Estudio de la memoria de trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relacion con la inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA

TESIS DOCTORAL ESTUDIO DE LA MEMORIA DE TRABAJO DESDE LA INFANCIA A LA ADULTEZ EMERGENTE Y DE SU RELACIÓN CON LA INTELIGENCIA EN SUJETOS EN NORMODESARROLLO Y SUJETOS DIAGNOSTICADOS CON TDA Presentada por Dña. Raquel Muñoz Pradas Departamento de Psicología Experimental. Facultad de Psicología. Universidad de Sevilla. Directores: Dr. Carlos María Gómez González. Dra. Elena Isabel Rodríguez Martínez. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 2 Índice Capítulo I. Introducción 1. Introducción y marco teórico 1.1. Memoria de Trabajo. 1.1.1. Definición y componentes. 1.1.2. Modelos de Memoria de Trabajo. 1.1.3. Modelo de Baddeley y Hitch. 1.1.4. Desarrollo de estructuras anatómicas y señales fisiológicas relacionadas con la Memoria de Trabajo. 1.1.5. Neuroimagen: Resonancia Magnética Funcional, Espectroscopia Funcional de Infrarrojo Cercano y potenciales relacionados con eventos. 1.1.6. Funcionamiento de la Memoria de Trabajo: Desarrollo del proceso de codificación, fase de retención, fase de reconocimiento y proceso de actualización. 1.2. Desarrollo de la Memoria de Trabajo. 1.3. Orden de maduración de los componentes de la Memoria de Trabajo. 1.4. Interdependencia en el desarrollo de los componentes de la MT. 1.5. Diferencias de variabilidad interindividual. 1.6. Inteligencia. 1.6.1. Definición y Test Breve de Inteligencia de K-BIT. 1.6.2. Relación de la Inteligencia con la Memoria de Trabajo. 1.7. TDA, Memoria de Trabajo e Inteligencia. 1.7.1. Trastorno de Déficit de Atención: Definición y criterios de diagnóstico. 1.7.2. TDA, Memoria de Trabajo e Inteligencia. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 3 2. Objetivos e hipótesis. Capítulo II. Método 3. Métodos 3.1. Muestra 3.2. Instrumentos 4. Análisis estadísticos Capítulo III. Resultados 5. Resultados Capítulo IV. Discusión de los resultados 6. Discusión Capítulo V. Conclusiones 7. Conclusiones Referencias bibliográficas Anexos Anexo I. Preguntas de Investigación. Anexo II. Respuestas de Investigación. Anexo III. Esquema de desarrollo de la Investigación. Anexo IV – Criterios de diagnóstico del TDA recogidos en el DSM-V (2014) Anexo V. Artículo I: Order of maturation of the components of the Working Memory from childhood to emerging adulthood. - Current Research in Behavioral Science. Elsevier (2021). Anexo VI. Artículo II: Inter-group and Inter-individual variability in working memory from childhood to emerging adulthood. - Current Research in Behavioral Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 4 Science. Elsevier (2021). Anexo VII. Artículo III: Relationship of Working Memory with K-BIT Matrices and Vocabulary in normodevelopment and ADHD children and adolescents. – Pendiente de publicación. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 5 Índice de figuras Figura 1. Explicación del funcionamiento y estructura del modelo de Pasqual-Leone (1994). Figura 2. Explicación del funcionamiento y estructura del modelo de Cowan (1995). Figura 3. Explicación del funcionamiento del modelo Baddeley y Hitch (1974). Figura 4. Regresiones lineales de las puntuaciones Z de Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central frente al grupo de edad medido en años hasta los 15 años. Figura 5. Puntuaciones directas del Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central respecto a los grupos de edad. Figura 6. Regresión inversa de las puntuaciones directas de los componentes de la Memoria de Trabajo (Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central) versus Edad medida en días. Figura 7. Regresiones lineales de las desviaciones estándar de Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central vs. grupo de edad medida en años. Sin excluir (arriba) y excluyendo (abajo) los valores atípicos de la desviación estándar. Figura 8. Regresión lineal de las puntuaciones residuales de edad de los componentes de la Memoria de Trabajo. Figura 9. Muestra del grupo de ND: Regresiones lineales de las puntuaciones directas de Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial, Ejecutivo Central (componentes MT), Vocabulario y Matrices (subtest del K-BIT) frente al grupo de edad medido en días. Figura 10. Grupo con diagnóstico de TDA: Regresiones lineales de las puntuaciones directas de Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial, Ejecutivo Central (componentes MT), Vocabulario y Matrices (subtest del K-BIT) frente a la de edad medida en días. Figura 11. Valores de probabilidad obtenidos en las correlaciones de Spearman para los componentes de MT y K-BIT, para 17 sujetos seleccionados de 10000 permutaciones sin reemplazo. N: número de sujetos de la muestra original, N’: número de sujetos seleccionados para correlaciones a partir de permutaciones. La flecha roja indica el valor p=0,05. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 6 Índice de tablas Tabla 1. Edad y género de los diferentes grupos Estudio I. Tabla 2. Edad y género de los diferentes grupos Estudio II Tabla 3. Estadísticos descriptivos de puntuaciones directas de Bucle Fonológico (BF), Agenda Visoespacial (AV) y Ejecutivo Central EC), para hombres y mujeres. Tabla 4. Significación estadística de las comparaciones entre grupos de edad utilizando las correcciones de Bonferroni para comparaciones múltiples. Tabla 5. Resumen de las estimaciones del modelo y los parámetros en las puntuaciones directas de las regresiones de la MT frente a la edad. Las variables dependientes fueron las puntuaciones directas del Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central. La variable independiente fue Edad medida en días. Tabla 6 Componentes de carga y varianza explicada de los componentes extraídos después de aplicar ACP a los residuos de edad del WMTB-C (258 sujetos). Tabla 7. Correlaciones de Spearman entre las puntuaciones directas de cada una de las subpruebas de K-BIT y WMTB-C en sujetos con normodesarrollo (ND) y TDA. Las puntuaciones directas de las subpruebas de Vocabulario y Matrices del K-BIT también se indican en la tabla. Los valores de p se corrigieron usando la TDF. Con asterisco los valores p significativos. Tabla 8. Correlaciones parciales (controlando por edad) entre las puntuaciones de cada una de las subpruebas de K-BIT y WMTB-C en sujetos en normodesarrollo (ND) y TDA. Las puntuaciones directas de las subpruebas de Vocabulario y Matrices del K-BIT también se indican en la tabla. Los valores de p se corrigieron usando la TDF. Con asterisco los valores p significativos. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 7 Agradecimientos A Don Rafael Pradas, ginecólogo. Porque en el fondo siempre supo que su nieta también sería Doctora. A Doña Ángeles Rangel, mi abuela. Por enseñarme que “el saber no ocupa sitio”. ------ A papá, mamá y Javi. Porque solo ellos saben quitarme los agobios. A mi querida Fusión. Por escucharme de manera incansable sin entender ni una palabra. ------ Al Dr. Carlos María Gómez González, por acceder a enseñarme, por su infinita paciencia, por ser mi apoyo y por permitirme trabajar a su lado, habiéndose convertido así en mi referente como investigador. A la Dra. Elena Rodríguez Martínez, por dirigir y tutorizar cada uno de mis borradores desde la profesionalidad y el cariño. A mis compañeros del Laboratorio de Psicobiología de la Universidad de Sevilla. Por allanarme el camino. ------ A todo aquel que sea capaz de leérsela entera. Gracias. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 8 Resumen La Memoria de Trabajo (MT) es el sistema cerebral involucrado en el almacenamiento temporal de información (corto periodo de tiempo) y la manipulación de la misma. Este mecanismo posibilita la realización de tareas cognitivas complejas, tales como el razonamiento, el aprendizaje, la comprensión o el desarrollo del lenguaje (Baddeley, 1992). Además está estrechamente relacionada con diferentes procesos cognitivos de gran importancia, como la inteligencia. Es por ello por lo que el presente trabajo se centra en investigar la Memoria de Trabajo, el orden de maduración de sus componentes según el modelo da Baddeley y Hitch (1992), la variabilidad intergrupal e interindividual en la MT durante el desarrollo y su relación con la inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con Trastorno de Déficit de Atención (TDA). Palabras clave: Memoria de Trabajo, orden de maduración, inteligencia, variabilidad, TDA. Abstract Working Memory (WM) is the brain system involved in the temporary storage of information (short period of time) and its manipulation. This mechanism makes it possible to carry out complex cognitive tasks, such as reasoning, learning, comprehension or language development (Baddeley, 1992). It is also closely related to different cognitive processes of great importance, such as intelligence. That is why this paper focuses on investigating Working Memory, the order of maturation of its components according to the Baddeley and Hitch (1992) model, the intergroup and interindividual variability in WM during development and their relation with intelligence in subjects in normal development and subjects diagnosed with Attention Deficit Disorder (ADD). Keywords: Working Memory, maturation order, intelligence, variability, ADD. Consideraciones para la lectura Durante la redacción de este trabajo se ha utilizado el género masculino como género no marcado. Además, algunas de las figuras incluidas están en inglés debido a que han sido extraídas de los artículos originales ya publicados o pendientes de publicación. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 9 Abreviaturas y traducciones ADD – Attention Deficit Disorder AV – Agenda Visoespacial BF – Bucle Fonológico CE – Central Executive (Ejecutivo Central) EC – Ejecutivo Central K-BIT – Kauffman Brief Intelligence Test Matrix – Matrices MLP – Memoria Largo Plazo MT – Memoria de Trabajo ND – Normodesarrollo PD – Puntuación Directa PL – Phonological Loop (Bucle Fonológico) TDA – Trastorno de Déficit de Atención TDF – Tasa de Descubrimiento Falso VSS -Visospatial Agenda (Agenda Visoespacial) Vocabulary – Vocabulario WMTB-C – Working Memory Test Battery for Children Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 16 que puede relacionar e integrar información proveniente de los otros subsistemas y de distintas modalidades sensoriales, sería el encargado de la integración de esas modalidades sensoriales, con distintas codificaciones, y de la memoria a largo plazo en una única representación episódica. Figura 3. Explicación del funcionamiento del modelo Baddeley y Hitch (1974). Fuente: Gómez, C. M., y cols., (2021) 1.1.4. Desarrollo de estructuras anatómicas y señales fisiológicas relacionadas con la Memoria de Trabajo En relación al desarrollo anatómico y fisiológico relacionado con la MT, estudios revelan la participación del cerebelo, los núcleos basales y varias áreas corticales tales como áreas cingulada, sensoriales, frontales y parietales en las operaciones de MT en adultos. De manera más específica, se ha determinado que la corteza prefrontal dorsolateral y las cortezas parietales inferior y superior son particularmente importantes para favorecer la retención de información asociada a la MT. (Fuster, 2007). Se ha demostrado además la posibilidad de que los cambios madurativos ligados a la edad estén relacionados con el rendimiento de la MT. Más específicamente, el aumento de la conectividad estructural que se genera con la edad dentro de la corteza prefrontal y las redes frontoparietales son parámetros principales para explicar esta mejora en la MT. (Ostby, Tamnes, Fjell y Walhovd, 2011; Vestergaard y cols., 2011; Zhou y cols., 2014). Otros factores que explicarían la mejora de la MT serían la actuación del fascículo longitudinal superior, que aumenta su mielinización con la edad (Ostby y cols., 2011), y el adelgazamiento cortical frontoparietal a través del desarrollo, que también está relacionado con dicha mejora. (Ostby y cols., 2011). Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 17 1.1.5. Neuroimagen: Resonancia Magnética Funcional, Espectroscopia Funcional de Infrarrojo Cercano y potenciales relacionados con eventos La Resonancia Magnética Funcional (RMF) se utiliza para determinar qué áreas cerebrales se activan durante las tareas de MT en niños y adolescentes. Tsujimoto, Yamamoto, Kawaguchi, Koizumi, u Sawaguchi, (2004) demostraron un aumento de la actividad en la corteza prefrontal lateral durante una tarea visoespacial en niños de 5 años, lo que demuestra que las áreas cerebrales que serán importantes en las tareas de MT en adultos ya comienzan a desarrollarse desde la infancia. Es por ello por lo que se confirma la similitud entre las áreas cerebrales que se activan en niños y las que se activan en adultos durante las tareas de MT (áreas frontoparietales), encontrándose en los adultos un mayor nivel de activación que en los niños. Más tarde, Kwon y cols., (2002) demostraron un aumento de la actividad en el área de Broca, relacionada con el aumento de rendimiento en una tarea visoespacial. Esta mejora se debería al desarrollo de una estrategia verbal de codificación de la información. Por otro lado, el aumento del rendimiento del componente visoespacial de la MT se relacionó no solo con el aumento de la actividad en las áreas frontoparietales, sino también con el aumento de mielinización que conecta las áreas frontal y parietal. Si bien es cierto que la Resonancia Magnética Funcional (fMRI) es un método de neuroimagen comúnmente utilizado, se recomienda la Espectroscopia Funcional de Infrarrojo Cercano (fNIRS) para analizar las operaciones de MT de los niños más pequeños. (Baird y cols., 2002) Utilizando esta técnica se ha observado la activación de la corteza prefrontal dorsolateral en niños de 3 a 7 años (Perlman, Huppert y Luna, 2016). Finalmente, cabe destacar los potenciales relacionados con eventos (ERPs) que permiten analizar el tiempo de actuación de los diferentes procesos involucrados en la MT (codificación, retención, reconocimiento y actualización), por lo que presentarían dicha ventaja con respecto a la Resonancia Magnética Funcional. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 18 1.1.6. Funcionamiento de la Memoria de Trabajo: Desarrollo del proceso de codificación, fase de retención, fase de reconocimiento y proceso de actualización El funcionamiento de la Memoria de Trabajo puede secuenciarse en diferentes fases. Durante la fase de codificación se pueden observar una sucesión de potenciales relacionados con eventos visuales que sufren una continua disminución de amplitud con la edad (Barriga-Paulino, Rodriguez-Martinez, Rojas-Benjumea, & Gomez, 2014; Barriga-Paulino y cols., 2017). La presencia de estos potenciales visuales durante la codificación sugiere que ésta ocurre de manera similar al análisis visual propio de otros procesos cognitivos. Durante la fase de retención, se detecta la presencia de ondas lentas negativas en adultos, que podrían representar la visión macroscópica de la actividad sostenida de las neuronas durante esta fase, tal como se ha descrito en registros unicelulares en monos durante la fase de retención (Fuster, 2007). Estas mismas ondas ya están presentes en niños a partir de los 6 años, aunque con la particularidad de mostrar un lado positivo en la localización frontocentral y una negatividad occipital que evoluciona con la edad para diseminar la negatividad en localizaciones anteriores y posteriores (Barriga-Paulino y cols., 2014, 2017). Esta polaridad positiva en los niños diferente a la polaridad negativa en los adultos demuestra una inmadurez de los circuitos frontales involucrados en la MT. A continuación, durante la fase de reconocimiento, los sujetos han de ser capaces de reconocer información ya almacenada en la MT. Igual que en la fase de codificación, aparecen potenciales evocados visuales típicos del análisis visual. Cuando la presentación del estímulo a reconocer es lateralizada, tanto en niños como en adultos se detectan tendencias a la negatividad contralateral que disminuirían con la edad y que en niños/as tendrán una latencia más larga indicando una mayor dificultad en el reconocimiento. Finalmente, tiene lugar la fase de actualización. La actualización es un proceso mediante el cual se modifican los contenidos de la MT. Para la modalidad visual, el resultado más común obtenido en estudios ha sido una disminución de la amplitud y la latencia de los ERPs con el aumento de la edad. Mientras que en la modalidad auditiva, el resultado más frecuente es una disminución de la latencia y un aumento de la amplitud de los ERPs (Gómez y cols., 2018, Pelegrina y cols 2020; Riggins & Scott, 2019). Por lo Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 19 tanto, se necesitan más estudios para definir claramente la neurofisiología del desarrollo del proceso de actualización de MT. 1.2. Maduración de la Memoria de Trabajo Para este estudio se seleccionan sujetos con edades comprendidas entre los 6 y 29 años (de infancia a la adultez emergente), ya que las habilidades propias de la MT evolucionan y se desarrollan sobre todo en la infancia y la adolescencia temprana (Andre y cols, 2015; Barriga-Paulino y cols., 2016). Diversos estudios demuestran que tras los siete años de edad, la MT del niño es similar a la de un adulto en organización y estrategias (Gathercole y cols., 2004). Sin embargo, las zonas neuroanatómicas utilizadas entre niños y adultos no están aun plenamente maduras, tal y como se indicó anteriormente. El desarrollo de la MT depende de varios aspectos tales como: el procesamiento de información específica de cada modalidad, la codificación y retención en la memoria, el aumento de capacidad y los cambios relacionados con la maduración de funciones cognitivas que involucran principalmente a la corteza prefrontal (Cowan y cols., 1995, Logie y Pearson, 1997, Nelson, 1995, 2000), la cual, es precisamente la que presenta una maduración más tardía. Además, se han observado diferencias en las áreas cerebrales implicadas en el procesamiento de MT con respecto a la edad (Barriga-Paulino y cols, 2016) al igual que cambios en la estructura cerebral relacionada con la MT a través del rendimiento y las redes neuronales vinculadas con la MT (Gómez y cols., 2019). También es de notar que los componentes de la Memoria de Trabajo son observables en edades tan tempranas (4 años), y se han registrado incrementos funcionales en todos ellos en un rango de los 4 a los 15 años (Gathercole y cols., 2004). Otro estudio de Barriga-Paulino y cols. (2016) sugiere que estos cambios podrían estar relacionados con la edad y con el proceso madurativo de la cognición, pero también con las diferencias individuales que surgen durante el desarrollo de la persona. En suma, todos estos estudios muestran que la maduración de la MT es un proceso de larga duración en el desarrollo, con cambios tanto estructurales como en eficiencia y eficacia, lo que determina que para el estudio ligado al desarrollo sea necesario una muestra que cubra las diferentes edades. