Influencia genética y ambiental

La inteligencia es un rasgo de comportamiento complejo y, como tal, es altamente poligénico, en el sentido de que muchos genes contribuyen a la variación individual. La expresión génica en el cerebro cambia en función de la experiencia ambiental durante el tiempo de desarrollo, por lo que la inteligencia puede concebirse como una propiedad emergente que se origina en múltiples interacciones entre las restricciones impuestas por los genes, el cerebro, el comportamiento, la cognición y el entorno.

Los genes asociados con el logro educativo y la inteligencia se expresan preferentemente juntos en el tejido nervioso (^{Gómez-León, 2019b}). El noventa y cinco por ciento de estas variantes genéticas se encuentran en regiones que podrían tener una función reguladora de la expresión genética y la comunicación sináptica a lo largo del desarrollo (^{Goriounova y Mansvelder, 2019}). Por lo que muchos de estos genes podrían desempeñar un papel en el desarrollo neurológico contribuyendo a la función sináptica y a la plasticidad a través de un proceso altamente dinámico que dependería de la interacción del sujeto con su entorno y que se reforzaría con la experiencia (^{Deoni et al., 2016}).

La mayoría de los fenotipos conductuales no emergen en un punto particular en el tiempo, sino gradualmente, a través de los efectos acumulativos de los factores que los influyen a lo largo de la vida del individuo. La heredabilidad de la función cognitiva general aumenta linealmente desde el 40% en la infancia al 80% en la edad adulta, esta correlación genotipo-ambiente sugiere una modulación genética de las influencias ambientales en la cognición, es decir, a medida que los niños crecen, cada vez seleccionan más, modifican e incluso crean sus propias experiencias, en parte, en función de sus tendencias genéticas. (^{Goriounova y Mansvelder, 2019}).

Tienen una mayor plasticidad neuronal

La estructura y función neuronal cambian dramáticamente durante el período postnatal temprano, adquirir una nueva habilidad supone cambios estructurales y funcionales, temporales y selectivos, en las neuronas de las áreas del cerebro implicadas en el procesamiento de dicha habilidad. Estudios recientes han mostrado que estos cambios son más pronunciados en las personas con AC (^{Nusbaum et al., 2017}), quienes poseen unas neuronas con dendritas grandes y complejas capaces de transferir la información más eficientemente favoreciendo la plasticidad neuronal y el aprendizaje (^{Goriounova y Mansvelder, 2019}; ^{Gómez-León, 2019a}). Las modificaciones en la morfología dendrítica y las sinapsis producen variaciones en el volumen de la materia gris cortical. Los mayores cambios observados durante el primer año de vida se registran en el cerebelo, seguido de otras regiones cerebrales subcorticales como los ganglios basales y por último en regiones dentro de la corteza cerebral donde los niños con AC siguen un patrón de cambio diferente al de sus iguales sin AC mostrando una corteza particularmente plástica con un desarrollo precoz y prolongado (^{Fiske y Holmboe, 2019}; ^{Schnack et al., 2015}).

Los circuitos neuronales que mantienen las funciones atencionales, el interés motivacional y el ensayo o la práctica de los nuevos aprendizajes maduran antes que los circuitos y redes que apoyan procesos cognitivos superiores. El desarrollo de estos circuitos se ha correlacionado con el desarrollo de funciones cognitivas y conductuales en niños con AC (^{Koziol et al., 2010}).

Su velocidad de procesamiento es mayor

La velocidad de procesamiento de la información, debida al incremento de la mielinización, es crítica durante el desarrollo cognitivo del niño ya que mejora la propagación del impulso neural, facilita la transmisión rápida y sin errores de datos entre diferentes regiones del cerebro y permite manipular una mayor cantidad de información de mayor complejidad en menor tiempo (^{Deoni et al., 2016}).

