Envejecimiento, sistemas de memoria y lenguaje

El estudio del procesamiento sintáctico ha sido abordado, principalmente, desde dos perspectivas (Bulut et al., 2018; Pozniak et al., 2017): una basada en un enfoque de memoria (Chen et al., 2005; Gibson, 1998; 2000; Ness et al, 2017) y la otra, en el procesamiento de estructuras (Baumann, 2014; Hawkins, 1999; 2004). La primera está vinculada específicamente a la memoria de trabajo, y la segunda, a una habilidad cognitiva que estaría asociada a aprendizajes de secuencias, reglas y patrones -como la habilidad sintáctica- que estaría relacionada con la memoria procedimental, según el modelo neurocognitivo propuesto por Ullman (2001a, b; 2004; 2005; 2016). De acuerdo con este autor, la memoria declarativa y la procedimental están en la base del procesamiento del lenguaje y se asocian con el lexicón y la gramática mental, respectivamente.

Ahora bien, durante el envejecimiento se produce un deterioro cognitivo (Mather, 2010) que repercute en el funcionamiento del lenguaje (Warren et al., 2018) ya que este requiere de la coordinación de diversos procesos cognitivos básicos. Uno de ellos es el sistema de memorias, como demuestran evidencias obtenidas desde diferentes enfoques cognitivos (Baddeley, 2003; Baddeley y Hitch, 1974; Reber, 1989; Schank, 1980) y psicolingüísticos (Kintsch, 1988). En síntesis, para discutir sobre la preservación y el declive del procesamiento sintáctico es preciso referirse a las variaciones de estos sistemas durante la vejez.

Memoria de trabajo

La memoria de corto plazo es la encargada del almacenamiento y la manipulación de información durante el breve periodo de tiempo necesario para realizar alguna actividad cognitiva o motora, pero también incluye en su estructura aspectos relacionados con el lenguaje. Al respecto, el clásico modelo de Baddeley y Hitch (1974) y su actualización (Baddley, 2003) proponen que el procesamiento de la información y las estructuras que lo permiten (es decir, la memoria operativa) se compone, al menos, de cuatro subsistemas: el bucle fonológico, relacionado con la información verbal y acústica; la agenda visoespacial, que proporciona su equivalente visual; ejecutivo central, sistema de control atencional del que dependen los subsistemas anteriores; y el buffer episódico, que procesa información multimodal proveniente de la memoria episódica.

Es así como la memoria de trabajo está asociada con la adquisición y desarrollo de la lengua tanto en términos léxicos como de sintaxis- ya que está implicada en el aprendizaje del vocabulario el cual conlleva la secuenciación de las propiedades fonológicas del lenguaje: las unidades categóricas, la estructura de las sílabas y las secuencias fonotácticas (Warren et al., 2018). Además, el aprendizaje del discurso implica la secuenciación de las unidades léxicas del idioma: cláusulas y colocaciones (Ellis, 1996). Vale decir que, en términos generales, la memoria de trabajo tiene que ver con los tipos de procesos mentales que intervienen cuando la información se retiene durante un período de segundos a minutos. Es así que esta representa un almacén de capacidad limitada para retener información a corto plazo (retención) sobre la cual se realizan operaciones mentales. En relación con el desarrollo de la memoria de trabajo durante el envejecimiento, esta se ve deteriorada, lo que redunda en una disminución en su capacidad de almacenamiento y, por lo tanto, afecta la eficiencia del procesamiento.

En lo que se refiere al deterioro en el procesamiento de la complejidad sintáctica en los adultos mayores saludables, este ha estado asociado con la disminución de la capacidad de almacenamiento y el decrecimiento del índice de velocidad de procesamiento de esta memoria (Kemper et al., 2001; Kemper & Sumner, 2001; Rabaglia y Salthouse, 2011; Véliz et al., 2010). Así, desde esta perspectiva, se interpreta que cuando se manifiestan fallas en el procesamiento sintáctico, se debe a un déficit en la memoria de trabajo. Por ejemplo, la dislexia se explica como una patología producida por un trastorno del desarrollo asociado con la reducción del almacenamiento de información verbal en la memoria de trabajo; en efecto, una menor capacidad de retención de la memoria de trabajo es uno de los criterios clínicos para el diagnóstico de esta condición (Ellis y Large, 1987; 1996). No obstante, también se ha observado que las personas con dislexia tienen menor rendimiento en tareas que involucran procesamiento sintáctico, como la comprensión escrita (Scarborough, 1991), lo que podría indicar que la dislexia sería un fenómeno que va más allá del procesamiento fonológico. Específicamente, esta asociación entre los déficits de procesamiento fonológico y la adquisición restringida de la sintaxis podría indicar que los problemas para identificar y aprender la secuenciación y la jerarquización de las unidades categoriales podría deberse a otro tipo de afección, distinta a las fallas en la memoria de trabajo (Ellis, 1996; Jiménez et al., 2004).

