Introducción
Las funciones ejecutivas son un conjunto de habilidades mentales de alta complejidad que permiten al ser humano regular el comportamiento, la metacognición y la emoción (Reynolds & Horton, 2008), clásicamente reconocidas como: control inhibitorio, flexibilidad cognitiva, control emocional, organización de materiales, monitorización, iniciativa, memoria de trabajo y planificación (Gioia, Isquith, Retzlaff & Espy, 2002).
Estas habilidades ejecutivas tienen su mayor desarrollo en la etapa infantil y adolescencia, y terminan su proceso de madurez neurobiológica en la etapa adulta (Giedd, 2008; Portellano, Martínez & Zumárraga, 2009). A través de su desarrollo ontogénico, el rol de las funciones ejecutivas determina en gran medida la capacidad del individuo para regular los procesos cognitivos y comportamentales en los diferentes contextos en los cuales se desenvuelve (Ramos-Galarza, Bolaños, Paredes & Ramos, 2017); el educativo es uno de los ambientes donde mayoritariamente se puede observar el desempeño de las funciones ejecutivas, por lo que se ha descrito que estas tienen una incidencia directa en el rendimiento académico estudiantil (Blair & Diamond, 2008; Fuster, 2002; Meltzer & Krishnan, 2007).
Según Koechlin (2016) , estas habilidades cognitivas de alta complejidad estarían relacionadas con estructuras cerebrales ubicadas en la corteza prefrontal y tienen una importante participación en procesos educativos, como el aprendizaje, la planificación, el razonamiento, la creatividad y la adaptación comportamental del individuo a contextos novedosos o inciertos (Lezak, 1995), que demanden de la ejecución de un comportamiento regulado. Esto lo ha constituido como un tópico de interés actual, puesto que las funciones ejecutivas tendrían una relación determinante con los procesos educativos (Mulder & Cragg, 2014).
Según Diamond (2006) , las funciones ejecutivas permitirían a los seres humanos priorizar y secuenciar un comportamiento; controlar y dominar respuestas de tipo automáticas o impulsivas; mantener información relevante en la mente mientras se realiza algún tipo de actividad; resistir las distracciones; ser flexibles en la cognición cuando se debe tomar decisiones o utilizar diferentes estrategias para resolver un problema; mantener en organización los elementos necesarios para realizar una tarea; supervisar el desempeño comportamental y cognitivo; desarrollar un plan antes de ejecutar una acción; y seguir las reglas sociales para adaptarse a contextos desconocidos.
Reyes, Barreyro y Injoque-Ricle (2015) afirman que un correcto desempeño de los procesos ejecutivos posibilitaría a los estudiantes reconocer y representar mentalmente las diferentes situaciones problemáticas que se presentan en su proceso educativo; además, estas funciones cognitivas de orden superior les permitirían diseñar y ejecutar estrategias eficaces para superar exitosamente los retos académicos.
Uno de los argumentos para relacionar a las funciones ejecutivas con el desempeño académico se basa en que, como lo afirman Jacob y Parkinson (2015) , la habilidad para direccionar el comportamiento hacia el logro de los objetivos, mediante el uso de las habilidades mentales ejecutivas, es una clave para que el estudiante logre completar exitosamente la mayoría de tareas académicas. Además, existe evidencia previa en la que se afirma que las funciones ejecutivas estarían asociadas al rendimiento académico en habilidades que implican cálculo matemático y funciones lingüísticas como la lectura (Alloway, Banner & Smith, 2010).
Según Tominey y McClelland (2011) , la regulación del comportamiento en el contexto educativo se basa en el adecuado desarrollo de las funciones ejecutivas: memoria de trabajo, regulación ejecutiva de la atención, planificación o el control inhibitorio, las cuales, además, podrían ser considerados factores que permiten predecir el rendimiento académico en los diferentes niveles educativos.
