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El objetivo de esta tesis es investigar los cambios cerebrales que ocurren a corto y a largo plazo tras un breve e intenso entrenamiento en memoria de trabajo. Se realizó un estudio longitudinal de resonancia magnética para estudiar los cambios conductuales y cerebrales. Se utilizaron diferentes técnicas de análisis de neuroimagen cuyos resultados se interpretaron siguiendo teorías neurocomputacionales. Los resultados señalan que el entrenamiento breve en memoria de trabajo produce mejoras conductuales y cambios cerebrales a nivel de activación y de volumen de sustancia gris. Estos cambios aparecen en áreas cerebrales de memoria de trabajo y ganglios basales, están relacionados con la mejora conductual y prevalecen cinco semanas. Los resultados apuntan en la dirección de la hipótesis de eficiencia neural, porque cuanto mayor es la mejora conductual menor es la activad cerebral. En general, un entrenamiento breve en memoria de trabajo mejora la eficiencia cerebral durante, al menos, cinco semanas. The objective of this thesis is to study the short and long-term cerebral changes after a brief and intensive working memory training. A longitudinal magnetic resonance study was made in order to observe the behavioral and cerebral changes. Diverse techniques of neuroimage analysis were used and their interpretation was made following the neurocomputation theories. Results show that a brief working memory training cause behavioral improvements and functional and gray matter volume cerebral modifications. Those changes were found in working memory brain areas and basal ganglia, they were related with behavioral improvement and remain stable five weeks. Results may support the neural efficiency hypothesis since the greater behavioral improvements were, the fewer the brain activations. Overall, a brief working memory training improves the brain efficiency during, at least, five weeks. Programa de Doctorat en Psicologia

Las diferencias individuales en personalidad modulan los procesos motivacionales, emocionales y cognitivos que regulan la conducta. La evidencia previa ha mostrado que el rasgo de Sensibilidad a la Recompensa (SR) se asocia a diferencias individuales en la motivación apetitiva, pero su papel en los procesos de control cognitivo ha sido menos estudiado. Los estudios previos han asociado la SR a una mayor focalización en las respuestas recompensadas o más probables, en aquellos contextos en que existe una conducta dominante o guiada por las expectativas, mientras que en ausencia de una conducta dominante este rasgo favorece un patrón de mayor flexibilidad cognitiva que implica una menor interferencia de la experiencia previa con un estímulo a la hora de establecer nuevas respuestas o asociaciones. A nivel cerebral, la SR se ha ligado al sistema dopaminérgico y a la actividad de regiones relevantes para el control cognitivo como la corteza cingulada anterior, la corteza prefrontal lateral o el estriado. El objetivo de esta tesis es estudiar la relación entre las diferencias individuales en SR y el control cognitivo tanto a nivel conductual como de actividad cerebral. Para desarrollar este trabajo se llevaron a cabo tres estudios de resonancia magnética funcional utilizando paradigmas de control cognitivo que incluyeron tareas de cambio atencional e inhibición de respuesta. El primer estudio mostró que la SR se asocia con una reducción en la actividad de las estructuras cerebrales de control cognitivo (corteza cingulada, prefrontal y estriado) durante el procesamiento de una señal de cambio en una tarea de cambio de set atencional. El segundo estudio mostró que la SR se asociaba a incrementos en la actividad de la corteza frontal inferior derecha e izquierda durante la inhibición de respuestas motoras y el procesamiento de estímulos infrecuentes en una tarea Go/No-go, además de a un patrón conductual de mayor variabilidad en la ejecución de la tarea. El tercer estudio mostró un resultado muy similar a nivel conductual, asociando la SR a una mayor variabilidad en los tiempos de respuesta, así como una modulación de este rasgo sobre la actividad de diferentes redes cerebrales durante una tarea de señal de stop: la SR se asoció a incrementos en la actividad de redes motoras (específicamente durante los fallos de inhibición) y a reducciones en la actividad de redes atencionales y de procesamiento del error. En conclusión, este trabajo muestra el papel modulador de la personalidad, y en concreto del rasgo de SR, sobre la actividad cerebral durante el control cognitivo. La asociación entre SR y la variabilidad conductual puede relacionarse con un efecto atencional a nivel general. Los resultados funcionales mostraron que las regiones cerebrales de control cognitivo implicadas en los procesos de inhibición y cambio están moduladas por la SR, aunque este efecto parece ser dependiente de las demandas de la tarea, de modo que en tareas con altas demandas de flexibilidad la SR se asocia a incrementos de actividad a nivel prefrontal mientras que en tareas que requieren focalización la SR se asocia a reducciones en la actividad prefrontal y estriatal. La actividad del cingulado anterior se encuentra reducida en ambos casos en los individuos con mayor SR. En general estos resultados pueden ser relevantes para la comprensión de las relaciones entre cognición, motivación y conducta, así como para profundizar en la descripción y caracterización del patrón de control cognitivo asociado a la SR.

