29 de agosto de 2016

Así trata el cerebro la física

© ISTOCKPHOTO/CHATCHAISURAKRAM
Para aprender ciencia, nuestro cerebro readapta redes neuronales encargadas de procesar información cotidiana.

Cepelewicz, Jordana


Los primeros Homo sapiens no sabían nada de la teoría de la relatividad general de Einstein. Sin embargo, hoy se espera que cualquier estudiante de física entienda al menos sus principios básicos. «¿Cómo es posible que nuestros "antiguos" cerebros aprendan nuevas ciencias y representen conceptos abstractos?», se pregunta Marcel Just, neurocientífico de la Universidad Carnegie Mellon. En un trabajo cuyos resultados aparecieron publicados en junio en Psychological Science, Just y su colaborador Robert Mason hallaron que, al pensar en conceptos físicos, el cerebro pone en marcha patrones de activación cerebral correspondientes a capacidades neuronales cotidianas, como procesar el ritmo o la estructura de una frase. Es decir, dichos patrones se readaptan para aprender conceptos científicos abstractos.

Just y Mason tomaron imágenes cerebrales de nueve estudiantes avanzados de física e ingeniería mientras se centraban en 30 conceptos físicos, como momento, entropía o corriente eléctrica. Después, introdujeron los datos en un programa informático de aprendizaje automatizado, el cual logró predecir en qué estaban pensando los sujetos a partir de su actividad cerebral. Eso fue posible porque los patrones neuronales que intervenían al considerar un concepto determinado (la gravedad, por ejemplo) eran los mismos en todos los participantes. «Cada uno aprende física en aulas diferentes, con profesores distintos y a su propio ritmo», observa Mason. «Así que no deja de resultar sorprendente que, en todos los estudiantes, se hayan desarrollado las mismas regiones cerebrales para entender un concepto físico.»

Los investigadores compararon los escáneres de su estudio con investigaciones previas que habían asociado ciertas actividades neuronales a procesos mentales concretos. Vieron que, ante los conceptos científicos de frecuencia o longitud de onda, se activaban las mismas regiones que al contemplar bailarines, escuchar música u oír una pauta rítmica, como el galope de un caballo; probablemente, porque todos esos casos implican percibir algún tipo de periodicidad. Por otro lado, cuando los estudiantes se enfrentaban a ecuaciones matemáticas, las zonas afectadas eran las que de ordinario se encargan de procesar las frases. Los resultados dan a entender que algunas estructuras neuronales genéricas se readaptan para ocuparse de nociones científicas complejas. «Por tanto, aunque algunos de esos conceptos solo se hayan formalizado en los últimos dos siglos, nuestro cerebro ya estaba hecho para vérselas con ellos», señala Just.

Mason cree que tales hallazgos podrían contribuir algún día a determinar qué lecciones deben enseñarse juntas para facilitar su comprensión. Ahora, Just y él tienen pensado continuar sus investigaciones con otras ciencias de las que nuestros antepasados sabían poco, como la genética y la informática.

Tomado de: http://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/numero/479/as-trata-el-cerebro-la-fsica-14399?utm_source=boletin&utm_medium=email&utm_campaign=Psicolog%C3%ADa+y+neurociencias+-+Agosto+%284%29

25 de agosto de 2016

¿Podemos aprender a olvidar?

THOMAS FUCHS
Los neurocientíficos comienzan a entender cómo controla el cerebro su propio centro de la memoria.
Gholipour, Bahar

Tras un acto reflejo para agarrar la sartén que cae del fogón, uno es capaz de retirar la mano en el último momento para evitar quemaduras. Esto es así porque el control ejecutivo del cerebro puede intervenir para frenar una cadena de órdenes automáticas. Nuevos datos indican que lo mismo puede suceder en el reflejo de la memoria y que el cerebro puede detener la recuperación espontánea de recuerdos potencialmente dolorosos.

Dentro del cerebro, los recuerdos se asientan en una red de información interconectada. Como resultado, un recuerdo puede desencadenar otro, haciéndolo emerger a la superficie sin ningún esfuerzo consciente. «Cuando rememoramos un suceso u objeto, la respuesta automática de la mente es ayudarnos presentándonos todo aquello que se asocia con él», comenta Michael Anderson, neurocientífico de la Universidad de Cambridge. «Pero a veces recordamos cosas en las que preferiríamos no pensar.»

Sin embargo, los humanos no estamos indefensos ante este proceso. Los estudios de imagen previos sugieren que las áreas frontales del cerebro pueden disminuir la actividad del hipocampo, una estructura crucial para la memoria, y, por tanto, pueden suprimir la recuperación de los recuerdos. En un esfuerzo por ahondar en la cuestión, Anderson y sus colaboradores investigaron recientemente lo que sucede después de suprimir el hipocampo. Pidieron a 381 estudiantes universitarios que aprendieran pares de palabras vagamente relacionadas. Más tarde, se les mostró una palabra y se les pidió que recordaran la otra; o que hicieran lo contrario y, de forma activa, no pensaran en la otra palabra. A veces, entre estas tareas se les presentaba imágenes inusuales, como un pavo real en un aparcamiento.

Como se describe en Nature Communications, los investigadores hallaron que la capacidad de los participantes para evocar más tarde los pavos reales y otras imágenes absurdas fue un 40 por ciento inferior si habían sido instruidos para suprimir el recuerdo de las palabras antes o después de ver las imágenes, en comparación con los ensayos en los que se les había pedido recordar las palabras. El hallazgo aporta nuevas pruebas de que existe un mecanismo de control de la memoria y sugiere que tratar de olvidar activamente un recuerdo en particular puede afectar negativamente a la memoria general. Los investigadores denominan el fenómeno «sombra amnésica», porque aparentemente bloquea el recuerdo de acontecimientos no relacionados que suceden próximos al momento en que disminuye la actividad del hipocampo. Los resultados pueden incluso explicar por qué algunas personas que han sufrido traumas (y luego trataron de olvidarlos) presentan poca memoria de los acontecimientos diarios, según opinan expertos no implicados en el estudio.

Salvo la amnesia temporal, la supresión de recuerdos a la carta podría ser una habilidad útil, apunta Anderson. Es por ello que él y su colaboradora Ana Catarino están estudiando si es posible entrenar a personas en el arte de la supresión: actualmente están llevando a cabo un experimento en el que monitorizan la actividad cerebral de los participantes en tiempo real, a la vez que les van informando verbalmente sobre cómo disminuye la actividad del hipocampo. Ambos proponen que los resultados podrían ayudar a algunas personas a aprender mejor a olvidar selectivamente el pasado, una habilidad que podría aliviar particularmente el dolor de las personas con trastorno de estrés postraumático.

Tomado de: http://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/numero/479/podemos-aprender-a-olvidar-14402?utm_source=boletin&utm_medium=email&utm_campaign=Sumario+Investigaci%C3%B3n+y+Ciencia+Agosto+2016