En cuanto a reportes empíricos previos de esta línea de investigación, se han publicado estudios en los cuales se afirma que los estudiantes que presentan dificultades en las funciones ejecutivas evidencian bajo desempeño académico (Swanson & Beebe-Frakenberger, 2004). Por ejemplo, Reyes et al. (2015) realizaron un estudio en el que analizaron las bondades de ajuste de un modelo de predicción de las funciones ejecutivas en el rendimiento académico global, y encontraron que, efectivamente, las funciones ejecutivas determinarían en gran medida el rendimiento académico de escolares. Además, las funciones ejecutivas que mayor asociación tendrían con el desempeño académico son la memoria de trabajo, la fluidez verbal, la regulación de la atención sostenida y selectiva, y la planificación.
En un estudio realizado por Best, Miller y Naglieri (2011) se reportó que las funciones ejecutivas, como la planificación o la monitorización, tienen una importante influencia en el desempeño académico en el cálculo y resolución de problemas de tipo verbal, ya que en este tipo de actividades educativas es necesario que el estudiante desarrolle un plan de acción, mantenga información en su mente mientras resuelve sus ejercicios y tome los correctivos necesarios para que pueda alcanzar con éxito sus objetivos.
En otra investigación, Baars, Nije, Tonnaer y Jolles (2015) encontraron que las funciones ejecutivas, como el control atencional, planificación, iniciativa, regulación comportamental y monitorización, estarían relacionadas con el rendimiento académico de estudiantes de primer año del proceso educativo universitario. Dichos autores afirman que los estudiantes que presentan bajos niveles en esas funciones ejecutivas tendrían un mayor riesgo de presentar problemas para planear y supervisar sus progresos en el aprendizaje.
Si bien se ha descrito una relación entre las habilidades ejecutivas y el rendimiento académico, no en todas las investigaciones se ha encontrado uniformidad en cuanto a sus resultados, lo que permite identificar un aspecto todavía no resuelto en esta línea de investigación. Por ejemplo, en una investigación realizada por Martínez, Lewix y Moreno (2006) , no encontraron asociaciones significativas entre las funciones ejecutivas y el rendimiento académico. En otro estudio, realizado por Van der Ven, Kroesbergen, Boom y Leseman (2011) , se encontró que el rendimiento académico estaría relacionado con la memoria de trabajo, y no con el control inhibitorio y la flexibilidad cognitiva, a diferencia de un estudio realizado por Espy et al. (2004) en el que se reportó que el rendimiento académico sí estaría fuertemente relacionado con el control inhibitorio, y menormente con la memoria de trabajo y la flexibilidad cognitiva.
Otro aspecto todavía no resuelto en el estudio del rendimiento académico y las funciones ejecutivas son los subcomponentes ejecutivos considerados en la operacionalización como variables i ndependientes en varias investigaciones. Por ejemplo, Van der Ven et al. (2011) presentaron una investigación en la que consideraron funciones ejecutivas únicamente al control inhibitorio, la memoria de trabajo y la flexibilidad cognitiva, mientras que otros autores como Clair-Thompson y Gathercole (2006) han considerado medidas ejecutivas solo a la memoria de trabajo y el control inhibitorio.
A pesar de que existe una intuición lógica para proponer una hipótesis que relacione las funciones ejecutivas con el rendimiento académico, todavía no se ha llegado a un estado concluyente que determine la naturaleza de la asociación entre ambas variables, ni se ha determinado su efecto de causalidad en estudios experimentales en los cuales se haya entrenado las funciones ejecutivas para mejorar el rendimiento académico (Jacob & Parkinson, 2015).
Dentro del contexto descrito, se proyecta la necesidad de continuar aportando evidencia empírica dentro de la línea de investigación de las funciones ejecutivas y el rendimiento académico, para lo cual en la presente investigación se planteó como objetivo central analizar la relación entre ambas variables y determinar el porcentaje de varianza que las funciones ejecutivas explicarían del rendimiento académico de una muestra de estudiantes ecuatorianos.
Método
Diseño metodológico
Se realizó un estudio de tipo cuantitativo, no experimental, transversal y con alcance correlacional (Hernández, Fernández & Baptista, 2014).
