El equipo de Ed Vogel explora, desde hace bastante tiempo, la capacidad de la
memoria operativa (working memory
capacity), es decir, las limitaciones al mantener en un estado activo la
información necesaria para realizar una determinada tarea.
Comprender una idea exige ‘pegar’ las
palabras de las frases mediante las que se expresa. Ver una escena e
interpretarla exige ‘unir’ las piezas en un cuadro coherente. Conducir con
seguridad considerando los demás vehículos, la cambiante ruta por la que se
circula y nuestra propia situación atendiendo a los cambios dinámicos, es una
actividad que se sirve de la memoria operativa.
En 2013 Steven Luck y Edward Vogel
publicaron en ‘Trends
in Cognitive Sciences’ una interesante revisión del estado del arte, explorando
factores psicofísicos y neurobiológicos, así como las diferencias individuales
que se observan en esa capacidad.
Vogel y sus colegas se centran,
particularmente, en la capacidad de la memoria operativa visual, a la que
consideran importante porque (a) correlaciona intensamente con la capacidad
cognitiva global (inteligencia general o g
para los amigos), (b) se supone que puede entenderse a nivel de los circuitos
cerebrales y (c) puede medirse con facilidad.
La revisión discute las evidencias
sobre las dos principales concepciones actuales sobre las limitaciones de
capacidad (Kmax), es decir, (1) se
explican por el limitado número de representaciones discretas (slots) que se pueden mantener
temporalmente a corto plazo (el número de slots
limita el recuerdo) o (2) dependerían de un recurso general infinitamente
divisible (continuous resource) incrementando
el ruido neural a medida que aumenta el número de elementos a recordar. La evidencia
empírica no es concluyente, aunque los autores de esta revisión abrazan la
primera perspectiva.
Una segunda línea de debate se centra
en si las diferencias individuales pueden explicarse por la capacidad de
almacenamiento o por la capacidad para usar eficientemente la capacidad de
memoria.
Los autores dejan clara su
perspectiva desde el principio:
“Las limitaciones de capacidad de la memoria operativa
reflejan el problema de mantener activas representaciones múltiples en redes de
neuronas que se comunican. Este problema se puede resolver manteniendo un
número limitado de representaciones discretas, lo que, a su vez, influye en
casi todas las demás funciones cognitivas”.
El principal paradigma experimental que
sirve de base a su investigación es el ‘change
detection paradigm’. El CDP permite medir la capacidad de la memoria operativa en
individuos tan elementales como las palomas. Además, sus propiedades
psicométricas son excelentes y presenta altas correlaciones con las funciones
cognitivas superiores (por ejemplo, la inteligencia fluida o Gf).
La investigación usando potenciales
evento-relacionados ha demostrado un cambio de voltaje sostenido durante el
periodo de demora (contralateral delay
activitiy, CDA). La amplitud de la CDA aumenta con el incremento del número de
elementos a recordar, llegando al tope (o asíntota) cuando se alcanza el límite
de capacidad del individuo (tres o cuatro ítems en promedio). Los estudios de
resonancia funcional también revelan aumentos de señal en el intraparietal sulcus (IPS) durante el
periodo de demora, llegando también a la asíntota cuando se alcanza el límite
de capacidad del individuo.
Las diferencias individuales de
capacidad son extraordinariamente estables. Los individuos diagnosticados de
esquizofrenia poseen una fuerte limitación de capacidad, hasta el punto de
explicar el 40% de sus déficits cognitivos. Los autores sugieren que mejorar su
memoria operativa podría tener un impacto positivo sobre su funcionamiento
cognitivo general.
Pero, ¿por qué se producen las diferencias individuales de capacidad en la
memoria operativa?
El grupo de Vogel propone que el
agente causal son las diferencias en “los procesos atencionales responsables de filtrar la información
irrelevante”. En situaciones en las que se presentan estímulos
relevantes e irrelevantes para la tarea, los individuos de baja capacidad
codifican ambos aunque sea innecesario para seguir la consigna experimental.
Estudios de resonancia funcional sugieren que esa diferencia es una expresión
de una deficiente conectividad entre la corteza prefrontal, los ganglios
basales y la corteza parietal.
Es decir, “las diferencias en Kmax pueden no reflejar la
capacidad per se, sino las variaciones en los procesos de filtrado que
controlan los procesos de codificación de información”. Aunque no se
descartan otros posibles factores. Los estudios con pacientes que presentan
Parkinson revelan problemas en su capacidad de almacenamiento (storage). Algo similar sucede con los
pacientes que presentan esquizofrenia.
A nivel neurobiológico se supone que
la conservación de un ítem depende de la sincronización entre un set de neuronas, que actúan de modo
asíncrono con un set distinto
encargado de otro ítem. La asincronía entre sets
evita la interferencia. Los autores proponen que cada set de neuronas corresponde a un slot. La pérdida de información se produce porque no es posible
mantener un gran número de sets en un
estado activo. Los registros electrofisiológicos señalan que se producen picos
de sincronización y oscilaciones en la banda gamma que pudieran representar los
sets de neuronas. Posteriormente se
ubican secuencialmente acoplándose en las oscilaciones en la banda theta.
Esta idea se relaciona con un estudio
que revisamos aquí hace algún tiempo, donde se sugería que el número de ítems
que se pueden mantener activamente a corto plazo se encuentra limitado por el
número de ciclos gamma que ‘caben’ dentro de un ciclo theta (global time synchrony). Cuanto más largos
son los ciclos theta y más cortos los gamma, mayor es la capacidad del
individuo al aumentar la ‘fiabilidad’ del recuerdo a corto término.
Una pregunta que los autores dejan en
el aire es la dirección causal de la relación entre la capacidad de la memoria
operativa y la inteligencia:
“La gente más lista puede descubrir estrategias para realizar
más eficientemente las tareas de memoria operativa. Averiguar cuál es la
dirección causal será de vital importancia en la investigación futura”.
También subrayan la importancia de comprobar
si es posible mejorar esa capacidad, y, por tanto, aumentar la inteligencia:
“Este es en la actualidad un tema candente entre los
investigadores, pero aún no se dispone de una respuesta clara”.
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