El aprendizaje esculpe las conexiones del cerebro

Los científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis (MO, EUA) y la Universidad de Chieti (Italia), también reportaron que el nivel del cambio refleja qué tan bien los sujetos han aprendido a realizar la tarea. Su estudio es publicado en-línea el 5 de Octubre de 2009, en la revista Proceedings of the [U.S.] National Academy of Sciences (PNAS).

"Estudios recientes han mostrado que en ausencia de cualquier comportamiento manifiesto, y aún durante el sueño o la anestesia, la actividad espontánea del cerebro no es aleatoria, sino organizada en patrones de actividad correlacionada que ocurren en regiones conectadas anatómica y funcionalmente”, dijo el autor principal, Maurizio Corbetta, M.D., un profesor de neurología de la Universidad de Chieti. "Las razones detrás de los patrones de actividad espontánea permanecen misteriosas, pero ahora hemos mostrado que el aprendizaje causa cambios pequeños en esos patrones, y que esos cambios son comportamentalmente importantes”.

Al principio del experimento, el Dr. Corbetta, los estudiantes de posgrado, Chris Lewis y Antonello Baldassarre, y sus colegas en Italia usaron resonancia magnética (RM) de conectividad funcional para explorar la actividad cerebral espontánea de 14 voluntarios cuando se sentaron tranquilamente. Después, los investigadores exploraron los sujetos cuando estuvieron una o dos horas al día durante cinco a siete días aprendiendo a buscar en una pantalla dentro del escáner de RM, la presencia breve de una "T' invertida en una parte específica de la pantalla. Dos series de regiones cerebrales estuvieron particularmente activas durante la tarea: parte de la corteza visual que correspondía a la parte del campo visual donde los sujetos estaban buscando la "T,” y áreas en la parte dorsal del cerebro involucradas en la dirigir la atención a la localización en la pantalla.

Después del entrenamiento visual, los científicos escanearon de nuevo los cerebros de los participantes mientras no hacían nada. Cuando los sujetos descansaban al principio del experimento, la actividad espontánea en las dos partes del cerebro importantes para la tarea visual no estaba asociadas o estaban débilmente correlacionadas, con las dos regiones involucradas en la tarea siguiente y sólo estaban activas ocasionalmente al mismo tiempo. Aunque después del aprendizaje, cada región tenía más probabilidad de estar activa cuando la otra región no lo estaba. Los sujetos que fueron más exitosos en la tarea mostraron un grado más alto de esta "anti-correlación” entre las dos regiones después del aprendizaje.

El Dr. Corbetta sugiere que este cambio inducido por el aprendizaje en la actividad espontánea del cerebro puede reflejar lo que él llama un "trazo de memoria” para la nueva destreza. El trazo hace más fácil usar esas áreas del cerebro juntas nuevamente cuando enfrentan el mismo reto. "Es como si esos sistemas estuvieran aprendiendo a no estorbarse”, dijo el Dr. Corbetta. "Después de aprender, el cerebro puede identificar los blancos de un vistazo de una manera que requiere menos atención directa y menos interacción entre las regiones involucradas en la tarea”.

Además de ayudar a engrasar conexiones anatómicas entre diferentes regiones cerebrales, el Dr. Corbetta plantea la hipótesis de que los cambios en la actividad cerebral espontánea pueden mantener un registro de la experiencia anterior que constriñe la manera en que los mismos circuitos son reclutados en el momento de una tarea. "Esto sugiere que la interrupción de la actividad correlacionada espontánea puede ser un mecanismo común a través del cual las anormalidades de la función cerebral se manifiestan en un número de condiciones neurológicas, psiquiátricas, o de desarrollo”, concluyó.

Enlaces relacionados:
Washington University School of Medicine in St. Louis
University of Chieti