Metacognition, attention and self-regulationdevelopment and enhancement with training

Resumen

Resumen Tesis Doctoral Metacognición, atención y auto-regulación: Desarrollo y potenciación con el entrenamiento Doctorando JOAN PAUL POZUELOS LÓPEZ Directora MARÍA DEL ROSARIO RUEDA CUERVA A lo largo de nuestra vida nos enfrentamos a situaciones que requieren la aplicación de habilidades de auto-regulación de manera que logremos alcanzar nuestros objetivos y que podamos experimentar una vida más satisfactoria. Distintas tradiciones de investigación se han dedicado estudiar la relación entre la auto-regulación y los mecanismos de control cognitivo, así como su curso normal de desarrollo. Evidencia recabada desde distintos campos de investigación han demostrado que la auto-regulación esta relacionada con procesos cognitivos como la atención ejecutiva o las funciones ejecutivas (Diamond, 2013; Rueda, Posner, & Rothbart, 2005). Dichos procesos surgen durante los primero años de vida y se desarrollan a través de la niñez, hasta alcanzar la madurez alrededor de la adolescencia. La eficiencia de dichos procesos de auto-regulación es una medida que predice de forma confiable el bienestar en general, la salud física y las competencias sociales (Moffitt et al., 2011). En la década pasada, el estudio de las bases cerebrales de la cognición aunado con los avances en la tecnología de las técnicas de neuroimagen, ha aportado importante información ayudándonos a entender y enriquecer más nuestro conocimiento del curso de desarrollo de dichos procesos cognitivos y de la dinámica cerebral subyacente de dichos procesos. Así mismo, existe un creciente interés de la posibilidad que esta información pueda tener implicaciones para la educación de los niños. Bruer (1997) sugirió que existe un ¿puente¿ muy largo entre la neurociencia y la educación, lo que hace muy difícil que la traducción de los conocimientos acerca de cómo funcionan las neuronas y la sinapsis se transforme en información relevante que pudiera guiar los esfuerzos en educación. Sin embargo, sugirió la posibilidad de que la psicología cognitiva (y en nuestro caso la neurociencia cognitiva) pudiera servir como posible mediador para acercar dichas tradiciones. Recientemente, Posner y Rothbart (2005) y Goswami (2006) sugirieron que una de las mayores contribuciones que puede hacer la neurociencia cognitiva al campo de la educación es el proveer de información que ayude a entender la naturaleza de los mecanismos cognitivos, y los sistemas neuronales subyacentes, de las habilidades requeridas para un optimo aprendizaje (p.e. la atención, la lectura, el calculo), las posibles diferencias individuales que presentan dichos mecanismos, y la influencia que puede tener la naturaleza (genética) y el medio ambiente ( las interacciones sociales o la educación) en el desarrollo y eficacia de dichos procesos cognitivos. Varios estudios se han llevado a cabo para entender el curso del desarrollo de los diferentes procesos cognitivos así como también de los respectivos cambios neuronales que subyacen la maduración de dichos procesos. Estos estudios han contribuido a la caracterización del curso natural del desarrollo de los procesos de control cognitivo, ayudándonos a comprender el ¿por que¿ y el ¿como¿ es que las deficiencias en estos procesos tienen como resultado problemas cognitivos (p.e. dislexia, ADHD). Este conocimiento puede beneficiar a la educación a través de proporcionar información que permita un entendimiento más profundo de estos procesos, de manera que se pueda apoyar el desarrollo de intervenciones más eficaces que buscan mejorar las deficiencias y/o hacer más eficientes dichos procesos (Goswami, 2006; Posner & Rothbart, 2005). Siguiendo esta línea, el trabajo presentado en esta tesis doctoral tienen como objetivo, primero, realizar estudios que permitan mejorar nuestro conocimiento acerca del desarrollo normal de las redes atencionales y sus interacciones durante la niñez. Principalmente, nuestro