Memoria de trabajo
En esta sección, explico la memoria de trabajo:
El flujo de información comienza con el input sensorial, que es percibido y almacenado temporalmente en la memoria sensorial (también llamada inmediata). De ahí, la información relevante se transfiere a la memoria a corto plazo, donde se retiene brevemente. Desde la memoria a corto plazo, la información puede ser manipulada activamente por la memoria de trabajo, que manipula activamente información. Finalmente, la información procesada puede consolidarse y transferirse a la memoria a largo plazo, donde se almacena de manera más duradera.
Conceptualización
La memoria de trabajo es un sistema de capacidad limitada y de procesamiento activo que se encarga de mantener, procesar y actualizar la información de manera flexible durante un tiempo breve. Es fundamental para la realización de tareas cognitivas complejas y se utiliza de forma constante en nuestras actividades diarias.
La memoria de trabajo tiene las siguientes características:
- Capacidad limitada: La memoria de trabajo puede manejar aproximadamente entre 4 y 5 unidades de información a la vez, durante 10-15 segundos. Esta capacidad limitada obliga al sistema a ser selectivo y eficiente en la gestión de la información.
- Procesamiento activo: A diferencia de la memoria a corto plazo, que se centra principalmente en el almacenamiento temporal, la memoria de trabajo también es responsable del procesamiento simultáneo de la información. Esto incluye la manipulación de datos para tareas como el razonamiento, la comprensión y la toma de decisiones.
- Recursos limitados: La memoria de trabajo utiliza recursos cognitivos limitados. Para funcionar eficazmente, requiere la atención del individuo para controlar y eliminar posibles interferencias, permitiendo así un procesamiento controlado de la información.
Relación con otros conceptos cognitivos
Atención
La memoria de trabajo está estrechamente relacionada con la atención, ya que requiere la focalización de los recursos atencionales para mantener y manipular la información relevante.
Inteligencia fluida
Dado que la memoria de trabajo interviene en la realización de tareas cognitivas complejas, está asociada con la inteligencia fluida. Existen correlaciones significativas entre la capacidad de la memoria de trabajo y la inteligencia fluida.
Funciones
- Almacenamiento temporal y procesamiento: La memoria de trabajo actúa como un sistema que no solo almacena información temporalmente, sino que también la procesa activamente. Esto es esencial para tareas como el cálculo mental, la lectura y la planificación.
- Interacción con la memoria a largo plazo: La memoria de trabajo extrae información de la memoria a largo plazo para utilizarla en el procesamiento de tareas actuales. Esta interacción es bidireccional, ya que la información también puede ser transferida desde la memoria de trabajo a la memoria a largo plazo para su almacenamiento permanente.
Almacenamiento temporal y procesamiento
La memoria de trabajo actúa como un sistema que no solo almacena información temporalmente, sino que también la procesa activamente. Esto es esencial para tareas como el cálculo mental, la lectura y la planificación.
Interacción con la memoria a largo plazo
La memoria de trabajo extrae información de la memoria a largo plazo para utilizarla en el procesamiento de tareas actuales. Esta interacción es bidireccional, ya que la información también puede ser transferida desde la memoria de trabajo a la memoria a largo plazo para su almacenamiento permanente.
Manipulación de la información
Una de las funciones distintivas de la memoria de trabajo es la manipulación activa de la información. Esto incluye procesos como el razonamiento, la resolución de problemas y la toma de decisiones. Por ejemplo, al resolver una ecuación matemática mentalmente, la memoria de trabajo permite mantener los números en mente mientras se realizan las operaciones necesarias.
Antecedentes históricos de la memoria de trabajo
- Hermann Ebbinghaus: A finales del siglo XIX, Ebbinghaus demostró que solo se pueden recordar aproximadamente siete sílabas sin sentido tras una sola lectura, destacando la capacidad limitada de la memoria inmediata.