Durante los 2-3 primeros años de vida comienza un rápido proceso de mielinización y empaquetamiento axonal que continuará más lentamente durante la infancia y que predice la capacidad cognitiva general. (^{Deoni et al., 2016}; ^{Lebel y Deoni. 2018}). Las regiones cerebrales subcorticales logran la mielinización antes que las regiones implicadas en funciones cognitivas superiores como la corteza prefrontal (CPF). El cerebelo, la protuberancia y la cápsula interna son algunas de las estructuras primeras en mielinizar, los lóbulos occipital y parietal lo hacen alrededor de los 4 - 6 meses, y los lóbulos frontal y temporal alrededor de los 6 - 8 meses (^{Fiske y Holmboe, 2019}). Dentro del lóbulo frontal la corteza orbitofrontal (COF), relacionada con las emociones, alcanzan la madurez estructural y funcional a una edad más temprana que otras regiones de la CPF.

El perfil de mielinización de la materia blanca en los primeros 5 años de vida está fuertemente y específicamente relacionado con la capacidad cognitiva (^{Fiske y Holmboe, 2019}). Entre los 12 y 24 meses la capacidad cognitiva general se asocia difusamente con la estructura del cerebro, pero ya se observan redes especializadas y circuitos cerebrales discretos. Ejemplo de ello es la función no verbal que se asocia con regiones de materia blanca en el cerebelo, los tractos corticoespinales y las cortezas motoras; y el funcionamiento verbal que se asocia con la circunvolución supramarginal y el lóbulo temporal. Entre los 2 y los 5 años la relación entre estructura-función parece consolidarse, en este periodo las asociaciones se vuelven más localizadas y específicas. En concreto, los cambios en la red frontoparietal izquierda se asocian significativamente con la capacidad cognitiva en la infancia. Esta red está asociada con la capacidad de la percepción, el lenguaje, la memoria de trabajo, el razonamiento y la capacidad cognitiva general (^{Goriounova y Mansvelder, 2019}).

Usando un diseño longitudinal junto con imágenes de resonancia magnética avanzada, se ha demostrado que los niños con capacidad superior al promedio muestran trayectorias diferenciales de desarrollo de mielina en comparación con los niños con capacidad promedio y por debajo del promedio, incluso cuando se controla el estado socioeconómico, la gestación y el peso al nacer (^{Dai, Müller, Wang y Deoni, 2019}). Específicamente, los niños de mayor capacidad exhiben un desarrollo temprano más lento, pero más prolongado, lo que resulta en un aumento general de las medidas de mielina en aproximadamente 3 años. Estos resultados son coherentes con los hallados en el volumen de la sustancia gris y proporcionan una nueva visión de los correlatos neuroanatómicos tempranos de la capacidad cognitiva sugiriendo que un período temprano de plasticidad prolongada asociada a la materia blanca puede resultar en redes neuronales fortalecidas que pueden apoyar mejor el desarrollo posterior. Este desarrollo más lento puede permitir una mayor interacción ambiental y un ajuste fino de los sistemas neuronales, pudiendo existir una relación simbiótica entre la capacidad cognitiva y el desarrollo cortical (^{Dai et al., 2019}: ^{Deoni et al., 2016})

Interaccionan más con el ambiente

Desde los primeros días postnatales, el recién nacido responde sobre el entorno, por lo que participa activamente sobre el desarrollo de su propio sustrato neuronal generando nuevas conexiones y circuitos neuronales (^{Jeremy y Schmahmann, 2019}). Las capacidades sensoriales y motoras son fundamentales para interactuar con el medio ambiente y adaptarse con éxito. Los niños con AC, frente a aquellos sin AC, muestran un desarrollo más eficiente y precoz de los sistemas atencionales y sensoriales-motores desde los primeros días postnatales lo que supone una ventaja en la organización y consolidación de los procesos cognitivos básicos que sustentarán otros más complejos. (^{Rinaldi y Karmiloff-Smith, 2017}). En general esta mayor eficacia cursa en paralelo al incremento de las conexiones de la materia gris, especialmente en las cortezas sensoriomotoras y visuales y a la mielinización de las áreas de asociación que están desarrollando en ese momento (^{Nusbaum et al., 2017}).