En efecto, se han realizado estudios que sostienen que la habilidad sintáctica vinculada a procedimientos asociados con la combinación de elementos en estructuras complejas que tienen relaciones de precedencia (secuenciales) y de jerarquía se preserva (Davidson et al., 2003; Liu y Wang, 2019).

Memoria declarativa

Desde los primeros modelos de memoria de largo plazo (Tulving, 1972) se introduce la idea de que sus aspectos declarativos pueden descomponerse en una memoria episódica y otra semántica. Así, los contenidos de la memoria episódica consisten en recuerdos de experiencias personales vitales -sus circunstancias temporales, espaciales, emocionales y sus participantes- almacenadas y evocadas de forma explícita (Tulving, 1972; 1984), mientras que la memoria semántica almacena contenidos que permiten el uso del lenguaje, es decir, el conocimiento acerca de los significantes, los significados y sus referentes (Tulving, 1984), sin atender al contexto en que la información fue almacenada y sin conciencia de su recuperación.

Los cambios en la memoria declarativa son de los primeros en manifestarse después de los sesenta años (Warren et al., 2018). De hecho, según algunos estudios (Jonker et al., 2000; Schaie, 2005), la mitad de los adultos mayores se quejan por la disminución de la función de la memoria diaria en lo que se refiere a la información de episodios. En efecto, estos deterioros en la función de memoria declarativa episódica pueden contrastarse con la relativa preservación de los conocimientos bien establecidos y muy familiares, incluidos los semánticos e información autobiográfica, así como la memoria no declarativa o procedimental para habilidades practicadas cotidianamente.

En general, se ha observado que la memoria declarativa -en lo que refiere a la información recientemente aprendida- parece ser la habilidad de memoria más afectada en los adultos mayores. Por ejemplo, durante el envejecimiento, las personas tienen un rendimiento más pobre que los adultos jóvenes en las tareas de recuperación realizadas en laboratorio (la generación de la información estudiada) y las de reconocimiento (identificar la información estudiada), independientemente del tipo de estímulo al que son expuestos (Warren, 2018). También, los adultos mayores experimentan un declive en comparación con los adultos más jóvenes en tareas de memoria que implican estímulos comunes de laboratorio como palabras o pasajes de texto, ubicaciones espaciales, imágenes, rostros y actividades, así como ante estímulos más naturales, como artículos en una lista de compras o nombres de personas (Craik y Jennings, 1992). Asimismo, los adultos mayores también tienen menor rendimiento que los jóvenes cuando se realizan pruebas de memoria que involucran detalles de contexto o información "fuente" (Cohen y Faulkner, 1989), es decir, dos o más fuentes posibles que fueron asociadas a la información cuando esta se conoció.

Formar recuerdos nuevos exige una función distintiva relacional de la memoria declarativa, ya que debe establecer rápidamente nuevas representaciones asociativas entre los individuos, elementos arbitrariamente relacionados con la experiencia, y podría suponerse que los déficits de memoria asociados con la edad podrían tener un correlato con el deterioro neuronal de la memoria declarativa (Warren et al., 2018).

De acuerdo con esta perspectiva, los declives en la memoria declarativa y relacional producto de la edad, pueden atribuirse a los cambios en los aspectos celulares y volumétricos del hipocampo y de las estructuras del lóbulo temporal medio circundantes (Small et al., 2011). La literatura sobre los cambios cerebrales relacionados con el envejecimiento muestra una reducción en el volumen del hipocampo y otras regiones cerebrales que comprenden un hipocampo cortical como las áreas más afectadas (Erickson et al., 2011; Raz et al., 2010).

