterior.

Amígdala- Facilita que se produzcan

asociaciones entre los estímulos y el refuerzo/castigo.

- El correcto funcionamiento de la amígdala podría ser necesario para el correcto funcionamiento de la corteza prefrontal ventromedial a la hora de inducir estados somáticos.

Razonamiento y Resolución de problemas

Tipos de Razonamiento● Deductivo :

“Premisa -> Inferencia lógica -> Conclusión”

Tareas deductivas: Razonamiento relacional, categórico y proposicional.

● Inductivo :

“Conclusión general a partir de premisas que contienen datos particulares”

Razonamiento deductivo

Razonamiento inductivo

Razonamiento deductivo- Sustentado principalmente por un sistema cerebral

lateralizado en el hemisferio izquierdo. - Activación común independiente del tipo de tarea:

Circunvolución frontal media izquierdaCircunvolución frontal medial bilateralCircunvolución precentral bilateralCorteza parietal posterior bilateral

Ganglios basales del hemisferio izquierdo

Razonamiento deductivoEste sistema puede dividirse en subsistemas específicos para distintas tareas deductivas:

- Corteza parietal posterior tiene una mayor implicación en tareas de razonamiento relacional.

- Circunvolución frontal inferior y ganglios basales en tareas de razonamiento categórico.

- Circunvolución precentral en tareas de razonamiento proposicional.

Razonamiento inductivo- Corteza prefrontal dorsolateral implicada en cualquier

tarea de razonamiento inductivo: - Integración de información, aplicar y mantener reglas,

generar hipótesis y recuperar conocimientos. - Regiones parietales y temporales activas especialmente

ante la creación y aplicación de reglas:● Creación: Regiones frontoparietales izquierdas.● Creación y aplicación: Circuitos talamoestriados.

Adquisición y aplicación de reglas

(Crescentini et al., 2011)

Región Fase

Corteza prefrontal dorsolateral Adquisición

Corteza prefrontal y parietal Adquisición y fases iniciales del seguimiento

Regiones temporales superiores Durante la fase de seguimiento

Resolución de problemasAlgoritmos

Procedimientos heurísticos

Creatividad

Insight

NeuroanatomíaCreatividad

Integración interhemisférica y de diferentes regiones cerebrales

- Corteza prefrontal: áreas motoras y premotoras, circunvolución frontal, región dorsolateral y corteza cingulada anterior.

- Áreas temporoparietales, áreas visuales. - Tálamo, hipocampo, ganglios basales, circunvolución

fusiforme.

NeuroanatomíaInsight

- Corteza cingulada anterior- Regiones prefrontales,

especialmente regiones laterales y ventromediales.

- Regiones temporoparietales, regiones visuales e hipocampo.