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¿Cuáles son las asignaciones neuroanatómicas de la tarea de clasificación de tarjetas de Wisconsin?

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Sé que la tarea de clasificación de tarjetas de Wisconsin se utiliza para diagnosticar diversas disfunciones mentales como la esquizofrenia y la adicción a las drogas. Sin embargo, ¿se ha especificado qué regiones o estructuras cerebrales se están evaluando y cómo?


Según Wikipedia:

Como predice la literatura sobre lesiones cerebrales adquiridas, los primeros estudios de PET han demostrado que la tarea implica una activación significativa de la corteza prefrontal dorsolateral. Sin embargo, estudios de resonancia magnética funcional más recientes han demostrado que la corteza prefrontal ventrolateral junto con el núcleo caudado pueden ser las regiones más importantes para el proceso de cambio de conjuntos requerido en el WCST. Estas regiones también están asociadas con las funciones de la memoria de trabajo.

Además, según Andrew Amos, los errores de conservación se deben a la disfunción del lóbulo frontal, mientras que los errores aleatorios se deben a la disfunción de los ganglios basales.

A simple vista, esto parece tener sentido ya que la corteza prefrontal dorsolateral se ha asociado previamente con la memoria de trabajo y se sabe que el núcleo caudado (como parte de los ganglios basales) está asociado con el cambio entre tareas gratificantes.

Más recientemente, se han realizado una serie de estudios de lesiones con una tarea análoga con monos que proporcionan más información sobre las áreas del cerebro, con un resumen de los resúmenes más importantes aquí.


Discusión

El presente estudio probó la relación entre COMT Val158Met genotipo y rendimiento en la prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin en sujetos sanos. Sujetos con el conocido / conocido genotipo funcionó significativamente mejor que met / val y val / val sujetos en la variable de resultado, errores perseverativos.

Estos datos son consistentes con los resultados de otros estudios que examinan el papel de COMT en la función cognitiva. Primero, Egan y sus colegas (6) informaron recientemente que los sujetos sanos con el reunió alelo produjo menos errores perseverativos en la prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin que los sujetos con el val alelo. Además, los ratones knockout del gen COMT muestran una mejor memoria que los ratones de tipo salvaje en condiciones de estrés ambiental (9). Finalmente, los datos de los ensayos clínicos (3) indican que la inhibición farmacológica de la función COMT con el agente antiparkinsoniano tolcapone mejora el rendimiento cognitivo. Tomados en conjunto, estos datos proporcionan evidencia de que las reducciones en la función COMT, ya sea inducida por un agente farmacológico, desactivación genética o la presencia de un alelo de función baja, están asociadas con un mejor rendimiento cognitivo.

Se deben considerar varios otros factores en la interpretación de estos datos. El rendimiento en la prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin puede variar entre grupos étnicos y este resultado podría reflejar diferencias étnicas no detectadas entre grupos fenotípicos. Sin embargo, el análisis de solo los sujetos caucásicos dentro del presente conjunto de datos reveló el mismo patrón de resultados visto en el grupo más grande. Entre los caucásicos, el conocido / conocido Los sujetos produjeron un 23% menos de errores perseverativos (media = 7,58, DE = 4,17) que los met / val sujetos (media = 9,87, DE = 9,43), y un 17% menos de errores perseverativos que los val / val sujetos (media = 9.08, SD = 6.47). Estas diferencias son menores que las diferencias observadas en el grupo de estudio en su conjunto, lo que sugiere que el efecto de la COMT Val158Met el polimorfismo es más fuerte en algunos grupos étnicos que en otros. Además, cabe señalar que el estudio de Egan y colaboradores (6) utilizó sujetos caucásicos de origen europeo, mientras que los sujetos caucásicos de nuestro estudio no fueron clasificados por origen ancestral, por lo que estos datos no son precisamente comparables. Los estudios cuantitativos de asociación basados ​​en la familia (10) o la evaluación de la estratificación potencial con técnicas de control genómico (11) (cuando estén disponibles para rasgos cuantitativos) serán útiles para resolver este problema en estudios futuros. La COMT Val158Met polimorfismo podría estar en desequilibrio de ligamiento con otra variante, y las asociaciones entre Val158Met y el rendimiento en la prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin puede reflejar la influencia de estas otras variantes. Sin embargo, el gen COMT ha sido ampliamente estudiado, y hasta donde sabemos, ninguna otra variante funcional en desequilibrio de ligamiento con Val158Met aún se ha identificado (12). De hecho, elegimos probar el único polimorfismo funcional conocido dentro del gen COMT y, por lo tanto, el polimorfismo con la mayor probabilidad a priori de influir en un fenotipo cognitivo, en lugar de genotipar marcadores adicionales y difundir el poder de este estudio para detectar una señal funcional. Si se dispone de conjuntos de datos más grandes, es posible que se justifiquen más estudios de este gen y el rendimiento en la Prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin.

Esta asociación entre la COMT Val158Met El polimorfismo y el rendimiento en una prueba de función cognitiva ejecutiva es consistente con los hallazgos en el estudio de este polimorfismo por Egan et al. (6) y proporcionamos lo que creemos que es el primer apoyo independiente para un papel del genotipo COMT en un aspecto de la cognición prefrontal.

Recibido el 26 de abril de 2001 Revisiones recibidas el 17 de julio y el 17 de septiembre de 2001 aceptado el 25 de septiembre de 2001. De la Unidad de Psiquiatría Molecular, Hospital Hillside y el Laboratorio de Neurogenética, Instituto Nacional sobre Abuso de Alcohol y Alcoholismo, Rockville, Md. Dirección solicitudes de reimpresión al Dr. Malhotra, Psychiatry Research, Hillside Hospital, 75-59 263rd St., Glen Oaks, NY 11004 [email & # 160protected] (e-mail). Apoyado en parte por las subvenciones del NIMH MH-01760 y MH-60575. Los autores agradecen a Marjorie McMeniman, Ph.D., por su ayuda con el análisis estadístico de estos datos.

Figura 1. Errores perseverativos en la prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin de voluntarios sanos categorizados por genotipo en el Val158Met Locus del gen del catecol O-Metiltransferasa (COMT) a

a Las líneas horizontales representan valores medios.