Estos antecedentes brevemente expuestos respecto de los cambios en la memoria declarativa permitirían formular la hipótesis de que la memoria de trabajo tiene una correlación con la memoria declarativa y que más que un deterioro en lo que refiere a la memoria declarativa en sí misma, es la memoria de trabajo la que ralentiza los procesos debido a la disminución de su capacidad de almacenamiento y retención. En efecto, las tareas de recuperación, recuerdo y reconocimiento las pueden ejecutar, pero a otra velocidad y, en ocasiones, con pistas semánticas (Baddeley y Wilson, 2002; Braver et al., 2008).

Memoria no declarativa

Contrario a los cambios que se presentan en la memoria declarativa a propósito del envejecimiento, hallazgos empíricos indican que la memoria no declarativa está bien preservada y que cualquier disminución es pequeña en relación con las reducciones de la memoria declarativa (La Voie y Light, 1994; Warren, 2018). Si bien existen múltiples paradigmas experimentales para evaluar la memoria no declarativa, esta suele ser evaluada mediante tareas de priming -la presentación inicial de un estímulo (una palabra o una imagen) que influye en la rapidez o la precisión con que una persona procesa la presentación posterior de ese mismo estímulo-. En varios estudios se ha observado que los adultos mayores se desempeñan como los adultos jóvenes en una variedad de tareas de priming de repeticiones (Fleischman et al., 2004), como las que implican completar un fragmento de palabras (Light et al., 1986), decisión léxica acelerada (Balota y Ferraro, 1996) y generación de categorías (Light y Albertson, 1989).

De hecho, la preservación del comportamiento de la memoria no declarativa en los adultos mayores es parcialmente consistente con la evidencia de las neuroimágenes que muestran estabilidad volumétrica en las regiones asociadas con procesos no declarativos (Warren et al., 2018). Así, las áreas corticales que participan en el procesamiento sensorial y el priming de repetición, como la corteza visual primaria, muestran poca pérdida de volumen a lo largo de la vida útil (Raz et al., 2010). Por el contrario, las estructuras subcorticales, como los ganglios basales y el estriado, suelen disminuir de volumen con la edad (Walhovd et al., 2005). Esta diferencia en los cambios volumétricos sugiere que el desempeño de tareas relacionado con las distintas regiones debería mostrar una diferencia similar; sin embargo, la evidencia empírica no aborda claramente esta especulación.

Por otro lado, los hallazgos de varios estudios de neuroimagen funcional en adultos mayores y de la memoria no declarativa están alineados con evidencias conductuales. Por ejemplo, Báckman et al. (1997) y Fleischman et al. (2004), investigaron las diferencias entre los adultos jóvenes y mayores en una tarea no declarativa de priming de word-stem completion. Los resultados mostraron que no había efectos de edad en el desempeño de la tarea, y que tanto los adultos jóvenes como los mayores exhibían patrones similares de actividad cerebral en la corteza extra-estriada. Esto es congruente con los resultados de neuroimagen de una tarea semántica de priming de repetición. En ella, tanto adultos jóvenes como mayores demostraron beneficios en el tiempo de respuesta basado en la repetición y mostraron patrones de activación del cerebro similares (Lustig y Buckner, 2004).

En cuanto a la memoria procedimental, esta se relaciona con la adquisición y el uso de varios tipos de habilidades de comportamiento, funciona a un nivel automático y su salida es no cognitiva. Además, la adquisición de la mayoría de las habilidades procedimentales (por ejemplo, caminar, nadar, montar en bicicleta) es gradual y lenta y el aprendizaje persiste en el tiempo (Burke y MacKay, 1997; Nilsson, 2003). En otras palabras, la mayoría de las personas pueden desempeñar una habilidad aprendida y no practicarla por años, pero podrá realizarla adecuadamente si se aboca a ella, vale decir, que para la memoria procedimental el olvido no es un problema.

En general, son relativamente pocas las investigaciones que han abordado la cuestión de cómo la memoria procedimental se ve afectada durante el envejecimiento (Nilsson, 2003). Incluso los datos existentes parecen evidenciar un panorama bastante variado. En algunos estudios (Schugens et al., 1997) no se han observado efectos de edad, mientras que en otros sí (Wright y Payne, 1985; Davidson et al., 2003). Respecto de estas evidencias inconsistentes o mixtas, Báckman et al. (1997) sostienen que esto podría deberse a que las diferentes tareas de evaluación de la memoria procedimental en ocasiones también miden capacidades cognitivas distintas de la memoria procedimental, tales como componentes de memoria de trabajo, memoria episódica, habilidad visoespacial, razonamiento, etc. (Nilsson, 2003). Además, estos componentes son sensibles a la edad; en consecuencia, contaminan tareas procedimentales indicando déficits en edad avanzada que no se manifestarían si la tarea de memoria fuese netamente procedimental.

