The interplay of nature and nurture in the development of self-regulationgenes, training and their interaction

Abstract

Durante los primeros años de vida, los niños muestran un desarrollo cognitivo rápido y continuo, el cual ejerce un papel importante en su futuro ajuste durante la edad adulta. Quizá uno de los cambios más importantes que se pueden observar a esta edad es la capacidad de modular de forma voluntaria sus pensamientos, emociones y acciones con el fin de conseguir sus objetivos y responder a las demandas de su entorno social. En el campo de la psicología del desarrollo, a esta capacidad se le conoce bajo el nombre de autorregulación. Un gran número de estudios han mostrado que una adecuada capacidad de autorregulación influye positivamente en el ajuste social, rendimiento académico y función cognitiva de niños y adolescentes (Checa, Rodríguez-Bailón, & Rueda, 2008; Checa & Rueda, 2011; Eisenberg, Smith, & Spinard, 2011). Investigaciones previas en el campo de la neurociencia cognitiva del desarrollo han demostrado que el desarrollo de las capacidades de autorregulación durante la infancia esta fuertemente asociado al desarrollo de una red de estructuras cerebrales conocida como ¿red de atención ejecutiva¿ (EAN, por sus siglas en inglés). Esta red neural incluye estructuras de la corteza frontal y estructuras subcorticales tales como la corteza anterior del cíngulo, la corteza dorsolateral prefrontal y los ganglios basales (Posner & Rothbart, 2009; Rueda, Posner, & Rothbart, 2011). La activación de esta red de estructuras, la cual está mediada por la acción del neurotransmisor dopamina (DA), ha sido relacionada con la ejecución de tareas que demandan control atencional tales como: detección de errores, inhibición de respuestas dominantes, procesamiento del conflicto o monitorización de la ejecución (Botvinick, Braver, Barch, Carter, & Cohen, 2001; Fan, Flombaum, McCandliss, Thomas, & Posner, 2003). Además, algunos estudios han mostrado que la activación de la corteza anterior del cíngulo está relacionada con el procesamiento de información de contenido afectivo y también con la regulación de reacciones emocionales (Bush, Luu, & Posner, 2000). Durante las últimas décadas, investigadores en el campo de la neurociencia cognitiva del desarrollo han mostrado que tanto factores de tipo ambiental (entrenamiento cognitivo) como factores de tipo constitucional (genéticos) y su interacción, pueden explicar en parte diferencias individuales en la capacidad de regular voluntariamente pensamientos, acciones y emociones (Blair & Diamond, 2008; Posner & Rothbart, 2009). Inspirados en el trabajo de nuestros predecesores, pusimos en marcha una serie de experimentos que pretenden dar respuesta a preguntas claves relacionadas con la influencia de cada uno de estos factores en el desarrollo de la capacidad de autorregulación durante la edad preescolar. El objetivo del estudio I, fue el de investigar si el entrenamiento de la atención ejecutiva en edad preescolar mejora la eficiencia de la red de atención ejecutiva a nivel comportamental y a nivel de activación cerebral. La ejecución de los niños fue comparada antes del entrenamiento, después del entrenamiento y dos meses después de haber terminado el entrenamiento, utilizando una tarea de monitorización del conflicto adaptada para niños combinada con la técnica de electroencefalografía. En el estudio II, nuestro objetivo fue el de examinar de qué forma las variaciones del gen DAT1, el cual juega un papel importante en la eficiencia de las vías dopaminérgicas del cerebro (Mill, Asherson, Browes, D¿Souza, & Craig, 2002), influye en la capacidad de autorregulación de los niños, especialmente en contextos que constantemente demandan la puesta en marcha de estrategias de regulación como son la escuela o el hogar. Para alcanzar este objetivo los niños fueron evaluados con una serie de tareas y cuestionarios que permiten la evaluación de su capacidad de autorregulación desde diferentes ángulos tales como: informe de profesores, informe de padres y tareas de memoria de trabajo, demora de la gratificación, control inhibitorio y de resolución del conflicto. El objetivo del estudio III fue el de examinar si las variaciones alélicas en tres genes asociados a la eficiencia del sistema dopaminérgico en el cerebro (DAT1, DRD4 y COMT), pueden explicar diferencias individuales en la plasticidad cognitiva de los niños cuando reciben un programa de entrenamiento de atención ejecutiva. 