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Aprenden más rápido aquellos que “desconectan” ciertas áreas cerebrales

Un estudio arroja luz sobre el porqué de las diferencias individuales en la velocidad de aprendizaje


¿Por qué algunas personas son capaces de dominar una nueva habilidad rápidamente, mientras otras requieren de más tiempo? Científicos estadounidenses han descubierto una de las claves de esta diferencia. Según su estudio, aprenden más rápidamente aquellos capaces de “desconectar” las áreas cerebrales responsables de la llamada “función ejecutiva”. Esta función, aunque necesaria para el desempeño de tareas complejas, puede ser un obstáculo para el dominio de las tareas simples, explican los investigadores. Por Marta Lorenzo.





Fuerza de las conexiones entre áreas cerebrales de la superficie cortical. Los colores cálidos indican gran fuerza y los fríos lo contrario. Fuente: UC Santa Barbara.
Fuerza de las conexiones entre áreas cerebrales de la superficie cortical. Los colores cálidos indican gran fuerza y los fríos lo contrario. Fuente: UC Santa Barbara.
¿Por qué algunas personas son capaces de dominar una nueva habilidad rápidamente, mientras otras requieren de más tiempo o de más práctica? Esta es la pregunta que han tratado de responder científicos de la Universidad de California en Santa Barbara, de la Universidad de Pennsylvania y de la Universidad Johns Hopkins, todas ellas en EEUU.

Para encontrar una respuesta, los investigadores diseñaron un estudio que les permitió medir las conexiones entre las diferentes regiones del cerebro de una serie de participantes, mientras estos aprendían a jugar un sencillo juego, que consistió en reproducir secuencias de notas, codificadas por colores, presionando el botón correspondiente a cada una de ellas en un controlador manual.

Seis secuencias predeterminadas de 10 notas cada una les fueron mostradas a los voluntarios varias veces. Mientras se escaneaban sus cerebros, a todos se les indicó que reprodujeran dichas secuencias (en los botones) tan rápidamente como pudieran, en respuesta a una serie de claves que iban apareciendo en una pantalla.

El experimento continuó fuera del laboratorio, porque los participantes siguieron practicando en casa. Todos ellos regresaron al centro del estudio a las dos, cuatro y seis semanas, para comprobar sus avances en la práctica de la tarea, y para someterse a nuevos escáneres.

Algunos de ellos aprendieron las secuencias musicales inmediatamente, mientras que otros lo hicieron de manera gradual. Los resultados de los análisis cerebrales constataron que la actividad neuronal de los primeros fue diferente que la de los segundos, informa la UC Santa Barbara en un comunicado.

Un proceso neuronal en red

Dichos análisis se centraron en los patrones de activación neuronal de un total de 112 regiones anatómicas del cerebro. También consistieron en determinar, con algoritmos, el grado de intercomunicación que se establecía entre esas regiones.

Es decir, el equipo investigó el proceso cerebral de aprendizaje como el funcionamiento de una red compleja, dinámica, en la que diversas regiones del cerebro (o “nodos”) se involucraban simultáneamente. 
Este enfoque permitió, por un lado, medir hasta qué punto era común que dos nodos permanecieran en el mismo grupo, mientras los sujetos practicaban y aprendían las secuencias musicales. Por otro, hizo posible establecer las tendencias globales de trabajo conjunto de diversas regiones del cerebro, responsables de diferentes funciones.

Regiones cerebrales inicialmente conectadas

Los investigadores descubrieron varias cosas. Por una parte, que las regiones de procesamiento visual y motor  presentaron una alta conectividad durante los primeros ensayos. Sin embargo, a medida que avanzaba el experimento y los participantes iban aprendiendo las secuencias, ambas zonas se fueron volviendo esencialmente autónomas.

Por ejemplo, la parte del cerebro que controla el movimiento de los dedos y la parte que procesa el estímulo visual ya no interactuaban al final del experimento, aunque sí lo hicieran al principio, cuando los participantes comenzaban a “aprender” las secuencias.

Menor actividad neuronal en los más rápidos

En cuanto a las diferencias entre aquellos que aprendieron más rápido y los que aprendieron más lento, se constató que los primeros mostraron (en comparación con los segundos) una disminución de la actividad neuronal en áreas no directamente relacionadas con la identificación de claves (en la pantalla) o con el hecho de tocar las notas: en la corteza frontal y en la corteza cingulada anterior.

Estos centros de control cognitivo se han vinculado a lo que se conoce como función ejecutiva ; un concepto que define habilidades cognitivas que permiten la anticipación y el establecimiento de metas, la formación de planes y programas, el inicio de las actividades y operaciones mentales, la autorregulación de las tareas y la habilidad de llevarlas a cabo eficientemente.

Sin embargo, aunque “una buena  función ejecutiva es necesaria para el desempeño de tareas complejas, en realidad también puede ser un obstáculo para el dominio de los tareas simples", explica Scott Grafton, uno de los autores de la investigación. Por eso, su desconexión puede ayudar a aprender este tipo de tareas.

“Es la gente puede apagar la comunicación de estas partes de sus cerebros más rápidamente la que presentan tiempos de aprendizaje más cortos”, afirman los investigadores. Estudios adicionales deberán establecer por qué algunas personas son mejores que otras apagando dichas conexiones cerebrales, concluyen.

Grafton señala asimismo que la corteza frontal y la corteza cingulada anterior se encuentran entre las regiones del cerebro que tardan más en desarrollarse completamente en el ser humano, lo cual podría explicar por qué los niños son capaces de adquirir nuevas habilidades rápidamente, en comparación con los adultos.

El aprendizaje se puede acelerar artificialmente

Aunque aún no se comprende bien de qué depende, a nivel cerebral, la velocidad de aprendizaje, otro estudio reciente llevado a cabo por investigadores de la Universidad Vanderbilt ‎ (EEUU) también ha arrojado cierta luz sobre esta cuestión.

En él se constató que es posible manipular la velocidad de aprendizaje, para aprender más rápido o lo contrario, aplicando una corriente eléctrica leve en el cerebro; en concreto en la llamada corteza frontal media del cerebro.

Esta área forma parte de una red de regiones cerebrales conocida como Default Mode Network, vinculada a funciones de introspección. Se cree además que esta región es la que nos permite darnos cuenta de que nos hemos equivocado en algo.

Tras 20 minutos de estimulación con dicha corriente eléctrica leve en el cerebro, se pidió a un grupo de voluntarios que realizaran una tarea de aprendizaje que implicaba averiguar, mediante prueba y error, si las teclas de un controlador de juegos se correspondían con colores específicos mostrados en una pantalla. Se constató así que al aplicar corriente anódica o positiva, el pico de actividad electrofisiológica en la corteza frontal media era casi dos veces mayor como media, y significativamente mayor en la mayoría de los participantes (aproximadamente del 75%). Consecuencia: los voluntarios cometieron menos errores y aprendieron de sus errores más rápidamente de lo que lo hicieron tras otro estímulo, simulado o falso.

En cambio, cuando se les aplicó a los participantes una corriente catódica, se observó el resultado opuesto: el pico de dicha actividad electrofisiológica fue significativamente menor y los sujetos cometieron más errores y tardaron más tiempo en aprender la tarea.


Martes, 7 de Abril 2015
Marta Lorenzo
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