Los hallazgos respaldan una asociación entre la mielina y la velocidad de procesamiento perceptual de la información visuoespacial en niños de 2 a 5 años. Los tiempos de inspección más cortos, después de controlar la edad, se asocian a un aumento de mielina en los lóbulos occipitales derecho e izquierdo, el cuerpo del cuerpo calloso y el cerebelo (^{Chevalier, et al., 2015}). El vínculo más fuerte se encuentra en el lóbulo occipital izquierdo y se ha relacionado con la denominación rápida de las imágenes y el acceso al léxico en niños en edad escolar, lo que tal vez refleje un acceso más rápido de las redes lingüísticas a la información visual, las habilidades lingüísticas predicen la alta capacidad desde los 12 meses. En estas edades la mielina en las regiones frontales y parietales del cerebro también se ha relacionado significativamente con la velocidad de procesamiento (^{Chevalier, et al., 2015}).

Pero los niños con AC no sólo responden antes y con mayor eficiencia a los estímulos sensoriales, sino que además se habitúan antes y prefieren estímulos nuevos. La preferencia por la novedad de estos niños durante el primer año de vida predice las puntuaciones obtenidas en pruebas de inteligencia realizadas años posteriores (^{Rinaldi y Karmiloff-Smith, 2017}; ^{Steiner, Carr, 2013}). El lóbulo temporal medial permite procesar y analizar la información sensorial-perceptual de las experiencias a retener para la posterior resolución de problemas. Este sistema de memoria declarativa/episódica permite persistir en la experiencia sensorial-perceptiva e ideacional, lo que representa una ventaja adaptativa obvia para resolución de problemas. Diferentes circuitos neuronales que están funcionalmente vinculados al hipocampo participan en la regulación de la memoria ante estímulos novedosos, como la amígdala o la corteza prefrontal que recibe proyecciones del locus coeruleus (LC) y modula los niveles de noradrenalina (NA) y dopamina (DA) (^{Hansen, 2017}).

Al parecer la inteligencia está significativamente correlacionada con el volumen cerebral del lóbulo temporal y el hipocampo y con el tamaño y la complejidad de las neuronas piramidales de estas regiones (^{Goriounova y Mansvelder, 2019}). Las neuronas piramidales hipocampales son fundamentales para la retención de los estímulos novedosos. El disparo más intenso por ráfaga de los niños con AC en el LC puede estar asociado con un incremento de DA y, como consecuencia, con un incremento en la fuerza y plasticidad sináptica de las neuronas hipocampales que favorece la memoria a largo plazo (^{Duszkiewicz, McNamara, Takeuchi y Genzel, 2019}¸ ^{Wagatsuma et al., 2018}). Lo que explicaría el porqué, no sólo reconocen antes la novedad, (^{Steiner y Carr, 2013}) sino que además la procesan más eficazmente (^{Berger, Tzur y Posner, 2006})

Son más sensibles a las recompensas

El rendimiento cognitivo de los niños con AC puede estar influido por variantes genéticas que modulan la motivación por la tarea. Estas variantes genéticas participan tanto directamente en la modulación sináptica como a través de las modificaciones producidas por los logros conseguidos, es decir por la repetición de la tarea. Se ha sugerido que la mayor anticipación y sensibilidad que muestran los niños con AC a la recompensa durante el aprendizaje puede ser debido a una mayor actividad dentro del circuito medial cingulado-estriado-talámico-cortical (^{Alnæs, 2018}). Dentro del estriado, el aprendizaje está mediado por la DA que actúa sobre las neuronas espinosas medianas mejorando o facilitando la transmisión a lo largo de la vía directa tálamo-cortical.