As old as the existence of living beings are the adaptive mechanisms which served to evolve and survive. With the appearance of the reptilian brain, the first emotions arise and since then, the emotional processes have been linked to brain development, increasing in degree and sophistication as species evolve. The maximal expression of emotional development can be found in humans, in which emotions have been considered as central in the growth process. In fact, the balance and the maturation of the connections between the prefrontal cortex and the limbic system determine the emotional experiences in the different stages of life. Taking healthy adult population (without pathologies) as group of comparison, our goal was to perform a literature review of recent experimental research to illustrate the existence of differences and/or similarities in both the expression and emotional experiences in the main evolutionary stages in human beings: childhood, adolescence and old age. In general, the analysis of the experimental literature shows a predisposition to negative emotions in the first months of life and a trend towards positive emotional experiences in old age. On the other hand, adolescence is a period characterized by a great emotional distress. Finally, this essay explores the relationship of the experience and the emotional expression of these stages with the maturation process of the central nervous system. Tan antiguos como la existencia de los seres vivos son los mecanismos de adaptación que les han servido para evolucionar y sobrevivir. Con la aparición del cerebro reptiliano surgieron las primeras emociones y, desde entonces, los procesos emocionales han estado ligados al desarrollo cerebral, aumentando en grado y sofisticación según evolucionaban las especies. La máxima expresión del desarrollo emocional la podemos encontrar en el ser humano, en el que se ha demostrado cómo las emociones son fundamentales en su proceso de crecimiento. De hecho, el equilibrio y la maduración de las conexiones entre el córtex prefrontal y el sistema límbico condicionan la vivencia emocional en las distintas etapas de la vida de las personas. Tomando como «grupo control» la población adulta (con ausencia de patologías), nuestro objetivo es realizar una revisión bibliográfica de trabajos experimentales recientes para ilustrar la existencia de diferencias y/o semejanzas en la expresión y la experiencia emocional en las principales etapas evolutivas del ser humano: infancia, adolescencia y vejez. En general, la mayoría de trabajos experimentales analizados indican una predisposición a experimentar emociones negativas en los primeros meses de vida y una tendencia hacia las experiencias emocionales positivas en la vejez. Por otro lado, la adolescencia se caracteriza, fundamentalmente, por ser una etapa de gran desequilibrio emocional. Finalmente, en el presente trabajo se estudiará la relación de la experiencia y la expresión emocional propias de estas etapas con el proceso de maduración del sistema nervioso central.