107 niños matriculados en varias escuelas de Granada capital participaron en el estudio. Para evaluar los efectos del entrenamiento, se incluyeron medidas de inteligencia, control inhibitorio y memoria de trabajo. Las conclusiones principales de este trabajo de tesis son las siguientes: ¿ La capacidad de autorregulación de los niños en edad preescolar puede ser mejorada a través de la implementación de programas de entrenamiento cognitivo. ¿ La implementación de programas de entrenamiento de la atención mejora la eficiencia de la red de atención ejecutiva del cerebro para detectar y resolver conflicto. ¿ El proceso mediante el cual el entrenamiento cognitivo mejora la eficiencia de la red de atención ejecutiva es acelerando la detección del conflicto y llevando dicha información a estructuras en el área frontal, las cuales se encargan de poner en marcha mecanismos de control. ¿ El entrenamiento de la atención ejecutiva tiene la capacidad de mejorar no solo la inteligencia fluida de los niños, sino también su capacidad de regular su propio comportamiento con el objetivo de obtener recompensas mayores aunque éstas sean demoradas en el tiempo. ¿ El efecto a nivel neural de un programa de entrenamiento cognitivo de 10 sesiones se puede observar incluso dos meses después de que el entrenamiento ha finalizado y sin que haya ningún tipo de intervención adicional. ¿ Las habilidades de autorregulación de niños en edad preescolar se ven reguladas por variaciones del gen DAT1. ¿ La presencia del alelo 10r del gen DAT1, el cual influye en la señal dopaminérgica del cuerpo estriado, se relaciona con la capacidad atencional de los niños y con su habilidad de regular reacciones de tipo emocional/motivacional en contextos sociales. ¿ El estudio de las bases genéticas de fenotipos comportamentales y cognitivos requiere una caracterización precisa y clara de los fenotipos a estudiar, la cual debe estar basada en evidencia teórica y empírica. ¿ Variaciones en tres genes relacionados con el sistema dopaminérgico en el cerebro (DRD4, DAT1 y COMT) parecen modulan de forma diferencial la influencia de un programa de entrenamiento de la atención ejecutiva en medidas de control inhibitorio y memoria de trabajo. ¿ La modulación diferencial de cada gen, parece depender del circuito dopaminérgico en el que cada uno ejerce una influencia. ¿ Los genotipos que se asocian con una señal dopaminérgica óptima en las vías cortico-estriadas apoyan la plasticidad del sistema ante un programa de entrenamiento cognitivo. ¿ El diseño de programas de entrenamiento cognitivo debe tener en cuenta tanto factores de tipo genético como factores ambientales con el objetivo de brindar el apoyo que cada niño necesita de acuerdo con sus necesidades específicas. Referencias Blair, C., & Diamond, A. (2008). Biological processes in prevention and intervention: the promotion of self-regulation as a means of preventing school failure. Development and Psychopathology, 20(3), 899¿911. doi:10.1017/S0954579408000436 Botvinick, M. M., Braver, T. S., Barch, D. M., Carter, C. S., & Cohen, J. D. (2001). Conflict monitoring and cognitive control. Psychological Review, 108(3), 624¿652. doi:10.1037//0033-295X.108.3.624 Bush, G., Luu, P., & Posner, M. I. (2000). Cognitive and emotional influences in anterior cingulate cortex. Trends in Cognitive Sciences, 4(6), 215¿222. Checa, P., Rodríguez-Bailón, R., & Rueda, M. R. (2008). Neurocognitive and Temperamental Systems of Self-Regulation and Early Adolescents¿ Social and Academic Outcomes. Mind, Brain, and Education, 2(4), 177¿187. doi:10.1111/j.1751-228X.2008.00052.x Checa, P., & Rueda, M. R. (2011). Behavioral and brain measures of executive attention and school competence in late childhood. 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