Un reciente estudio ha hallado que el rendimiento cognitivo está asociado significativamente con una mayor expresión de los genes que regulan los receptores D2 de dopamina en las neuronas estriadas (implicados en la inhibición de señales corticales competitivas), un mayor volumen en el estriado y una mayor respuesta de éste ante señales de predicción de recompensa (^{Kaminsk et al., 2018}). Por otra parte, el número de conexiones que unen la corteza con áreas asociadas a la anticipación de las recompensas, como el estriado, son mayores en los niños con AC que en aquellos con capacidad intelectual media (^{Alnæs et al., 2018}), lo que ayudaría a explicar algunas de las características esenciales de estos niños, como el intenso foco de atención sobre determinadas áreas, la motivación intrínseca para dominarlas, la resistencia a la distracción y la perseverancia. Se ha sugerido que las condiciones ambientales actuarían genéticamente provocando una mayor sensibilidad y predicción a las recompensas (^{Boot, Baas, Gaal, Cools y Dreu, 2017}; ^{Kaminski et al., 2018}) y una maduración precoz de las vías fronto-estriadas (^{Khalil, Godde y Karim, 2019}).

Muestran un mayor interés por la tarea

El interés temprano que muestran estos niños en determinadas actividades podría estar estimulado por la expectativa de éxito obtenida a través de la participación con dicha actividad u otras de su experiencia. La percepción de autoeficacia que guía la conducta de los niños con AC podría estar influenciada por la mayor disponibilidad de dopamina que muestran en la corteza cingulada anterior (CCA) y en la corteza prefrontal, el incremento de materia gris de estas estructuras y el mayor número de fibras que las une (^{Buttelmann y Karbach, 2017}). Se ha comprobado que la CCA ya es funcional en los niños con AC a la edad de los 3 años lo que, a diferencia de los niños sin AC, les permite planificar y evaluar los desafíos en base a su experiencia anterior. Esta capacidad está relacionada con una mayor metacognición (^{Buttelmann y Karbach, 2017}; ^{Chevalier. y Blaye, 2016}).

Participación de la red corteza-ganglios basales-cerebelo durante el aprendizaje

Computacionalmente, la corteza cerebral, los ganglios basales y el cerebelo han sido hipotetizados para implementar distintos procesos de aprendizaje. En la corteza se produce un aprendizaje no supervisado donde las conexiones sinápticas se refuerzan por la coactivación repetida de las sinapsis más eficientes. Los ganglios basales generalmente están asociados con el aprendizaje basado en recompensas (refuerzo), y el cerebelo está asociado con el aprendizaje basado en errores (^{Wang, Kloth, y Badura, 2014}). El aprendizaje supervisado dependiente del uso, basado en recompensas y basado en errores requiere la operación de un mecanismo integrado que guíe gradualmente el rendimiento. Hallazgos recientes muestran que los ganglios basales y el cerebelo están interconectados a nivel subcortical por lo que forman una red integrada. Esta red está organizada topográficamente para que los territorios motores, cognitivos y afectivos de cada nodo en la red estén interconectados (^{Sokolov, Miall y Ivry,2017}).

Aprendizaje instrumental en los niños con AC

Varios estudios anatómicos y de neuroimagen funcional han demostrado que la corteza orbitofrontal, cingulada anterior y el cuerpo estriado (caudado y putamen) ejercen grandes influencias en el modo en el que se desarrollan los circuitos frontoestriatales relacionados con el aprendizaje instrumental. La maduración precoz de estos circuitos en los niños con AC explica muchas de las características que los definen (^{Koziol, Budding y Chidekel, 2010}).