The aim of the present fMRI research was to study the neural and behavioral differences between bilinguals and monolinguals during picture naming task with cognate and non-cognate words. Method: The sample consisted of 33 right-handed university students: 16 Spanish – Catalan bilinguals and 17 Spanish monolinguals. For this study, a slow event-related fMRI task was used which consisted in a picture naming task performed in Spanish (L1). The pictures were manipulated for cognate status, thus half of them were named with cognate words and the other with half non-cognate words. Result: The behavioral results obtained showed a main effect of the cognate status and an interaction between the cognate status and the effect of group by which the bilingual denominated faster cognates words than non-cognate words. The neural results showed overall differences between bilinguals and monolinguals in posterior areas, but these were not specific for cognate or non-cognate words. Differences within the bilingual group were observed, revealing an increased activation in the anterior cingulate cortex (acc) when the non-cognate condition was compared to the cognate condition. Conclusion: As the interference hypothesis postulates, bilinguals have a parallel activation of L1 and L2 lexicons that could be related to the increased activation observed in the anterior cingulate cortex (acc) while processing non cognate words. Introducción: El objetivo de la presente investigación de resonancia magnética funcional fue estudiar las diferencias neurales y conductuales entre bilingües y monolingües durante una tarea de denominación de palabras cognadas y no cognadas a partir de imágenes. Metodología: La muestra estaba formada por 33 estudiantes universitarios diestros: 16 bilingües de castellano-catalán, cuya L1 era el castellano, y 17 monolingües de castellano. Se realizó una tarea con un diseño asociado a eventos lento en rmf que consistió en la denominación en castellano (L1) a partir de imágenes, donde la mitad de las imágenes se denominaban con palabras cognadas y la otra mitad con palabras no cognadas. Resultados: Los resultados conductuales obtenidos mostraron un claro efecto de cognación y una interacción entre el estado de cognación y el efecto del grupo, por el que los bilingües denominaban más rápido palabras cognadas que no cognadas. Los resultados neurales mostraron diferencias globales entre bilingües y monolingües en áreas posteriores, pero estas no fueron específicas para palabras cognadas o no cognadas. También se observaron diferencias en el grupo de los bilingües, observándose mayor activación en el córtex cingulado anterior (acc) cuando la condición de palabras no cognadas fue comparada con las palabras cognadas. Conclusión: Tal y como postula la hipótesis de la interferencia, el grupo de los bilingües presenta una mayor participación del córtex cingulado anterior durante el procesamiento de palabras no cognadas debido a la activación en paralelo del léxico de L1 y de L2.

La emoción ha sido considerada una reacción global, similar y común ante estímulos desencadenantes, caracterizada por una expresión universal y fácilmente reconocible por cualquier individuo. Sin embargo, las emociones también indican, expresan o revelan significados culturales, así como niveles de internalización de normas y valores en personas y grupos sociales. Esta dualidad se ha visto reflejada desde los planteamientos evolucionistas de Darwin hasta la reciente investigación en torno a la regulación emocional. De hecho, ¿somos realmente capaces de reconocer cualquier expresión emocional aislada de su contexto o cultura? ¿Es la expresión emocional similar, innata e inherente a todo ser humano? ¿Expresarán la misma reacción emocional un occidental que un oriental ante un mismo suceso? En este trabajo, realizamos una revisión sistemática de estudios recientes que, mediante metodologías experimentales originales e innovadoras, intentan responder a todas estas cuestiones. En general, la evidencia empírica indica que la expresión y el ajuste emocional dependen en gran medida del contexto, la cultura y el entorno en el que nos desarrollamos. Igualmente revelan la existencia de discrepancias en la percepción emocional de expresiones faciales, al tiempo que nos muestran diferencias sustanciales en las expresiones faciales, gestos y movimientos corporales entre distintas culturas. Todo ello no hace más que destacar el papel modulador de la cultura sobre las emociones humanas y su regulación. Emotion has been considered as a global reaction, similar and common to triggering stimuli, characterized by a universal expression and clearly identified by any individual. However emotions also indicate, express or reveal cultural meanings and internalization levels of norms and values in people and social groups. This duality is reflected from Darwin’s evolutionary approaches to recent researches on emotional regulation. In fact, are we really able to recognize any emotional expression isolated from its context or culture? Are emotional expressions similar, innate and inherent in every human being? Do European and Oriental people react in a similar way when they are involved in the same situation? This essay is a systematic review of current studies about culture and emotion carried out using original and innovative experimental methodologies with the aim of answering all these questions. Overall, the empirical evidence indicates that expression and emotional adjustments depend mainly on the context, culture and the environment where we evolved. They also reveal differences in the perception of emotional facial expressions, and at the same time they show us substantial differences in facial expressions, gestures and body movements across cultures. All these features highlight the moderating role of culture on human emotions and their regulation.