- William James: A principios del siglo XX, William James introdujo el concepto de memoria primaria para referirse a la información de la que el sujeto es consciente en cada momento, constituyendo el presente psicológico del individuo.
- George Miller: En 1956, Miller propuso el concepto de "la cifra mágica" 7 ± 2, cuantificando la capacidad de la memoria inmediata y demostrando que la recodificación (agrupamiento de ítems) puede incrementar esta capacidad.
- Atkinson y Shiffrin: En la década de 1960, Atkinson y Shiffrin desarrollaron el modelo estructural/modal de la memoria, sugiriendo que la MCP no solo actúa como un almacén temporal, sino que también participa en procesos cognitivos de codificación y repaso.
- Craik y Lockhart: En la década de 1970, propusieron la teoría de los niveles de procesamiento, argumentando que la memoria a corto plazo es un conjunto de actividades más que un simple almacén.
- Baddeley y Hitch: En 1974, Alan Baddeley y Graham Hitch introdujeron el modelo de memoria de trabajo, que incluía múltiples componentes:
- Bucle fonológico: Para el almacenamiento y la manipulación de información verbal y acústica.
- Agenda visuoespacial: Para la información visual y espacial.
- Ejecutivo central: Para coordinar los subsistemas y gestionar los recursos cognitivos.
- Buffer episódico: Integración de información de diferentes fuentes en una representación coherente.
Investigación y evidencia
La memoria de trabajo se estudia ampliamente en la psicología cognitiva mediante tareas que requieren la manipulación y el almacenamiento temporal de información, como las pruebas de dígitos hacia atrás, el span de lectura y tareas de doble tarea. Estos estudios han demostrado la importancia de la memoria de trabajo en la cognición y su relación con el rendimiento en tareas complejas y la inteligencia.
En resumen, la memoria de trabajo es un sistema dinámico y activo que es esencial para el procesamiento de información en el presente, permitiendo la realización de tareas cognitivas complejas y la integración de nueva información con conocimientos previos. Sin la memoria de trabajo, nuestra capacidad para razonar, planificar y comprender sería severamente limitada.
Modelo Multicomponente (Baddeley y Hitch)
El Modelo Multicomponente de Baddeley y Hitch (1974) es una teoría ampliamente aceptada que describe la estructura y funcionamiento de la memoria de trabajo.
Este modelo propone que la memoria de trabajo no es un único sistema unificado, sino que está compuesta por múltiples subsistemas especializados que trabajan de manera coordinada para procesar y manipular la información.
Baddeley y Hitch partieron del supuesto de que el almacén a corto plazo funciona como una memoria de trabajo temporal que, al mismo tiempo, nos ayuda a llevar a cabo una serie de tareas cognitivas. La idea básica de Baddeley y Hitch es que la MCP es un sistema de recursos limitados y que estos últimos se distribuyen continuamente entre dos tipos de funciones: almacenamiento y procesamiento (manipulación de la información).
Para investigar el rendimiento de los sujetos al ejecutar tareas que se supone que dependen de la MCP, y que requieren un cierto procesamiento de información mientras retienen series de dígitos, Baddeley y Hitch diseñaron un procedimiento experimental que consistía en tres tareas:
- Tarea de repetición: Se presentaba a los sujetos una serie de dígitos (al azar, entre 0 y 8) para que los recordaran. A continuación, se les pedía que, justo después de la presentación, los empezaran a repetir en voz alta.
- Tarea de razonamiento: Simultáneamente, se les proponía a los sujetos una tarea de razonamiento que consistía en juzgar la verdad o falsedad de la relación entre una frase y un ejemplo que se les presentaba (p. ej.: "A sigue a B" ejemplo: AB). Los sujetos debían responder lo más rápido posible a la tarea de razonamiento.
- Tarea de recuerdo de lista de dígitos: Inmediatamente después de la respuesta anterior, los sujetos recordaban en voz alta y por última vez la lista de dígitos del principio (para asegurarse de que todavía la conservan en su MCP).