1. Braver TS, Barch DM, Cohen JD: Cognición y control en la esquizofrenia: un modelo computacional de dopamina y función prefrontal. Psiquiatría Biol 1999 46: 312-328 Crossref, Medline, Google Académico

2. Jentsch JD, Tran A, Le D, Youngren KD, Roth RH: La administración subcrónica de fenciclidina reduce la utilización de dopamina mesoprefrontal y altera la cognición dependiente de la cortical prefrontal en la rata. Neuropsicofarmacología 1997 17: 92-99 Crossref, Medline, Google Académico

3. Gasparini M, Fabrizio E, Bonifati V, Meco G: Mejora cognitiva durante el tratamiento con tolcapone en la enfermedad de Parkinson. J Neural Transm 1997104: 887-894 Crossref, Medline, Google Académico

4. Karoum F, Chrapusta SJ, Egan MF: 3-metoxitiramina es el principal metabolito de la dopamina liberada en la corteza frontal de la rata: reevaluación de los efectos de los antipsicóticos sobre la dinámica de la liberación de dopamina y el metabolismo en la corteza frontal, núcleo accumbens y striatum por un modelo simple de dos piscinas. J Neurochem 1994 63: 972-979 Crossref, Medline, Google Académico

5. Lachman HM, Papolos DF, Saito T, Yu YM, Szumlanski CL, Weinshilboum RM: Human catechol-Ofarmacogenética de la -metiltransferasa: descripción de un polimorfismo funcional y su posible aplicación a los trastornos neuropsiquiátricos. Farmacogenética 1996 6: 243-250 Crossref, Medline, Google Académico

6. Egan MF, Goldberg TE, Kolachana BS, Callicott JH, Mazzanti CM, Straub RE, Goldman D, Weinberger DR: Efecto del genotipo COMT Val 108/158 Met sobre la función del lóbulo frontal y el riesgo de esquizofrenia. Proc Natl Acad Sci EE. UU. 2001 98: 6917-6922 Crossref, Medline, Google Académico

7. Heaton RK, Chelune GJ, Talley JL, Kay GG, Curtiss G: Manual de prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin. Odessa, Fla, Recursos de evaluación psicológica, 1993 Google Scholar

8. Welch BL: Sobre la comparación de varios valores medios: un enfoque alternativo. Biometrika 1951 38: 330-336 Crossref, Google Académico

9. Kneavel M, Gogos J, Karayiorgou K, Luine V: Interacción de la deleción del gen COMT y el entorno en la cognición. Resúmenes de la Sociedad de Neurociencia 2000 26: 1535 Académico de Google

10. Allison DB: Pruebas de desequilibrio de transmisión para rasgos cuantitativos. Am J Hum Genet 1997 60: 676-690Medline, Google Académico

11. Pritchard JK, Rosenberg NA: uso de marcadores genéticos no vinculados para detectar la estratificación de la población en estudios de asociación. Am J Hum Genet 1999 65: 220-228 Crossref, Medline, Google Académico

12. Li T, Ball D, Zhao J, Murray RM, Liu X, Sham PC, Collier DA: mapeo de desequilibrio de ligamiento basado en la familia usando haplotipos de marcadores SNP: aplicación a un locus potencial para la esquizofrenia en el cromosoma 22q11. Mol Psiquiatría 2000 5: 77-84 Crossref, Medline, Google Académico


Fondo

Obesidad y cognición

Las funciones cognitivas se dividen con frecuencia en los dominios de percepción, atención, memoria y función ejecutiva, y la función ejecutiva incluye una amplia gama de procesos de orden superior como la planificación, la regulación y el comportamiento orientado a objetivos.1 Cada una de estas categorías generales se puede dividir entonces Además, en subtipos específicos de función cognitiva, la memoria, por ejemplo, se divide comúnmente en memoria implícita o procedimental (memoria basada en habilidades), memoria semántica (memoria basada en hechos) y memoria episódica (memoria relacionada con eventos biográficos). Estas distinciones no son de naturaleza meramente teórica, sino que también representan circuitos neuroanatómicos distintos que coordinan diferentes aspectos de la memoria y la cognición de manera más amplia.2

Las vías a través de las cuales la obesidad afecta negativamente a la cognición no están bien aclaradas. Aunque se ha demostrado que una serie de afecciones médicas individualmente afectan negativamente la cognición, investigaciones recientes sugieren que la adiposidad en sí misma puede tener una asociación negativa con el rendimiento cognitivo.3, 4 La investigación se centró únicamente en la relación entre la obesidad (en ausencia de afecciones médicas comórbidas) y la cognición está emergiendo lentamente. En un metanálisis anterior completado por van den Berg et al, 3 solo se identificaron seis estudios que investigaban la asociación entre la obesidad y la cognición.3 Uno de cada tres estudios transversales y dos de cada tres estudios longitudinales informaron una asociación negativa significativa entre la obesidad y el rendimiento cognitivo, y esta asociación difirió entre los dominios cognitivos individuales. En una revisión reciente, Smith et al5 encontraron que 14 de 15 estudios transversales en participantes adultos humanos informaron una asociación negativa entre la obesidad y la cognición. Curiosamente, el funcionamiento ejecutivo fue el dominio cognitivo afectado con mayor frecuencia (11 de 15 estudios informaron una asociación). Solo hubo cuatro estudios prospectivos que examinaron el impacto de la obesidad y los cambios de peso naturalistas en el rendimiento cognitivo y el resultado de la vida posterior, los resultados de estos cuatro estudios fueron inconsistentes. Si bien gran parte de los datos prospectivos mostraron que un índice de masa corporal (IMC) o una relación cintura-cadera más alta se asoció con un rendimiento deficiente en las pruebas de memoria, Gunstad et al6 encontraron que la circunferencia de la cintura y el IMC se asociaron con un rendimiento más rápido en una medida neuropsicológica de la velocidad de procesamiento. Hasta donde sabemos, se han publicado dos estudios adicionales desde entonces que también investigan la relación entre la obesidad y la cognición4, 7.Las discrepancias entre los resultados reportados en los estudios de cognición y obesidad pueden deberse a la falta de consistencia en el diseño del estudio, incluyendo heterogeneidad en el IMC inicial inclusivo, edad de los participantes, comorbilidades presentes, tipo de cambio de peso (aumento / disminución con el tiempo) y tipo de intervención aplicada (p. ej., nivel de restricción dietética, intervención quirúrgica o cambios en los niveles de actividad física).

Además, la mayoría de la literatura que examina la relación entre la cognición y la obesidad no diferencia entre los efectos de la obesidad en sí y sus comorbilidades relacionadas. Por ejemplo, el gran estudio prospectivo del corazón de Framingham de Elias et al8 tuvieron 1423 participantes de la comunidad que completaron pruebas de CI, memoria verbal y fluidez verbal. Después de ajustar por posibles factores de confusión de edad, educación, ocupación, consumo de alcohol y tabaquismo, dislipidemia y diabetes, se observaron efectos significativos de la hipertensión y la obesidad en las pruebas de aprendizaje, memoria y funcionamiento intelectual solo en hombres. Los efectos de la hipertensión y la obesidad fueron interdependientes (ambos resultaron en una disminución del rendimiento cognitivo, pero por sí solos fueron insignificantes). Por el contrario, Kuo et alEl estudio de 2684 participantes con peso normal, sobrepeso y obesos incluyó la realización del Mini Examen del Estado Mental (MMSE), tareas de aprendizaje verbal, memoria y razonamiento, y medidas de desempeño. Después de controlar la edad, la raza, el sexo, el tipo de intervención, la educación y las comorbilidades cardiovasculares (CV), los participantes con sobrepeso tuvieron un mejor rendimiento cognitivo general en las medidas de razonamiento verbal y velocidad de procesamiento. Claramente, existe una necesidad urgente de estudios de intervención de pérdida de peso bien diseñados y controlados que puedan evaluar adecuadamente los cambios en la cognición después de una pérdida de peso significativa y mantenida y cambios de salud monitoreados en personas con sobrepeso y obesidad.

Obesidad y trastornos del estado de ánimo.