El propósito central de este estudio fue evaluar las posibilidades de incorporación de Procedimientos de Inducción Emocional (PIE) en tecnologías de última generación, como es la Realidad Virtual (RV); permitiendo generar lo que en este estudio se define como ambientes virtuales emocionales, en los cuales es posible experimentar emociones específicas dentro de un espacio virtual. El presente estudio describe el diseño y desarrollo de un ambiente de RV al cual le fueron incorporados diferentes PIE para inducir relajación (imágenes, música, video clips, frases, narrativas). Así mismo, se analizó su eficacia para inducir relajación. En la misma línea, en este estudio se ha evaluado la influencia de la estimulación de los sentidos de la vista, oído, olfato y tacto en la inducción de relajación a través de ambientes de RV, así como el recuerdo que se mantiene de la experiencia. Todo ello partiendo de la premisa de que las experiencias en ambientes de RV pueden ser enriquecidas con la combinación en tiempo real de objetos del "mundo real" , como puede ser aroma u objetos físicos y palpables.

La epilepsia del lóbulo temporal mesial (ELT) es la causa más común de epilepsia farmacoresistente y se puede beneficiar de terapias alternativas como la neurocirugía. Las alteraciones cognitivas más frecuentes en estos pacientes son en el lenguaje y la memoria. Mediante técnicas de resonancia magnética funcional, la presente tesis aborda dos objetivos: 1) la creación de un protocolo para la evaluación prequirúrgica de las funciones del lenguaje y la memoria y 2) el estudio de los procesos de plasticidad cerebral y sus consecuencias funcionales en los pacientes con ELT. Para alcanzar el primer objetivo, se validó en una muestra de participantes sanos una tarea de lenguaje receptivo: la Verificación de Oraciones. En referencia al segundo objetivo, los resultados de la aplicación del protocolo en los pacientes mostraron una reorganización del lenguaje y la memoria. En cuanto al lenguaje, y especialmente en los pacientes con ELT izquierda, encontramos un aumento de las activaciones contralesionales en áreas frontales y temporoparietales que resultan funcionalmente beneficiosas para el rendimiento neuropsicológico en pruebas de lenguaje y memoria verbal. En cuanto a la memoria, ambos tipos de pacientes mostraron una disminución generalizada de las activaciones temporales mesiales, especialmente relevante en áreas ipsilesionales, siendo la preservación de la actividad ipsilesional la que correlacionaba con la preservación de la memoria verbal. En conclusión, los pacientes con ELT mostraron una reorganización de las redes neuronales que sustentan el lenguaje y la memoria, que siguen patrones diferentes, y cuyas consecuencias funcionales son relevantes a la hora de predecir la probabilidad de déficit postquirúrgico.

El objetivo general era estudiar el patrón de relaciones de la psicopatía, entendida como un constructo jerárquico subdividido en dos factores y cuatro facetas (interpersonal, afectiva, estilo impulsivo/irresponsable y antisocial), con variables sociodemográficas, psicológicas, criminológicas y diversos indicadores de la experiencia emocional, utilizando el paradigma de la visión de imágenes. El estudio se realizó en un centro penitenciario con 75 internos penados, evaluados mediante el Psychopathy Checklist-Revised (PCL-R) de R. D. Hare (2003). Las medidas registradas en un contexto de laboratorio incluían indicadores de: a) la experiencia emocional ante distintos estímulos afectivos, evaluada directa (estimaciones en valencia afectiva, arousal y dominancia) e indirectamente (tiempo de reacción de discriminación afectiva); b) la reactividad fisiológica ante esos estímulos, a nivel autonómico (conductancia de la piel y tasa cardíaca) y somático (actividad electromiográfica de los músculos faciales corrugador, cigomático y orbicular del ojo); y c) la reactividad defensiva, mediante la modulación del reflejo de sobresalto. En conjunto, los resultados obtenidos respaldan empíricamente la utilidad del modelo de las cuatro facetas de la psicopatía de Hare en población penitenciaria y, en particular, la asociación exclusiva de las características afectivas del síndrome (crueldad, ausencia de empatía.) con una anomalía emocional de carácter básico y, quizá derivado de lo anterior, con un patrón de comportamiento antisocial y violento.