La conclusión de la investigación fue que estos resultados son inconsistentes con un concepto unitario de MCP, dado que, por un lado, las dos tareas deberían interferirse desde el principio y no a partir de los dígitos; y por el otro, con una carga de ocho dígitos bastaba para ocupar toda la capacidad del MCP e impedir la tarea de razonamiento.
Estos resultados, así como los de otros estudios, llevaron a Baddeley y Hitch a considerar que la MCP no podía continuar considerándose un sistema único, sino que debía empezar a pensarse en un conjunto de sistemas especializados al que denominaron memoria de trabajo, de recursos limitados.
Componentes del modelo
Ejecutivo central (EC)
Es el componente principal y más importante del modelo, responsable de supervisar y coordinar los subsistemas. Controla la atención, asigna recursos cognitivos y gestiona las tareas cognitivas complejas.
Tiene capacidad limitada y no almacena información por sí mismo. El ejecutivo central se encarga de la supervisión de la información con la que trabaja esta memoria de trabajo cuando supone un esfuerzo cognitivo.
Entre sus funciones se encuentran:
- Dirigir la atención hacia la realización de la tarea en curso, facilitando o inhibiendo el procesamiento de la información en función de la relevancia para la tarea.
- Dividir la atención y coordinar la realización de dos o más tareas simultáneas.
- Cambiar el foco atencional de modo flexible entre una tarea y otra.
- Activar y recuperar información de la memoria a largo plazo.
- Encargarse del procesamiento controlado y guiado.
- Poner en marcha rutinas de procesamiento automático y pararlas cuando es necesario.
El ejecutivo central está relacionado con el córtex prefrontal, mucho más desarrollado en humanos que en otras especies, lo cual nos permite un recuerdo activo que implica una búsqueda activa de información.
La disfunción ejecutiva se produce en personas con lesiones en el córtex prefrontal: cuando ponen en marcha una tarea tienen dificultades para pararla o para empezar otra nueva.
Bucle fonológico (BF)
El bucle fonológico es relevante en el aprendizaje de la lectura, en la comprensión del lenguaje, en el aprendizaje fonológico y en la adquisición de vocabulario. Está encargado de procesar y almacenar información verbal y auditiva. Un sujeto con una lesión en el bucle fonológico se equivocará mucho en las frases largas, tendrá que repetir la información y tendrá que releer lo previamente leído.
Subcomponentes
El bucle fonológico se subdivide en dos componentes:
Almacén fonológico (AF)
Mantiene la información auditiva de forma temporal (aproximadamente 1-2 segundos). Retiene información basada en un código fonológico.
Proceso de repaso articulatorio
Permite la subvocalización o repetición silenciosa de la información para mantenerla activa en el almacén fonológico. Esto alarga la duración de la información en nuestro sistema cognitivo y transforma el código visual (lectura) en el código fonológico. Por ejemplo, recordar un número de teléfono repitiéndolo mentalmente.
Pregunta
Según el Modelo Multicomponente de Baddeley y Hitch el componente encargado de mantener la información visual es:
Efectos observados respecto al bucle fonológico
a. Efecto de semejanza fonológica: Es más difícil repasar palabras que se parecen desde el punto de vista fonológico que desde otros puntos de vista, pues se repasa en el bucle. b. Efecto de habla no atendida: Cuando mantenemos una información verbal, un sonido de fondo puede afectar al mantenimiento, dependiendo de su naturaleza. Si es un sonido de habla, afecta porque interfiere en el bucle. c. Efecto de longitud de palabra: Es más difícil mantener un número de ítems verbales cuanto más largos sean estos ítems.
Ubicación neuroanatómica
Antiguamente, se pensaba que el lenguaje implicaba a todos los órganos que participaban en la formación del lenguaje. Actualmente, los estudios con pacientes anárticos (que no pueden articular el lenguaje por lesión en los nervios de producción o articulación del lenguaje) y disártricos (que tienen dificultad para articular) han mostrado que el rendimiento en pruebas de retención de información verbal es normal.
