Introducción

El estudio del proceso de envejecimiento desde la Neurociencia Cognitiva nos permite relacionar los cambios cognitivos con sus substratos neurales, tales como las alteraciones funcionales de las cortezas cerebrales prefrontal y temporal, regiones críticas para el almacenamiento y la recuperación de las memorias, así como con los haces de interconexión de la sustancia blanca. Los recientes avances en la investigación sobre las funciones ejecutivas de la cognición humana han sido posibles gracias a la implementación de las técnicas de neuroimagen y otros protocolos de evaluación neuropsicológica recientes (Hedden y Gabrieli, 2004; Raz et al., 1998; Robbins et al., 1998; Robbins et al., 1994; Salat et al., 2004; Sowell et al., 2003). El término funciones ejecutivas denota aquellos procesos cognitivos de carácter general que nos permiten organizar y manipular la información activa de la memoria de trabajo, y cambiar de forma flexible el curso de pensamiento entre varias tareas o entre varias fuentes de información. Por ejemplo, el control ejecutivo de la atención permite a los humanos hacer varias cosas a la vez, como mantener una conversación y disfrutar del paisaje mientras conducimos y atendemos a las señales de tráfico, ajustando la velocidad del vehículo de acuerdo a las circunstancias cambiantes del trayecto. La investigación sobre la neuropsicología del envejecimiento cerebral ha establecido patrones de deterioro y estabilidad cognitiva a lo largo del ciclo vital (Grady y Craik, 2000; Rabbitt y Lowe, 2000; Whalley, 2001). Tanto los estudios trasversales como longitudinales han hallado un curso de deterioro en capacidades tales como el establecimiento de nuevos aprendizajes, la memoria de trabajo, y la velocidad de procesamiento mental. La memoria de trabajo denota un tipo de memoria activa que implica el mantenimiento y la manipulación de la información recuperada de la memoria a largo plazo, y está estrechamente relacionada con las funciones ejecutivas de la cognición humana (Miyake et al., 2000).

En cambio, la memoria a corto plazo (el componente-almacén de la memoria de trabajo), las memorias autobiográficas, el conocimiento de tipo declarativo y el procesamiento emocional permanecen relativamente estables durante todo el ciclo vital (Sowell et al., 2003). Esta vulnerabilidad diferencial de las distintas capacidades humanas a lo largo de la vida se atribuye a los diferentes efectos del envejecimiento en los diferentes sistemas neurales que sustentan dichas capacidades (Braver y Barch, 2002; Lustig y Buckner, 2004; Resnick et al., 2003; Sowell et al., 2003; van Praag et al., 2002).

El envejecimiento normal conlleva cambios anatomofuncionales del sistema frontoestriado, con una reducción en los niveles de dopamina, noradrenalina y serotonina, y una gradual reducción en el volumen y la actividad funcional del CPF (Raz et al., 2004b). Estos cambios se pueden observar en personas sin ningún síntoma de demencia, evolucionan gradualmente en las personas adultas y correlacionan con el declive relacionado con la edad en las medidas neuropsicológicas de memoria. Estos cambios anatómicos y funcionales en el sistema frontoestriado son la consecuencia del envejecimiento normal.

El envejecimiento cognitivo normal puede deberse en parte a un déficit en el funcionamiento de la corteza prefrontal (Fuster, 1997; 2002; Moscovitch y Winocur, 1995; West, 1996; 2000; para más información, ver Capítulo 1, sección 1.2.1. p. 21). Esta hipótesis del “envejecimiento frontal”, se basa en los parecidos entre los déficit neuropsicológicos que manifiestan las personas mayores y los que sufren los pacientes con lesiones en el córtex frontal, tales como la dificultad para evitar las distracciones, la comisión de errores perseverativos, y un marcado deterioro en la capacidad de memoria de trabajo. Investigaciones recientes han mostrado que las estructuras prefrontales presentan los mayores cambios durante la edad madura (Haug y Eggers, 1991; Raz et al., 1998; Resnick et al., 2003), con una reducción lineal estimada de aproximadamente un 5% por década tras la edad de 20 años (Raz et al., 2004a). En los adultos sanos, las mayores reducciones en volumen tienen lugar en las regiones laterales del CPF. También se han encontrado cambios significativos de hasta un 3% de reducción de volumen por década de vida en la sustancia gris del núcleo caudado, un núcleo con extensas conexiones dopaminérgicas con el CPF y responsable de algunas de las alteraciones cognitivas observadas en las personas mayores (Gunning-Dixon et al., 1998; Raz et al., 2005a). También se han observado cambios asociados a la edad en el nivel de concentración de varios neurotransmisores en la corteza prefrontal y el núcleo estriado. La concentración de dopamina y la densidad de receptores D2 presentan una reducción asociada a la edad de un 8% por década de vida a partir de los 40 años (Volkow et al., 1998b), y van unidos a un descenso en el metabolismo de la glucosa en las cortezas prefrontal, cingulada, temporal y en el núcleo caudado.

Estos cambios anatómicos y funcionales se corresponden con cambios en el nivel de ejecución cognitiva. El volumen del CPF está correlacionado negativamente con los errores perseverativos durante la ejecución del WCST (Hartman, Bolton y Fehnel, 2001; Raz et al, 1998; Stuss et al., 2000; Verhaeghen y Hoyer, 2007). Esta prueba

neuropsicológica ha sido extensamente empleada para medir la flexibilidad mental, capacidad que resulta afectada como resultado de las alteraciones del control ejecutivo de la cognición. Los pacientes con lesiones en la corteza prefrontal tienen dificultades para realizar correctamente esta tarea, y “perseveran”, es decir, siguen clasificando las cartas según una regla anterior a pesar de que se les informa de que ya no es la correcta (Fristoe, Salthouse y Woodard, 1997; Fuster, 1997; Hedden y Gabrieli, 2004). En los estudios que se han empleado tareas neuropsicológicas de funciones ejecutivas / tareas de cambio, los ancianos han mostrado mayor activación de las regiones prefrontales que los sujetos más jóvenes, y han presentado mayores dificultades para realizar este tipo de tareas de función ejecutiva que los adultos jóvenes, lo cual se corresponde con una mayor activación de las mismas regiones prefrontales, o de otras posteriores en situaciones relativamente fáciles (Braver et al., 2001; DiGirolamo et al., 2001; Hedden y Gabrieli, 2004).