El principal objetivo de la Tesis ha sido establecer un procedimiento alternativo para el cálculo de la reactividad psicofisiológica, con el cual obtener unos resultados más limpios respecto a los artefactos implícitos en la investigación psicofisiológica. Desde esta disciplina, proponemos algunas modificaciones metodológicas que, quizá, proporcionen resultados más fiables y válidos. Nos hemos centrado en la hostilidad defensiva como factor psicosocial de riesgo para las enfermedades cardiovasculares, ya que han supuesto unas de las más impactantes en los últimos 50 años, respecto al funcionamiento excesivo del sistema cardiovascular. De otro lado, la importancia de la investigación experimental básica se pone de relieve cuando los resultados obtenidos en el laboratorio pueden ser exportados al mundo real, a la sociedad. Y parece que es la hostilidad defensiva la que mejor puede explicar la dificultad de adaptarse saludablemente de los individuos con elevadas puntuaciones en hostilidad y en defensividad. Para ello, se han formado cuatro grupos según sus puntuaciones en ambas variables y se han comparado los distintos protocolos para establecer su bondad y calidad. Los resultados muestran la mayor capacidad del protocolo alternativo para establecer los valores psicofisiológicos de los parámetros de activación, respuesta, reactividad y recuperación cardiovasculares.

The Reinforcement Sensitivity Theory proposed three neuropsychological systems which mediate individual differences in emotion, motivation and learning: Behavioral Activation System, Behavioral Inhibition System and Fight/Flight System, which involve reward, punishment and threat sensitivity systems, respectively. The systems´ sensitivity mediates individual differences on the personality traits Impulsivity and Anxiety. One of the most widely used scales to detect and measure individual differences in these systems is the Sensitivity to Punishment and Sensitivity to Reward Questionnaire. This thesis includes five studies with which we evaluate variance in the structural and functional brain according to the individual differences in Gray´s proposed systems´ sensitivity. Thus, the first two studies analyzed the relation between gray matter volume and the individual differences in the Sensitivity to Reward and Punishment subscales included in the aforementioned questionnaire. Sensitivity to Reward was inversely associated with gray matter volume in the dorsal striatum. Conversely, Sensitivity to Punishment was directly related to gray matter volume in the left amygdale and hippocampus. Furthermore, three functional studies analyzed brain activation associated with individual differences on Sensitivity to Reward scale. The first study showed that brain activity during appetitive emotional picture processing was associated with Sensitivity to Reward in the mesial prefrontal cortex and the adjacent rostral cingulate, while brain activation in the hippocampus/parahippocampus during aversive emotional picture processing was inversely related to Sensitivity to Reward. The second study revealed that Sensitivity to Reward was directly related to the mesial prefrontal cortex and dorsal striatum, and inversely related to the right inferior prefrontal gyrus during the inhibitory control in approach-avoidance conflicts. The third study demonstrated that Sensitivity to Reward during cognitive and emotional interference tasks was related to brain activation in the rostral anterior cingulate during cognitive and emotional Stroop tasks. However, dorsolateral prefrontal cortex activation was directly related to Sensitivity to Reward during cognitive interference, and amygdale activation was inversely related to this variable during emotional interference. Briefly, individual differences in brain structure and function may be associated with system-related personality traits according to the Reinforcement Sensitivity Theory.