Hay una prevalencia estimada de trastornos del estado de ánimo (trastorno bipolar (BD) y trastorno depresivo mayor (TDM)) durante 12 meses en la población general, y la prevalencia de trastornos del estado de ánimo a lo largo de la vida es más del doble, 20,8% .10, 11 Las personas con trastornos del estado de ánimo tienen una mayor prevalencia de factores de riesgo de enfermedad CV, incluida la diabetes tipo 2 (DT2), el tabaquismo y la hipertensión (el TB también se asocia con un factor de riesgo aumentado de hipertrigliceridemia), 12 hallazgo que puede explicarse en parte por las altas tasas de obesidad en esta población. La National Comorbidity Survey-Replication (NCS-R) informó OR para la obesidad de 1,47 para BD de por vida y 1,21 para MDD.13

Está bien documentado que tanto el TDM como el TB están asociados con el deterioro en el funcionamiento cognitivo en múltiples dominios cognitivos frontales mediados temporalmente, incluido el funcionamiento ejecutivo, la memoria de atención14-17. El deterioro en las pruebas que involucran el recuerdo consciente de hechos o eventos es uno de los más déficit constante informado en pacientes con un trastorno del estado de ánimo. Además, este déficit de memoria declarativa puede ser más severo en pacientes con enfermedad de larga duración o episodios de humor recurrentes.18 Los estudios también indican un deterioro de la función ejecutiva en tareas que involucran la selección, el tiempo, el seguimiento y la interpretación de la conducta, incluida la memoria de trabajo y la atención selectiva. .19, 20 Aunque estos déficits cognitivos persisten en el estado eutímico en muchos pacientes, 21 sus implicaciones para el funcionamiento diario no se comprenden completamente.22 De manera crítica, la presencia de deterioros cognitivos, en particular, déficits en el funcionamiento ejecutivo y en la memoria verbal, ha se ha asociado con resultados funcionales deficientes (p. ej., vocacionales) en pacientes con trastornos del estado de ánimo23-30.

La disfunción cognitiva no siempre está presente de manera destacada en el momento de la aparición de la enfermedad en los trastornos del estado de ánimo, a menudo surge durante el curso de la enfermedad y empeora con la duración de la enfermedad.14 Esto puede atribuirse, en parte, a una combinación de variables clínicas y de tratamiento. Los antidepresivos (especialmente los antidepresivos que se dirigen a más de un receptor), por ejemplo, se asocian con mejoras en algunos aspectos de la cognición, mientras que otras áreas pueden ser más resistentes31. Algunos medicamentos psicotrópicos utilizados en el tratamiento de la EB también se han asociado con una mejora cognitiva19 y Se ha demostrado que el litio, que se usa ampliamente como estabilizador del estado de ánimo, tiene un efecto neuroprotector que da como resultado la neurogénesis en el hipocampo (una estructura neuronal importante en el procesamiento de la memoria) .32 Sin embargo, por el contrario, se han demostrado los efectos crónicos de los fármacos anticolinérgicos para aumentar el riesgo de deterioro cognitivo permanente.33 A este problema se agregan las variables clínicas, ya que el propio TDM de inicio temprano se asocia con un mayor riesgo de enfermedad de Alzheimer.34

Afortunadamente, existe evidencia de que la cognición puede ser susceptible de estrategias destinadas a prevenir o reducir el deterioro funcional. Estudios recientes sugieren que los enfoques de remediación cognitiva (p. Ej., Entrenamiento de habilidades computarizado) pueden mejorar el funcionamiento cognitivo en pacientes con trastornos del estado de ánimo.35, 36 Sin embargo, los síntomas cognitivos residuales a menudo persisten en pacientes con eutimia21. también asociado con un aumento de peso y comorbilidades metabólicas relacionadas, este aumento de peso y la desregulación metabólica pueden ser bastante graves con ciertas clases de medicamentos (como los antipsicóticos atípicos). Además, estos cambios metabólicos pueden estar asociados con el deterioro cognitivo en áreas de la memoria y la función ejecutiva.37 Por lo tanto, puede ser que la mejora cognitiva esperada en pacientes con trastornos del estado de ánimo tratados o medicados se anule con el tiempo y, en última instancia, se manifieste como deterioro cognitivo. , como consecuencia de este aumento de peso asociado37, 38. Dado que se ha establecido una fuerte asociación entre el deterioro cognitivo y los resultados funcionales psicosociales deficientes, comprender la interacción entre el uso de medicamentos, el peso y la cognición es de gran preocupación para los médicos tratantes.15

Objetivo del estudio

El objetivo de este estudio es examinar el impacto de la obesidad en la memoria, la función ejecutiva y la atención en pacientes con y sin un trastorno del estado de ánimo (TDM o BD) mediante la evaluación del rendimiento cognitivo antes y después de una pérdida de peso significativa de 1 año después Cirugía bariátrica. Los cambios en la cognición asociados con la pérdida de peso han sido difíciles de investigar principalmente porque la mayoría de las intervenciones de pérdida de peso no resultan en un cambio de peso significativo.39 Sin embargo, estamos en una posición única para investigar esto, ya que hemos diseñado un paradigma de evaluación que se enfoca en la cirugía bariátrica. pacientes. La cirugía bariátrica da como resultado un rango de pérdida de peso del 12% al 39% del peso corporal prequirúrgico, lo que proporciona una intervención eficaz con la que evaluar el cambio cognitivo.40 También hemos trabajado con ingenieros para modificar nuestra resonancia magnética para adaptarse a las restricciones físicas asociadas con las pruebas cognitivas en este caso. población, lo que nos permite examinar algunos de los correlatos cerebrales detrás de esta asociación. Los objetivos e hipótesis específicos del estudio son:

Objetivo 1: Determinar el efecto de la obesidad (y el efecto interactivo adicional de un diagnóstico de trastorno del estado de ánimo) sobre el rendimiento cognitivo.

Hipótesis 1a: En comparación con una población de control no psiquiátrica de peso con IMC saludable, la población de control no psiquiátrica obesa (bariátrica) mostrará un peor rendimiento cognitivo, según lo evaluado por el resultado de una batería cognitiva estandarizada, antes de la cirugía bariátrica.

Hipótesis 1b: Los pacientes obesos (bariátricos) con un diagnóstico de TB o TDM mostrarán un peor rendimiento cognitivo que las poblaciones de control (IMC saludable y obesidad (bariátrica)), según lo evaluado por el resultado de una batería cognitiva estandarizada, antes de la cirugía bariátrica.

Objetivo 2: Examinar si se pueden observar diferencias cerebrales estructurales o funcionales (ya sea en los patrones de activación neuronal durante las tareas cognitivas o estructuralmente) en pacientes obesos con o sin un trastorno del estado de ánimo.

Hipótesis 2: Antes de la cirugía, los grupos bariátricos mostrarán diferencias en las activaciones de patrones regionales en relación con el grupo de control de peso de IMC saludable en la activación neuronal durante la memoria declarativa y las tareas de funcionamiento ejecutivo. Estas diferencias regionales se observarán en las estructuras neuronales importantes para la memoria (como el hipocampo y el precuneus) y la función ejecutiva, como la corteza prefrontal dorsolateral.