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 20 La maduración de la MT depende de varios aspectos, como el tipo de información que se almacena, la codificación, la retención de la información, y los cambios relacionados con la maduración de las funciones ejecutivas que involucran principalmente a un área específica del cerebro, particularmente la corteza prefrontal (Klingberg y cols., 2006), un área cerebral que sufre profundos cambios durante la adolescencia (MacPherson y cols., 2019; Yakovlev y Lecours, 1967). Estos cambios incluyen una evolución de la velocidad de procesamiento ligada a la edad, al igual que una mejora en tareas de recuerdo (Barrouillet y cols., 2009). Según el modelo de Baddely & Hitch, la MT se desarrolla de una forma particular, en concreto, desde el punto de vista del desarrollo, esta teoría, pone énfasis en varios aspectos, en concreto, todo lo relacionado con la estructura de la MT y con el aumento del rendimiento conforme la edad va avanzando. Siguiendo el desarrollo de la prueba Working Memory Test Battery for Children (WMTB-C) desarrollado por las profesoras Gathercole y Pickering (2001) que operacionaliza el Modelo de tres componentes de Baddeley y Hitch (1974) en una población comprendida entre los 6 y 14 años, se demuestra que la estructura que forman los tres componentes o sistemas del modelo ya se encuentran en el grupo más joven que conforma la población (Gathercole y cols., 2004). Por otro lado, parece que el cambio de estrategia en la codificación de información basada únicamente en características visuales de los objetos a una estrategia en la que la información de tipo visual puede estar respaldada por estrategias verbales que ocurren alrededor de los 7-8 años (Gathercole y cols., 2004). Estas estrategias verbales consisten en el repaso de información. Esto permitiría estabilizar los contenidos de la MT. Además, estas autoras describen que de los tres sistemas que forman el modelo multicomponente: Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central, es el Ejecutivo Central el que necesitará un periodo más extenso para madurar. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 21 1.3. Orden de maduración de los componentes de la Memoria de Trabajo En cuanto al desarrollo estructural de MT, el Bucle Fonológico (BF) y Agenda Visoespacial (AV) se desarrollan de forma independiente en el período de 5 a 8 años (Pickering y cols., 1998). Además, la independencia de AV y BF se confirmó en preadolescentes (11-14 años) (Jarvis & Gathercole, 2003) y el BF y el Ejecutivo Central (EC) mostraron una asociación moderada en niños de 6 y 7 años (Gathercole & Pickering, 2001). En un análisis confirmatorio utilizando el WMTB-C, una batería de memoria de trabajo basada en el modelo de Baddeley & Hitch (1974), se demostró la independencia de los tres componentes de la MT en niños y adolescentes (de 6 a 15 años) (Gathercole y cols., 2004). A pesar de la independencia estadística entre los tres componentes, se ha observado una asociación más estrecha entre EC y BF que entre EC y AV. La MT alcanza una meseta a los 15 años, alcanzando el EC el rendimiento más alto más tarde que los sistemas esclavos: BF y AV (Gathercoles y cols , 2004). La mayor eficiencia de las operaciones de MT con la edad permitiría la liberación de espacio y permitiría el aumento de la capacidad que se observa en MT durante el desarrollo (Case y cols., 1982). Aunque el modelo de tres componentes de Baddeley y Hitch es muy característico, la función de actualización también es una operación de MT bastante importante que afecta el desarrollo de MT (Artuso & Palladino, 2016; Pelegrina y cols., 2020). Gathercole y cols (2004) demostraron que existe un crecimiento lineal de las puntuaciones Z de los subtests de MT incluidas en el WMTB-C en sujetos entre 4 y 14 años, estabilizándose entre los 14 y 15 años de edad, a excepción de la subprueba de patrón visual en la que encontraron una estabilidad del rendimiento a los 11 años. En este estudio no se exploraron edades superiores a los 15 años. Por otra parte, Alloway y cols., (2006), demuestran que el rendimiento en tareas de memoria verbal a corto plazo se estabiliza a los 10-11 años, mientras que la memoria visoespacial a corto plazo presenta un incremento lineal hasta los 11 años. Sin embargo, en este último estudio el grupo de mayor edad evaluado fue de 11 años. No obstante el aspecto del orden de maduración de los componentes de la MT ha sido estudiado escasamente, por lo que es necesaria la precisa determinación de ese orden, dada la gran influencia de la MT, y específicamente de sus diferentes subcomponentes en la cognición y desempeño curricular infantil. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 22 1.4. Interdependencia en el desarrollo de los componentes de la Memoria de Trabajo El desarrollo de la MT se ha estudiado a través de tareas experimentales, pero también por medio de baterías psicométricas, como el WMTB-C que operacionaliza el modelo de MT de Hitch y Baddeley (Gathercole y Pickering, 2000). La madurez en los tres componentes se alcanza claramente a los 7 años en términos de organización y estrategias (Gathercole y Hitch, 1993), pero el formato de codificación de la información varía con la edad, ya que los niños pequeños usan información visual y agregan la recodificación verbal de la información después de los 8 años usando para ello el Bucle Fonológico (Hitch y cols., 1988). Un factor adicional para aumentar la eficacia sería la liberación de espacio de la MT, que facilitaría el aumento de la capacidad de información verbal (Hulme y cols., 1984). En cuanto al desarrollo estructural de la MT, los componentes de Bucle Fonológico y Agenda Visoespacial se desarrollan de forma independiente en el período de 5 a 8 años (Pickering y cols., 1998). La independencia de Agenda Visoespacial y Bucle Fonológico fue confirmada en preadolescentes de 11-14 años (Jarvis y Gathercole (2003). Por otra parte, el Bucle Fonológico y el Ejecutivo Central mostraron una asociación moderada en niños de 6 y 7 años (Gathercole y Pickering, 2000). En un análisis confirmatorio y utilizando el WMTB-C en niños y adolescentes (6 a 15 años) se demostró la independencia de los tres componentes de la MT (Gathercole y Pickering, 2004; Barriga-Paulino y cols., 2016). A pesar de la independencia estadística entre ellos, en los tres componentes se encontró una asociación más cercana entre Ejecutivo Central y el Bucle Fonológico que entre Ejecutivo Central y Agenda Visoespacial. La MT alcanza una meseta estable a los 15 años, siendo el Ejecutivo Central el que alcanza el rendimiento más alto más tarde que los sistemas esclavos (BF y AV). Sobre esta base, hay una asociación más fuerte entre el ejecutivo central y el bucle fonológico que entre el ejecutivo central y el componente visuoespacial, que en parte puede ser debido a que la medida del ejecutivo central se basa en tareas que son similares a la tareas del bucle fonológico. La mayor eficiencia de las operaciones de MT con la edad permitiría la liberación de espacio que facilita el aumento de la capacidad que se observa en MT (Case y cols., 1982). Curiosamente, la variabilidad individual de la MT se aborda en la literatura científica en relación con la variabilidad individual de otras funciones cognitivas como velocidad de procesamiento (Mella y cols., Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 23 2015) e inteligencia fluida (Fry y cols., 2000), a lo que se le dedicará un apartado más adelante. 1. 5. Diferencias de variabilidad interindividual Una vez comprobado que los componentes de la MT alcanzan su grado de madurez a diferentes edades, se hace necesario investigar si existen además, diferencias entre los propios individuos en el rendimiento de la MT. Este aspecto se considera fundamental debido a que la organización del sistema educativo agrupa al alumnado por edad y selecciona el currículo en relación a la misma, por lo que se hace necesario determinar si existen o no diferencias en el desarrollo de la MT de cada uno de estos individuos. La variabilidad hace referencia a la dispersión de los valores de una variable que han sido medidos en diferentes puntos. En este estudio, se estudian las diferencias entre los distintos grupos de edad a los que se les ha aplicado la batería de MT, por lo que nos referimos a variabilidad interindividual (entre los distintos individuos). A menudo, la variabilidad es considerada como “ruido”, por lo que tradicionalmente, ha sido descartada en los estudios. Sin embargo, hay estudios que muestran que es una importante fuente de información que puede aportar mucho al campo de la Psicología (Sauce y cols., 2013). La variabilidad interindividual en MT es de particular importancia en su proyección madurativa. Según Cowan (2010), existen diferencias entre individuos que pueden afectar el rendimiento en tareas de MT, y la tendencia sugerida por las investigaciones relacionadas con estas diferencias es que ciertas diferencias son mucho más importantes que otras en el desarrollo de funciones cognitivas superiores (tales como el razonamiento o la resolución de problemas) o el desarrollo de la inteligencia fluida. Ciertas investigaciones sugieren que esto se observa mediante la capacidad de “filtro” de la MT, es decir, la capacidad de diferenciar (y luego mantener) la información relevante en la MT (Robison y cols., 2018). Aunque la variabilidad entre grupos de edad se describe en las pruebas psicométricas de MT (Gathercole y Pickering, 2001; Rosselli-Cock y cols., 2004), no se hace ningún esfuerzo para comprender si la variabilidad absoluta entre grupos (medida como desviación estándar de las puntuaciones directas), y la variabilidad relativa (medida como coeficiente de variación de las puntuaciones directas) cambian en los diferentes Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 24 grupos de edad. Hasta donde sabemos, este aspecto no ha sido estudiado en la literatura de MT. En particular, y con respecto a medidas más complejas de MT como las incluidas en el modelo de Baddeley y Hitch, no se ha estudiado la magnitud de las diferencias individuales entre diferentes grupos de edad. Este aspecto es de importancia social dado que los sujetos de un determinado grupo de edad tienen que compartir los mismos nichos ecológicos y estar bajo la misma presión social, como por ejemplo exige el mismo aula y currículo. Por lo tanto, el conocimiento de la variabilidad esperada en las diferencias individuales para cada grupo de edad debe ser una preocupación primordial para los educadores. 1.6. Inteligencia 1.6.1. Definición y Test Breve de Inteligencia de K-BIT Kaufman De los estudios de Gardner (1999) surge la definición de inteligencia como la capacidad para lograr la resolución de problemas y componer productos estimados, al menos en un entorno cultural o en un grupo específico. Además, Sternberg (1997) elaboró la teoría de la inteligencia triárquica como alternativa a la concepción tradicional de este constructo, definiendo la inteligencia como la capacidad para lograr objetivos dentro de un contexto cultural y social, requiriendo para ello de la combinación de las diferentes habilidades de creatividad, inteligencia analítica y práctica (Sternberg, 1997). El Test Breve de Inteligencia de K-BIT Kaufman (Kaufman y Kaufman, 1990) es una prueba empleada regularmente que mide la inteligencia general a través de dos subpruebas. La primera subprueba mide las habilidades verbales a través del reconocimiento de palabras (Test de Vocabulario) y las habilidades no verbales a través de pruebas para completar analogías (Test de Matrices). Se considera que el Vocabulario se relaciona con la inteligencia cristalizada, mientras que las Matrices se relacionan más con la inteligencia fluida (Wang y Kaufman, 1993). Las puntuaciones directas en las pruebas de inteligencia aumentan con la edad hasta la adolescencia tardía y la edad adulta temprana, siguiendo en este sentido un patrón similar al de MT (Koenis y cols., 2018). Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 25 1.6.2. Relación de la Inteligencia con la Memoria de Trabajo Numerosos estudios han demostrado que existe una fuerte relación entre la Memoria de Trabajo y la Inteligencia (Colom y cols., 2003; Colom y cols., 2008), ya que existe correlación entre los resultados de diversas tareas de MT y las pruebas de inteligencia (Tourva y cols., 2016). De hecho, el índice de memoria que se obtiene de la administración de algunas subpruebas de la Escala de Inteligencia para Adultos de Wechsler (WAIS) y la Escala de Inteligencia para Niños de Wechsler (WISC) permite evaluar la capacidad para atender la información presentada verbalmente, manipularla a corto plazo memoria inmediata, y luego responder. (Cornoldi y cols., 2013; Egeland, 2015). Por lo tanto, la MT es una parte constitutiva de estas pruebas de inteligencia ampliamente aceptadas. El constructo MT está relacionado directamente con el de inteligencia fluida (Engle y cols., 1999), y tiene especial importancia en el desarrollo de las actividades curriculares. Según Cowan (2014), la MT es una parte crucial del procesamiento cognitivo y permite llevar a cabo funciones más complejas y necesarias de la vida diaria, como la comprensión lingüística, la lectura, el razonamiento u otras funciones ejecutivas. También es clave en la interacción entre la información recibida y la memoria a largo plazo, para facilitar la recuperación de información almacenada que pueda ser relevante, reforzando su papel en el desarrollo de las actividades curriculares (Cowan, 2014). Tourva y cols., (2016) desarrollaron un estudio para analizar la posible relación entre la inteligencia y tres funciones cognitivas: atención, memoria de trabajo y velocidad de procesamiento. Lograron demostrar que existe una relación estadísticamente significativa entre la MT y la inteligencia general, pero no entre las otras dos funciones cognitivas. Asimismo, una amplia variedad de investigaciones muestran la importancia de la MT en otros procesos escolares, como el rendimiento matemático (Lee y Bull, 2016; Passolunghi y Costa, 2019; Raghubar, Barnes y Hecht 2010) y la comprensión lectora (Carretti, Borella, Cornoldi y De Beni, 2009; Peng y cols., 2018). En esta investigación para operacionalizar el constructo de inteligencia se utiliza el Test Breve de Inteligencia de Kaufman (K-BIT; Kaufman y Kaufman, 1990). Esta prueba mide la inteligencia general a través de dos subpruebas. La primera subprueba mide las habilidades verbales a través del reconocimiento de palabras (Test de Vocabulario) y las habilidades no verbales a través de pruebas para completar analogías Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 32 3. MÉTODOS 3.1. Muestra El presente estudio ha sido realizado en tres fases, las cuales están desarrolladas bajo unos objetivos específicos y con la selección de diferentes muestras, debido a la disponibilidad de sujetos experimentales. Estudio I: Orden de maduración de los componentes del modelo Multicomponente de Baddeley y Hitch (1992) durante el desarrollo. La muestra del primer estudio ha sido seleccionada por conveniencia, ya que queremos estudiar el orden de desarrollo y maduración de la MT durante el periodo de edad seleccionado (6-29 años) teniendo en cuenta además la paridad de género. La muestra de sujetos para este estudio estuvo conformada por un total de 258 participantes con edades comprendidas entre 6 y 29 años, 134 de género masculino (52%, M = 14.49, DT = 6.249) y 124 de género femenino (48 %, M = 14,35, DT = 5,885). Se dividieron en grupos utilizando el criterio de edad en años, formando grupos de dos años de 6 a 17 años. Los sujetos en el rango de edad 18-21 y 22-29 formaron grupos de edad independientes. La organización de los grupos en diferentes rangos de edad se hizo con el fin de equiparar aproximadamente el número de sujetos en cada grupo de edad (ver tabla 1). Tabla 1. Edad y género de los diferentes grupos Estudio I. Fuente: Elaboración propia. Edad (n) Género 6-7 32 Masculino: 18 Femenino: 14 8-9 35 Masculino: 16 Femenino: 19 10-11 32 Masculino: 18 Femenino: 14 12-13 32 Masculino: 17 Femenino: 15 Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 33 14-15 26 Masculino: 13 Femenino: 13 16-17 24 Masculino: 12 Femenino: 12 18-21 33 Masculino: 16 Femenino: 15 22-29 44 Masculino: 24 Femenino: 20 Durante el proceso de selección, ningún sujeto informó de la existencia de enfermedad neurológica, psiquiátrica o psicológica diagnosticada, ninguno estaba en tratamiento farmacológico. El nivel socioeconómico de los sujetos era clase media y todos los participantes se encontraban en el grado escolar correspondiente a su edad biológica. Los experimentos se realizaron con el consentimiento informado y por escrito de cada participante (padres/tutores en el caso de los niños y adolescentes) siguiendo el protocolo de Helsinki. El estudio fue aprobado por el Comité de Bioética de la Junta de Andalucía (https://www.juntadeandalucia.es/salud/portaldeetica/). Estudio II: Variabilidad intergrupal e interindividual en la MT durante el desarrollo. La segunda muestra está compuesta también por 258 sujetos, distribuidos aproximadamente según el género para que haya paridad: 134 de género masculino (M=14,49, St=6,25; rango=6-29) y 124 de género femenino (M=14,35, St=5,88; rango=6- 29. Los sujetos entre 6 y 18 años se organizaron en grupos de un año para analizar la variabilidad intergrupal respecto a la MT. Debido a un número reducido de participantes de 18 años a 29 años, los sujetos (participantes) se organizaron en grupos con un rango de 2 años en lugar de 1 año, con el fin de igualar el tamaño de los grupos con el número de participantes por grupo menores de 18 años (ver tabla 2). Al igual que en la primera muestra, ninguno de los sujetos seleccionados nos informó haber sido diagnosticados con ningún deterioro neurológico, psicológico o psiquiátrico y no estaban tomando ningún compuesto farmacéutico. Además, todos los participantes en edad escolar y secundaria estaban matriculados en el grado correspondiente a su edad biológica. Los participantes Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 34 procedían de un entorno socioeconómico de clase media. Los experimentos se realizaron con el consentimiento informado y por escrito de cada participante (padres/tutores en el caso de los niños y adolescentes) siguiendo el protocolo de Helsinki. El estudio fue aprobado por el Comité de Bioética de la Junta de Andalucía (https://www.juntadeandalucia.es/salud/portaldeetica/). Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 35 Tabla 2. Edad y género de los diferentes grupos Estudio II. Fuente: Elaboración propia Edad N. Sujetos Género Ratio 6 18 Masculino: 9 Femenino: 9 7 14 Masculino: 9 Femenino: 5 8 19 Masculino: 8 Femenino: 11 9 16 Masculino: 8 Femenino: 8 10 18 Masculino: 11 Femenino: 7 11 14 Masculino: 7 Femenino: 7 12 16 Masculino: 9 Femenino: 7 13 16 Masculino: 8 Femenino: 8 14 15 Masculino: 7 Femenino: 8 15 11 Masculino: 6 Femenino: 5 16 12 Masculino: 7 Femenino: 5 17 12 Masculino: 5 Femenino: 7 18-19 17 Masculino: 8 Femenino: 9 20-21 16 Masculino: 8 Femenino: 8 22-23 16 Masculino: 8 Femenino: 8 24-25 16 Masculino: 8 Femenino: 8 26+ 12 Masculino: 8 Femenino: 4 258 Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 36 Estudio III: Relación de la MT con la inteligencia. Análisis de esta relación en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA. Finalmente, para llevar a cabo el tercer estudio, se seleccionan dos muestras diferentes: Sujetos en normodesarrollo (ND) y sujetos con Trastorno de Déficit de Atención e Hiperactividad (TDA). La muestra de ND está compuesta por un total de 84 sujetos con edades comprendidas entre 6 y 18 años (media=10,8, DS=3,3, rango: 6/18 años), siendo 45 de género masculino (53,5%) y 39 de género femenino (46,5%). Por otra parte, la muestra de sujetos con TDA está formada por 36 sujetos con edades comprendidas entre 6 y 17 años (media=11.29, DS=3.19, rango: 6/18), siendo 28 de género masculino (77,8%) y 8 de género femenino (22,2%). Inicialmente la muestra de sujetos que presentaban TDA estaba compuesta por 41 niños y adolescentes que fueron evaluados a través de dos métodos diferentes: Una entrevista estructurada y “Aula Nesplora” (Climent & Bantela, 2011; Díaz-Orueta y cols., 2014). A todos los participantes se les habían recetado diferentes cantidades de metilfenidato, pero no tomaron el medicamento 48 horas antes de participar en el estudio. Los progenitores contestaron el cuestionario DuPaul (DuPaul, 1998), y tras la evaluación se detectaron cinco casos sin concordancia diagnóstica entre el cuestionario y la entrevista clínica, por lo que estos sujetos fueron eliminados del estudio, quedando finalmente la muestra de sujetos que presentaban TDA con 36 participantes. Al igual que las muestras anteriores, los participantes tenían un nivel socioeconómico medio y se encontraban en el año académico correspondiente a su edad, y no se ha registrado ninguna enfermedad psicológica, psiquiátrica o neurológica (excepto diagnóstico de TDA – medicación suprimida 48 horas previas al estudio). Para la participación en este estudio, se requirió también el consentimiento por escrito (padres/tutores en el caso de los niños y adolescentes) siguiendo el protocolo de Helsinki. El estudio fue aprobado por el Comité de Bioética de la Junta de Andalucía (https://www.juntadeandalucia.es/salud/portaldeetica/). Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 37 3.2. Instrumentos Para llevar a cabo el desarrollo de este proyecto se han utilizado los siguientes instrumentos: Working Memory Test Battery For Children (WMTB-C) El Working Memory Test Battery for Children (WMTB-C) de Gathercole y Pickering (2001) es una batería compuesta por un total de 9 subtests combinados en un orden específico para poder medir a través de puntuaciones directas los tres componentes que forman la MT: Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central. El orden de administración es el siguiente: (1) Recuerdo de dígitos, (2) Lista de palabras coincidentes, (3) Recuerdo de lista de palabras, (4) Recuerdo de bloques, (5) Recuerdo de lista de no palabras, (6) Recuerdo de lo escuchado, (7) Recuerdo de lo contado o enumerado, (8) Recuerdo de laberintos y (9) Recuerdo de dígitos hacia atrás. Cada uno de los subtests en combinaciones concretas miden algún componente de la MT. Es decir, los subtests que cuantifican el primer componente, Bucle Fonológico son producto de la combinación de los subtests 1, 2, 3 y 4, los subtests 5 y 6 miden el componente Agenda Visoespacial y la combinación de los subtests 7, 8 y 9 miden el último componente del modelo, el Ejecutivo Central. La batería utilizada tuvo que adaptarse del inglés al español, siguiendo una serie de criterios específicos como los siguientes: Para las subpruebas de Lista de palabras coincidentes (2) y Recuerdo de lista de palabras (3), se utilizaron palabras bisílabas recogidas de una lista de frecuencia de palabras utilizada por niños, con ciertos criterios similares como la longitud entre las palabras originales y alta frecuencia de uso, con el fin de facilitar la cumplimentación de la prueba a los grupos de edad menores (Justicia, 1995). Para la subprueba de recuerdo de lista de no palabras (5) se emplearon las mismas palabras que en las pruebas anteriores, pero para transformar las palabras en no palabras (pseudopalabras), se cambió el orden de las vocales dentro de las palabras y el orden de las sílabas que las componían. Por último, en la subprueba de recuerdo de lo escuchado (6), se tradujeron las oraciones originales de inglés a español para no perder el sentido de la prueba. La batería fue traducida y adaptada por la Dra. Elena Isabel Rodríguez-Martínez (Rodriguez-Martínez y cols., 2013). Los sujetos que se prestaron al estudio completaron Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 38 el documento mediante lápiz y papel. La batería que forman los 9 subtests se completaron en el laboratorio de Psicobiología Humana del Departamento de Psicología Experimental de la Facultad de Psicología de la Universidad de Sevilla). Test breve de inteligencia de Kaufman (Kaufman’s Brief Intelligence Test) /K-BIT El test breve de inteligencia de Kaufman (K-BIT) mide la inteligencia verbal y no verbal en niños, adolescentes y adultos (Kaufman y Kaufman, 1990). La prueba consta de dos subtest, uno de Vocabulario (inteligencia verbal) y uno de Matrices (inteligencia no verbal). Finalmente, de la suma de ambas subpruebas se obtiene una puntuación global de cociente intelectual (CI). En este proyecto se analizan ambas subpruebas individualmente, no se realiza el análisis del CI compuesto. Debido a las dificultades de disponibilidad de los sujetos participantes, el K-BIT (Kaufman y Kaufman, 1990) solo se administró a 21 sujetos que presentaban TDA y a toda la muestra de sujetos en ND (84). Se obtuvieron las puntuaciones directas del K-BIT para el subtest de Vocabulario (inteligencia verbal) y el subtest de Matrices (inteligencia no verbal) en ambos grupos. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 39 4. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS Para realizar los análisis estadísticos del presente estudio se utiliza el programa IBM SPSS Statistics 26. Dichos análisis se realizan en tres fases: Estudio I: Orden de maduración de los componente del modelo Multicomponente de Baddeley y Hitch (1992) durante el desarrollo. Para estudiar el orden de maduración de los componentes de la Memoria de Trabajo se realiza: -Regresión lineal de las puntuaciones Z de los componentes de MT con respecto a la edad medida en años. Se llevó a cabo una réplica del análisis de Gathercole y col., (2004), con el objetivo de estudiar cómo se desarrolla cada uno de los tres componentes de la MT de las puntuaciones Z con respecto a la edad. Para replicar este análisis, solo se seleccionaron sujetos con edades de 15 años o menos, siguiendo el mismo protocolo que en Gathercole y cols (2004). Los puntuaciones Z de los puntuaciones directas de los componentes de MT obtenidos del WMTB-C se sometieron a una regresión lineal con el grupo de edad medido en años. - ANOVAS lineales univariados de las Puntuaciones Directas de los componentes de la MT. Para realizar el estudio sobre el orden de maduración de los componentes de la MT con respecto a la edad, se computaron ANOVAS lineales univariados con los factores grupos de edad y género con las puntuaciones directas del Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central como variables dependientes. Cuando fue necesario, se aplicó la corrección de Greenhouse-Geisser para la esfericidad. Se calcularon además post-hoc de Bonferroni para los resultados significativos del grupo de edad. El post-hoc permitiría establecer posibles diferencias en el orden de maduración de los tres componentes de la MT. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 40 Estudio II: Variabilidad intergrupal e interindividual en la MT durante el desarrollo. Para estudiar la variabilidad interindividual dentro de cada uno de los grupos establecidos se realizaron los siguientes análisis, aunque se consideraron aspectos previos relacionados con la adecuación del modelo de regresión a utilizar, la edad como factor determinante y la distribución de la muestra: -Regresiones de las puntuaciones directas con respecto a la edad con diversos tipos de modelos. Con el objetivo de determinar qué tipo de modelo de regresión se ajustaba mejor al estudio del incremento de las puntuaciones directas de MT con la edad, se realizó una regresión de cada una de las puntuaciones directas obtenidas de WMTB-C a través de diferentes modelos (lineal, logarítmico, inverso, cuadrático, cúbico, potencial, de crecimiento y exponencial), análisis que sirvió para verificar que el modelo inverso era el más apropiado. -Cálculo de puntuaciones residuales y puntuaciones pronosticadas para descartar el factor edad. Para descartar el factor de crecimiento se calcularon las puntuaciones residuales respecto a las puntuaciones directas sobre sus puntuaciones pronosticadas según la edad. Se emplean las siguientes fórmulas que implementan el modelo inverso con respecto a la edad: Puntuación Pronosticada (PP)  PP = b0+ (b1 * 1/edad en días). Puntuación Residual (PR)  PR = PDE – PP. *Puntuaciones Directas Empíricas (PDE) -Test de Kolmogorv-Smirnov para asegurar la distribución normal de la muestra. Con el objetivo de comprobar que las puntuaciones residuales se distribuyen según una distribución normal, se utilizó el test de Kolmogorv-Smirnov. Una vez estudiados los aspectos determinados inicialmente, se procedió al estudio de la variabilidad de las puntuaciones directas (PD) de la MT entre los grupos utilizando las siguientes estrategias: Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 41 -Desviación estándar de las PD de MT y regresión lineal de este valor frente a la edad media para el estudio del cambio de la variabilidad interindividual absoluta durante el desarrollo. Para analizar la variabilidad interindividual absoluta de los sujetos dentro de cada grupo, se calculó la desviación estándar (DS) de las puntuaciones directas de Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central en cada grupo de edad, calculando posteriormente una regresión lineal de este último valor frente a la edad media de cada uno. Tras realizar los análisis, se observó en cada regresión de la DS un grupo de edad que podría clasificarse como atípico/outlier (-2.8<z<2.8), lo que corresponde a p=0.005 bilateral bajo la curva de probabilidad normal. Es por ello por lo que se repitieron las regresiones de las DS de las PD en cada grupo de edad eliminando el valor outlier en cada componente. -Coeficiente de variación, cálculo de puntuaciones residuales y regresión lineal del CV y de las DS de las puntuaciones residuales para el estudio de la variabilidad interindividual relativa. Inicialmente se realizó un estudio de las DS de las PD de MT, resultado que se vio afectado por la magnitud de los números. Es por ello por lo que, con el fin de reducir el efecto del valor absoluto del estudio de las puntuaciones directas de MT a través de la desviación estándar, se aplicaron dos procedimientos diferentes: el cálculo del coeficiente de variación (CV=DS/media) y el cálculo de las puntuaciones residuales en cada grupo de edad. Con el cálculo de las puntuaciones residuales se pretendió obtener una medida de la variabilidad individual descartando el efecto de la maduración obteniendo la puntuación directa prevista de la edad, y sustrayendo los valores previstos de las puntuaciones directas empíricas. Los residuales de edad se obtuvieron de la regresión entre las puntuaciones directas de WMTB-C vs. edad, utilizando el modelo inverso. Para determinar la posible relación de la variabilidad relativa entre grupos de edad con la edad en función de las puntuaciones directas residuales, se calculó la regresión lineal de la desviación estándar de las puntuaciones residuales de edad y del CV en cada grupo de edad, vs. la edad del grupo. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 48 Figura 5. Puntuaciones directas del Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central respecto a los grupos de edad. Fuente: Elaboración propia. Tabla 4. Significación estadística de las comparaciones entre grupos de edad utilizando las correcciones de Bonferroni para comparaciones múltiples. Fuente: Elaboración propia. Bucle Fonológico Agenda Visoespacial Ejecutivo Central Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 49 En los resultados obtenidos por los Post-hoc de Bonferroni se observa además un resultado peculiar en el grupo de 16-17 años, que presenta una diferencia significativa con todos los grupos de menor edad (ver figura 5 y tabla 3) en BF. Estos resultados representan que la capacidad de la memoria verbal aumenta en la edad de 16-17 años, con puntuaciones extremadamente altas en este grupo. En EC, el grupo de 16 a 17 años también mostró un aumento significativo en la puntuación directa, de manera similar a BF. Una vez determinado el orden de maduración de los componentes de la MT, surge una nueva cuestión a resolver: ¿Cuál es la variabilidad intrínseca de las puntuaciones obtenidas por cada uno de los grupos establecidos? Estudio II: Variabilidad intergrupal e interindividual en la MT durante el desarrollo. En este momento nos planteamos por tanto un segundo estudio con el objetivo de investigar tanto la variabilidad interindividual absoluta como la relativa de los grupos de edad con respecto a la edad. Inicialmente, para evaluar el incremento de las puntuaciones directas con la edad y validar el modelo de regresión más apropiado para explicar las puntuaciones directas de MT de los componentes de WMTB-C, se realizó una regresión de las puntuaciones de MT frente a la edad con diferentes modelos: lineal, logarítmico, inverso, cuadrático, cúbico, potencial, crecimiento y exponencial. La obtención del modelo de regresión más adecuado, no es sólo útil en sí mismo para conocer la trayectoria de desarrollo de los tres componentes de la MT, sino que será útil para el cálculo de residuales que serán utilizados para la determinación de la variabilidad relativa intergrupo de los componentes de la MT (ver abajo). La mayoría de los modelos fueron significativos para las puntuaciones directas del WMTB-C (Tabla 4). Para elegir el mismo modelo de ajuste de todas las variables por motivos de simplicidad, se seleccionó el modelo inverso, ya que cumplía ambos criterios para las variables regresivas (Tabla 4). Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 50 Tabla 5. Resumen de las estimaciones del modelo y los parámetros en las puntuaciones directas de las regresiones de la MT frente a la edad. Las variables dependientes fueron las puntuaciones directas del Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central. La variable independiente fue Edad medida en días. Fuente: Elaboración propia. Resumen del modelo y estimaciones de parámetros Bucle Fonológico Ecuación Resumen Modelo Estimaciones de parámetros R2 F DF1 DF2 Sig. Constante b1 b2 b3 Lineal ,16 50,16 1 255 p<0.001 101,57 ,004 Logarítmico ,20 63,74 1 255 p<0.001 -56,32 20,8 Inverso ,22 72,39 1 255 p<0.001 142,67 -98585,3 Cuadrático ,22 36,77 2 254 p<0.001 70,82 ,016 -1,018E-6 Cúbico ,22 24,77 3 253 p<0.001 54,96 ,025 -2,762E-6 9,589E-11 Potencial ,21 68,34 1 255 p<0.001 26,59 ,177 Crecimiento ,17 52,97 1 255 p<0.001 4,61 3,031E-5 Exponencial ,17 52,97 1 255 p<0.001 101,4 3,031E-5 Resumen del modelo y estimaciones de parámetros Agenda Visoespacial Ecuación Resumen Modelo Estimaciones de parámetros R2 F DF1 DF2 Sig. Constante b1 b2 b3 Lineal ,21 71,02 1 255 p<0.001 41,53 ,002 Logarítmico ,30 110,00 1 255 p<0.001 -56,00 12,77 Inverso ,37 151,00 1 255 p<0.001 66,72 -63847,17 Cuadrático ,41 88,88 2 254 p<0.001 13,96 ,013 -9,130E-7 Cúbico ,42 63,07 3 253 p<0.001 -5,87 ,025 -3,094E-6 1,200E-10 Potencial ,31 116,61 1 255 p<0.001 5,385 ,266 Crecimiento ,22 72,71 1 255 p<0.001 3,716 4,255E-5 Exponencial ,22 72,71 1 255 p<0.001 41,098 4,255E-5 Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 51 Resumen del modelo y estimaciones de parámetros Ejecutivo Central Ecuación Resumen Modelo Estimaciones de parámetros R2 F DF1 DF2 Sig. Constante b1 b2 b3 Lineal ,37 151,96 1 255 p<0.001 46,86 ,004 Logarítmico ,43 199,25 1 255 p<0.001 -146,13 25,52 Inverso ,47 226,90 1 255 p<0.001 97,25 - 119000,72 Cuadrático ,47 112,68 2 254 p<0.001 14,61 ,017 -1,068E-6 Cúbico ,47 76,08 3 253 p<0.001 -2,03 ,027 -2,898E-6 1,006E-10 Potencial ,45 214,82 1 255 p<0.001 2,57 ,386 Crecimiento ,38 156,10 1 255 p<0.001 3,87 6,704E-5 Exponencial ,38 156,10 1 255 p<0.001 48,14 6,704E-5 La figura 6 muestra las puntuaciones directas de WMTB-C frente a la edad utilizando un ajuste de modelo inverso. Figura 6. Regresión inversa de las puntuaciones directas de los componentes de la Memoria de Trabajo (Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central) versus Edad medida en días. Fuente: Elaboración propia. A continuación, se realizaron regresiones lineales de las desviaciones estándar (DS) de las puntuaciones directas de los componentes de la MT con respecto a los grupos de edad para estudiar así la variabilidad absoluta de cada grupo de edad frente a la variable edad. Estas regresiones muestran únicamente diferencias estadísticamente significativas para el Bucle Fonológico en relación a la edad. Sin embargo, se muestra un valor atípico en las desviaciones estándar (-2,8<z<2,8, p=0,005 bilateral) utilizadas para las regresiones (fig. 7A-C), por lo que vuelven a realizarse las regresiones de las DS de las puntuaciones directas en relación a la edad una vez eliminados estos valores atípicos; Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 52 mostrándose entonces un aumento estadísticamente significativo de la desviación estándar de MT con la edad para los tres componentes (fig. 7D-E). Figura 7. Regresiones lineales de las desviaciones estándar de Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central vs. grupo de edad medida en años. Sin excluir (arriba) y excluyendo (abajo) los valores atípicos de la desviación estándar. Fuente: Elaboración propia. A continuación, se procede a estudiar la variabilidad relativa de cada grupo de edad de MT descartando para ello el factor de edad como factor determinante. Se realizan para ello, regresiones lineales del Coeficiente de Variación de BF, AV y EC frente al grupo de edad, pero no se obtienen puntuaciones estadísticamente significativas. Es por tanto, por lo que se procede a realizar regresiones lineales de las DS de las puntuaciones residuales del WMTB-C para cada uno de los grupos de edad, obtenidos desde las trayectorias de desarrollo, pero los resultados obtenidos tampoco fueron significativos. Finalmente, se busca estudiar si existe interdependencia de la variabilidad individual de las puntuaciones directas del WMTB-C a lo largo del desarrollo, por lo que se realiza un Análisis de Componentes Principales (ACP) con Rotación Varimax. De la aplicación del ACP se extrae un único componente de las PD de los residuales de edad obtenidas del WMTB-C. Los factores de carga y la varianza explicada aparecen en la A B C D E F Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 53 Tabla 5 indicando una mayor relación del componente extraído con el Ejecutivo Central y con el Bucle Fonológico, que con la Agenda Visoespacial. Se realiza además una regresión lineal de los residuales de edad de los componentes de MT (Fig. 8A, 8B y 8C) para observar esta interdependencia, y se hace evidente que la relación más fuerte es la de Bucle Fonológico con los residuales de Ejecutivo Central (Fig. 8B), en comparación con las regresiones entre los residuales de edad de Bucle Fonológico y Agenda Visoespacial (Fig. 8A) y los residuales de edad de Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central. (Fig. 8C). Tabla 6. Componentes de carga y varianza explicada de los componentes extraídos después de aplicar ACP a los residuos de edad del WMTB-C (258 sujetos). Fuente: Elaboración propia. Componente de Matriza Componente 1 Puntuaciones directas residuales del bucle fonológico ,842 Puntuaciones directas residuales de Agenda Visoespacial ,497 Puntuaciones directas residuales de Ejecutivo Central ,882 Varianza explicada: 57.84% Figura 8.tabla 4 Regresión lineal de las puntuaciones residuales de edad de los componentes de la Memoria de Trabajo. Fuente: Elaboración propia. Estudio III: Relación de la MT con la inteligencia. Análisis de esta relación en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA. A B C Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 54 Una vez estudiados de manera detallada tanto el orden de maduración de los componentes de la MT como el propio desarrollo intrínseco de cada componente en cada grupo de edad, surge una nueva incógnita: ¿Existe relación entre la Memoria de Trabajo y la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo? y ¿existe diferencia entre la relación de la MT con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo (ND) con respecto a sujetos diagnosticados con TDA?. Para ello se procede a estudiar la existencia de relación entre la MT y la Inteligencia en dos muestras diferentes: una de sujetos en normodesarrollo (ND) y otra con sujetos diagnosticados con TDA (Trastorno de Déficit de Atención e Hiperactividad). Inicialmente, se pretende estudiar la diferencia de medias entre los grupos participantes realizando ANOVAS univariados, con género y edad como covariables, y corregidas posteriormente con la Tasa de Descubrimiento Falso (TDF) entre las puntuaciones directas de los componentes de la MT y las puntuaciones directas de los subtest de K-BIT (Matrices y Vocabulario). Estos análisis mostraron diferencias significativas entre los componentes de MT: BF (F(1.116)=15.64 ; p<0.001, η2=.119), AV (F(1.116)=6.49; p=.012, η2=.053), EC (F(1.116)=28.08; p<.007, η2=.195), Los subtest de K-BIT: Matrices (F(1.101)=43.21 ; <.001, η2=.300), y Vocabulario (F(1.101)=25.62 p<.001, η2=.202). En estas cinco variables de puntuaciones directas, los sujetos en ND obtuvieron puntuaciones más altas que los sujetos de la muestra diagnosticada con TDA. Se realizó además un ANOVA adicional para comparar las puntuaciones directas de MT de ambas muestras con las puntuaciones directas de Matrices, utilizando Vocabulario y Matrices de K-BIT como covariables, y mostró que solo el EC fue estadísticamente significativo después de la corrección TDF (F(1,99)=7.55, p=.021 , η2=.071). Indicando que los efectos de grupo previamente descritos pueden estar en parte mediados por las PD de K-BIT. Por otro lado, las puntuaciones directas de K-BIT y MT se correlacionaron a través de correlaciones de Spearman con las puntuaciones obtenidas en el cuestionario DuPaul para impulsividad e inatención, pero no se obtuvieron correlaciones significativas. A continuación, para estudiar si existe dependencia de la MT y de la Inteligencia con la edad en ambas muestras, se calcularon regresiones lineales de las puntuaciones directas de los tres componentes de la MT y los dos subtest del K-BIT con respecto a la Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 55 edad (medida en días). Todas las regresiones lineales fueron significativas (Ver Fig. 9 y Fig. 10) para los sujetos en normodesarrollo, mientras que para TDA todas las regresiones fueron significativas excepto para el Bucle Fonológico. En todos los casos significativos hubo un incremento de las puntuaciones directas con la edad. Los valores de p obtenidos se corrigieron para comparaciones múltiples usando TDF. Figura 9. Muestra del grupo de ND: Regresiones lineales de las puntuaciones directas de Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial, Ejecutivo Central (componentes MT), Vocabulario y Matrices (subtest del K-BIT) frente al grupo de edad medido en días. Fuente: Elaboración propia. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 56 Figura 10. Grupo con diagnóstico de TDA: Regresiones lineales de las puntuaciones directas de Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial, Ejecutivo Central (componentes MT), Vocabulario y Matrices (subtest del K-BIT) frente a la de edad medida en días. Fuente: Elaboración propia. Una vez detectado que sí existe dependencia entre la MT y la Inteligencia, con respecto a la edad, procedemos a estudiar cómo es la relación entre los componentes de MT y K-BIT por medio de correlaciones Spearman, sin controlar y controlando por la edad. Para ello realizamos correlaciones bivariadas de Spearman entre las puntuaciones directas de cada una de las subpruebas de WMTB-C y K-BIT en ambas muestras (ver tabla 6). Para la muestra de sujetos en ND, todas las correlaciones fueron significativas una vez corregidas con TDF (ver tabla 6). Los resultados obtenidos para la muestra de sujetos que presentan TDA mostraron una correlación estadísticamente significativa entre EC-BF; EC-AV; Matrices-EC; AV-Matrices y Matrices-Vocabulario. Tabla 7. Correlaciones de Spearman entre las puntuaciones directas de cada una de las subpruebas de K-BIT y WMTB-C en sujetos con normodesarrollo (ND) y TDA. Las puntuaciones directas de las subpruebas de Vocabulario y Matrices del K-BIT también se indican en la tabla. Los valores de p se corrigieron usando la TDF. Con asterisco los valores p significativos. Fuente: Elaboración propia. Variables correlacionadas ND TDA R p N R p N MT EC/BF .753 <.001* 84 .389 .038* 36 MT EC/AV .581 <.001* 84 .797 <.001* 36 MT EC/KBIT Matrices .612 <.001* 84 .644 .005* 21 MT EC/KBIT Vocabulario .669 <.001* 84 .261 .361 21 MT BF/MT AV .430 <.001* 84 .162 .432 36 Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 57 MT BF/KBIT Matrices .384 <.001* 84 -.147 .583 21 MT BF/KBIT Vocabulario .503 <.001* 84 -.001 .997 21 MT AV/KBIT Matrices .587 <.001* 84 .651 .005* 21 MT AV/KBIT Vocabulario .545 <.001* 84 .349 .201 21 KBIT Matrices/KBIT Vocabulario .706 <.001* 84 .542 .028* 21 Una vez realizados los análisis, se pretende descartar la edad como factor determinante en la posible correlación entre los componentes de la MT y los componentes de la Inteligencia tal como se miden con el K-BIT, por lo que se computan correlaciones parciales entre las puntuaciones directas de las subpruebas controlando por la variable edad (medida en días) (ver tabla 7). Para los sujetos en ND, se obtuvieron correlaciones significativas entre EC-BF, EC-AV, BF-Vocabulario, AV-Matrices y Vocabulario- Matrices. Para los sujetos que muestran TDA se obtuvieron correlaciones significativas entre EC-AV y AV-Matrices. Tabla 8. Correlaciones parciales (controlando por edad) entre las puntuaciones de cada una de las subpruebas de K-BIT y WMTB-C en sujetos en normodesarrollo (ND) y TDA. Las puntuaciones directas de las subpruebas de Vocabulario y Matrices del K-BIT también se indican en la tabla. Los valores de p se corrigieron usando la TDF. Con asterisco los valores p significativos. Fuente: Elaboración propia. Variables correlacionadas ND ADHD R p N R p N MT EC/BF .613 <.001* 84 .368 .066 36 MT EC/AV .248 .048* 84 .735 .033* 36 MT EC/KBIT Vocabulario .220 .063 84 .317 .231 21 MT EC/KBIT Matrices .221 .063 84 .509 .061 21 MT BF/MT AV .101 .403 84 .177 .376 36 MT BF/KBIT Vocabulario .277 .035* 84 -.044 .849 21 MT BF/KBIT Matrices .055 .620 84 -.178 .489 21 MT AV/KBIT Vocabulario .175 .138 84 .353 .194 21 MT AV/KBIT Matrices .335 .009* 84 .551 .048* 21 Finalmente, para comprobar la solidez de las correlaciones significativas obtenidas y tratar de calcular las correlaciones con el mismo número de sujetos en ND y TDA, se seleccionaron 17 sujetos de cada muestra sin reemplazo y se correlacionaron 10.000 veces. La fig.11 muestra el histograma de valores p para cada correlación. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 64 Por otra parte, la relativa independencia del desarrollo de AV y BF confirma los resultados previos obtenidos en niños y preadolescentes (Gathercole y Pickering 2000, Jarvis y Gathercole 2003; Gathercole y Pickering, 2004). Sin embargo, la relación de desarrollo significativa entre todos los componentes de la MT sugiere, como lo indica el único componente obtenido a través del ACP, que la independencia de desarrollo de AV es solo relativa y que existe un factor común subyacente al desarrollo de los componentes de MT, incluido la AV, cuyas puntuaciones se obtuvieron a partir de subtests en los que se sigue un diseño riguroso para evitar una recodificación verbal que surge naturalmente en los niños (Gathercole y Hitch 1993, Hitch y Halliday 1983; Hitch, Halliday, Schaafstal y Schraagen, 1988). Estudio III: Relación de la MT con la inteligencia. Análisis de esta relación en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA. Aunque no se especificó como un objetivo, los resultados mostraron diferencias estadísticamente significativas entre las puntuaciones directas de los sujetos con ND y con diagnóstico de TDA en las medidas de MT y K-BIT. Esto respalda resultados obtenidos anteriormente que indican un peor desempeño de la MT de los niños que presentan TDA (Rapport y cols., 2008) y la inteligencia general (Mackenzie y Wonders, 2016). Cuando se controla estadísticamente (covariable en el ANOVA) por puntuaciones directas de K-BIT, solo el EC es estadísticamente significativo, lo que respalda que el TDA presenta rasgos de un síndrome disejecutivo (Rapport y cols., 2008). El objetivo de esta última parte de la investigación es mostrar si existe una relación entre la MT medida con WMTB-C y la inteligencia general medida con K-BIT durante el desarrollo, en dos muestras diferentes: sujetos con ND y sujetos diagnosticados con TDA. Inicialmente, las hipótesis estudiadas fueron que el componente EC de la MT estaría relacionado con las puntuaciones directas de las escalas de Matrices y Vocabulario del K-BIT, mientras que la AV estaría relacionada con la escala de Matrices, y el BF estaría relacionado con la escala de Vocabulario. Estas relaciones estarían más asociadas funcionalmente una vez descontado el componente de edad, dado que se eliminaría el factor común de maduración. Los resultados obtenidos en la muestra de sujetos con ND muestran que se establecieron Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 65 correlaciones significativas entre BF con Vocabulario y AV con Matrices como se predijo, y se obtuvo una significación estadística para EC con Vocabulario y Matrices (corregido con TDF). Estos resultados sugieren que la MT también está relacionada con otras funciones cognitivas, como la inteligencia. Hallazgos previos parecen mostrar que el almacén a corto plazo es el principal responsable de la relación entre Inteligencia y MT, y se descartan otros procesos cognitivos como principales protagonistas, como la atención (Colom y cols., 2008). Estos hallazgos fueron respaldados tras estudiar la relación entre tres tipos de inteligencia (general, fluida y cristalizada) con cuatro funciones cognitivas (atención, velocidad de procesamiento, almacenamiento a corto plazo y MT). Tourva y cols., (2016) desarrollaron un estudio para analizar la posible relación entre inteligencia y velocidad de procesamiento, atención y MT. Demostraron que existe una relación estadísticamente significativa entre MT y la inteligencia general, pero no con la atención y la velocidad de procesamiento. La fuerte relación entre MT e inteligencia ha sido documentada en otras ocasiones (Swanson & Alloway, 2012). Las correlaciones obtenidas en esta investigación respaldan tal afirmación, agregando un cierto aspecto modular dado el patrón de correlación obtenido entre MT y K-BIT (EC-Matrices; EC-Vocabulary, BF-Vocabulary y AV-Matrices). Más recientemente, se ha descubierto el papel de MT como mediador entre el desarrollo de la materia blanca y la inteligencia fluida, pero también incluye la velocidad de procesamiento como mediador adicional (Fuhrmann y cols., 2020). La influencia de la MT en las funciones cognitivas superiores va más allá de su relación con la inteligencia general aunque mediada por la inteligencia. Las investigaciones en este campo han demostrado importancia de la MT en procesos escolares, como el rendimiento matemático (Lee & Bull, 2016; Passolunghi & Costa, 2019; Raghubar y cols., 2010) y la comprensión lectora (Carretti y cols., 2009; Peng y cols. , 2018). Además, en sujetos en ND se obtuvo una correlación positiva entre los componentes de MT (EC-BF y EC-AV). Gathercole y cols. (2004), que mostraron un desarrollo independiente de los componentes, aunque se obtuvo una relación más íntima entre EC-BF que EC-AV. Los resultados presentes también mostraron que existe una relación estadísticamente significativa entre los componentes de MT, aunque EC y BF presentaron una relación mayor que EC con AV, como se demostró previamente con una muestra mucho más grande (Gathercole y cols., 2004; Muñoz-Pradas, estudio 1 de esta tesis). Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 66 En cuanto al grupo diagnosticado con TDA, no solo presentó puntuaciones más bajas de MT y de inteligencia como se ha descrito previamente (Holmes y cols., 2010; Rapport y cols., 2008), sino que se ha demostrado una íntima relación entre inteligencia y MT, dado que considerando la inteligencia como variable determinante, desaparecen las diferencias en el rendimiento de MT para BF y AV entre sujetos con ND y sujetos diagnosticados con TDA, y no para el EC. El patrón de correlación obtenido en la muestra de TDA es muy diferente al de ND, debido al sesgo de correlaciones significativas positivas del componente ejecutivo con lo Visoespacial tanto en K-BIT como en MT. Se obtuvieron correlaciones significativas, controlando por edad y corregidas con TDF, en CE-AV y AV-Matrices. Curiosamente en cuanto a la relación entre MT e inteligencia, solo la subprueba Matrices fue claramente predicha por las mediciones de MT a través de la AV. Este resultado sugeriría que la inteligencia fluida (medida por el subtest de Matrices) estaría más conectada a los componentes de MT, que la inteligencia cristalizada (medida por el subtest de Vocabulario) en el grupo con diagnóstico de TDA (Pitts & Mervis, 2016). Estos resultados sugieren que el patrón ya descrito en ND de una alta relación entre EC y BF decrece en niños con diagnóstico de TDA, y también con las medidas de Vocabulario (K- BIT). Esto podría deberse a un mayor deterioro de la integración funcional del hemisferio izquierdo en el TDA con respecto al ND. De hecho, ya se ha demostrado la posibilidad de que el nivel de inteligencia y el rendimiento en MT no estén directamente asociados con el TDA (Cornoldi y cols., 2013). Sin embargo, parte de las diferencias entre el TDA y el ND se podría deber a los diferentes tamaños de muestra de ambos grupos, por lo que el análisis de permutación permitió probar la robustez de estas correlaciones con una muestra pequeña igual para todos los grupos y pruebas. El análisis de permutación con una pequeña colección de submuestras remuestreadas mostró un patrón muy sólido de correlaciones en MT EC-BF en ND, y por otro lado entre EC-AV y AV-Matrices en TDA. Este resultado apoya un patrón diferente de interrelaciones entre los procesos cognitivos en ND y TDA, más sesgado al control verbal en ND y visualmente sesgado en TDA. La pequeña muestra registrada en el grupo con diagnóstico de TDA sugiere que aunque el análisis de permutación indica que el modo de procesamiento visualmente sesgado en el TDA parece ser muy sólido en términos estadísticos, se necesitaría una muestra mayor para confirmar los resultados actuales. Cabe indicar que la falta de robustez que se presenta en las correlaciones del Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 67 grupo de ND no significa que dichas correlaciones no estén presentes cuando se analiza una muestra mayor, debido a que cuando se tiene una mayor potencia estadística gracias a considerar la muestra ND completa , tal como se describe en las Tablas 6 y 7, aparecen relaciones más estrechas entre MT e inteligencia. En resumen, los resultados mostraron en las correlaciones de ND que las dos subescalas de inteligencia, Vocabulario y Matrices, estaban relacionadas con BF y AV, respectivamente, lo que sugiere un patrón modular específico en la relación de MT con inteligencia. Sin embargo, para el grupo diagnosticado con TDA, el patrón de relación entre MT e inteligencia (medido con K-BIT) se limitó a la relación del EC con laAV y la AV con las Matrices, lo que sugiere un papel más fundamental para la información visual durante el procesamiento cognitivo. Sin embargo, los resultados del grupo diagnosticado con TDA deben tomarse con mucha cautela dado el pequeño tamaño de la muestra de este grupo. Una limitación importante detectada durante la realización de esta investigación es el amplio rango de edad de los sujetos, debido más a limitaciones de reclutamiento que a consideraciones teóricas, dado que las diferencias de edad influyen en la direccionalidad causal existente entre BF vs Vocabulario (Gathercole y cols., 1992). Sin embargo, la relación lineal entre la mayoría de las medidas cognitivas y la edad obtenida en este trabajo sugiere que, aunque ocurrirían cambios temporales en el nivel de relación entre las variables cognitivas, no pueden considerarse suficientes para invalidar las conclusiones obtenidas en ambos grupos de sujetos A modo de discusión general, se concluye este estudio afirmando que el orden de maduración de los componentes de la Memoria de Trabajo está directamente relacionado con la edad de los sujetos, y que éstos maduran en un orden diferente, siendo el Ejecutivo Central el último en hacerlo debido a la maduración tardía de la corteza prefrontal. Por otra parte se determina que la variabilidad intergrupal absoluta aumenta con la edad, y la relativa se mantiene estable. Tras este hallazgo se investigó la posible relación existente entre el desarrollo de los componentes de la Memoria de Trabajo, se llegó a la conclusión de que sí existe una relación entre entre la maduración de los distintos componentes de la MT, por lo que un sujeto avanzado o retrasado en el Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 68 desarrollo de alguno lo estará a su vez en el otro, siendo esto especialmente válido en la relación ente EC y BF. Finalmente, tras la investigación realizada se concluye además que la Memoria de Trabajo está relacionada con otros procesos cognitivos, entre ellos la Inteligencia, tanto en sujetos con ND como en sujetos diagnosticados con TDA, existiendo una mayor relación entre los componentes de la MT en sujetos con normodesarrollo y entre los componentes de la MT y de la Inteligencia en sujetos con diagnóstico de TDA. Además, se determina que existe un patrón modular de relación entre la Memoria de Trabajo y la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo pero que es la información visual la que muestra un papel más fundamental durante el procesamiento cognitivo. Es por la linealidad y coherencia de todos los hallazgos obtenidos, producto de las inquietudes del equipo de investigación por lo que este trabajo cobra sentido, llegando además a proporcionar conocimientos relevantes para los docentes, quienes pudiendo entender cómo funciona la Memoria de Trabajo, en qué orden se desarrollan sus componentes, las diferencias de variabilidad entre cada uno de sus alumnos y la relación de ésta con el constructo de la Inteligencia puedan desarrollar una metodología didáctica que se adapte a las necesidades individuales del alumnado, garantizando así una educación inclusiva que potencie el desarrollo integral del niño. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 69 Capítulo V. Conclusiones Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 70 7. CONCLUSIONES Las conclusiones obtenidas tras la realización de esta investigación sobre Memoria de Trabajo, el orden de maduración de sus componentes, la interdependencia de las diferencias individuales del desarrollo de sus componentes y la relación de la MT con la inteligencia en sujetos en normodesarrollo y diagnosticados con TDA se concretan en: En relación al orden de maduración de los componentes de la Memoria de Trabajo: I- Existe una relación lineal entre las puntuaciones de MT con respecto a la edad en años, por lo que se demuestra que los sujetos alcanzarán mayores puntuaciones a medida que aumente su edad. II- Los componentes de la MT (Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central) maduran en un orden diferente. III- El Bucle Fonológico es el componente que madura de manera más temprana, a continuación la Agenda Visoespacial y finalmente, el Ejecutivo Central es el componente de la MT que tarda más en madurar, posiblemente debido a la maduración tardía de la corteza prefrontal, cuyas áreas se relacionan directamente con las tareas ejecutivas. En relación a la interdependencia de las diferencias individuales del desarrollo de sus componentes: Complementariamente al punto anterior, se obtuvo que la capacidad de la MT crece de forma acelerada en la primera infancia, desacelerando su crecimiento en la adolescencia, siguiendo una trayectoria de desarrollo regida por una función inversa. I- Existe un efecto indirecto del aumento de las puntuaciones directas de los componentes de la MT con la edad, por lo cual la variabilidad intergrupal absoluta aumenta a la vez que la edad. II- La variabilidad relativa se mantiene una vez reducida la magnitud de las puntuaciones directas obtenidas. III- Existe una mayor dependencia entre los componentes de MT: Bucle Fonológico y Ejecutivo Central, por lo cual, si un sujeto presenta un desarrollo más adelantado o atrasado en uno de los componentes, lo estará también en el otro. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 71 Con respecto a la relación de la Memoria de Trabajo con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA: I- Aunque existan más correlaciones significativas en la relación de MT e Inteligencia en una muestra de sujetos en normodesarollo que en una muestra de sujetos diagnosticados con TDA, ambas muestras reflejan relaciones significativas, por lo que se demuestra que existe relación entre los componentes de la MT (medidos a través del WMTB-C) y los componentes de la inteligencia medidos a través de (K-BIT). II- En sujetos en ND todos los componentes de la MT están relacionados con todos los componentes de la inteligencia. III- En sujetos diagnosticados con TDA, la inteligencia fluida (medida a través del subtest Matrices del K-BIT) está más relacionada con la memoria de trabajo que la inteligencia cristalizada (medida a través del subtest de vocabulario del K-BIT). IV- Existe un patrón modular en la relación de la memoria de trabajo y la inteligencia. V- La información visual tiene un papel más fundamental durante el proceso cognitivo en sujetos diagnosticados con TDA debido a que la relación más significativa entre la MT y la inteligencia para esta muestra es la de EC-AV y AV-Matrices. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 72 Referencias bibliográficas. 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Raquel Muñoz Pradas 84 ANEXOS Anexo I - PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN 1 2 3 4 5 6 7 La Memoria de Trabajo está formada por tres componentes (Bucle Fonológico, Agenda Visoespacial y Ejecutivo Central). ¿Todos esos componentes maduran a la misma vez? ¿En qué orden específico maduran los componentes de la Memoria de Trabajo? ¿Los componentes de Memoria de Trabajo se desarrollan de la misma manera en un grupo de sujetos de la misma edad? ¿Existe relación en el desarrollo de los componentes de la Memoria de Trabajo? Los componentes de la Memoria de Trabajo están relacionados entre sí pero, ¿estará la MT relacionada también con otros procesos cognitivos como la Inteligencia? ¿De qué manera están relacionados los componentes de la Memoria de Trabajo con los de la Inteligencia en ND y TDA? ¿Cómo de sólidas son las relaciones entre las componentes de la MT y la Inteligencia? ¿Cómo es el patrón relacional entre ambas? Estudio I Estudio I Estudio II Estudio II Estudio III Estudio III Estudio III Estudio I: Orden de maduración de los componentes de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente. Estudio II: Variabilidad intergrupal e interindividual en la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente. Estudio III: Relación de la Memoria de Trabajo con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 85 Anexo II - RESPUESTAS DE INVESTIGACIÓN 1 2 3 4 5 6 7 El orden de maduración de los componentes de la Memoria de Trabajo está directamente relacionado con la edad de los sujetos y maduran en un orden diferente. El orden de maduración de los componentes de trabajo es: Bucle Fonológico es el primero en estabilizarse (8-9 años), Agenda Visoespacial el siguiente (11 años) y Ejecutivo Central el último (14-15 años) debido a la maduración tardía de la corteza prefrontal. Existe un efecto indirecto del aumento de las puntuaciones directas de Memoria de Trabajo registradas con la edad, por tanto la variabilidad intergrupal absoluta aumenta con la edad. Sin embargo, la variabilidad relativa se mantiene estable. Sí existe relación en el desarrollo de los componentes de la Memoria de Trabajo. Los componentes Bucle Fonológico y Ejecutivo Central están más relacionados entre sí que el resto de componentes, por lo que un sujeto avanzado o atrasado en el desarrollo de uno de ellos, lo estará a su vez en el otro. Sí, la Memoria de Trabajo está relacionado con otros procesos cognitivos, entre ellos la Inteligencia, tanto en sujetos en ND como sujetos diagnosticados con TDA. En sujetos ND existe una mayor relación entre los componentes BF y EC. En sujetos TDA existe una mayor relación entre EC-AV y AV-Matrices. En sujetos ND existe un patrón modular de relación de la MT y la Inteligencia. En sujetos TDA se muestra un papel más fundamental de la información visual durante el procesamiento cognitivo). Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 86 Anexo III - ESQUEMA DE DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN ESTUDIO I: Orden de maduración de los componentes de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente Objetivo: Corroborar el orden de maduración de los componentes de la MT (BF, AV, EC) que componen el modelo multicomponente de la MT. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS PROPÓSITO RESULTADOS CONCLUSIÓN Regresión lineal de las puntuaciones Z de MT en relación a la edad medida en años Estudiar la evolución de BF, AV y EC. Todas las regresiones son significativas. Existe una relación directamente proporcional entre la edad y las PD obtenidas. ANOVAS lineales univariados de edad y género frente a BF, AV y EC. Determinar si existen diferencias en el orden de maduración de los componentes de MT. La edad y el género no son variables significativas. Las PD crecen en la infancia y adolescencia y se estabilizan en la adultez temprana. El orden de maduración de los componentes de la MT es diferente. Post-hoc Bonferroni Analizar las diferencias significativas entre los componentes de MT y determinar el orden de maduración. BF madura a los 8-9 años. AV madura a los 11 años. EC madura a los 14-15 años. EC es el último en madurar debido a la maduración tardía de la corteza prefrontal y a la relación de sus áreas con tareas ejecutivas. Hipótesis: El Ejecutivo Central es el componente de Memoria de Trabajo que madurará de forma más tardía. Estudio I Estudio I Estudio II Estudio III Estudio III Estudio III Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 87 Muestra: Nº sujetos Género masculino Género femenino Edad 258 134 124 6-29 años ESTUDIO II: Variabilidad intergrupal e interindividual en la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente Objetivo I: Determinar si existen o no diferencias individuales intergrupales de las puntuaciones directas de los componentes de la MT obtenidas a través del WMTB-C en diferentes grupos de edad. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS PROPÓSITO RESULTADOS CONCLUSIÓN Regresiones lineales de las DS de las PD de MT considerando y excluyendo los valores outliers. Estudiar la variabilidad absoluta. Considerando valores outliers solo las PD de BF son consideradas significativas. Excluyendo valores outliers todas las relaciones son significativas. Hay un efecto indirecto del aumento de las PD con la edad, por lo cual la variabilidad absoluta intergrupal aumenta con ella. La variabilidad relativa se mantiene. Coeficiente de Variación y regresiones lineales de las DS de los residuales. Estudiar la variabilidad relativa. No hay diferencias significativas en ningún componente. Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 88 Objetivo II: Determinar si existe una relación entre el desarrollo de los diferentes componentes de la MT (BF, AV, EC) siguiendo el Modelo de Baddeley y Hitch. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS PROPÓSITO RESULTADOS CONCLUSIÓN Regresiones lineales de los residuales de la edad (reduciendo así el factor edad, cuyo gran impacto absorbería la mayor parte de variabilidad de los datos) Estudiar en qué componentes hay mayor dependencia en el desarrollo. Existe una mayor dependencia en el desarrollo de Bucle Fonológico con Ejecutivo Central. Si un sujeto presenta un desarrollo más adelantado o más atrasado en uno de esos componentes, lo hará a su vez en el otro. Análisis de Componentes Principales (ACP) y Rotación Varimax Explicar la varianza de las variables (los componentes de carga permitirán evaluar qué variable tiene más peso). Hay mayor carga (dependencia) entre los componentes BF y EC. Hipótesis: Se espera que la variabilidad absoluta de las puntuaciones directas de MT aumenten con la edad de los grupo, pero no la variabilidad relativa. Muestra: Nº sujetos Género masculino Género femenino Edad 258 134 124 6-18 años (grupos de 1 año) Tesis Doctoral: Estudio de la Memoria de Trabajo desde la infancia a la adultez emergente y de su relación con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA – Dña. Raquel Muñoz Pradas 89 18 a 29 años (grupos de 2 años) ESTUDIO III: Relación de la Memoria de Trabajo con la Inteligencia en sujetos en normodesarrollo y sujetos diagnosticados con TDA Objetivo: Mostrar si existe una relación entre el desarrollo de la MT medida a través del WMTB-C (Gathercole & Pickering, 2001) y la inteligencia medida con K-BIT durante el desarrollo tanto en sujetos en normodesarrollo como en sujetos diagnosticados con TDA. ANÁLISIS ESTADÍSTICOS PROPÓSITO RESULTADOS CONCLUSIÓN ANOVAS univariadas y corrección con TDF entre los componentes de MT e Inteligencia. Estudiar la diferencia de medias y determinar si existe o no relación entre ambos procesos cognitivos. Existen más relaciones significativas en sujetos ND que en sujetos diagnosticados con TDA. Pero ambas muestras presentan relaciones significativas. La MT está relacionada con la inteligencia en ambas muestras. Regresiones lineales de las PD de MT e Inteligencia respecto a la edad medida en días. Comprobar por otro medio si existe o no relación entre ambos procesos cognitivos. En ND todas las regresiones son significativas. En TDA todas, menos BF, son significativas. Correlaciones bivariadas de Spearman y correlaciones parciales controlando por edad en las PD de WM y K-BIT corregidas con TDF. Determinar qué componente de MT está relacionado con qué componente de K-BIT. En ND todas las correlaciones son significativas. En TDA hay correlación entre EC-AV y AV-Matrices. En ND todos los componentes de la MT están relacionados con la inteligencia. En TDA la inteligencia fluida (matrices) está más relacionada con la MT que la inteligencia cristalizada (vocabulario). Correlación por permutación sin reemplazo. Comprobar la solidez de las correlaciones y tratar de calcular las correlaciones con el mismo número de sujetos ND que TDA (solventando la limitación de En ND la correlación más significativa (sólida) es la de BF-EC. En TDA las correlaciones más significativas (sólidas) son EC- En ND hay un patrón modular en la relación entre MT e inteligencia. En TDA existe un papel más fundamental R. Muñoz-Pradas, M. Díaz-Palacios, E.I. Rodriguez-Martínez et al. Current Research in Behavioral Sciences 2 (2021) 100062 The WM maturation depends on several aspects, such as the type of information that is stored, the encoding, the retention of the information, and the changes related to the maturation of executive functions that mainly involve a specific area of the brain, the prefrontal cortex ( Klingberg et al., 2006 ). WM development would be related to the maturation of WM processing and WM structure and with the increased performance as age progresses. The Working Memory Test Battery for Children (WMTBC; Gathercole and Pickering, 2001 ) which operationalizes the Baddeley and Hitch Component Model in a population between 6 and 14 years old has been widely used for this purpose. It appears that from 6 years of age, a child’s WM presents a structure similar to adults ( Gathercole et al., 2004 ), and the differentiation between the two slave systems is already in place at five years ( Pickering et al., 1998 ). They also found that the change from a visual information coding strategy based solely on visual characteristics of objects to a strategy in which visual information can be supported by verbal strategies occurs around 7–8 years ( Gathercole et al., 2004 ). Although more recent data suggests that the three componential model with a common resource processor and two short-term slave domain-specific systems is already in place at 4 years old ( Alloway et al., 2006 ). The improvement with age of verbal information rehearsal would allow to stabilize the working memory contents. WM participates in complex cognitive skills and school-related measures, for example, reading comprehension ( Carretti et al., 2009 ), mathematical performance ( Passolunghi and Costa, 2019 ; Raghubar et al., 2010 ), academic achievement and intelligence ( Tourva et al., 2016 ). Therefore, the understanding of the order of maturation of the different WM components would be important to understand the maturation of these high-level cognitive functions. Therefore, the progress of WM depends on several aspects such as “the specific information processing of each modality, the encoding and retention in memory, the increase in capacity and the changes related to the maturation of cognitive functions that mainly involve to the prefrontal cortex ”( Logie and Pearson, 1997 ; Nelson, 1995 , 2000 ). 1.3. Order of maturation of WM components Gathercole et al. (2004) suggested that there are no differences in maturation order of the WM components. They showed that there is a linear growth of the Z-scores of the WM tests included in the WMTBC in subjects between 4 and 14 years, stabilizing at 14 and 15 years of age, except for the visual pattern subtest test in which they found a performance stability at 11 years. In this study no ages higher than 15 years were explored. Alloway et al. (2006) , have shown that in verbal short-term memory tasks performance leveled off at 10–11 years, while, visuo-spatial short-term memory, visuo-spatial and verbal working memory present a linear increase up to 11 years. However, in the latter study 11 years was the oldest tested group. Therefore, there is not a systematic study that would include children, adolescents and young adults to test maturation order of the WM components. 1.4. Objectives and hypotheses The aims of this report are (i) to replicate the linear relationship between the direct scores, expressed in standardized scores, of the WM components with age, as carried out by Gathercole et al. (2004) , and (ii) to analyze the maturation order of WM components (VSS, PL and CE) that make up the multicomponent model of WM, by means of Bonferroni comparisons between the direct scores of the different age groups. Regarding the hypothesis of this research, there could be a different maturation order for the systems that make up the multicomponent model of the WM. Possibly, the CE would be the last to mature due to the dependence on the prefrontal cortex maturation. Table 1 Age and gender of the different age groups. Age (n) Gender 6–7 32 Male: 18 Female: 14 8–9 35 Male: 16 Female: 19 10–11 32 Male: 18 Female: 14 12–13 32 Male: 17 Female: 15 14–15 26 Male: 13 Female: 13 16–17 24 Male: 12 Female: 12 18–19 17 Male: 8 Female: 7 20–21 16 Male: 8 Female: 8 22–29 44 Male: 24 Female: 20 2. Material and methods 2.1. Sample The sample has been chosen in present form for two reasons; (i) the researchers wanted to study the development and maturation order of WM during this age period, and (ii) gender parity The sample of subjects for this study was made up of a total of 258 participants with ages between 6 and 29 years, 134 belonging to the male gender (52%, M = 14.49, DT = 6.249) and 124 to the female gender (48%, M = 14.35, DT = 5.885). They were divided into groups using the age criterion in years, forming two-year groups from 6 to 17 years old. Subjects in the age range 18–21 and 22–29 formed independent age groups. The group organization in different age ranges was done in order to approximately equate the number of subjects in each age group (see Table 1 ). No diagnosed neurological, psychiatric or psychological disease was informed in any of the subjects. No subject was on pharmaceutical treatment. The socioeconomic level of the subjects was middle class and all the participants were in the school grade corresponding to their biological age. Experiments were conducted with the informed and written consent of each participant (parents/tutors in the case of the children and adolescents) following the Helsinki protocol. The study was approved by the Bioethical Committee of the Junta de Andalucía ( https://www.juntadeandalucia.es/salud/portaldeetica/ ). 2.2. Working memory test battery for children (WMTBC) The subjects were tested with the Working Memory Test Battery for Children (WMTBc). This battery is composed of a total of 9 subtests, combined in a specific order to be able to measure through direct scores the three components that make up the WM (phonological loop, visuospatial sketchpad and central executive). The order of administration is as follows: (1) Digit Retrieval, (2) Word List Match, (3) Word List Retrieval, (4) Wordless List Retrieval, (5) Block Retrieval, (6) Mazes Memory, (7) Listening Recall, (8) Counting Recall, and (9) Digit Recall Backward. The combination of these subtests provides information regarding the different components: Phonological loop direct scores are obtained from tests 1, 2, 3 and 4, visuo-spatial sketchpad direct scores from 5 to 6 measure the second, and 7, 8 and 9 permitted to obtain the central executive direct scores. The battery used had to be adapted from English to Spanish, following a series of criteria such as: - For the Word List Agreement and Word List Reminder sub-items, disyllabic words collected from a list of frequency of words used by children were used, with certain similar criteria such as the length 2 R. Muñoz-Pradas, M. Díaz-Palacios, E.I. Rodriguez-Martínez et al. Current Research in Behavioral Sciences 2 (2021) 100062 Fig. 1. Linear regressions of Phonological loop, Visuo-spatial Sketchpad and Central Executive Z-scores (ZDS) vs. the age group measured in years up to 15 years. Quitar 16. Linear regressions of Phonological loop, Visuo-spatial Sketchpad and Central Executive Z-scores (ZDS) vs. the age group measured in years up to 15 years. between the original words and high frequency of use, with in order to facilitate the completion of the test to younger age groups ( Justicia, 1995 ). - For the subtest of Retrieval of the list of non-words, the same words have been used as in the previous tests. To transform words into nonwords, we changed the order of the vowels within the words and the order of the syllabi that made up each word 2.3. Statistical analysis All the statistical analysis were computed with IBM SPSS Statistics 26. - WM components Z-scores linear regression with respect to age measured in years. A replica of the Gathercole et al. (2004) analysis was carried out, with the aim of studying the increase of Z-scores WM components with age. In order to replicate this analysis, only subjects with ages 15 or lower were selected. The Z-scores of the direct scores of the WM components obtained from the WMTBC were linearly regressed with the age group. - Order of maturation of WM components. To carry out the study on the order of maturation of the WM components with respect to age, univariate linear ANOVAS with the factors age groups and gender were computed with the direct scores of the PL, VSS and CE as dependent variables. Greenhouse-Geisser correction for sphericity was applied when needed. Bonferroni post-hoc were computed for the age group significant results. The post-hoc would permit to establish possible differences in the order of maturation of the three WM components. 