Una de las primeras investigaciones que reveló disociaciones y diferencias individuales respecto de la memoria procedimental fue la demostración de que los pacientes amnésicos con poco o ningún recuerdo consciente pueden realizar a niveles normales tareas que implican a la memoria procedimental (Jacoby y Witherspoon, 1982; Warrington y Weiskrantz, 1968). En esa misma línea, Howard (1988) llegó a la conclusión de que las diferencias respecto de la edad eran comunes en las tareas episódicas y poco frecuentes en las procedimentales. Tampoco se han encontrado efectos de edad en eficiencia de la memoria procedimental, evaluada mediante la técnica del priming en tareas de decisión léxica, categorización semántica, lectura de texto transformado o degradado, la finalización de fragmentos de palabras, la identificación perceptiva y la denominación de imágenes (Mitchell, 1990; Warren, 2018).

En esta misma línea de razonamiento, cabe señalar que los estudios de neuroimagen revelan que la mayoría de las tareas procedimentales activan la corteza motora primaria (Cabeza y Nyberg, 2000), una estructura cerebral que se conserva relativamente bien en la vejez (Raz et al., 1999; 2010). Sin embargo, en la medida en que la tarea de memoria procedimental utilizada implique la medición de otra memoria, como la de trabajo -que se deteriora con la vejez-, y que comprometa otras estructuras cerebrales afectadas por la edad, esta tarea particular puede señalar un déficit de edad (Nilsson, 2003).

Procesamiento sintáctico durante el envejecimiento

La variabilidad del deterioro de los sistemas de memoria durante el envejecimiento también se evidencia en el procesamiento sintáctico. Hardy et al. (2017; 2020) señalan que una de las características sobresalientes de este fenómeno es el deterioro en la producción de frases. En este marco, estudios empíricos indican que se registra una disminución en el procesamiento de la complejidad sintáctica de la lengua oral y escrita (Kemper y Sumner, 2001; Rabaglia et al., 2011; Véliz et al., 2010). Este fenómeno se adjudicó tradicionalmente a la disminución de la capacidad y eficiencia de la memoria de trabajo durante el envejecimiento, recurso cognitivo fundamental para producir frases complejas. Desde este punto de vista, la memoria de trabajo afectaría el procesamiento de oraciones que requieren mayores operaciones sintácticas (Hardy et al., 2017; 2020; Liu y Wang, 2019; Véliz et al., 2010; 2013).

No obstante, a pesar de los numerosos estudios sobre el declive de la comprensión de las oraciones en los adultos mayores, aún no está claro si es el resultado de la disminución de la habilidad sintáctica o de la memoria de trabajo. La primera estaría asociada a un procesamiento basado en estructuras y jerarquías, y la segunda, a un enfoque de memoria. La diferencia fundamental entre ambos sería el rol que asignan a la jerarquía de la estructura sintáctica.

La divergencia se explicaría a partir de la forma como se define y se procesa la distancia sintáctica (véase la figura 1) entre elementos relacionados en una frase -sujeto y verbo/pronombre y referente, etc. a fin de poder comprender un enunciado. Por ejemplo, para procesar una oración de relativo como "Juan ayudó al hombre_i a quien el perro mordió _t el filler es el núcleo nominal (hombre) y la huella (indexada como t.i) es la posición vacía dentro de la cláusula que modifica al nombre de la cláusula principal. El nombre de la cláusula principal hombre se desplaza de su posición sintáctica original para posicionarse luego de mordió, donde es coindexado con la huella, lo que permite que hombre sea el paciente de la acción de morder, y perro el agente. Vale decir que, para comprender la frase, el parser sintáctico tiene que resolver la relación de dependencia entre el filler y la huella, asociándola con el nombre principal, lo que también implica que necesita almacenar hombre en la memoria temporalmente para poder integrarlo durante el procesamiento con la huella. Este último argumento ha sido vastamente documentado a partir de la teoría de dependencia local propuesta por Gibson (1998; 2000) que refiere a los costos de retención e integración de los fillers y las huellas a la hora de construir una representación gramatical de un enunciado.

Figura 1: Distancia lineal y distancia estructural

Fuente: elaboración propia.