Objetivo 3: Investigar si las diferencias observadas y asociadas con la obesidad (en tareas de desempeño cognitivo, patrones de activación neuronal o estructuras neuronales) pueden disminuir después de una pérdida de peso significativa.

Hipótesis 3: Un año después de la intervención, todos los grupos tratados con cirugía mostrarán una mejora significativa en las medidas de rendimiento cognitivo (e investigaciones neuronales relacionadas) después de la pérdida de peso esperada (12–39% del peso corporal prequirúrgico40) y la mejora general de la salud.

El objetivo general de este proyecto es cuantificar deterioro cognitivo en pacientes con trastornos del estado de ánimo y evaluar el impacto de la obesidad en el rendimiento cognitivo y la activación cerebral midiendo estas variables antes y después de una intervención que altere significativamente el peso. Especulamos que los cambios en la función cognitiva asociados con los trastornos del estado de ánimo son causados ​​en parte por el estado de peso, lo que aumenta la carga de enfermedad asociada con el TDM y el TB.


DISCENISIA TARDIVA

Los pacientes con esquizofrenia crónica pueden mostrar movimientos involuntarios de la lengua, los labios, la cara y el tronco independientemente del tratamiento con neurolépticos. 50 Una característica peculiar de la disquenisia tardía es que los pacientes pueden desconocer por completo su propio déficit motor. 51-56 Curiosamente, podría estar disociado a lo largo del continuo yo / otro. En otras palabras, la capacidad de detectar y juzgar el desempeño de los demás puede no verse afectada. Smith y sus colegas, 56 por ejemplo, utilizaron la Escala de movimientos involuntarios anormales (AIMS) para evaluar la presencia y la gravedad de la disquenisia tardía en 377 pacientes con esquizofrenia.

Los autores pidieron a los pacientes que juzgaran tanto su propio comportamiento como el de los demás. El número de déficits reconocidos fue significativamente mayor cuando tuvieron que juzgar el comportamiento de los demás.

Los autores plantearon la hipótesis de que los déficits de automonitorización podrían prevenir la conciencia del propio déficit, pero no el de los demás.

En cuanto a los síntomas positivos y negativos, algunos estudios se centraron en la posible relación entre el desconocimiento y las funciones del lóbulo frontal. Waddington y sus colegas 57 examinaron 47 sujetos con un diagnóstico de esquizofrenia según el DSM-III. Los pacientes fueron examinados en busca de disquenisia tardía y realización de pruebas neuropsicológicas. Los resultados mostraron una asociación entre el desconocimiento de los movimientos y el bajo rendimiento en WCST. La asociación ha sido confirmada por otros autores. 58, 59

La falta de conciencia de la disquenisia tardía, así como de los síntomas positivos y negativos, puede ocurrir como un fenómeno específico del dominio. Arango y sus colegas, 51 por ejemplo, estaban interesados ​​en examinar si el desconocimiento de la disfunción motora y la falta de conocimiento de la disfunción mental están relacionados. Seleccionaron 43 pacientes en un instituto especializado en trastornos motores y utilizaron el SUMD para evaluar el conocimiento de 43 pacientes con esquizofrenia y disquenisia tardía. El desconocimiento de la disquenisia tardía se correlacionó débilmente con una percepción deficiente. Los autores concluyeron que los pacientes con esquizofrenia pueden ser conscientes de algunos síntomas pero no de otros. También se han encontrado disociaciones dentro de la disquenisia tardía. Sandyk y sus colegas, 60 encontraron que el desconocimiento del propio movimiento involuntario podría disociarse entre diferentes grupos de músculos. En otras palabras, los pacientes podrían desconocer su disquenisia para un movimiento específico pero no para otro, similar a lo que se ha informado para pacientes con anosognosia por hemiplejía que pueden ser conscientes del déficit en una parte específica del cuerpo pero no en otras áreas. Por último, otro estudio 61 informó que los pacientes con esquizofrenia pueden presentar déficits motores cuando se les solicita realizar un acto, pero no durante la propia conducta espontánea.


Deterioro del comportamiento social y moral relacionado con el daño temprano en la corteza prefrontal humana

Las consecuencias a largo plazo de las lesiones tempranas de la corteza prefrontal que ocurren antes de los 16 meses se investigaron en dos adultos. Como es el caso cuando tal daño ocurre en la edad adulta, los dos pacientes de inicio temprano tenían un comportamiento social severamente deteriorado a pesar de las habilidades cognitivas básicas normales, y mostraban insensibilidad a las consecuencias futuras de las decisiones, respuestas autónomas defectuosas a las contingencias del castigo y falta de respuesta a las intervenciones conductuales. . Sin embargo, a diferencia de los pacientes de inicio adulto, los dos pacientes tenían un razonamiento social y moral defectuoso, lo que sugiere que la adquisición de convenciones sociales complejas y reglas morales se había visto afectada. Por lo tanto, el daño prefrontal de inicio temprano resultó en un síndrome parecido a la psicopatía.


DISCUSIONES

Determinamos los sitios de correlaciones significativas entre dos tipos diferentes de errores perseverativos WCST y rCBF en el grupo de demencia degenerativa. En primer lugar, el número de puntuación SiS-PE se asoció significativamente con el rCBF reducido en el PFC rostrodorsal, lo que apoya la conclusión de nuestro estudio anterior de resonancia magnética funcional en sujetos sanos. En segundo lugar, el Rec-PE se correlacionó con la actividad parietal izquierda pero no con la actividad prefrontal, lo que sugiere su naturaleza psicofisiológica diferencial del SiS-PE.

Para los presentes análisis, agrupamos los datos de SPECT de cuatro entidades clínicas diferentes de EA, DCL, DFT y ancianos sanos. Esta participación de los grupos heterogéneos nos permitió extraer las regiones cerebrales que están asociadas con las deficiencias del WCST, independientemente del diagnóstico clínico. La esencia de este enfoque es que las unidades básicas de clasificación en psicopatología no son enfermedades ni síndromes, sino disfunciones psicológicas, y que los déficits conductuales compartidos en trastornos neuropsiquiátricos nosológicamente distintos pueden tener correlatos neurofisiológicos comunes. 42 Dentro de este marco, el estudio anterior mostró que la pobreza del habla se asocia con una disminución del rCBF en el PFC dorsolateral izquierdo en la depresión y la esquizofrenia de una manera que es independiente del diagnóstico. 43

La correlación de la disminución de rCBF con el rendimiento de WCST deteriorado en el presente estudio podría confundirse por la gravedad de la enfermedad y el efecto del envejecimiento. Muchos estudios de neuroimagen han demostrado que la distribución de la disminución de rCBF depende del estadio de la demencia. En pacientes con EA de moderada a severa, el hipometabolismo frontal es tan severo como el del área parietotemporal. 44, 45 El envejecimiento también se asocia con la disminución de rCBF en la corteza frontotemporal. 46, 47 Por lo tanto, se podría argumentar que la disminución de rCBF en varias regiones del cerebro, como la PFC rostrodorsal, puede deberse a la progresión de la demencia en sí y no se relaciona realmente con el desempeño neuropsicológico. Sin embargo, esto es poco probable debido a las siguientes razones. Primero, en la EA (un gran número de pacientes en este estudio) el hallazgo más consistente en la investigación de neuroimagen fue que la disminución gradual del rCBF según la progresión de la enfermedad se observó en la corteza de asociación parietotemporal. 44, 45, 48 Si la disminución del rCBF se asocia con la progresión de la demencia, debe detectarse en las cortezas de asociación posteriores. Sin embargo, la reducción del rCBF en relación con el SiS-PE se observó solo en la corteza prefrontal. En segundo lugar, los resultados del WCST en nuestra muestra no mostraron una correlación significativa con la gravedad de la demencia, es decir, la puntuación del MMSE o la edad (datos no mostrados). Además, la influencia de la edad y la gravedad de la demencia se controló estableciendo la edad y la puntuación del MMSE como variables de confusión en todos los análisis de regresión.