interés se enfoca en el desarrollo natural de las tres redes atencionales descritas en el modelo neurocognitivo de Michael Posner (Petersen & Posner, 2012; Posner & Boies, 1971; Posner & Petersen, 1990). De la misma manera, estamos interesados en la interacción dinámica que existe entre dichas redes. Esta información nos ayudará a mejorar nuestro conocimiento acerca del curso normal de desarrollo de las redes atencionales, así como también de los cambios en las interacciones que son influenciados por la edad. La información recabada nos apoyará en el diseño, implementación y evaluación de los efectos de nuestro programa de entrenamiento de la atención. Segundo, estamos interesados en evaluar la influencia que tiene los factores medio ambientales en la eficiencia y el desarrollo de los procesos atencionales en niños de edad pre-escolar. Por esta razón llevamos a cabo un estudio en el que evaluamos el impacto de un programa de entrenamiento de la atención (Rueda, Checa, & Cómbita, 2012; Rueda et al., 2005) en los procesos relacionados con la red de atención ejecutiva con una muestra de niños de edad pre-escolar. De la misma manera, quisimos evaluar la diferencia que produce el entrenamiento cuando se implementa con un programa de andamiaje metacognitivo y cuando se implementa sin el dicho andamiaje. Para evaluar los efectos de transferencia cercana y lejana utilizamos medidas de electroencefalografía y comportamentales (i.e. inteligencia, control inhibitorio, memoria de trabajo). A continuación se describen los resultados de dichos estudios. Las conclusiones principales de este trabajo de tesis son las siguientes: ¿ La neurociencia cognitiva puede aportar información que permita un mejor entendimiento de las capacidades cognitivas, del curso de desarrollo normal de dichas capacidades, de las posibles problemas que resultan en deficiencias cognitivas, así como también ayudando al desarrollo de intervenciones que permitan, no solo apaliar esas deficiencias, sino que también mejorar la eficiencia de los procesos. ¿ La capacidad de mantener la alerta tónica presenta un importante desarrollo durante la edad escolar. Mientras los niños más pequeños (6 ¿ 8 años) se ven beneficiados por la presentación de una señal de alerta, los niños más grandes se ven perjudicados con la presentación de una señal de alerta debido a que poseen una mejor capacidad de mantenimiento de la alerta tónica. ¿ La red de orientación no muestra señales de mejora durante el desarrollo cuando se utilizan tareas que la orientación exógena a estímulos. Sin embargo, la red de orientación muestra un desarrollo prolongado de la capacidad de desenganche y re-orientación, capacidades que requieren un mayor control endógeno. ¿ De la misma manera, cuando se aumenta la carga de control a través de incluir una señal de orientación invalida, la red de atención ejecutiva muestra un desarrollo más prolongado debido a que es posible que los procesos de desenganche y re-orientación de la atención eviten que queden los suficientes recursos disponibles para evitar la interferencia de los flancos. ¿ Los datos muestran la presencia de interacción entre las redes durante la niñez. Los resultados muestran que la eficacia de la atención ejecutiva se ve facilitada con una señal de orientación válida, mientras que la señal invalida produce un mayor conflicto. ¿ Así mismo, los datos muestran que bajo condiciones de alerta, la orientación de la atención se ve facilitada, posiblemente por una aceleración de la orientación o por una facilitación de la atención selectiva. ¿ Los datos de nuestro estudio muestran que el efecto de la alerta sobre la eficiencia del procesamiento de conflicto se ve modulada por la edad. Mientras que la eficacia de la resolución del conflicto en los niños más pequeños se ven beneficiados por la presentación de una señal de alerta, la eficacia de los niños más grandes se ven perjudicada. Esto puede ser asociado a una menor capacidad de mantenimiento de niveles