3. Results Linear regressions of the Z-scores of the three WM components with respect to age (up to 15 years old) were computed. All the regressions were significant ( p < 0.001) (see Fig. 1 ). Fig. 1 clearly shows a linear increase of direct scores with age for PL, VSS and CEE across these age groups. To study the WM components, order of maturation a two-factor ANOVA was carried out to determine whether the variables gender and age were significant. The results show that the age variable measured in years were significant for the three components of WM: PL (F [7241] = 12.87, p < 0.001. 𝜂2 = 0.272 and observed power = 1.000.; VSS (F [7241] = 27,583, p < 0.001 𝜂2 = 0.445 and observed power = 1.000; CE (F [7241] = 34,267, p < 0.001), 𝜂2 = 0.499 and observed power = 1.000. The Fig. 2 displays the increase of WM performance with age for the PL, VSS and CE components during childhood and adolescence, and the stabilization of direct scores values during early adulthood, in both: male and females. Bonferroni post-hocs were computed to show the significant differences between the age groups (see Table 2 ), which could provide information on the maturation order of the three WM components. The CE component presents the longest period to mature, showing statistically significant differences between the older groups up to the ages of 14–15 years, which implies that the complete maturation of this component does not end until the adolescent period (see Fig. 2 and Table 2 ). The direct scores of the VSS show statistically significant differences between the oldest groups and the 10–11-year group, but not with older groups than 10–11 years. The PL direct scores reached its peak of maturity at the age of 8–9 years because this age group was the most aged groups showing statistically significant differences with the older groups. A peculiar result was observed in the 16–17-year group, which presents a significant difference with all the groups of lower age (see Fig. 2 and Table 2 ). These results represent that the verbal memory capacity is increased in the age of 16–17 years, with extremely high scores in this group. In the CE the 16–17-year-old group also showed a significant direct score increase, similarly to PL. The gender factor was significant in VSS (F [1, 241] = 3.894, p < 0.05; 𝜂2 = 0.016 and observed power = 0.5), and CE (F [1, 241] = 8.086, p < 0.005, 𝜂2 = 0.032 and observed power = 0.8). The descriptive statistics of the direct scores of the three WM components considering the age group and gender are displayed Fig. 2 and Table 3 . The gender differences were due to higher direct scores of males in the CE and VSS (see Table 3 ). 4. Discussion and conclusions The present study has two main objectives, the first was to replicate the linear relationship between the direct scores, expressed in standardized scores, of the WM components with age, as carried out by Gathercole et al. (2004) , and the second to analyze the maturation order of the three WM components (VSS, PL and CE) that make up the multicomponent model of WM, by means of Bonferroni comparisons between the direct scores of the different age groups. For the first objective, the main findings were that there is a linear increase with age of the direct scores of the WM three components expressed in standardized scores, as it was previously obtained in a sample between 4 and 15 years old ( Gathercole et al., 2004 ). These authors found that in the last age group there was a tendency towards the stabilization of Z-scores, however, they did not find a differential dynamic in the order of maturation of the WM components. In the results shown in Fig. 1 , a certain moderation of growth in the Z-scores of the three components can be seen as age increases, which would replicate the results obtained by Gathercole et al. (2004) . However, a differential maturational dynamic between the different subtests of the three components was not reported in this study, which in part can be explained by the Z transformation, ((WM direct scores-mean of direct scores) / Standard deviation) that could be producing a certain homogenization of the data of the three components. For this reason, we propose that it would be better to work with direct scores and with a broader age range to establish the order of maturation of the WM components. 3 R. Muñoz-Pradas, M. Díaz-Palacios, E.I. Rodriguez-Martínez et al. Current Research in Behavioral Sciences 2 (2021) 100062 Fig. 2. Direct scores (DS) of the Phonological Loop, the Visuospatial-Sketchpad and Central Executive with respect to the age groups. Table 2 Statistical significance of the age groups comparisons using the Bonferroni corrections for multiple comparisons. Table 3 Descriptive statistics of direct scores of the phonological loop (PL), visuospatial sketchpad (VSS) and central executive CE), for males and females. 1 = MALE 2 = FEMALE Min Max Mean Std Min Max Mean Std PL 81 174 122,4 19.3 79 172 119,7 19.6 VSS 27 72 53,64 9,7 29 75 51.89 9.7 CE 37 108 73.2 16 28 106 69,25 16,1 For the second objective, the Bonferroni-type comparisons would permit to define at which age the WM direct scores would level off. The PL direct scores (verbal memory) stabilize in the 8–9 age group (with the exception of the 16–17 group that corresponded to a special situation discussed later). The latter result is coincident with the leveling off in the age group of 10–11 years obtained by Alloway et al. (2006) . VSS reaches stability around 11 years and finally, the executive component is the last to mature reaching stability around 14–15 years. These results obtained with respect to the WM components maturational order contradict what was expressed in the study by Gathercole et al. (2004) of a similar maturation order of the three WM components, probably due to the fact that the age range selected by these authors ended at 15 years, and because these authors used Z-scores. The late maturation of the CE obtained in present report could be due to the slower maturation of the prefrontal cortex, since the maturation of the anterior regions such as the prefrontal cortex begins in childhood, but continues until adolescence and adulthood ( Luna et al., 2010 ), and that activities related to executive functions are related to a variety of areas within the frontal lobes ( Manoach et al., 1997 ; Collette and Van der Linden, 2002 ). The prefrontal cortex is largely responsible for executive functions because it sends and receives information through cognitive sensory and motor systems. It is divided into three parts: dorsolateral prefrontal cortex, middle prefrontal cortex, and orbitofrontal cortex ( Fuster, 2002 ). Regarding the relationship of the prefrontal cortex with working memory, the dorsolateral prefrontal cortex is responsible for influencing activities related to planning, problem solving, working memory, etc. ( Casey et al., 1997 ; Diamond, 2002 ; Fuster, 2002 ; Hoshi and Tanij, 2004 ; Konishi et al., 2002 ). During childhood there is an accelerated development of executive functions that is not considered linear, but has stages due to the functional and structural changes of the central nervous system ( Diamond, 2001 ), continuing its development until the third decade of life ( Tsujimoto, 2008 ), thus being the prefrontal cortex together with the supralimbic region the last to complete its development ( Lenroot and Giedd, 2006 ). Therefore, the protracted maturation of prefrontal cortex would determine the late maturation of the CE. Present results showed an anomaly in the results obtained for the age group of 16 and 17 years, a group that shows a notable increase 4 R. Muñoz-Pradas, M. Díaz-Palacios, E.I. Rodriguez-Martínez et al. Current Research in Behavioral Sciences 2 (2021) 100062 in the PL scores. The reason for this particular result is not clear, and could be due to the recruitment of a group of brilliant subjects carried out not completely randomly for this age group, or perhaps due to a genuine effect. A larger sample size would be required to resolve this anomaly. In any case, the most plausible hypothesis is of a very early maturation of the PL given that the direct scores of the phonological loop of the oldest groups are no longer statistically significantly different from the age group of 10–11 years (except for the aforementioned group 16–17 years), a result also obtained for short-term verbal memory by Alloway et al. (2006) . Furthermore, from the point of view of WM models, it has been proposed that the improvement of PL supposes a support for recoding that would improve the performance of any other type of WM, so that its maturation should precedes that of any other component ( Gathercole et al., 2004 ). Finally, small amplitude gender differences are observed for the VSS and CE, in which men showed a higher performance compared to women. Given the small amplitude of these gender effects and that this gender influence has not be replicated by other similar studies with larger samples ( Alloway et al., 2006 ), or only in a few subtests ( Gathercole et al., 2004 ), the gender differences obtained in present report must be cautiously considered. Limitations The peculiar result of the age group of 16–17 years old could be due to biased sampling or to a genuine WM performance burst at this age. Therefore, a replication study would be needed to confirm or reject such result. ” Credit roles of authors Raquel Muñoz-Pradas: Conceptualization, Data curation; Formal analysis; Methodology; Project administration; Roles/Writing - original draft; Writing - review & editing. Miriam, Díaz-Palacios: Conceptualization, Data curation; Formal analysis; Methodology; Project administration; Roles/Writing - original draft; Writing - review & editing. Elena I. Rodriguez-Martínez: Conceptualization; Data curation; Investigation; Methodology. Carlos M. Gómez: Conceptualization, Funding acquisition; Methodology; Project administration; Supervision; Visualization; Roles/Writing - original draft; Writing - review & Editing. Data and code availability Due to the sensitive nature of the questions asked in this study, survey respondents were assured raw data would remain confidential and would not be shared. The research protocols used in this research were approved by the ethics committee of the University of Seville. Declaration of Competing Interest The authors declare that they have no known competing financial interests or personal relationships that could have appeared to influence the work reported in this paper. Acknowledgements This study was supported by the Spanish Agencia Estatal de Investigación (AEI) ( PID2019-105618RB-I00 ) (FEDER funds), and by the Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa of the Junta de Andalucía ( P20_00537 ). References Alloway, T.P., Gathercole, S.E., Pickering, S.J., 2006. Verbal and visuospatial short-term and working memory in children: are they separable? Child Dev. 77 (6), 1698–1716. doi: 10.1111/j.1467-8624.2006.00968.x , Nov-DecPMID: 17107455 . Baddeley, A.D. , Hitch, G. , 1974. Working memory. In: Bower, G.H. (Ed.), The psychology of learning and motivation: Advances in Research and Theory. 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Gómez ∗ Human Psychobiology lab, Experimental Psychology Department, Psychology school, University of Sevilla, Spain a r t i c l e i n f o Keywords: Working Memory Working Memory Test Battery for Children Development Hitch and Baddeley model a b s t r a c t This report is a cross-sectional study aiming to establish the status of age inter-group and individual variability for Working Memory (WM) for the three WM components: Phonological loop (PL), Visuo-spatial Sketchpad (VSS) and Central executive (CE). The direct scores of the CE, the PL and the VSS were obtained in a sample of 258 subjects between 6 and 26 years. The obtained results indicate an increase of direct scores with age that was modeled by an age inverse function. The absolute age inter-group variability increased with age while the relative variability was constant across ages. The WM individual developmental variability showed that although a single principal component would explain the total variability, there was a closer relationship between the development of CE and PL with respect to VSS. The obtained results suggest that the range of WM relative competence is preserved along development which would favour the ecological adaptive value of WM across ages. 1. Introduction 1.1. Working memory: Definition and components WM corresponds to a crucial executive function needed for subjects’ cognitive operations, and is considered as one of the basic executive functions during development ( Miyake et al., 2000 ). One of the most accepted definitions of WM is Postle´s (2006) , in which "working memory is the retention of information in conscious perception, its manipulation and its use in guiding behavior, when that information is not present in the environment". In 1974, Baddeley and Hitch described a WM model based on empirical results ( Baddeley & Hitch, 1974 ; Baddeley, 2012 ) with a three-component structure: Two systems related to information storage, VSS and PL, and a CE. Pickering and Gathercole (2001) have developed the Working Memory Test Battery for children (WMTBC) that operationalizes the measure of these three components with a developmental approach. WMTBC is conceptually based on Baddeley and Hitch’s (1974) Working Memory model. The PL is responsible for the temporary maintenance of verbal and auditory information in the brain. The VSS is involved in the cognitive retention and processing of visual and spatial information for a limited time. The VSS and the PL are subordinated to the Central Executive (CE), since their functions are distributing the information received among ∗ Corresponding author. Prof. Carlos M. Gómez, Departamento de Psicología Experimental, c/Camilo José Cela s/n, Sevilla 41018. Spain. E-mail addresses: [email protected] (R. Muñoz-Pradas), [email protected] (I. Íñigo-Ruíz), [email protected] (E.I. Rodriguez-Martínez), [email protected] (C.M. Gómez). the different subsystems and coordinating the cognitive processes carried out by them. It is also in charge of the attention and strategic aspects of cognitive processes ( Baddeley, 2010 ; and is the link between subsystems and long-term memory ( McCabe et al., 2010 ). According to Baddeley (2010) , there is a fourth component in the WM model, called the episodic buffer, which corresponds to a system of limited and temporary storage capacity that can relate and integrate information from the other subsystems and long-term memory into a single episodic representation. WM is related to the maintenance and manipulation of information and can be metaphorically visualized as a mental blackboard where the intended tasks are solved ( Baddeley, 2012 ). It is characterized by a wide range of information content, either external or internal information, since these can range from elements of long-term memory, to newly acquired information, or even the results of operations that take place in WM. However, there are limitations in the processing of information by WM: restricted storage capacity, and limited duration of information maintenance ( Cowan, 2010 ). These processing limitations are related to the interferences that competing stimuli easily produces in WM. The WM construct is related to that of fluid intelligence ( Engle et al., 1999 ), and is of particular importance in the development of curricular activities. According to Cowan (2014) , WM is a crucial part of cognitive processing and allows to carry out more complex and necessary functions of daily life, such as linguistic comprehension, reading, reasoning, and https://doi.org/10.1016/j.crbeha.2021.100041 Received 9 March 2021; Received in revised form 13 April 2021; Accepted 16 April 2021 2666-5182/© 2021 The Authors. Published by Elsevier B.V. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license ( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ) R. Muñoz-Pradas, I. Íñigo-Ruíz, E.I. Rodriguez-Martínez et al. Current Research in Behavioral Sciences 2 (2021) 100041 others cognitive functions. It is also key in the interaction between the information received and long-term memory by retrieving stored information that may be relevant, reinforcing its role in the development of curricular activities ( Cowan, 2014 ). 1.2. Interdependence of developmental individual differences of the Working Memory components (IDWM) WM development has been studied through experimental tasks, but also by means of psychometric batteries, such as the WMTBC which operationalizes the Hitch and Baddeley WM model ( Gathercole and Pickering, 2000 ). As the present report deals with the maturation of the WM component model, we would comment only aspects related to the WM components development. ( Hitch et al., 1988 ). The structure in the three components is clearly attained at 7 years of age in terms of organization and strategies ( Gathercole and Hitch, 1993 ). The format of coding information changes with age, with young children using visual information, and adding verbal recoding of information after 8 years old by using the PL ( Hitch et al., 1988 ). The verbal formatting, which would permit the use of the verbally based rehearsal mechanism, would be part of the increase in visuospatial WM performance with age, although other mechanisms not well understood would also be related to the increase of VSS capacity with age. An additional factor for increased efficacy would be in the increase of the rehearsal rate that would liberate WM space facilitating the capacity increase of verbal information ( Hulme et al., 1984 ). Concerning the structural development of WM, the PL and VSS develop independently in the 5-8 years old period ( Pickering et al., 1998 ). The independence of the VSS and PL was confirmed in preadolescents (11–14 years; Jarvis and Gathercole (2003) . The PL and CE showed a moderate association in 6- and 7-year-old children ( Gathercole and Pickering, 2000 ). In a confirmatory analysis and by using the WMTBC in children and adolescents (6 to 15 years) the independence of the three WM components was demonstrated ( Gathercole et al., 2004 ; Barriga- Paulino et al., 2016 ). Despite the statistical independence between the three component a closer association between CE and PL than between CE and VSS was found. The WM reaches a plateau at 15 years, with CE attaining the highest performance later than the slave systems. The increased efficiency of WM operations with age would permit the release of space facilitating the increase of capacity which is observed in WM ( Case, 1992 ). Interestingly, the WM individual variability is addressed in scientific literature in relation to individual variability of other cognitive functions such as processing speed ( Mella et al., 2015 ) fluid intelligence ( Fry and Hale, 2000 ), but only in a limited manner by itself ( Gathercole et al., 2004 ). 1.3. Individual differences variability between age groups (age inter-group variability) Variability refers to the differences between the factors measured at different measurement points. In the present report the main objective is to observe if the magnitude of individual variability of WM direct scores differs between age groups during children and adolescent development (age Inter-group WM variability). Although age inter-group variability is described in WM psychometric tests ( Pickering and Gathercole, 2001 ; Rosselli-Cock et al., 2004 ), however no effort is made in order to understand if the intergroup absolute variability (measured as standard deviation of direct scores), and relative variability (measured as coefficient of variation of direct scores) changes in the different age groups. As far as we know this aspect has not been studied in the WM literature. In particular, and concerning more complex measures of WM as those included in the Baddeley and Hitch model the magnitude of individual differences between difference age groups has not been studied. This aspect is of societal importance given that subjects of a given age group have to share the same ecological niches and be under the same social pressure, as for instance the same classroom and curricula demands. Therefore, the knowledge of the expected variability in individual differences for each age group should be a primary concern for educators. 