Afectación diferencial de las regiones prefrontales

Un objetivo principal de este estudio fue investigar los correlatos neuronales de dos tipos distintos de errores perseverativos implícitos en el WCST. Los resultados del presente estudio demuestran inequívocamente que la puntuación SiS-PE está particularmente asociada con la reducción de rCBF en la PFC rostrodorsal bilateral (derecha y gt izquierda) y la corteza frontopolar izquierda. Como el SiS-PE refleja el fracaso de cambiar el conjunto de atención desde una dimensión de estímulo previamente reforzada hacia una dimensión de estímulo previamente irrelevante, estos hallazgos aumentan la evidencia de que el cambio de conjunto de atención está mediado de manera crucial por el PFC de rostrodorsal predominantemente. Stuss et al 7 informaron que los pacientes frontales derechos tenían una puntuación significativamente elevada de “perseverancia a la respuesta anterior” en el WCST, que se definió de manera similar al SiS-PE en este estudio, mientras que muy pocos pacientes no frontales exhibieron estos errores. Nuestro estudio anterior en sujetos normales reveló que el PFC rostrodorsal derecho se activaba solo en el momento del cambio de conjunto de atención y que puede ser un área crítica en el cambio de un conjunto de atención entre diferentes dimensiones perceptivas. 14 Los presentes resultados complementan y apoyan firmemente nuestros hallazgos anteriores, y sugieren que el SiS-PE sería un verdadero signo patognomónico de disfunción frontal.

Los hallazgos previos en los otros estudios de imágenes también son consistentes con esta noción. Los estudios de PET en sujetos normales han demostrado que el PFC rostrodorsal se activaba constantemente durante la realización del WCST. 10, 11, 41 En el experimento de resonancia magnética funcional relacionado con el evento, Konishi et al 13 mostraron que se observó actividad neuronal transitoria en la corteza frontal izquierda, incluido el PFC rostrodorsal en el momento de actualizar el conjunto cognitivo durante el WCST. Un apoyo adicional para una contribución de esta región del cerebro en el cambio dimensional perceptual proviene de un estudio reciente que comparó los cambios multidimensionales con los cambios intradimensionales en una tarea sofisticada de cambio de conjuntos análoga al WCST. 49 La comparación de los cambios extradimensionales e intradimensionales reveló una activación prefrontal dorsolateral derecha (BA 9/46), que estaba muy cerca de nuestra activación PFC rostrodorsal, lo que sugiere que el control del conjunto atencional está mediado de manera crucial por esta región prefrontal.

Además de la PFC rostrodorsal, la reducción de rCBF en la corteza frontopolar izquierda también se asoció con el aumento de SiS-PE. La posible participación de la corteza frontopolar izquierda durante los cambios transversales está respaldada por varios estudios previos. Estudios PET previos demostraron que la activación frontopolar izquierda se observó durante la realización del WCST. 10, 11, 41 Un estudio reciente de resonancia magnética funcional de búsqueda de características visuales únicas (impar uno fuera) encontró que la corteza frontopolar izquierda parece estar involucrada exclusivamente en el proceso de cambio de atención de una dimensión visual a otra. 50

Estudios anteriores de resonancia magnética funcional del WCST mostraron que la actividad neuronal en el PFC posterior y el PFC ventrolateral también aumentó durante las pruebas de cambio de set. 12, 51 Sin embargo, los análisis SPM y VOI en el presente estudio no pudieron mostrar ninguna correlación significativa entre el rCBF en estas regiones y las puntuaciones de error perseverativo en el WCST, lo que sugiere que estas subregiones prefrontales distintas de la PFC rostrodorsal pueden desempeñar papeles diferentes a los de atención. establecer el cambio. La evidencia acumulada sugiere que el PFC posterior es menos específico para el cambio de atención y puede estar involucrado en la selección de la respuesta apropiada basada en la regla actualmente relevante. 12, 14 La región de CPF ventrolateral se activa comúnmente si es necesario planificar una respuesta a la retroalimentación negativa durante el tipo de tareas de ir / no pasar o de aprendizaje de inversión. 52, 53 En el mono, las lesiones de la convexidad prefrontal ventrolateral perjudicaron el aprendizaje inverso espacial y no espacial. 54– 56 Además, un estudio reciente de Cools et al 57 mostraron que el CPF ventrolateral se asocia principalmente con el aprendizaje inverso y no se explica por la retroalimentación negativa. Thus, the ventrolaterel PFC may be involved in shifting of lower level stimulus reward associations—that is, reversal learning—whereas higher level cognitive set shifting is mediated by the rostrodorsal PFC, which was the only prefrontal subregion showing a significant correlation with the SiS-PE scores in the WCST. This difference in the dorsolateral versus ventrolateral PFC involvement in the WCST is consistent with a theory that emphasises the difference in the role of the mid-dorsolateral prefrontal area, which is necessary for the monitoring of information in working memory, as opposed to the mid-ventrolateral prefrontal area, which is involved in more basic executive processes, such as the active comparison of stimuli held in working memory. 58, 59

Different types of perseverative errors

Another important finding in the present study was that the Rec-PE was differentially associated with the rCBF reduction in the left inferior parietal cortex and showed no significant correlation with the rCBF in the prefrontal region. Although we cannot exclude that this correlation is false positive, involvement of the parietal cortex was reported in previous PET and fMRI studies of the WCST. 10– 12 Sandson and Albert 60 suggested, based on their study of brain damaged patients, that the recurrent perseveration is linked to left temporal-parietal damage and not to frontal damage. Several studies in healthy subjects showed that the parietal cortex is involved in processing of visual attention. Soplón et al 61 revealed that object based and space based attention share common neural mechanisms in the left lateral inferior and bilateral medial superior parietal areas. Wojciulik et al 62 examined brain activation during two different spatial attention tasks and a non-spatial attention (conjunction and a feature) task to determine whether different kinds of visual attention rely on a common neural substrate. All spatial and non-spatial attention tasks activated the inferior parietal lobules (the junction of intraparietal and transverse occipital sulci and the anterior intraparietal sulcus) bilaterally. They emphasised that these parietal regions play a more general role in visual attention, and suggested that the parietal cortex may perform an inhibitory function in selective attention suppressing task irrelevant distractors. This theoretical position may be consistent with the results in the present study because the Rec-PE in the WCST may be closely related to failure to suppress the previously relevant but currently irrelevant visual dimension. Although the relation between the type of perseverative errors on the WCST and the localised parietal lesion has seldom been examined, impairment on the WCST was reported in one patient with left parietal damage (patient TW1124). 8 The present results suggest that the SiS-PE and Rec-PE may be differentiated not only behaviourally but also on their neurophysiological basis. These two types of perseveration should be separately estimated in future studies of the WCST in brain lesioned patients.