Cuando se adquiere un alto nivel de competencia a través de la experiencia como la que pueden llegar a alcanzar los niños con AC, la "etapa pre-decisional" que antecede a la toma de conciencia de una solución parece estar mediada preferentemente por los ganglios basales, regiones temporales y circuitos parietales como parte de un proceso automático de aprendizaje instrumental por categorización que no está bajo control consciente y que permite la selección de acciones mediante una "evaluación" de los refuerzos ambientales. La retroalimentación inmediata, o la recompensa instrumental basada en la DA juega un papel crítico en la facilitación de este tipo de aprendizaje procedimental (^{Beckmann y Minnaert, 2018}). La práctica y la experiencia incrementa la velocidad y la precisión de la respuesta convirtiendo la categorización en una respuesta "intuitiva". En este proceso el cerebelo regula la velocidad, la intensidad y el ritmo de la entrada que recibe, e intensifica la valencia con la que se experimentó esa recompensa a través de sus proyecciones con los ganglios basales. De esta manera el cerebelo promueve la práctica mediante dos mecanismos: incrementando la valencia asociada al estímulo y favoreciendo el éxito y la eficacia.

Aprendizaje basado en errores en los niños con AC

Los niños con AC no sólo progresan rápidamente dentro de su/s dominio/s de elección, también parecen hacer "descubrimientos" o mostrar una intuición inusual. La naturaleza de esta intuición ha sido estudiada en numerosas ocasiones (^{Jeremy y Schmahmann, 2019}; ^{Wang, Kloth y Badura, 2014}). Ciertas habilidades intuitivas parecen estar fundamentalmente bajo la mediación de los ganglios basales, mientras que otras parecen estar basadas preferentemente por el control del cerebelo.

Se ha propuesto que el cerebelo desempeña un papel inicial fundamental en el procesamiento de la información externa sensorial e interna para para guiar el refinamiento de las estructuras neocorticales durante los períodos sensibles al desarrollo. Así, el cerebelo actúa en la vida temprana para dar forma a la función de otras regiones del cerebro, especialmente las relacionadas con el lenguaje, la cognición y el afecto (^{Wang et al., 2014}).

El cerebelo crece durante un período de vulnerabilidad genética y ambiental conocida y alcanza su volumen maduro a los pocos meses de nacer. Esta estructura funciona como un sistema corrector capaz de anticipar, prevenir y rectificar errores que pueden producirse en la conducta, sea ésta motora, cognitiva y/o afectiva, permitiendo mejorar las competencias ya adquiridas o adquirir nuevas competencias más eficientes y adaptables, especialmente en comportamientos relacionados con la novedad, la observación y la flexibilidad (^{Sokolov et al., 2017})

Los niños con AC presentan una mayor conectividad interhemisférica e interáreas, especialmente en las regiones frontoparietales, y en el cerebelo (^{Sastre-Riba, Viana-Sáenz, 2016}). Estos niños a menudo manifiestan la capacidad para hacer descubrimientos intuitivos en áreas de adaptación no basadas en el aprendizaje instrumental o por categorización, es en estas áreas donde las funciones cognitivas del cerebelo cobran especial relevancia. La corteza prefrontal, junto con las cortezas parietales y/o temporales apropiadas, se activan cuando el individuo establece un "modelo" consciente del problema dentro de la memoria de trabajo. Los circuitos cerebrales- cerebelosos copian el contenido de esta memoria de trabajo dentro del cerebelo que está operando fuera de la conciencia creando modelos internos de respuesta. Estos modelos internos son una representación de los estados del entorno y de las respuestas estadísticamente eficientes basadas en la experiencia. El cerebelo envía esta información a la corteza prefrontal a través de la retroalimentación cortical-cerebelosa activando y anticipando posibles soluciones futuras, en este momento la solución, o lo que se ha denominado intuición, se haría consciente incrementando el control atencional (^{Jeremy y Schmahmann, 2019}). El cerebelo recibe información de la respuesta seleccionada y de su eficiencia real en el entorno inmediato a través de la retroalimentación que recibe de la corteza por lo que rectifica rápidamente los errores con una gran precisión temporal y secuencial con el fin de incrementar la exactitud y la eficiencia de la respuesta. Todo lo que se piensa repetidamente se mejora constantemente a través de nuevos modelados que dan lugar a soluciones cada vez más rápidas y eficientes, o intuitivas, por lo que los circuitos cerebelosos se están reconstruyendo continuamente. De esta manera los niños con AC iniciarían y acelerarían un circuito de retroalimentación positiva con el cerebelo en un dominio de conocimiento específico. El mantenimiento de estas sinapsis se potencia por el uso incrementando la conexión entre el córtex y el cerebelo, sobre todo en regiones prefrontales dorsolaterales, avalando el papel del cerebelo en relación con el mantenimiento de la memoria de trabajo, la resolución de problemas y las funciones ejecutivas. Diversos estudios han hallado una correlación entre el CI y el volumen de la corteza prefrontal y el cerebelo, así como entre el CI y el aumento del número de conexiones entre el cerebelo y las áreas de planificación y pensamiento de alto nivel frontal y parietal (^{Vaivre-Douret, 2011}).