Participantes
Se trabajó con una muestra no probabilística de 250 estudiantes pertenecientes al sistema educativo público de Quito, Ecuador. La distribución según el género de los participantes fue 120 hombres (48%) y 130 mujeres (52%). Sus edades fluctuaron entre 12 y 18 años (M = 16,26, DE = 1,56). El nivel socioeconómico de los participantes fue medio y medio alto. En todos los casos se contó con el asentimiento y el consentimiento de participación voluntaria; además, en todo momento se cumplieron los estándares éticos de la investigación con seres humanos declarados en Helsinki (Williams, 2008).
Instrumentos
Las funciones ejecutivas pueden ser valoradas con diversas metodologías, siendo las más comúnmente aplicadas (1) el test de laboratorio y (2) las escalas de reporte conductual, las cuales tienen sus aspectos de beneficio y limitación al valorar el funcionamiento ejecutivo. Por ejemplo, en el uso del test de laboratorio existe una importante limitación que debe ser indicada, que consiste en que no en todos los casos existe una consistencia entre lo encontrado en el test de laboratorio y lo que realmente sucede en la vida diaria del paciente, por la elevada artificialidad que en ocasiones presenta el test neuropsicológico experimental. Según Damasio (1994) y la experiencia clínica, en muchas ocasiones se observan seres humanos que presentan un rendimiento excelente en los test neuropsicológicos de laboratorio, mientras que en la vida real presentan una verdadera disfunción ejecutiva.
Dicha situación busca ser resuelta con la aplicación de las escalas de observación diferida de las funciones ejecutivas, en la cual, mediante el reporte conductual de las actividades de la vida diaria (en donde se ponen en juego las diversas funciones ejecutivas), se puede tener una cuantificación real del estado de estas habilidades mentales (García-Gómez, 2015).
Así, en la investigación se consideró medida de valoración de las funciones ejecutivas a la escala Efeco en versión autorreporte (Ramos-Galarza, Jadán-Guerrero, García-Gómez & Paredes, 2016), la cual se conforma de 67 ítems que permiten valorar las funciones ejecutivas. En el presente estudio, se encontraron parámetros psicométricos de consistencia interna adecuada para cada uno de los factores que componen el funcionamiento ejecutivo: control inhibitorio a = 0,76, flexibilidad a = 0,64, control emocional a = 0,83, planificación a = 0,73, organización de materiales a = 0,78, monitorización a = 0,72, iniciativa a = 0,77 y memoria de trabajo a = 0,82. Además, se encontró que cada ítem correlacionó adecuadamente con el resto de la escala y no fue necesario eliminar alguno para mejorar el coeficiente de consistencia interna. En el anexo 1 se puede revisar la escala Efeco completa. Como medida de rendimiento académico, se utilizó la calificación promedio obtenida de todas las asignaturas cursadas por los estudiantes durante el 2015.
Análisis de datos
En primer lugar, se aplicó el procedimiento de alfa de Cronbach para analizar la consistencia interna de la escala. Posteriormente, se utilizó estadística descriptiva de tendencia central y dispersión para analizar la distribución de los datos. Finalmente, luego de analizados los criterios de normalidad, se utilizaron los procesos estadísticos de correlación de Pearson para analizar la asociación existente entre las variables de estudio, y regresión múltiple para identificar el porcentaje de predicción que puede ser explicado en la relación causal entre las funciones ejecutivas (variables predictivas) y el rendimiento académico (variable dependiente).
Procedimiento
Se inició solicitando la participación voluntaria mediante la firma de consentimiento informado de los estudiantes. El instrumento se aplicó en grupos de alrededor de 25 a 30 participantes. El rendimiento académico se obtuvo de los registros de la base de datos de las instituciones educativas a las que pertenecían los estudiantes. Posteriormente, se ingresaron los datos en el paquete estadístico SPSS versión 23 (IBM, 2011) para realizar los análisis respectivos.
Resultados
Se encontró que las funciones ejecutivas flexibilidad cognitiva, organización de materiales, monitorización, iniciativa, memoria de trabajo y planificación correlacionan de forma significativa con el rendimiento académico. En cambio, las funciones ejecutivas control inhibitorio y control emocional no presentaron una asociación estadística con el rendimiento académico. En la tabla 1 se pueden observar los coeficientes de la correlación realizada.