1.4. Objectives and hypotheses The aims of the present report are (i) to determine if inter-group individual differences variability of direct scores of WMTBC differs in different age groups, and (ii) if the there is a relationship between the development of the different components of the WMTBC Baddeley and Hitch model. With respect to the inter-group differences variability between age groups there are no specific hypotheses. For the second objective, a higher relationship between the direct scores of CE with PL, than with VSS is expected following previous results ( Gathercole et al., 2004 ). The latter objective corresponds to computing the individual variability interdependence between the direct scores of WMTBC across development. 2. Material and methods 2.1. Sample The database is made up of 258 subjects, approximately distributed equally by gender: 134 males (M = 14.49, St = 6.25; range = 6– 26). and 124 females (M = 14.35, St = 5.88; range = 6–26). A subsample of 167 ( Rodríguez-Martínez et al., 2013 ) and 108 subjects ( Barriga-Paulino et al., 2016 ) were previously used for other complementary purposes. For the analysis of the inter-group WM variability subjects between 6 and 18 years were organized in groups of one year. Due to a reduced number of participants from 18 years of age to 26 years, subjects were organized in groups with a range of 2 years instead of 1 year, in order to match the groups size with the number of participants per group under 18 years of age. Table 1 shows the distribution of subjects grouped by years. The sample was recruited from the local community and tested in a lab located at the Psychology school. The selected subjects did not report to have been diagnosed of any neurological, psychological or psychiatric impairment and they were not taking any psychotropic pharmaceutical compound. Additionally, all participants in school and high school age were enrolled in the grade corresponding to their biological age. The participants were extracted from a middle-class socioeconomic background. Experiments were conducted with the informed and written consent of each participant (parents/tutors in the case of the children and adolescents) following the Helsinki protocol. The study was approved by the Bioethical Committee of the Junta de Andalucía ( https://www.juntadeandalucia.es/salud/portaldeetica/ ). 2.2. Testing 2.2.1. Working Memory Test Battery for Children (WMTBC) The WMTBC by Pickering and Gathercole (2001) , which is based in the WM model of Baddeley (2012) was used. The researcher obtained the informed consent signed by the subjects participating in the study. The test measures three WM components: PL, VSS and CE. This test is made up of 9 subtests that were applied in the following order: (1) Digit Recall, (2) Word List Matching, (3) Word List Recall, (4) Nonword List Recall, (5) Block Recall, (6) Mazes Memory, (7) Listening Recall, (8) Counting Recall, and (9) Backward Digit Recall. The subtests 1, 2, 3 and 4 measure the phonological loop, subtests 5 and 6 measure the visuospatial sketchpad, and subtests 7, 8 and 9 measure the central executive. The original battery was in English, but the battery used in our laboratory was translated into Spanish ( Rodríguez-Martínez et al., 2013 ). The following subtest were applied as in the original battery, just translating from English when needed: The Digit Recall, Backward digit recall, Block Recall, Counting Recall, Mazes memory. However, for the 2 R. Muñoz-Pradas, I. Íñigo-Ruíz, E.I. Rodriguez-Martínez et al. Current Research in Behavioral Sciences 2 (2021) 100041 Table 1 Subjects age and gender. Age Number of subjects Gender ratio 6 18 Male: 9 Female: 9 7 14 Male: 9 Female: 5 8 19 Male: 8 Female: 11 9 16 Male: 8 Female: 8 10 18 Male: 11 Female: 7 11 14 Male: 7 Female: 7 12 16 Male: 9 Female: 7 13 16 Male: 8 Female: 8 14 15 Male: 7 Female: 8 15 11 Male: 6 Female: 5 16 12 Male: 7 Female: 5 17 12 Male: 5 Female: 7 18 17 Male: 8 Female: 9 20 16 Male: 8 Female: 8 22 16 Male: 8 Female: 8 24 16 Male: 8 Female: 8 26 + 12 Male: 8 Female: 4 258 following subtests some specific criteria were needed for the Spanish translation: - For the Word List Matching and Word List Recall subtests, disyllabic words obtained from a word frequency list used by children were employed, with similar lengths to original words and high frequency of use, in order to facilitate the testing of young children ( Justicia, 1995 ). - For the Nonword List Recall subtest, we used the same words as on the previous subtests. To convert words into nonwords, we changed the vowel order within words and the order of the syllabi that composed each word. - For the Listening Recall subtest, we simply translated the original sentences from English to Spanish, in order to maintain the reliability of the task. The Direct scores obtained from the WMTBC were used for statistical analysis. The stimuli used in the visuo-spatial tests of the WMTB-C are selected on the basis of being very difficult to recodify verbally because they do not correspond to namable family objects. On tasks involving such materials, older children and adults should use nonverbal forms of the short-term memory store. 2.3. Possible gender differences Gender was evaluated as a possible significant variable in the WM direct scores obtained using a T-test for independent samples. There were no statistically significant differences in the PL and VSS directs scores, however, in the direct CE scores, a significant difference at the limit of Type I error significance ( p = .049) was observed. The limited gender differences precluded to separate by gender for the sake of simplicity. 2.4. Statistical analysis The first aspect analyzed was to determine which type of regression model best fits the improvement with age of the direct WM scores: The regression of each of the direct scores obtained from WMTBC vs. age in days was computed using linear, logarithmic, inverse, quadratic, cubic, potential, growth and exponential models as implemented in SPSS Statistics 26. As the inverse regression was selected to model the functional relationship between direct scores and age (see below) (direct scores = b0 + (b1/age), the residuals between the recorded direct scores and the predicted values were obtained for subsequent analysis (age residuals from now). For the analysis of age inter-group WM direct scores variability, the following strategies were used: -Absolute individual differences variability of the different age groups: For this objective, the standard deviation (SD) of the direct scores of CE, PL and VSS in each age group was computed and then a linear regression of the latter value vs. the mean age of the age group was computed (see Figs. 2 A–C). As each standard deviation WM component regression presented an age group that could be classified as an outlier (- 2.8 < z < 2.8), which corresponds to p = 0.005 bilateral under the normal probability curve, the regression of standard deviations of the direct scores in each age group vs. group age was repeated again eliminating the outlier in each WM component regression (see Figs. 2 D-F). -Relative inter-individual variability in the different age groups: To reduce the effect of the absolute value of direct scores in the computation of age inter-group variability through standard deviation, which is affected by the numbers magnitude, two different procedures were applied: The coefficient of variation of direct scores in each age group (CV), and a method based on the residuals of the direct scores vs. age. For the former, the CV (CV = SD/mean) obtained in each age group and regressed against group age. The method of residuals pretends to obtain a measure of individual variability discounting the effect of maturation by obtaining the predicted direct score from the age, and subtracting the predicted values from the empirical direct scores. The age residuals were obtained from the regression between the direct scores of WMTBC vs. age using the inverse model as indicated previously in the results section (see Table 2 ). To determine the possible relationship of the age inter-group relative variability with age based on the residual direct scores, the linear regression of the standard deviation of the age residuals scores in each age group vs. the age group was computed. - Individual variability interdependence between the direct scores of WMTBC across development : Two different strategies were used to observe if a given subject which is advanced or protracted in a given WM direct score with respect to the expected value for his/her age is also advanced or protracted in another measurement. The methods would be based in Principal Component analysis (PCA) and in the linear regressions of the age residuals. The use of age residuals in both methods, obtained using an age inverse model, permitted to focus the analysis on the individual variability over or under the predicted values for the subject´s age, reducing the impact of the age factor that would absorb most of the data variability. PCA permits to obtain a reduced set of latent variables explaining the variance of the empirical variables ( Gorsuch, 1983 ). The Varimax orthogonal rotation would be applied to the variables introduced in the PCA. The Varimax rotation, while keeping orthogonality between components facilitates results interpretation given that it rotates the axes to explain the higher proportion of variability in a reduced number of components. The criterion followed to decide which components are extracted was the Kayser criterion (eigenvalues > 1). In order to interpret the meaning of the extracted components, the values of the loading components were taking into account. The loading component represents the correlation between the scores obtained for each subject in each PCA component vs. the empirical scores of a given variable. Before doing the PCA and the regressions the residuals having a z-value higher than 2.8 or lower than -2.8 were removed (1 case for VSS, 1 case for CE). 3 R. Muñoz-Pradas, I. Íñigo-Ruíz, E.I. Rodriguez-Martínez et al. Current Research in Behavioral Sciences 2 (2021) 100041 Table 2 Summary of model and parameter estimates in Working Memory direct scores vs age regressions. Dependent variables were Phonological Loop, Visuo-spatial Sketchpad and Central Executive direct scores. The independent variable was Age masured in days. Model summary and parameter estimates Phonological Loop Equation Model summary Parameter estimates R 2 F DF1 DF2 Sig. Constant b1 b2 b3 Linear ,16 50,16 1 255 p < 0.001 101,57 ,004 Logarithmic ,20 63,74 1 255 p < 0.001 -56,32 20,8 Inverse ,22 72,39 1 255 p < 0.001 142,67 -98585,3 Quadratic ,22 36,77 2 254 p < 0.001 70,82 ,016 -1,018E-6 Cubic ,22 24,77 3 253 p < 0.001 54,96 ,025 -2,762E-6 9,589E-11 Potencial ,21 68,34 1 255 p < 0.001 26,59 ,177 Growth ,17 52,97 1 255 p < 0.001 4,61 3,031E-5 Exponential ,17 52,97 1 255 p < 0.001 101,4 3,031E-5 Model summary and parameter estimates Visuospatial Sketchpad Equation Model summary Parameter estimates R 2 F DF1 DF2 Sig. Constant b1 b2 b3 Linear ,21 71,02 1 255 p < 0.001 41,53 ,002 Logarithmic ,30 110,00 1 255 p < 0.001 -56,00 12,77 Inverse ,37 151,00 1 255 p < 0.001 66,72 -63847,17 Quadratic ,41 88,88 2 254 p < 0.001 13,96 ,013 -9,130E-7 Cubic ,42 63,07 3 253 p < 0.001 -5,87 ,025 -3,094E-6 1,200E-10 Potencial ,31 116,61 1 255 p < 0.001 5,385 ,266 Growth ,22 72,71 1 255 p < 0.001 3,716 4,255E-5 Exponential ,22 72,71 1 255 p < 0.001 41,098 4,255E-5 Model summary and parameter estimates Central Executive Equation Model summary Parameter estimates R 2 F DF1 DF2 Sig. Constant b1 b2 b3 Linear ,37 151,96 1 255 p < 0.001 46,86 ,004 Logarithmic ,43 199,25 1 255 p < 0.001 -146,13 25,52 Inverse ,47 226,90 1 255 p < 0.001 97,25 -119000,72 Quadratic ,47 112,68 2 254 p < 0.001 14,61 ,017 -1,068E-6 Cubic ,47 76,08 3 253 p < 0.001 -2,03 ,027 -2,898E-6 1,006E-10 Potencial ,45 214,82 1 255 p < 0.001 2,57 ,386 Growth ,38 156,10 1 255 p < 0.001 3,87 6,704E-5 Exponential ,38 156,10 1 255 p < 0.001 48,14 6,704E-5 In order to visualize more clearly the possible relationship of individual variability between the different WM direct scores, after discounting the effect of age, the age residuals of the direct scores vs. age were linearly regressed between them. With this method it would be possible to observe if one subject which is advanced or protracted in development in a certain measure is also delayed or protracted with respect to another. 3. Results To evaluate the increase in direct scores with age and validate the most appropriate regression model to explain the WM direct scores of WMTBC components, the WM scores were regressed vs. the age with different models: linear, logarithmic, inverse, quadratic, cubic, potential, growth and exponential. Most models were significant for WMTBC direct scores ( Table 2 ). In order to choose the same model for fitting all the variables the goodness of fit (as estimated by R 2 ) in the different variables being high and the simplicity, the need for estimating less parameters was used. The inverse model fulfilled both criteria for the regressed variables ( Table 2 ). The Fig. 1 shows the direct scores of WMTBC vs. age using an inverse model fitting. To study the absolute variability of the direct scores with respect to the age groups, the SD of direct scores of each age group were linearly regressed vs. the age group ( Fig. 1 A-C). Only the phonological loop vs. age was statistically significant when regressed vs. age. However, one outlier (-2.8 < z < 2.8, p = 0.005 bilateral) was present in each of the age Table 3 Loading components and explained variance of the components extracted after applying PCA to the age residuals of the WMTBC (258 subjects). Component Matrix a Component 1 Phonological loop residual direct scores ,842 Visuospatial Sketchpad residual direct scores ,497 Central Executive residual direct scores ,882 Explained variance 57.84% groups SD used for the regressions. Figs 1 D-E, shows the regression of the age groups SD of the direct scores once the outliers were removed, showing a statistically significant increase of WM standard deviation with age for the three WM components. With respect to the analysis of WM age inter-group relative variability obtained by linearly regressing the CV vs. age group for each WM model component direct scores were not significant. Similarly, the age residuals SD of WMTBC direct scores of each age group when regressed vs. group age were not statistically significant. Individual variability interdependence between the direct scores of WMTBC across development : One single component was extracted from the PCA of the age residuals direct scores obtained from WMTBC. The loading factors and the explained variance appears in Table 3 . indicating a higher relationship of 4 R. Muñoz-Pradas, I. Íñigo-Ruíz, E.I. Rodriguez-Martínez et al. Current Research in Behavioral Sciences 2 (2021) 100041 Fig. 1. Inverse regression of Working Memory components direct scores (Phonological loop, Visuospatial Sketchpad and Central Executive Direct Scores)vs. Age was measured in days. The age inverse model confirmed previous results obtained with a subsample of these data ( Rodríguez-Martínez et al., 2013 ). Fig. 2. Linear regressions of Phonological loop, Visuospatial Agenda and Central Executive Standar deviations vs. the age group age measured in years. No-excluding (above) and excluding (below) the Standard deviation outlier values. Fig. 3. Linear regression of the age residual scores of the Working Memory components. the extracted component with CE and PL than with VSS. Fig. 3 shows the regressions of the age residuals of the WM components. All the WM age residuals regressions were significant ( Fig. 3 A, 3 B and 3 C). The strongest relationship of the PL with the CE age residuals (Fig, 3B) was evident, when compared with the regressions between the PL and VSS age residuals ( Fig. 3 A) and VSS and CE age residuals ( Fig. 3 C). 4. Discussion The present study had two main objectives. The first objective tried to study whether the variability of the direct scores of the WM differs in the different age groups and the second one, to study a possible relationship of interdependence between the development of WM components. For the first objective the main findings were (i) the absolute variability of direct WM scores increases with the age of the groups and (ii) the relative variability did not increase with the group age. To accomplish the latter objective, it was needed to demonstrate that the increase of WM direct scores with age was modelled by an inverse relationship, whit higher increase in WM capacities in youngest children with respect to adolescents, as it was previously demonstrated with a subsample of present data ( Rodríguez-Martínez et al. 2013 ). For the second objective the developmental individual variability showed a strong relationship between CE with PL, while the 5 1 Relationship of Working Memory with K-BIT Matrices and Vocabulary in normodevelopment and ADHD children and adolescents Abstract The present report tries to understand the possible relationship between Working Memory (WM) and intelligence measurements using the direct scores of the Working Memory Test Battery for Children (WMTBC) and Kaufman's Brief Intelligence Test (K-BIT), in normodevelopment (ND) and diagnosed Attention Deficit and Hyperactivity Disorder (ADHD) children and adolescents. Once discounting the effect of age, the results showed a significant correlation for ND subjects of the Central Executive (CE) component of WM with the WM Visuospatial Sketchpad component (VSS), and the WM Phonological loop (PL); also, significant correlations were obtained between WM VSS with the K-BIT matrices scores, the WM PL with the K-BIT Vocabulary and the K-BIT matrices scores with the K-BIT Vocabulary. For ADHD subjects there were significant correlations between WM VSS with WM CE and K-BIT matrices. Testing the robustness of these correlations by selecting a small number of subjects through permutations, a robust correlation between WM CE vs. WM PL in ND, and between WM VSS vs WM CE and, WM VSS vs. K-BIT matrices scores were obtained. The results suggest that in ADHD subjects WM VSS component presents a more pivotal role during cognitive processing with respect to ND subjects. Keywords. ADHD, Central Executive, Phonological Loop, Visuospatial Sketchpad, K- BIT. Statements and declarations Competing Interests: The authors declare that they don’t have any competing financial interests or personal relationships that could influence the work reported in this paper. INTRODUCTION Working Memory (WM) is a psychological process that is responsible for the processes of retention, perception, and manipulation of information in order to make changes in behavior (Postle, 2006). One of the most used models to understand the functioning of the WM is the model of Baddeley & Hitch (1974). This model explains that WM is made up of three components: Phonological Loop (PL), responsible for Blinded Manuscript Click here to view linked References 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 2 retaining verbal/auditory information; Visuospatial sketchpad (VSS), responsible for the cognitive processing of visual and spatial contents and, Control Executive (CE) the main system to which the other two components are subordinated. The CE is responsible for attentional