Aprendizaje social en los niños con AC

La facilidad para atender a los estímulos socialmente salientes de los niños con AC puede estar relacionado con la mayor sensibilidad que muestran hacia la recompensa estimular (^{Alnæs et al., 2018}), pero también con la mayor participación del cerebelo en la representación precisa de la información temporal. Por lo que el papel del cerebelo también puede ser de gran importancia para el aprendizaje social. Tanto en el lenguaje como en el desarrollo social la yuxtaposición de eventos de múltiples sentidos que ocurren en escalas de tiempo cortas proporciona un significado y requieren de la integración de una variedad de señales no verbales y de un aprendizaje estadístico (^{Sokolov et al., 2017}). El cerebelo permite detectar asociaciones de tiempo muy estrechas y rápidas entre estímulos multisensoriales y estímulos intrínsecamente gratificantes, como la sonrisa materna, que en principio no tendría ninguna valencia emocional, y la comida o el contacto, que son intrínsicamente placenteros. Del mismo modo, la simple exposición al lenguaje no facilita el desarrollo del habla y del lenguaje si no va acompañada de una información socialmente gratificante que atraiga la atención del niño (^{Gómez-León, 2019a}). El habla es una habilidad sensoriomotora compleja y el aprendizaje vocal involucra tanto los ganglios basales como el cerebelo (^{Pidoux et al., 2018}) por lo que el mayor número de conexiones entre ambas estructuras en los niños con AC puede facilitar el aprendizaje y un intercambio más recompensante y enriquecedor del entorno.

Automatizan la información más eficazmente

Algunos autores señalan que estas relaciones recíprocas entre el neocórtex, los ganglios basales, y el cerebelo responden al modo flexible y efectivo de adaptación que tienen los niños con AC, permitiendo la coexistencia de acciones automatizadas que alternarían con otras bajo el control ejecutivo de orden superior, brindando la oportunidad para el desarrollo de la experiencia y el talento (^{Santarnecchia, Emmendorfera y Pascual-Leone, 2017}). El cerebelo puede jugar un papel funcional complementario al neocórtex en la consolidación de la memoria permitiendo una rápida adaptación en las conexiones cerebelosas junto con una plasticidad gradual en las áreas corticales donde se almacena la memoria. La experiencia con un problema facilita el desempeño en otro problema sin que los sujetos sean conscientes de que uno le ha ayudado a resolver el otro. Por lo tanto, los cambios en el cerebelo pueden, con el tiempo, impulsar cambios en las áreas corticales correspondientes incrementando la eficiencia del procesamiento de la información, incluida la velocidad y la consistencia de las percepciones y las decisiones, la velocidad con la que se aprenden nuevas habilidades la regulación y la automatización de la conducta (^{Badura et al., 2018}; ^{Rinaldi y Karmiloff-Smith, 2017}; ^{Wang et al., 2014}).