Right versus left prefrontal cortex in the WCST

The results of the present study and our previous fMRI study 14 suggest right frontal predominance in the process of the attentional set shifting. The right dominant tendency in the WCST has emerged in several studies, 2, 5, 6 although some studies found the opposite hemispheric effect. 3 Stuss et al 7 recently demonstrated that patients with either left or right focal prefrontal lesion were impaired on the “perseveration to the preceding response” score in the WCST, but the right prefrontal group was impaired more severely than the left prefrontal group.

It is possible that the discrepancy of the hemispheric effect among previous studies is associated with verbal mediation during the performance of the WCST. Several neuroimaging studies suggested that when abstract—that is, difficult to verbalise— figures or colours are used in the tasks and covert verbalisation is effectively prohibited, the right dorsolateral PFC is differentially activated in relation to the attentional set shifting. 14, 49, 63 In contrast, the bilateral PFC is active during the performance of the original WCST. 10, 11 These findings suggest that although the essential process of the visual dimensional changes is mediated by the non-verbal systems in the right PFC, the set shifting in the WCST could be also performed through the verbal systems in the left hemisphere.

Overall, the present data provide, along with the previous results of activation study in healthy subjects, converging evidence concerning the close relationship between the failure in shifting attentional set and the dysfunction in the rostrodorsal PFC. Furthermore, this study showed that the Rec-PE may not be associated closely with the function of the prefrontal cortex, suggesting that the SiS-PE and Rec-PE should be differentially estimated in the WCST. From these neuropsychological standpoints, future re-examination of the WCST performances in the focal brain damaged patients would be of considerable interest.


Advantages and disadvantages

As with any other method, card sorting has both advantages and disadvantages. Keeping these in mind will help you determine whether the technique is appropriate for your situation and make decisions about how you run the activity.

  • Simple – Card sorts are easy for the organizer and the participants.
  • Cheap – Typically the cost is a stack of 3࡫ index cards, sticky notes, a pen or printing labels, and your time.
  • Quick to execute – You can perform several sorts in a short period of time, which provides you with a significant amount of data.
  • Established – The technique has been used for over 10 years, by many designers.
  • Involves users – Because the information structure suggested by a card sort is based on real user input, not the gut feeling or strong opinions of a designer, information architect, or key stakeholder, it should be easier to use.
  • Provides a good foundation – It’s not a silver bullet, but it does provide a good foundation for the structure of a site or product.
  • Does not consider users’ tasks – Card sorting is an inherently content-centric technique. If used without considering users’ tasks, it may lead to an information structure that is not usable when users are attempting real tasks. An information needs analysis or task analysis is necessary to ensure that the content being sorted meets user needs and that the resulting information structure allows users to achieve tasks.
  • Results may vary –The card sort may provide fairly consistent results between participants, or may vary widely.
  • Analysis can be time consuming – The sorting is quick, but the analysis of the data can be difficult and time consuming, particularly if there is little consistency between participants.
  • May capture “surface” characteristics only – Participants may not consider what the content is about or how they would use it to complete a task and may just sort it by surface characteristics such as document types.

Performance and brain activity during the Wisconsin Card Sorting Test in adolescents with obsessive–compulsive disorder and adolescents with weight-restored anorexia nervosa

Anorexia nervosa (AN) and obsessive–compulsive disorder (OCD) both show a peak age of onset during adolescence and share a number of phenotypic features, such as rigid rule-bound behavior and perseverative thinking. There is evidence of difficulties with set shifting or task switching in adults with each disorder, but evidence in adolescents is limited. Furthermore, no studies have previously directly compared AN and OCD on this cognitive process or examined comparative neural correlates. This study provides exploratory analyses to address this gap by measuring brain activity with functional magnetic resonance imaging (fMRI) during a computerized version of the Wisconsin Card Sorting Test (WCST) in female adolescents with weight-restored AN (WR-AN) (norte = 14), OCD (norte = 11), and healthy controls (norte = 24). Results revealed greater perseverative errors in the OCD group than healthy controls and WR-AN, but no difference between WR-AN and healthy controls. Greater activity in the right front pole, inferior frontal gyrus, and middle frontal gyrus during the task (compared to a control matching task) was associated with more perseverative errors in the OCD group, but not healthy controls. The correlation between perseverative errors and brain response to the task in the WR–AN group was not different from either comparison group. These findings propose a hypothesis that behavioral similarities between OCD and AN, as well as difficulties with set shifting in adults with AN, are driven by obsessive–compulsive features present in AN rather than a shared underlying neurocognitive signature. This notion should be tested in larger samples in future studies.

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Contenido

Cognitive flexibility can be seen from a variety of viewpoints. A synthesized research definition of cognitive flexibility is a switch in thinking, whether that is specifically based on a switch in rules or broadly based on a need to switch one's previous beliefs or thoughts to new situations. Moreover, it refers to simultaneously considering multiple aspects of thought at once, whether they be two aspects of a specific object, or many aspects of a complex situation. Other terms for and components of cognitive flexibility include mental flexibility, mental set shifting, cognitive shifting, task switching/shifting, and attention switching/shifting. [ cita necesaria ]

Cognitive flexibility varies during the lifespan of an individual. [1] Researchers have more specifically described cognitive flexibility as the capacity to shift or switch one's thinking and attention between different tasks or operations typically in response to a change in rules or demands. [6] For example, when sorting cards based on specific rules, children are considered cognitively flexible if they are able to successfully switch from sorting cards based on the color of the object to sorting based on the type of object on the card.

Cognitive flexibility has been more broadly described as the ability to adjust one's thinking from old situations to new situations as well as the ability to overcome responses or thinking that have become habitual and adapt to new situations. [7] [8] As such, if one is able to overcome previously held beliefs or habits (when it is required for new situations) then they would be considered cognitively flexible. Lastly, the ability to simultaneously consider two aspects of an object, idea, or situation at one point in time refers to cognitive flexibility. [9] According to this definition, when sorting cards based on specific rules, children are considered cognitively flexible if they can sort cards based on the color of the objects and type of objects on the card simultaneously. Similarly, cognitive flexibility has been defined as having the understanding and awareness of all possible options and alternatives simultaneously within any given situation. [10]

Contributing factors Edit

Regardless of the specificity of the definition, researchers have generally agreed that cognitive flexibility is a component of executive functioning, higher-order cognition involving the ability to control one's thinking. [11] Executive functioning includes other aspects of cognition, including inhibition, memory, emotional stability, planning, and organization. Cognitive flexibility is highly related with a number of these abilities, including inhibition, planning and working memory. [6] Thus, when an individual is better able to suppress aspects of a stimulus to focus on more important aspects (i.e. inhibit color of object to focus on kind of object), they are also more cognitively flexible. In this sense, they are better at planning, organizing, and at employing particular memory strategies.