Esto indica que en el bucle fonológico solo intervienen estructuras encefálicas. En particular, las áreas premotoras, motoras, área de Broca y giro supramarginal.
Agenda visuoespacial (AV)
Está encargada de procesar y almacenar información visual y espacial.
La agenda visuoespacial es relevante en actividades de la vida cotidiana en las que la manipulación mental de las imágenes tiene un papel central. Por ejemplo, en tareas que requieren la manipulación de piezas en operaciones de ensamblaje (como montar un mueble de IKEA, o resolver un templo del Breath of the Wild), estrategias mnemotécnicas basadas en imágenes, etc.
Subcomponentes
La agenda visuoespacial se subdivide en dos componentes:
Almacén visual
Mantiene las características visuales de los objetos, como la apariencia de un objeto o de una escena: color, forma, contraste, tamaño y la localización relativa de unos objetos respecto a otros.
Proceso de repaso espacial
Permite la manipulación y organización de la información espacial, como la trayectoria o secuencia de unos movimientos de una localización a otra de objetos que nos rodean dentro de una escena, y el proceso de cambio de localizaciones percibidas de un objeto que ocurren cuando el observador se mueve físicamente o en una imagen mental de una posición a otra.
Función integrada y explorabilidad
El componente encargado de mantener brevemente información visual y espacial para procesarla activamente. Este componente tiene un carácter integrado y explorable: toda la información aparece a la vez y lo que formamos conjuntamente es el conjunto de la imagen. Las imágenes las podemos explorar mentalmente, como por ejemplo, el mapa de Europa.
Qué es visual y qué es espacial
- Visual: Apariencia de un objeto o de una escena. Color, forma, contraste, tamaño y localización relativa de unos objetos respecto a otros.
- Espacial: Trayectoria o secuencia de unos movimientos de una localización a otra de objetos que nos rodean dentro de una escena y proceso de cambio de localizaciones percibidas de un objeto que ocurren cuando el observador se mueve físicamente o en imagen mental de una posición a otra.
Buffer episódico (BE)
El buffer episódigo fue introducido al modelo en 2000, tras determinar que la teoría tenía limitaciones en ausencia de un subcomponente que llevase a cabo esta función
El buffer episódico es una unidad de almacenamiento temporal que permite explicar cómo se relaciona la memoria de trabajo y la memoria a largo plazo. Esta unidad puede estar conectada con los distintos subsistemas de la memoria de trabajo y también con la información de la MLP y la percepción.
Funciones del buffer episódico
- Almacenamiento temporal: Es un sistema de almacenamiento temporal que mantendría alrededor de cuatro agrupaciones de información en un código multidimensional. Esta capacidad para almacenar información con diferentes códigos le permite actuar como vínculo de unión entre los subsistemas fonológico y visuoespacial y la memoria a largo plazo.
- Integración de información: Se considera episódico porque forma escenas y episodios integrando la información procedente de los subsistemas de la propia memoria operativa, de la MLP y de la percepción.
- Acceso controlado: Está controlado atencionalmente por el ejecutivo central y es accesible a través de la experiencia consciente. La información puede acceder al buffer episódico directamente desde el bucle fonológico, desde la agenda visuoespacial y desde la MLP.
- Relación con la emoción: Parece desempeñar también un papel clave en el modo como la emoción influye en la memoria a corto plazo.
Conexiones y relaciones
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Conexión con el ejecutivo central: El buffer episódico está controlado atencionalmente por el ejecutivo central, que gestiona su funcionamiento y el flujo de información entre los distintos subsistemas.
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Conexión con la memoria a largo plazo (MLP): El buffer episódico actúa como un intermediario entre la memoria operativa y la MLP episódica, facilitando la transferencia de información y su integración en episodios coherentes.