Los niños con altas capacidades automatizan la información más eficazmente que los de inteligencia media, ello les confiere una ventaja inicial que les facilita el manejo de la información en procesos de pensamiento más complejos (^{Lépine, Barrouillet, y Camos, 2005}). La automatización del conocimiento permite, por una parte, tener una representación más compleja del problema y, por otra, liberar recursos de atención que pueden utilizarse para otros procesos de mayor dificultad, incrementando el éxito en la tarea (^{Montero-Linares, Navarro-Guzmán y Aguilar-Villagrán, 2013}). Utilizando el modelado de redes neuronales se ha demostrado que la mayor eficacia en tareas de memoria de trabajo en estos niños está relacionada con una red frontoparietal de conexiones neuronales más fuertes observada desde los 4 años aproximadamente (^{Fiske y Holmboe, 2019}). A esta edad los niños sin AC reflejan una activación cortical global y más difusa en la corteza frontal, parietal, cuerpo estriado y cerebelo con un procesamiento más eficiente a medida que avanzan en edad, lo que sugiere que los niños sin AC necesitan participar en la activación neuronal compensatoria para lograr el mismo nivel de rendimiento. En comparación, en los niños con AC se observa una disminución en la activación del caudado y el tálamo lo que puede indicar un proceso de refinamiento en las regiones frontoparietales que permite un mayor compromiso y un funcionamiento más eficiente de estos circuitos en situaciones cada vez más difíciles que dependen del funcionamiento ejecutivo (^{Benedek et al., 2016}; ^{Dunst et al., 2014}; ^{Lee et al., 2006}).

La mayor conectividad funcional entre las regiones frontal y parietal lleva a un control cognitivo cada vez más flexible y automatizado, de tal manera que en tareas de memoria de trabajo la edad correlaciona negativamente con los niveles de actividad en la corteza prefrontal dorsolateral y ventromedial y el hipocampo, pero positivamente con la corteza parietal posterior (CPP) izquierda, lo que lleva a la propuesta de que una mayor experiencia se acompaña de una especialización funcional de la CPP junto con una menor dependencia de los recursos de atención para la secuenciación y ejecución de procedimientos (^{Montero-Linares et al., 2013}). La activación frontal se relaciona con una actividad cognitiva más controlada que requiere mayor esfuerzo y mayor consumo de energía produciéndose principalmente en los límites de la capacidad del sistema, como es en el caso de la memoria de trabajo. La activación posterior está relacionada con un procesamiento perceptivo más automático por debajo de los límites de capacidad (^{Benedek et al., 2016}). Se ha demostrado que los niños con AC en tareas de igual dificultad que sus iguales sin AC hacen un mayor uso de sus recursos neuronales automáticos antes de la activación frontal controlada, favoreciendo una memoria de trabajo que, por añadidura, es más eficiente. Este menor esfuerzo mental en sujetos con AC también se pone de manifiesto por el menor consumo metabólico en tareas idénticas, corroborando que sus circuitos neuronales son más eficientes (^{Barbey, 2018}, ^{Dunst et al., 2014}; ^{Lee et al., 2006}). Cuando se les enfrenta a tareas de mayor dificultad la activación de la corteza prefrontal dorso lateral, relacionada con la memoria de trabajo y la planificación, es mayor que la de sus iguales sin ACI, reclutando un mayor número de regiones relacionadas con las características específicas de la tarea y mostrando un avance funcional con respecto a sus iguales sin AC, de 3 años como promedio (^{Vaivre-Douret, 2011}).

Funciones ejecutivas y rendimiento académico en los niños con AC

Se piensa que las trayectorias de desarrollo de las funciones ejecutivas en los niños con AC están inextricablemente vinculadas a los cambios de maduración de las regiones prefrontales y las estructuras corticales y subcorticales asociadas, incluidas las regiones parietales y los ganglios basales, lo que facilita el desarrollo de una serie de habilidades como la flexibilidad cognitiva, la inhibición, la memoria de trabajo y la metacognición (^{Rinaldi y Karmiloff-Smith, 2017}, ^{Sastre-Riba y Ortiz, 2018}; ^{Shi et al., 2013}). Estas habilidades permiten a los niños con AC regular de manera flexible sus pensamientos y acciones al servicio de la conducta adaptativa y dirigida a objetivos a una edad más temprana que los niños normotípicos.