Researchers have argued that cognitive flexibility is also a component of multiple classification, as originally described by psychologist Jean Piaget. In multiple classification tasks, participants (primarily children, who have already developed or are in the process of developing this skill) must classify objects in several different ways at once - thereby thinking flexibly about them. [12] Similarly, in order to be cognitively flexible they must overcome centration, which is the tendency for young children to solely focus on one aspect of an object or situation. [13] For example, when children are young they may be solely able to focus on one aspect of an object (i.e. color of object), and be unable to focus on both aspects (i.e. both color and kind of object). Thus, research suggests if an individual is centrated in their thinking, then they will be more cognitively inflexible.

Research has suggested that cognitive flexibility is related to other cognitive abilities, such as fluid intelligence, reading fluency, and reading comprehension. [12] [14] Fluid intelligence, described as the ability to solve problems in new situations, enables fluid reasoning ability. When one is able to reason fluidly, they are in turn more likely to be cognitively flexible. Furthermore, those who are able to be cognitively flexible have been shown to have the ability to switch between and/or simultaneously think about sounds and meanings, which increases their reading fluency and comprehension. Cognitive flexibility has also been shown to be related to one's ability to cope in particular situations. For example, when individuals are better able to shift their thinking from situation to situation they will focus less on stressors within these situations. [15]

In general, researchers in the field focus on development of cognitive flexibility between the ages of three and five. [16] However, cognitive flexibility has been shown to be a broad concept that can be studied with all different ages and situations. [3] Thus, with tasks ranging from simple to more complex, research suggests that there is a developmental continuum that spans from infancy to adulthood.

A variety of assessments are appropriate for distinguishing between different levels of cognitive flexibility at different ages. Below are the common tests used to assess cognitive flexibility in the order of the developmentally appropriate age.

A-not-B task Edit

In the A-not-B task, children are shown an object hidden at Location A within their reach, and are then prompted to search for the object at Location A, where they find it. This activity is repeated several times, with the hidden object at Location A. Then, in the critical trial and while the child is watching, the object is hidden in Location B, a second location within easy reach of child. Researchers have agreed that the A-not-B task is a simple task that effectively measures cognitive flexibility during infancy. [16] [17]

Dimensional Change Card Sorting Task Edit

In the Dimensional Change Card Sorting Task (DCCS), children are initially asked to sort cards by a single dimension (such as color), and are subsequently required to alter their strategy to sort cards based on a second dimension (such as shape). [18] Typically, three-year-old children are able to sort cards based on a single dimension, but are unable to switch to sort the cards based on a second dimension. However, five-year-old children are able to sort cards based on one dimension and can then switch to sorting cards on a second dimension. [17] [19]

Multiple Classification Card Sorting Task Edit

In the Multiple Classification Card Sorting Task, children are shown cards and asked to sort them based on two different dimensions (e.g. by color, such as yellow and blue, and object type, such as animals and food) simultaneously into four piles within a matrix (e.g. yellow animals, yellow foods, blue animals and blue foods). This task appears to be more difficult as research has shown that seven-year-old children were incapable of sorting cards based on the two dimensions simultaneously. These children focused on the two dimensions separately, whereas at the age of eleven, children were capable of sorting cards based on these two dimensions simultaneously. This demonstrates an increase in cognitive flexibility between the ages of seven and eleven. [9] [12]

Wisconsin Card Sorting Test Edit

The Wisconsin Card Sorting Test (WCST) is used to determine an individual's competence in abstract reasoning, and the ability to change problem-solving strategies when needed. [20]

In this test, a number of cards are presented to the participants. The figures on the cards differ with respect to color, quantity, and shape. The participants are then told to match the cards, but not how to match however, they are told whether a particular match is right or wrong. The ability to switch matching rules is measured. Typically, children between ages nine and eleven demonstrate the cognitive flexibility needed for this test. [3] [17]

Stroop Test Edit

The Stroop Test is also known as the Color-word Naming Test. In this measure, there are three types of cards in the deck. The "color card" displays patches of different colors, which participants are asked to identify as quickly as possible. The "word card," displays the names of colors printed in black and white ink, which participants are again asked name as quickly as possible. The final card type is the "color-word card", which displays the names of the colors printed in an ink of a conflicting color (e.g. the word RED would be printed in yellow), and requires participants to name the ink colors while ignoring the conflicting color names. The basic score on each card is the total time (in seconds) that the participant takes to respond verbally. [21] Typically, naming the color of the word takes longer and results in more errors when the color of the ink does not match the name of the color. In this situation, adults tend to take longer to respond than children because adults are more sensitive to the actual color of the word and thus are more likely to be influenced by it when naming the conflicting color word printed.

Understanding of the mechanisms underlying cognitive flexibility is a subject of current research. It remains an elusive property of distributed brain function that instantiates itself in many ways. Human studies using functional magnetic resonance imaging (fMRI) and animal studies using optogenetics have shown that cognitive flexibility relies on a variety of distinct regions of the brain that work in concert, including the prefrontal cortex (PFC), anterior cingulate cortex (ACC), posterior parietal cortex (PPC), basal ganglia, and thalamus. [5] [22] [23]

The regions active during engagement of cognitive flexibility depend on the task and various factors involved in flexibility that are used to assess the behavior, as flexible thinking requires aspects of inhibition, attention, working memory, response selection, and goal maintenance. [6] Several studies using task switching paradigms have demonstrated the complexities of the network involved in cognitive flexibility. Activation of the dorsolateral PFC has been shown during resolution of interference of irrelevant task sets. [24] Another study further extended these results by demonstrating that the level of abstractness of the switch type influenced recruitment of differing regions in the PFC depending on whether the participant was asked to make a cognitive set switch, a response switch, or a stimulus or perceptual switch. A set switch would require switching between task rules, as with the WCST, and is considered to be the most abstract. A response switch would require different response mapping, such as circle right button and square left button and vice versa. Lastly, a stimulus or perceptual set switch would require a simple switch between a circle and a square. Activation is mediated by the level of abstractness of the set switch in an anterior to posterior fashion within the PFC, with the most anterior activations elicited by set switches and the most posterior activations resulting from stimulus or perceptual switches. [25] The basal ganglia is active during response selection and the PPC, along with the inferior frontal junction are active during representation and updating of task sets called domain general switching. [26]

Development Edit

Children can be strikingly inflexible when assessed using traditional tests of cognitive flexibility, but this does not come as a surprise considering the many cognitive processes involved in the mental flexibility, and the various developmental trajectories of such abilities. With age, children generally show increases in cognitive flexibility which is likely a product of the protracted development of the frontoparietal network evident in adults, with maturing synaptic connections, increased myelination and regional gray matter volume occurring from birth to mid-twenties. [27]

Deficits Edit

Diminished cognitive flexibility has been noted in a variety of neuropsychiatric disorders such as anorexia nervosa, obsessive–compulsive disorder, schizophrenia, autism, and in a subset of people with ADHD. [28] [29] Each of these disorders exhibit varying aspects of cognitive inflexibility. For example, those with obsessive–compulsive disorder experience difficulty shifting their attentional focus as well as inhibiting motor responses. [30] Children with autism show a slightly different profile with deficits in adjusting to changing task contingencies, while often maintaining the ability to respond in the face of competing responses. [31] Potential treatments may lie in neurochemical modulation. Juveniles with anorexia nervosa have marked decreases in set-shifting abilities, possibly associated with incomplete maturation of prefrontal cortices associated with malnutrition. [32] One can also consider people with addictions to be limited in cognitive flexibility, in that they are unable to flexibly respond to stimuli previously associated with the drug. [33]