óptimos de la alerta tónica en los niños más pequeños. ¿ La eficacia de los procesos asociados a la atención ejecutiva son susceptibles a la mejora a través del entrenamiento y de las influencias del medio ambiente, tales como la interacción social. ¿ El entrenamiento en funciones de control cognitivo produce mejoras en medidas de inteligencia fluida, especialmente cuando el entrenamiento incluye un andamiaje metacognitivo enfocado en mejorar el conocimiento metacognitivo. Dichas mejoras puedes ser producidas debido a que: 1) los procesos de control cognitivo y de inteligencia comparten estructuras cerebrales subyacentes, o 2) debido a que los mecanismos de control cognitivo son procesos en los que se sustentan los procesos cognitivos superiores medidos en las escalas de inteligencia. ¿ El entrenamiento cognitivo influencia los procesos de monitorización del conflicto produciendo efectos similares a los del desarrollo. Dicha influencia produce un modificación de los patrones de activación cerebral de manera que reflejen patrones más maduros especialmente para niños que fueron entrenados con el andamiaje metacognitivo. De la misma manera, dicho efecto en la activación cerebral se ve asociado al incremento en las puntuaciones de inteligencia, aportando evidencia que apoya la relación entre los procesos de control cognitivo y los procesos cognitivos superiores medidos por los test de inteligencia. ¿ El entrenamiento de la atención produce mejoras en índices comportamentales de discriminación y de regulación de la conducta, solamente en niños entrenados con el andamiaje metacognitivo. Así mismo, el entrenamiento acelera la activación cerebral de los procesos cognitivos asociados a la monitorización de conflicto y el control inhibitorio. Dicha aceleración esta relacionada a la mejora comportamental en los índices de discriminación y regulación conductual, solamente para los niños entrenados con el andamiaje metacognitivo. ¿ Estos datos presentan evidencia que apoyan la importancia que tienen la interrelacion entre el control cognitivo y el conocimiento metacognitivo para una eficiencte regulación de la cognición y la conducta. De la misma manera presentan evidencia que muestra el beneficio de integrar un entrenamiento de procesos cognitivos con un proceso educativo que busque mejorar el conocimiento metacognitivo. Referencias Diamond, A. (2013). Executive functions. Annual Review of Psychology, 64, 135¿68. doi:10.1146/annurev-psych-113011-143750 Goswami, U. (2006). Neuroscience and education: from research to practice? Nature Reviews. Neuroscience, 7(5), 406¿11. doi:10.1038/nrn1907 Moffitt, T. E., Arseneault, L., Belsky, D., Dickson, N., Hancox, R. J., Harrington, H., ¿ Caspi, A. (2011). A gradient of childhood self-control predicts health, wealth, and public safety. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(7), 2693¿8. doi:10.1073/pnas.1010076108 Petersen, S. E., & Posner, M. I. (2012). The attention system of the human brain: 20 years after. Annual Review of Neuroscience, 35, 73¿89. doi:10.1146/annurev-neuro-062111-150525 Posner, M. I., & Boies, S. J. (1971). Components of attention. Psychological Review, 78(5), 391¿408. doi:10.1037/h0031333 Posner, M. I., & Petersen, S. E. (1990). The Attetion System of the human Brain. Annual Review of Neuroscience, 13, 25¿42. Posner, M. I., & Rothbart, M. K. (2005). Influencing brain networks: implications for education. Trends in Cognitive Sciences, 9(3), 99¿103. doi:10.1016/j.tics.2005.01.007 Rueda, M. R., Checa, P., & Cómbita, L. M. (2012). Enhanced efficiency of the executive attention network after training in preschool children: immediate changes and effects after two months. Developmental Cognitive Neuroscience, 2 Suppl 1, S192¿204. doi:10.1016/j.dcn.2011.09.004 Rueda, M. R., Posner, M. I., & Rothbart, M. K. (2005). The development of executive attention: contributions to the emergence of self-regulation. Developmental Neuropsychology, 28(2), 573¿94. doi:10.1207/s15326942dn2802_2