La correlación es significativa a nivel 0,01 (bilateral). RA = rendimiento académico; CI = control inhibitorio, FC = flexibilidad cognitiva; CE = control emocional; OM = organización de materiales; M = monitorización; I = iniciativa; MT = memoria de trabajo; P = planificación. El coeficiente de correlación negativo manifiesta una relación estadística inversamente proporcional entre las variables, que significa que a mayor déficit de las funciones ejecutivas, menor es el rendimiento académico.
Luego de analizada la relación entre las variables funciones ejecutivas y rendimiento académico, se propuso un modelo de regresión múltiple (considerando solo las funciones ejecutivas que resultaron estadísticamente significativas en el análisis de correlación), en el cual se identificó el porcentaje que las funciones ejecutivas (consideradas predictores) explican la varianza del rendimiento académico (considerado variable dependiente). En la figura 1 se presenta de forma gráfica el modelo testeado, en el que se hipotetiza que la planificación, la monitorización, la flexibilidad cognitiva, la organización de materiales, la iniciativa y la memoria de trabajo tendrían una relación causal sobre el rendimiento académico.
Como parámetros del modelo testeado, se encontró que este es significativo F(6241) = 4,96, p < 0,001, su correlación fue r = 0,33 y el coeficiente r cuadrado fue r 2 = 0,11. Estos resultados sugieren que las funciones ejecutivas planificación, monitorización, flexibilidad cognitiva, organización de materiales, iniciativa y memoria de trabajo explican el 11 % de la incertidumbre o varianza de los 10 puntos que representa el rendimiento académico de estudiantes secundarios durante el año lectivo.
Discusión y conclusiones
En el presente artículo se ha analizado la relación existente entre las funciones ejecutivas y el rendimiento académico de una muestra de estudiantes secundarios ecuatorianos. Los resultados sugieren que las funciones ejecutivas planificación, monitorización, flexibilidad cognitiva, organización de materiales, iniciativa y memoria de trabajo estarían asociadas con el rendimiento académico. Además, se realizó un análisis de predicción en el que se encontró que las funciones ejecutivas mencionadas determinarían una parte de la incertidumbre del rendimiento académico de los estudiantes secundarios.
El resultado significativo en el análisis correlacional entre el rendimiento académico y las funciones ejecutivas arrojó un coeficiente de correlación con signo negativo, lo cual significa que la relación entre ambas variables es inversamente proporcional; esto quiere decir que cuando es mayor el déficit de las funciones ejecutivas es menor el rendimiento de los estudiantes secundarios y viceversa.
Esta asociación tendría sentido puesto que el adecuado funcionamiento de las funciones ejecutivas permitiría a un estudiante establecer un plan de acción para resolver exitosamente sus tareas académicas; automonitorizar su proceso de aprendizaje y verificar si se encuentra logrando los objetivos planteados; organizar de manera adecuada los elementos que necesita para cumplir satisfactoriamente con una actividad pedagógica; presentar una flexibilidad cognitiva consciente para lograr con éxito las tareas y los retos académicos; y evidenciar iniciativa para superar adecuadamente los desafíos del contexto educativo. En cambio, cuando las funciones ejecutivas se encuentran en un estado deficitario, el desempeño del estudiante se caracterizaría por un comportamiento automático o semiconsciente, en el mejor de los casos, que generaría una influencia negativa en su rendimiento académico (Best el al., 2011; Norman & Shallice, 1986).
Por tanto, las funciones ejecutivas, que son habilidades cognitivas de alta complejidad, resultan fundamentales para que un estudiante logre el éxito académico, ya que de su buen desempeño dependería en gran medida la realización de un trabajo autónomo y regulado, en el que el estudiante sea capaz de (1) controlar comportamientos automáticos no relevantes para su aprendizaje; (2) sea consciente de las consecuencias de sus actos; (3) planifique adecuadamente su aprendizaje; (4) organice de forma eficiente el tiempo para estudiar; (5) supervise y verifique la consecución o no de los objetivos de aprendizaje; y (6) cuente con la suficiente flexibilidad cognitiva para reelaborar estrategias para lograr un adecuado desempeño educativo (Rosario, Núñez & González-Pienda, 2006).