Envejecimiento Editar

The elderly often experience deficits in cognitive flexibility. The aging brain undergoes physical and functional changes including a decline in processing speed, central sensory functioning, white matter integrity, and brain volume. Regions associated with cognitive flexibility such as the PFC and PC atrophy, or shrink, with age, but also show greater task-related activation in older individuals when compared to younger individuals. [34] This increase in blood flow is potentially related to the evidence that atrophy heightens blood flow and metabolism, which is measured as the BOLD response, or blood-oxygen-level dependence, with fMRI. Studies suggest that aerobic exercise and training can have plasticity inducing effects that could potentially serve as an intervention in old age that combat the decline in executive function. [35]

Educational applications Edit

Cognitive flexibility and other executive function skills are crucial to success both in classroom settings and life. A study examining the impact of cognitive intervention for at-risk children in preschool classrooms found that children who received such intervention for one to two years significantly outperformed their peers. Compared to same-age children who were randomly assigned to the control condition (a literacy unit developed by the school district), preschoolers who received intervention achieved accuracy scores of 85% on tests of inhibitory control (self-discipline), cognitive flexibility, and working memory. [36] Their peers in the control (no intervention) condition, on the other hand, demonstrated only 65% accuracy. Educators involved in this study ultimately opted to implement the cognitive skills training techniques instead of the district-developed curriculum.

Further indicative of the role cognitive flexibility plays in education is the argument that how students are taught greatly impacts the nature and formation of their cognitive structures, which in turn affect students' ability to store and readily access information. [4] A crucial aim of education is to help students learn as well as appropriately apply and adapt what they have learned to novel situations. This is reflected in the integration of cognitive flexibility into educational policy regarding academic guidelines and expectations. For example, as outlined in the Common Core State Standards Initiative, a standards-based education reform developed to increase high school graduation rates, educators are expected to present within the classroom "high level cognitive demands by asking students to demonstrate deep conceptual understanding through the application of content knowledge and skills to new situations." [37] This guideline is the essence of cognitive flexibility, and a teaching style focused on promoting it has been seen to foster understanding especially in disciplines where information is complex and nonlinear. [38] A counterexample is evident in cases where such material is presented in an oversimplified manner and learners fail to transfer their knowledge to a new domain.

Impact on teaching and curriculum design Edit

An alternative educational approach informed by cognitive flexibility is hypertext, which is frequently computer-supported instruction. Computers allow for complex data to be presented in a multidimensional and coherent format, allowing users to access that data as needed. The most widely used example of hypertext is the Internet, which dynamically presents information in terms of interconnection (e.g. hyperlinks). Hypertext documents, therefore, include nodes – bits of information – and links, the pathways between these nodes. Applications for teacher education have involved teacher-training sessions based on video instruction, whereby novice teachers viewed footage of master teachers conducting a literacy workshop. In this example, the novice teachers received a laserdisc of the course content, a hypertext document that allowed the learners to access content in a self-directed manner. These cognitive flexibility hypertexts (CFH) provide a "three-dimensional" and "open-ended" representation of material for learners, enabling them to incorporate new information and form connections with preexisting knowledge. [39] While further research is needed to determine the efficacy of CFH as an instructional tool, classrooms where cognitive flexibility theory is applied in this manner are hypothesized to result in students more capable of transferring knowledge across domains.

Researchers in the field advocate a teaching style that incorporates group problem-solving activities and demands higher-level thought. [40] According to this process, a teacher initially poses a single question in a number of ways. Next, students discuss the problem with the teacher and amongst themselves, asking questions. In forming these questions, students are actively brainstorming and recalling prior knowledge. At this point, the teacher provides specific conditions of the issue discussed, and students must adapt their prior knowledge, along with that of their peers, to generate a solution.

Learning applications beyond the classroom Edit

A vastly different application can be seen in the study of cognitive flexibility and video games. Examining the trait under the guise of "mental flexibility", Dutch researchers observed that players of first-person shooter games (e.g. Call of Duty, Battlefield) exhibited greater "mental flexibility" on a series of measures than did non-gamers. [41] The researchers posit that, while video game play may be controversial due to frequently graphic content, harnessing the effect of such games could lead to similar gains in various populations (e.g. the elderly, who face cognitive decline) and is therefore socially relevant.

Several online programs marketed to those seeking to increase cognitive ability have been created to enhance "brain fitness", including cognitive flexibility. [42] [43] [44]


Cognitive control functions of anterior cingulate cortex in macaque monkeys performing a Wisconsin Card Sorting Test analog

Monkeys were trained to select one of three targets by matching in color or matching in shape to a sample. Because the matching rule frequently changed and there were no cues for the currently relevant rule, monkeys had to maintain the relevant rule in working memory to select the correct target. We found that monkeys' error commission was not limited to the period after the rule change and occasionally occurred even after several consecutive correct trials, indicating that the task was cognitively demanding. In trials immediately after such error trials, monkeys' speed of selecting targets was slower. Additionally, in trials following consecutive correct trials, the monkeys' target selections for erroneous responses were slower than those for correct responses. We further found evidence for the involvement of the cortex in the anterior cingulate sulcus (ACCs) in these error-related behavioral modulations. First, ACCs cell activity differed between after-error and after-correct trials. In another group of ACCs cells, the activity differed depending on whether the monkeys were making a correct or erroneous decision in target selection. Second, bilateral ACCs lesions significantly abolished the response slowing both in after-error trials and in error trials. The error likelihood in after-error trials could be inferred by the error feedback in the previous trial, whereas the likelihood of erroneous responses after consecutive correct trials could be monitored only internally. These results suggest that ACCs represent both context-dependent and internally detected error likelihoods and promote modes of response selections in situations that involve these two types of error likelihood.

Palabras clave: cognitive control error lesion prefrontal cortex response selection response time.

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Cifras

Task, lesion extent, and recording…

Task, lesion extent, and recording regions. A , Events in a trial of…

%C in trials following an error trial. A , %C, averaged over nine…

Dependence of RT on the error likelihood component determined by the response type…

Distributions of RT in erroneous…

Distributions of RT in erroneous and correct responses. A , RTs in ccE…

Distributions of RT in high-conflict…

Distributions of RT in high-conflict and low-conflict trials. RT was compared between correct…

Effects on RT of lesions in various cortical regions. Bilateral lesions were made…

%C and its correlation with…

%C and its correlation with RT in trials following an error trial in…

Peak positions of cell activities…

Peak positions of cell activities along the course of trial. For each cell,…

Differential cell responses to the…

Differential cell responses to the reward and error signal. Averaged activities in three…

Larger or smaller activities in…

Larger or smaller activities in trials following an error trial during the task…

Larger or smaller activities during…

Larger or smaller activities during selection of erroneous responses. A , Averaged activities…


Ver el vídeo: Test De Clasificación De Cartas De Wisconsin (Junio 2022).