Esta unidad de almacenamiento temporal es fundamental para entender cómo la memoria de trabajo y la memoria a largo plazo están interconectadas y cómo se integran las diferentes formas de información para formar recuerdos complejos y detallados.
Relación entre regiones cerebrales y la memoria de trabajo
El modelo multicomponente de la memoria de trabajo propuesto por Baddeley y Hitch se apoya en diferentes regiones cerebrales para llevar a cabo sus funciones. Cada componente del modelo está asociado con áreas específicas del cerebro, según la evidencia científica obtenida a través de estudios empíricos, como los estudios de neuroimagen y las investigaciones en pacientes con lesiones cerebrales.
Ejecutivo central (EC)
El ejecutivo central está involucrado en funciones de control y supervisión de la memoria de trabajo, tales como dirigir la atención, dividirla entre múltiples tareas, cambiar el foco atencional, y activar información de la memoria a largo plazo. Este componente se asocia principalmente con el córtex prefrontal, una región del cerebro que es fundamental para funciones ejecutivas. El córtex prefrontal se encuentra en la parte frontal del cerebro y es responsable de la planificación, toma de decisiones y control de impulsos.
Bucle fonológico (BF)
El bucle fonológico está encargado de procesar y almacenar información verbal y auditiva. Se divide en dos subcomponentes: el almacén fonológico y el proceso de repaso articulatorio. Las regiones cerebrales asociadas con el bucle fonológico incluyen:
- Parte temporal-parietal del hemisferio izquierdo: Las áreas como el giro supramarginal y la parte posterior de la circunvolución temporal superior están implicadas en el almacenamiento fonológico.
- Área de Broca: Situada en la parte frontal inferior izquierda del cerebro, esta área está involucrada en el proceso de repaso articulatorio y la producción del habla.
Agenda visuoespacial (AV)
La agenda visuoespacial se encarga de procesar y almacenar información visual y espacial. Está asociada con las siguientes regiones cerebrales:
- Corteza parietal superior: Implicada en la manipulación y procesamiento de información espacial.
- Corteza occipital y áreas adyacentes: Responsables del procesamiento de información visual y la percepción de los estímulos visuales.
Buffer episódico (BE)
El buffer episódico integra información de diferentes fuentes en una representación coherente y es crucial para la formación de episodios y escenas. Está controlado por el ejecutivo central y se asocia con las siguientes regiones:
- Córtex prefrontal: Implicado en el control atencional y la integración de la información.
- Hipocampo y áreas parahipocampales: Participan en la formación y consolidación de episodios y recuerdos a largo plazo.
Evidencia empírica
El mapeo de las funciones de la memoria de trabajo en el cerebro ha recibido apoyo empírico mediante estudios correlacionales y de neuroimagen, así como investigaciones en pacientes con lesiones cerebrales:
- Bucle fonológico: la memoria de trabajo verbal se ve alterada en pacientes con lesiones en la parte temporal-parietal del hemisferio izquierdo, lo que afecta su capacidad para almacenar y procesar información verbal.
- Sistema visoespacial: la memoria visoespacial se deteriora en pacientes con lesiones en el hemisferio derecho, afectando su capacidad para procesar y manipular información espacial.
- Ejecutivo central y buffer episódico: ven disminuidas sus funciones de control e integración de la memoria de trabajo cuando está dañado el lóbulo frontal, especialmente el córtex prefrontal.
Conclusión
La memoria de trabajo, según el modelo multicomponente de Baddeley y Hitch, está distribuida en varias regiones del cerebro, cada una de las cuales desempeña funciones específicas relacionadas con el almacenamiento y procesamiento de diferentes tipos de información. La evidencia científica respalda la idea de que el funcionamiento efectivo de la memoria de trabajo depende de la integridad y la interacción de estas regiones cerebrales, subrayando la complejidad y la naturaleza interconectada del sistema de memoria de trabajo.