issues, problem solving, planning complex strategies, and multitasking (Baddeley, 2012). In addition, it covers other functions such as the coordination of verbal and visual information (Gathercole et al., 2004). Concerning the structural development of WM, the PL, and VSS develop independently in the 5-8 years old period (Pickering et al., 1998). The independence of the VSS and PL was confirmed in preadolescents (11-14 years old) (Jarvis & Gathercole, 2003). The PL and CE showed a moderate association in 6 and 7 years old children (Gathercole & Pickering, 2001). In a confirmatory analysis using the WMTBC, a working memory test based in the Baddeley & Hitch (1974) model, the independence of the three WM components was demonstrated in children and adolescents (6 to 15 years old) (Gathercole et al., 2004). Despite the statistical independence between the three components a closer association between CE and PL than between CE and VSS has been found. The WM reaches a plateau at 15 years, with CE attaining the highest performance later than the slave systems (Muñoz-Pradas et al., 2021). The increased efficiency of WM operations with age would permit the release of space and permit the increase of capacity which is observed in WM during development (Case et al., 1982). Although Baddeley and Hitch three componential model is highly prevalent, the updating function is also a quite important WM operation that affects WM development (Artuso & Palladino, 2016; Pelegrina et al., 2020) The relationship between Working Memory and Intelligence has been studied, and it has been proved that they are strongly related (Colom et al., 2003; Colom et al., 2008). There is a correlation between the results of diverse WM tasks and intelligence tests (Tourva et al., 2016). Indeed, the memory index obtained from the administration of some subtests of the Wechsler Adult Intelligence Scale (WAIS) and Wechsler Intelligence Scale for Children (WISC) allows for assessing the ability to attend verbally presented information, manipulating it in immediate short-term memory, and then respond. (Cornoldi et al., 2013b; Egeland, 2015). Therefore, WM is a constituent part of these widely accepted intelligence tests. The WM construct is statistically related to that of fluid intelligence (Engle et al., 1999; Engle, 2002) and is of particular importance in the development of curricular activities. According to Cowan (2014), WM is a crucial part of cognitive processing and 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 3 allows carrying out more complex and necessary functions of daily life, such as linguistic comprehension, reading, reasoning, or other executive functions. It is also key in the interaction between the information received and long-term memory, in terms of retrieving stored information that could be relevant, reinforcing its role in the development of curricular activities (Cowan, 2014). Tourva et al., (2016) developed a study to analyze the possible relationship between intelligence and three cognitive functions: attention, working memory, and processing speed. These results, show that there is a statistically significant relationship between WM and general intelligence, but not between the other two cognitive functions. However, more recently, a watershed model based on structural equation modeling has shown that not only WM but also processing speed play a mediation role between white matter development and fluid intelligence. The relationship between working memory and fluid intelligence is important in educational settings given the importance of WM in other school processes, such as mathematical performance (Lee & Bull, 2016; Passolunghi & Costa, 2019; Raghubar et al., 2010) or reading comprehension (Carretti et al., 2009; Peng et al., 2018). In the present report, the Kaufman's Brief Intelligence Test (K-BIT; Kaufman & Kaufman, 1990) is used. This test measures general intelligence through two subtests. The first sub-test measures verbal skills through word recognition (Vocabulary test) and non-verbal skills through tests to complete analogies (Matrices test). It is considered that Vocabulary is related to crystallized intelligence, while Matrices is more related to fluid intelligence (Wang & Kaufman, 1993). In fact, in a similar test, (Raven’s matrices; Raven, 2007) it has been shown that fluid intelligence mediates through the dorsolateral prefrontal cortex and parietal areas in the control of interference in a WM task, suggesting an intimate relationship between these two cognitive functions (Gray et al, 2003). The K- BIT vocabulary sub-scale is related to vocabulary breadth and depth, given that is based in the recognition of simple images and finding the words related to a definition. One of the advantages of using K-BIT is the much shorter time needed for application than for instance the more complete Wechsler Intelligence Scale for Children (WISC-V; Wechsler, 2015) which makes K-BIT particularly useful for children and attentionally impaired groups. Direct scores in Intelligence tests increase with age until late adolescence and early adulthood, following a pattern similar to that of WM (Koenis et al., 2018). Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is a pervasive developmental disorder that includes attention, and/or impulsivity deficits. Poor ADHD success in curricular activities and performance is related to reduced adjustment at school, in the 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 4 family, and several social contexts (Magnin & Maurs, 2017). WM deficit has been associated with ADHD and is considered one of the main information processing deficits in ADHD, projecting impairment on more complex behavioral and cognitive processes (Castellanos & Tannock, 2002; Rapport et al., 2008; Schachar et al., 2000). In terms of general intelligence, children with ADHD have been shown to have a relatively lower IQ than typically developing children (Frazier et al., 2007; Loe & Feldman, 2007). This decrease in general intelligence is part of the normal phenotype of ADHD (Mackenzie & Wonders, 2016). Interestingly, the watershed model of fluid intelligence (Fuhrmann et al., 2020) showed that when tested in a community-ascertained developmental sample compared with an impaired developmental sample, including problems in attention, learning, and/or memory, showed a differential relationship between certain white matter tracts and WM. But also, the variability in the community-ascertained group permitted to separate the WM and fluid intelligence, while in the impaired sample, both WM and fluid intelligence were not dedifferentiated in the impaired population. The objectives of the present report are to show whether there is a relationship between the development of WM as measured with WMTBC (Gathercole & Pickering, 2001), and intelligence as measured with K-BIT during development. The hypotheses are that the executive components of WM would be related to the direct scores of the Matrices and Vocabulary scales of K-BIT, and the VSS would be related to the Matrices scale, while PL would be related to the Vocabulary scale. A different pattern of relationship between WM and intelligence measurements in normodevelopment and ADHD children is expected. METHODS Participants Two different samples participated in the present study: Normodevelopment (ND) and ADHD subjects. The ND sample is composed of 84 participants with corresponding ages between 6 and 18 years (M=11.31, SD=3.3, range: 6/18 years), 45 males (53.5%) and 39 females (46.5%). The sample of ADHD subjects is composed of 36 subjects with corresponding ages between 6 and 17 years (M=11.29, SD=3.19, range:6/18), 28 males (77.8%), and 8 females (22.2%). Age did not show significant differences between groups. In the ND group, controlled by age, no significant gender differences were obtained for any of the analyzed empirical variables after FDR correction (Benjamini & Hochberg, 1995). In ADHD, controlled by age, only the Vocabulary was higher in males than females (p=.045), however, the low number of 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 5 females in this group raises doubts about the latter result. Given the low influence of gender and for the sake of simplicity the gender factor would not be considered in the analysis. Initially, the ADHD sample was composed of 41 children and adolescents. They were evaluated through two different methods: A structured interview and “Nesplora Aula” (Climent & Banterla, 2011; Díaz-Orueta et al., 2014). All participants had been prescribed different amounts of methylphenidate, but they did not take the medication 48 hours before participating in the study. The parents filled out the DuPaul questionnaire (DuPaul et al., 1998). After the evaluation, there were 5 cases with no diagnostic concordance between the questionnaire and the clinical interview, so these subjects were rejected for further assessment, and the ADHD sample was finally composed of 36 participants. The participants had a medium socioeconomic status, and they were in the academic year that corresponds to their age. No psychological, psychiatric, or neurological disease has been reported (except for the diagnosis of ADHD). When ADHD subjects were taking medication, it was suppressed 48 hours before the experiment to carry out the assessment, and the parents or tutors of the participants signed a written consent (parents/tutors in the case of the children and adolescents) following the Helsinki protocol. The study was approved by the Bioethical Committee of Sevilla University (https://www.juntadeandalucia.es/salud/portaldeetica/). Working Memory Test Battery for Children (WMTBC) The participants were administered with the WMTBC (Gathercole & Pickering, 2001). This test is composed of 9 subtests, and by combining the results obtained in a specific order (phonological loop (PL)=test 1, 2, 3, 5; visuospatial sketchpad (VSS)= test 4, 8; central executive (CE)= test 6, 7, 9) the direct scores that correspond to the three major components of the WM (PL, VSS, and CE) are obtained. The order of administration was as follows: (1) Digit Recall, (2) Word List Matching, (3) Word List Recall, (4) Block Recall, (5) Nonword List Recall, (6) Listening Recall, (7) Counting Recall, (8) Mazes Memory and (9) Digit Recall Backward. The battery used was adapted from English to Spanish, following a series of criteria such as: -For the Word List Matching and Word List Recall sub-items, disyllabic words collected from a list of frequency of words used by children were used, with certain similar criteria 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 6 such as the length between the original words and high frequency of use, to facilitate the completion of the test to younger age groups (Justicia, 1995). - For the subtest of Nonword List Recall, the same words have been used as in the previous tests. To transform words into non-words, we changed the order of the vowels within the words and the order of the syllabi that made up each word. - For the subtest of Listening Recall, due to the characteristics of the subtest, the original sentences were translated from English to Spanish, in order to keep the semantic meaning and the possible interference between words as in the original English sentences. Kaufman Brief Intelligence Test (K-BIT) K-BIT measures verbal and non-verbal intelligence in children, adolescents, and adults (Kaufman & Kaufman, 1990). The test consists of two subtests, a Vocabulary test (verbal cristallized intelligence) and a Matrices test (non-verbal fluid intelligence). Finally, from the sum of both subtests, an overall IQ score is obtained. Here, only the subtests would be analyzed. The order of testing K-BIT and WMTBC was counterbalanced. Due to difficulties in arranging the time schedules, the K-BIT was only administered to 21 ADHD subjects and the whole sample of ND subjects (84). The direct scores of the K-BIT for the verbal (Vocabulary), and non-verbal (Matrices) in both groups were obtained. Statistical analysis All the statistical analyses were computed with IBM SPSS Statistics 26. - Mean group differences. Univariate ANOVAs with the group as a between-subject factor were computed for PL, VSS, and CE of the WMTBC; Vocabulary, and Matrices of K-BIT, using age and gender as covariates. The obtained p-values were corrected for multiple comparisons using the False Discovery Rate (FDR) (Benjamini & Hochberg, 1995). -Relationship between the components of WM and K-BIT. To study a possible relationship between the components of the WM and the K- BIT components of intelligence, bivariate Spearman correlations were performed between the scores of each of the subtests. Additionally, the same correlations were computed controlling by age. The obtained p-values were corrected for multiple comparisons using the FDR. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 7 Given the different number of subjects in the ND (84 subjects for WMTBC and K-BIT,) and ADHD (36 subjects for WMTBC, and 21 subjects for K-BIT) 10000 correlations, selecting 17 subjects by permutation without replacement were computed. This procedure would permit the elimination of the biases that would appear from the different numbers of subjects in ND and ADHD, while not discarding the information from any single subject. The values of the selected subjects during permutations were selected from the residuals of the regressions of the WM and K-BIT variables vs. age, to minimize possible different ages of the ND and ADHD subjects. This method of selecting subjects permitted validation of which correlations were not affected by the sample size and should be considered as highly robust. RESULTS The ANOVA mean comparisons FDR corrected, with gender and age as covariates, showed significant differences between groups PL (F(1,116)=15.64, p<.001, η2=.119), VSS (F(1,116)=6.49, p=.012, η2=.053), CE(F(1,116)=28.08, p=.007, η2=.195), Matrices (F(1,101)=43.21, p<.001, η2=.300), Vocabulary (F(1,101)=25.62, p<.001, η2=.202). In these five direct scores variables ND presented significantly higher scores than ADHD. An additional univariate ANOVA to compare the WM direct scores of ND and ADHD, with the Matrices and Vocabulary covariates as additional covariates, showed that only the CE was statistically significant after FDR correction (F(1,99)=7.55, p=.021, η2=.071). K-BIT and WM direct scores were Spearman correlated with the impulsivity and inattention scores of the DuPaul questionnaire, but no significant correlations were obtained. To study the age dependence of WM and intelligence in both samples, linear regressions of the direct scores of the three WM components and the two K-BIT components with respect to age (measured in days) were computed. All the linear regressions were significant (Figures 1 and 2) for ND, while for ADHD all regressions were significant except for the PL. In all significant cases, there was an increase in direct scores with age. The obtained p-values were corrected for multiple comparisons using FDR. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 8 Fig. 1 ND sample: Linear regressions of direct scores of Phonological loop, Visuospatial sketchpad, Central Executive (WM components), Vocabulary, and Matrices (K-BIT components) vs. the age group measured in days Fig. 2 ADHD sample: Linear regressions of direct scores of Phonological loop, Visuospatial sketchpad, Central Executive (WM components), Vocabulary, and Matrices (K-BIT components) vs. the age group measured in days To study a possible relationship between the components of WM and the K-BIT components, bivariate Spearman correlations were performed between the scores of each of the subtests in both samples (Table 1). For the ND sample, all tested FDR corrected correlations were significant (see table 1). The results obtained for the ADHD sample showed a statistically significant correlation between CE-PL; CE-VSS; CE-Matrix; VSS- Matrix and Matrix-Vocabulary. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 9 Table 1. FDR corrected Spearman correlations between the scores of each of the subtests of K-BIT and WMTBC in normodevelopment (ND) and ADHD subjects. WM PL: Phonological Loop; WM VSS Visuospatial Sketchpad; WM CE Central Executive. Direct scores of the Vocabulary and Matrices subscales of the K-BIT are also indicated in the table. P-values were corrected using the (FDR). With asterisk significant p-values. CORRELATED VARIABLES ND ADHD R p N R p N WM CE/WM PL .753 <.001* 84 .389 .038* 36 WM CE/WM VSS .581 <.001* 84 .797 <.001* 36 WM CE/KBIT Matrix .612 <.001* 84 .644 .005* 21 WM CE/KBIT Vocabulary .669 <.001* 84 .261 .361 21 WM PL/WM VSS .430 <.001* 84 .162 .432 36 WM PL/KBIT Matrix .384 <.001* 84 -.147 .583 21 WM PL/KBIT Vocabulary .503 <.001* 84 -.001 .997 21 WM VSS/KBIT Matrix .587 <.001* 84 .651 .005* 21 WM VSS/KBIT Vocabulary .545 <.001* 84 .349 .201 21 KBIT Matrix/KBIT Vocabulary .706 <.001* 84 .542 .028* 21 To analyze the possible correlations between the components of the WM and the components of Intelligence, discounting age as a determining factor, partial correlations were computed between the direct scores of the subtests controlling for the variable "age measured in days" (Table 2). For the ND subjects, significant correlations were obtained between CE-PL, CE-VSS, PL-Vocabulary, VSS-Matrix, and Vocabulary-Matrix. For ADHD subjects, significant correlations were obtained between CE-VSS and VSS- Matrix. Table 2. Partial Spearman correlations (controlling by age) between the scores of each of the subtests of K-BIT and WMTBC in normodevelopment (ND) and ADHD subjects. WM PL: Phonological Loop; WM VSS Visuospatial Sketchpad; WM CE Central Executive. Direct scores of the Vocabulary and Matrices subscales of the K-BIT are also indicated in the table. P-values were corrected using the (FDR). With asterisk significant p-values. CORRELATED VARIABLES ND ADHD R p N R p N WM CE/WM PL .613 <.001* 84 .368 .066 36 WM CE/WM VSS .248 .048* 84 .735 .033* 36 WM CE/KBIT Vocabulary .220 .063 84 .317 .231 21 WM CE/KBIT Matrix .221 .063 84 .509 .061 21 WM PL/WM VSS .101 .403 84 .177 .376 36 WM PL/KBIT Vocabulary .277 .035* 84 -.044 .849 21 WM PL/KBIT Matrix .055 .620 84 -.178 .489 21 WM VSS/KBIT Vocabulary .175 .138 84 .353 .194 21 WM VSS/KBIT Matrix .335 .009* 84 .551 .048* 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 10 KBIT Vocabulary /KBIT Matrix .245 .048* 84 .466 .066 21 To test for the robustness of the obtained significant correlations, and try to compute correlations with the same number of subjects in ND and ADHD, 17 subjects were selected from each sample without replacement and correlated 10000 times. Figure 3 shows the p-values histogram for each correlation. For ND only the correlation between CE-PL showed most correlations obtained with the sampled subjects being significant, while for ADHD CE-VSS and VSS-Matrices were highly significant. Fig. 3 Probability values obtained in the Spearman correlations for 17 subjects selected from 10000 permutations without replacement. N: number of subjects of the original sample, N’: number of subjects selected for correlations from permutations. The red arrow indicates the p=0.05 value. WM PL: Phonological Loop; WM VSS: Visuospatial Sketchpad; WM CE: Central Executive. Direct scores of the Vocabulary (K-BIT vocabulary) and Matrices subscales of the K-BIT (K-BIT matrix) are also indicated in the figure. DISCUSSION AND CONCLUSIONS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 17 Passolunghi, M.C., & Costa, H.M. (2019). Working memory and mathematical learning. 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The study was approved by the Bioethical Committee of the Junta de Andalucía (https://www.juntadeandalucia.es/salud/portaldeetica/). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65