Los resultados encontrados en este estudio son congruentes con investigaciones previas; por ejemplo, en publicaciones de Blair y Diamond (2008) y Knouse, Feldman y Blevins (2014) , se afirma que las funciones ejecutivas ejercen una importante influencia en el rendimiento académico, manifestándose una relación inversamente proporcional en la que a mayores dificultades en las funciones ejecutivas menor rendimiento académico de los estudiantes.
En cuanto al porcentaje de varianza que se logró explicar con la predicción realizada en el presente estudio, se puede afirmar que tiene concordancia con lo reportado por Baars et al. (2015) , quienes encontraron que las funciones ejecutivas que permiten a un estudiante planificar, controlar de forma voluntaria la atención y monitorizar su comportamiento durante el proceso de aprendizaje explicarían entre el 7 % y 9 % de la incertidumbre del rendimiento académico, valores que tienen sentido con lo descrito en los resultados de este artículo.
Es importante mencionar que, si bien es cierto que el modelo testeado en esta investigación lograría explicar un 11 % de la varianza del rendimiento académico, este nivel es relevante en el contexto educativo, ya que existe la probabilidad de que, aplicando un modelo de intervención basado en el entrenamiento de la planificación, monitorización, flexibilidad cognitiva, organización de materiales, iniciativa y memoria de trabajo, se aumente el rendimiento académico en el porcentaje mencionado previamente. Lo anterior podría transformarse en una mejora de 1,1 de 10 puntos que el estudiante debe conseguir a lo largo del año lectivo, en el que existen estudiantes que reprueban asignaturas por décimas de puntos.
La afirmación previa tendría sentido con lo manifestado por investigadores como Di Francesca y Nietfeld (2016), y Stevenson, Bergwerff, Willem y Resing (2014) , quienes han encontrado que, mediante el entrenamiento de funciones cognitivas de alta complejidad, como la monitorización o la memoria de trabajo, dentro de programas que fomentan la autorregulación en el proceso educativo, han logrado mejorar el rendimiento académico de estudiantes en un porcentaje similar al descrito previamente.
Por otro lado, es importante reflexionar acerca de que las posibles dificultades del funcionamiento ejecutivo de los adolescentes con bajo rendimiento académico no son un acontecimiento que ocurriría de manera aislada y sorpresiva, sino que pudieron haberse originado desde etapas tempranas del desarrollo evolutivo (dejando de lado posibles afectaciones recientes del sistema nervioso) que se mantendrían hasta llegar al fin de la adolescencia e incluso hasta la adultez, influyendo de manera negativa al rendimiento en la educación superior o en el trabajo (Holmes, Kim-Spoon & Deater-Deckard, 2016); por ejemplo, se ha encontrado que los estudiantes universitarios con bajo desempeño académico presentarían dificultades en funciones ejecutivas como la monitorización (Ramos & Lozada, 2015).
De la afirmación previa se proyecta como investigación futura, y compartiendo el criterio de Baars et al. (2015) , Knouse et al. (2014) y Best et al. (2011) , la aplicación de programas de entrenamiento de las funciones ejecutivas relacionadas con los procesos de autorregulación del comportamiento y metacognición, con la finalidad de mejorar el rendimiento académico de los estudiantes en los diferentes niveles educativos.
Como limitaciones del presente estudio se debe identificar el carácter subjetivo que implica la evaluación de las funciones ejecutivas mediante autorreporte (claro que se debe considerar que es un riesgo pequeño frente a la gran riqueza en la valoración de las funciones ejecutivas en las actividades de la vida diaria, a diferencia de la artificialidad que podrían implicar las pruebas de laboratorio), lo cual podría convertirse en un sesgo de los resultados presentados. Además, la muestra considerada pertenece a una ciudad determinada de Ecuador, lo cual invita a que se tenga prudencia al considerar la generalización de los resultados aquí descritos; sin embargo, este factor se vuelve una fuente de motivación para replicar el presente estudio en diversas ciudades del país y poder reportar mayor evidencia empírica dentro de esta línea de investigación que se encuentra emergiendo en Ecuador.