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Investigación

¿Por qué una tarea resulta sencilla o difícil de aprender?

El aprendizaje de una nueva habilidad es más fácil cuando se relaciona con una que ya tenemos.

Europa Press. Madrid 27/08/2014 a las 19:01
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Cerebro humanoEfe

Científicos del Centro de Cognición de la Base Neural (CNBC, en sus siglas en inglés), un programa conjunto entre la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de Pittsburgh (Pitt), en Estados Unidos, han descubierto por primera vez que existen limitaciones en cómo de flexible es el cerebro durante el aprendizaje y que estas restricciones son un determinante clave de si una nueva habilidad será fácil o difícil de aprender
 

El aprendizaje de una nueva habilidad es más fácil cuando se relaciona con una capacidad que ya tenemos, como por ejemplo, un pianista aprende más fácilmente a tocar una nueva melodía fácil que a realizar un saque de tenis. Este nuevo trabajo, publicado en la portada de este jueves de 'Nature', revela las limitaciones en el cerebro que pueden explicar por qué sucede esto. 
 
La comprensión de las formas en las que la actividad del cerebro puede ser "flexionada" durante el aprendizaje podría emplearse para desarrollar mejores tratamientos para el accidente cerebrovascular y otras lesiones cerebrales. El autor principal de este trabajo, Patrick T. Sadtler, candidato en el Departamento de Bioingeniería de Pitt, compara estos resultados con cocinar. 
 

"Suponga que tiene la harina, el azúcar, la levadura, los huevos, la sal y la leche. Puede combinarlos para hacer diferentes productos: pan, tortitas y galletas, pero sería difícil hacer hamburguesas con ellos", pone como ejemplo Sadtler. "Hemos encontrado que el cerebro funciona de manera similar durante el aprendizaje. Los sujetos fueron capaces de recombinar con mayor facilidad patrones de actividad conocidos en nuevas maneras en comparación con crear patrones totalmente nuevos", afirma. 
 

Para el estudio, el equipo de expertos entrenó a animales a utilizar una interfaz cerebro-ordenador (BCI, en sus siglas en inglés), similar a los que se han mostrado recientemente prometedores en ensayos clínicos para ayudar a tetrapléjicos y amputados
 

"Esta avanzada tecnología es una poderosa herramienta para la investigación del cerebro", afirma Daofen Chen, director del programa en el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS, en sus siglas en inglés), parte de los Institutos Nacionales de Salud (NIH, en sus siglas en inglés), que apoya esta investigación. "Esto ayuda a los científicos a estudiar la dinámica de los circuitos cerebrales que pueden explicar las bases neurales del aprendizaje", resalta. 
 
Los investigadores registraron la actividad neuronal en la corteza motora de los individuos y enviaron las grabaciones a un ordenador, lo que tradujo la actividad en el movimiento de un cursor en la pantalla del ordenador. Esta técnica permitió al equipo científico especificar los patrones de actividad que movieron el cursor. 
 
El objetivo de los sujetos analizados en la prueba era mover el cursor a objetivos en la pantalla, lo que les requería generar los patrones de actividad neuronal solicitados por los expertos. Si los sujetos podían mover bien el cursor, eso significaba que habían aprendido cómo generar el patrón de actividad neuronal que los investigadores habían determinado.

Si no había patrones preexistentes, costaba más

Los resultados mostraron que los sujetos aprendieron a generar algunos patrones de actividad neural más fácilmente que otros, ya que sólo a veces lograron los movimientos precisos del cursor. Los patrones más difíciles de aprender eran diferentes de cualquiera de los patrones preexistentes, mientras que los patrones más fáciles de aprender eran combinaciones de patrones cerebrales preexistentes
 
Debido a que los patrones cerebrales existentes probablemente reflejan cómo están interconectadas las neuronas, los resultados sugieren que la conectividad entre las neuronas forma el aprendizaje. "Queríamos estudiar cómo el cerebro cambia su actividad cuando se aprende y cómo su actividad no puede cambiar. La flexibilidad cognitiva tiene un límite y queríamos averiguar a qué se parece ese límite en términos de las neuronas", resume Aaron P. Batista, profesor asistente de bioingeniería en Pitt. 
 
"Estos hallazgos podrían ser la base de procedimientos de rehabilitación novedosos para los muchos trastornos neuronales que se caracterizan por la actividad neuronal inapropiada. La restauración de la función puede necesitar que una persona genere un nuevo patrón de actividad neuronal. Podríamos usar técnicas similares a las que se emplearon en este estudio para entrenar a los pacientes a generar la actividad neuronal adecuada", agrega otro de los autores,  Byron M. Yu, profesor asistente de Ingeniería Eléctrica e Informática y de Ingeniería Biomédica en la Universidad Carnegie Mellon.

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