Los niños con AC se desempeñan mejor en tareas que requieren control cognitivo. Las mejoras precoces en el control inhibitorio permiten inhibir las interferencias del ambiente y los impulsos innecesarios favoreciendo la atención sostenida y endógena. Este tipo de atención depende más del esfuerzo del individuo y de su capacidad de autorregulación, está dirigida por fines (^{Liu, Xiao, Shi et al., 2013}) y puede predecir su rendimiento en tareas cognitivas (^{Shi et al., 2013}).

Una mayor flexibilidad cognitiva en los niños con AC reduce los errores de perseveración ante tareas de reglas flexibles y cambio atencional, con respecto a los niños sin AC (^{Vaivre-Douret, 2011}). Estas diferencias se observan desde los 3 años y parecen ser debidas tanto al uso de estrategias relacionadas con la metacognición como a la capacidad para mantener y seleccionar las tareas en la memoria de trabajo (^{Vaivre-Douret, 2011}). El uso de estrategias metacognitivas refleja principalmente cambios cualitativos en el procesamiento de la información, como la comprensión conceptual del sistema de reglas jerárquicas que subyacen a las tareas.

El uso de estas habilidades favorece un cambio en la combinación de estrategias utilizadas en la resolución de problemas con grandes implicaciones en el rendimiento académico. En cualquier dominio estudiado cuando una habilidad comienza a desarrollarse ésta requiere del uso de procedimientos relativamente lentos y propensos a errores, mientras que la práctica de dicha habilidad da lugar a procesos basados ​​en la memoria relativamente rápidos y precisos. El nivel de experiencia produce un efecto modulador en la especificación funcional del PFC y modula la arquitectura de la materia blanca del cerebro reclutando una red fronto-parietal de conexiones de largo alcance que participa con otras regiones cerebrales de manera divergente. Estas habilidades favorecerían respuestas específicas del problema que llevarían a un menor uso de los procedimientos y a un mayor uso de la memoria incrementando la eficiencia en la resolución de problemas (^{Jeon, Kuhl y Friederici, 2019}).

La investigación sugiere que el logro académico depende de una amplia gama de estrategias, habilidades, actitudes y comportamientos que juegan un papel esencial en el rendimiento académico, pero que no pueden ser capturados (directamente) por pruebas cognitivas o de rendimiento (^{Beckmann y Minnaert, 2018}). Estos incluyen habilidades metacognitivas, motivación, autoestima, creatividad y rasgos de personalidad.

Las características comunes que favorecen el aprendizaje en los estudiantes con AC no directamente medidas por pruebas cognitivas incluyen: el uso avanzado de vocabulario, la alta creatividad, las fuertes habilidades de pensamiento crítico, el compromiso de tareas, los altos niveles de motivación, las habilidades de afrontamiento, y la perseverancia (^{Beckmann y Minnaert, 2018}). La maduración precoz de los circuitos frontoestriatales en estos niños (^{Alnæs et al, 2018}; ^{Kaminsk et al.,2018}, ^{Khalil et al., 2019}, ^{Koziol et al, 2010}) podría favorecer estas características y, como consecuencia, el rendimiento académico. Sin embargo, cuando estos estudiantes no se benefician del apoyo de los padres, maestros y/o compañeros, y/o cuando no se satisfacen sus necesidades académicas y de otro tipo, este mismo mecanismo podría incidir negativamente en el rendimiento académico a través de emociones y actitudes negativas, comportamiento disruptivo, poca motivación, baja autoestima, expectativas poco realistas y relaciones interpersonales adversas (^{Beckmann y Minnaert, 2018}).