Dinámicas neurales de los procesos proactivos y reactivos en el cambio de tarea

Resumen

Un supuesto común ha sido que el control ejecutivo frontal se requiere principalmente para la detección del objetivo (Posner y Petersen, 1990). Alternativamente, el control cognitivo también se ha relacionado con la actualización anticipada de la información del conjunto de tareas, un punto de vista que destaca los procesos de control proactivo. Las redes corticales frontoportietales contribuyen tanto al control proactivo como a la detección de estímulos reactivos, aunque su dinámica de activación aún está en gran parte inexplorada. Para examinar esto, analizamos las activaciones de magnetoencefalografía (MEG) obtenidas para las señales anticipatorias y para los estímulos objetivo en un análogo de identificación de tareas de la prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin. Nuestros resultados revelaron activaciones MEG rápidas, transitorias y en gran parte específicas a los cambios en regiones frontoparietales y cingulo-operculares en la anticipación de las tarjetas de destino, que incluyen (1) señales MEG precoces (100¿200 ms) en regiones visuales, temporoparietales y cortezas prefrontales del hemisferio derecho (surco de calcarina, precuneus, giro frontal inferior, ínsula anterior y giro supramarginal); y (2) señales MEG posteriores en la ínsula anterior derecha y posterior (200¿300 ms) y la unión temporo-parietal izquierda (300¿500 ms). En todos los casos, se observó una mayor intensidad de la señal MEG en las señales de cambio en relación con las condiciones de repetición. Además, los costes de reinicio de comportamiento y las puntuaciones de la prueba de memoria de trabajo (dígitos hacia adelante) correlacionaron con las activaciones MEG aticipatorias en los nodos claves de la red frontoparietal. Este estudio se completó con un trabajo de análisis de conectividad en MEG para aportar precisión anatómica a los resultados de la dinámica temporal (Cooper et al., 2015). Los procesos de control proactivos relacionados con la preparación para el cambio se asociaron con la coordinación en sincronía de los lóbulos parietales inferiores entre hemisferios, con una conexión antero-posterior formada por el precúneo y la corteza cingulada anterior (derechas), y el lóbulo parietal superior izquierdo con la ínsula posterior derecha. Además, las regiones sensoriales auditivas se establecieron como moduladoras fundamentales del control específico para el cambio de regla, en concreto Heschl con el giro supramarginal y Heschl con el giro temporal medial, todas en hemisferio derecho. Las conexiones más rostrales en el período de la señal estuvieron relacionadas con el mantenimiento de la tarea y son conexiones cruzadas entre hemisferios: ínsula posterior derecha con giro frontal medial izquierdo y helsch derecha con ínsula anterior izquierda. Para el periodo de la tarjeta apareció como significativa la conexión entre ínsula anterior izquierda y giro recto derecho (red cíngulo opercular) en el mantenimiento de la regla y precúneo derecho e ínsula posterior derecha. Los procesos de control reactivo relacionados con la actualización de la regla y el control de la interferencia se asociaron con una red anteroposterior, concretamente formada por precúneo derecho e ínsula posterior derecha. En general, los resultados de este trabajo respaldan un papel importante del control cognitivo proactivo en la alternancia de reglas, con activaciones de MEG específicas de cambio rápidas y transitorias que se encuentran en los nodos clave de las redes frontoparietal ventral y cingulo-opercular. Posner, M. I., & Petersen, S. E. (1990). The attention system of the human brain. Annual Review of Neuroscience, 13, 25¿42. Cooper, P. S., Wong, A. S. W., Fulham, W. R., Thienel, R., Mansfield, E., Michie, P. T., & Karayanidis, F. (2015). Theta frontoparietal connectivity associated with proactive and reactive cognitive control processes. NeuroImage, 108, 354¿363.