Asimismo, el procesamiento de oraciones con base en enfoques de memoria define la distancia como la distancia lineal entre los fillers y las huellas, y cuantifican la distancia como el número de palabras que intervienen entre los fillers y las huellas en el orden lineal (Gibson, 1998; 2000). Como los fillers deben almacenarse en la memoria antes de llegar a las huellas, las frases con una distancia lineal más larga requieren más recursos de memoria de trabajo para su procesamiento. Es en este marco que la distancia lineal se ha considerado una medida de la memoria de trabajo. Ahora bien, Liu y Wang et al., (2019) afirman que, si se observara que los adultos mayores se ven más afectados por la distancia lineal entre las huellas y los fillers que los adultos más jóvenes, esto indicaría que su dificultad de comprensión se atribuye en gran medida a la disminución de la memoria de trabajo.

Por otra parte, los enfoques basados en la estructura y jerarquía sintáctica (Collins, 1994; Hamilton, 1995; Hawkins, 1999; 2004; O'Grady et al., 1997; 2003) miden la dificultad de procesamiento en términos de la distancia estructural entre las huellas y los fillers, pero cuantifican la distancia como el número de nodos sintácticos entre los fillers y las huellas en los árboles sintácticos (Hsu y Chen, 2013; Pozniak et al., 2017). La distancia estructural (también denominada distancia lingüística) se ha percibido como una medida de la capacidad cognitiva lingüística que en gran parte es independiente de las capacidades cognitivas generales, como la memoria de trabajo (Chomsky, 2013b).

En síntesis, la distinción entre la distancia lineal y la distancia estructural radica en que la primera está directamente relacionada con la memoria de trabajo, mientras que la segunda estaría relacionada con el procesamiento sintáctico (Baumann, 2014; Bulut et al., 2018). En consecuencia, parecería no haber una relación robusta entre procesamiento y memorización de la oración.

Por tanto, según el principio de distancia mínima estructural (Chomsky, 2013a; 2013b; 2016), la interpretación de las estructuras lingüísticas es un proceso dependiente de la estructura. Para comprender o interpretar el significado de una frase, se tiende a confiar más en la distancia estructural o la proximidad de las palabras en un árbol sintáctico jerárquico. Si la distancia se encuentra más lejos del filler en el árbol sintáctico, resultará más difícil construir una representación sintáctica de la frase. Por lo tanto, la dificultad de procesamiento aumentará. La distancia estructural es una propiedad sintáctica típica en la gramática universal (Chomsky, 2013b), y la comprensión de las frases con una distancia estructural mayor suele implicar operaciones sintácticas más complejas. La dificultad de procesamiento de tales oraciones refleja una deficiencia en la sintaxis, más que en la memoria de trabajo. Por consiguiente, si los adultos mayores se ven más afectados por la mayor distancia estructural entre los fillers y las huellas que los adultos más jóvenes, esto indicaría que el declive de la habilidad sintáctica es una fuente de disminución de la comprensión de las oraciones asociada con la edad.

En síntesis, el procesamiento de oraciones con relaciones de dependencia cuyas distancias son largas requiere eficiencia de procesamiento sintáctico que parecería estar anclado en una memoria vinculada con el aprendizaje basado en reglas, que gobiernan las regularidades del idioma; en particular, los procedimientos relacionados con la combinación de elementos en estructuras complejas que tienen relaciones de precedencia (secuenciales) y de jerarquía (Ullman, 2016).

En concordancia con lo expuesto respecto del déficit en la memoria de trabajo en contraste con la deficiencia en la sintaxis, algunos investigadores han formulado la hipótesis de que existe una memoria de trabajo especializada con el propósito expreso de interpretar automáticamente el significado de frases (Waters y Caplan et al., 2005) y esta parecería ser el parser sintáctico, que permite identificar los elementos que constituyen una oración y especificar la relaciones entre ellos. Este parser sintáctico distingue entre el supuesto procesamiento automático on line de las oraciones y las medidas de comprensión off line que requieren retención. Esta retención off line se ha asociado con las medidas de la memoria de trabajo, y existen evidencias empíricas de los efectos relacionados con la edad en cuanto a la comprensión y que son mediados por la memoria de trabajo verbal (Warren et al, 2018). Ahora bien, las medidas de la memoria de trabajo no predicen la comprensión on line o el procesamiento sintáctico on line (DeDe et al., 2004) ya que no se prevé que las tareas lingüísticas que se basan en un procesamiento no consciente, obligatorio y en línea estén relacionadas con estas.