El aprendizaje provoca profundos cambios en el cerebro que
ayudan a procesar la experiencia y a concentrar nuestra atención en lo más relevante.
Cuando aprendemos, los patrones neuronales son muy específicos y se vuelven más
fuertes.
Las neuronas excitadoras (verdes) e inhibidoras (rojas), que
se muestran en esta imagen microscópica del cerebro de un ratón, responden más
rápido y de manera más inmediata a medida que el animal mejora en la
realización de una tarea. Crédito: CSH.
Investigadores del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL) en
NY han descubierto por primera vez cómo el cerebro procesa el aprendizaje de
las habilidades de la vida.
Lo han observado mediante un experimento controlado con
ratones, pero los investigadores creen que es válido también para comprender
los mecanismos de decisión de los seres humanos.
Los investigadores se refieren a lo que pasa en el cerebro
cuando nos vemos en un entorno desconocido y debemos descubrir sus
posibilidades y rutas por las que movernos. Es un momento de desconcierto
total.
Lo que ocurre cuando el cerebro empieza a aprender una
habilidad básica es una reacción neuronal específica, que es la que conforma el
aprendizaje.
Cuando empezamos a percibir ese entorno y a relacionar
datos, el flujo neuronal aumenta: el cerebro acude en ayuda de nuestra
cognición espacial.
En primer lugar aumenta el flujo de neuronas implicadas en
el aprendizaje y su respuesta a los estímulos es cada vez más rápida.
Neuronas más selectivas
Otra característica de este proceso es que las
neuronas se vuelven más selectivas: se centran en aspectos concretos para
reforzar nuestra atención y potenciar el aprendizaje.
Esta reacción establece una diferencia esencial entre el
cerebro que aprende y el del que todavía no ha aprendido: el cerebro del novato
está lleno de patrones no selectivos de respuesta neuronal.
Por el contrario, en el cerebro que ha aprendido, los
patrones de respuesta neuronales son muy específicos. Y cuando nos hacemos un
experto en algo, el patrón neuronal de conocimiento se vuelve incluso más
fuerte.
Este proceso culmina cuando aprendemos a desenvolvernos
completamente en ese entorno nuevo. Cuando eso ocurre, incluso es posible
anticipar la decisión que va a tomar el cerebro al llegar, por ejemplo, a un
cruce de caminos. La reacción cerebral es la misma ante una misma circunstancia
en virtud del aprendizaje adquirido.
Cambios en el cerebro
La conclusión principal del estudio es que el aprendizaje
provoca profundos cambios en el cerebro, orientados precisamente a facilitar y
potenciar el aprendizaje.
Esta constatación permite pensar en posibles formas de
ayudar a los seres humanos a aprender más rápidamente una habilidad.
En el experimento con ratones, quedó claro que los estímulos
visuales y auditivos potencian el aprendizaje.
Los investigadores consideran entonces posible proporcionar
esos estímulos a la experiencia humana, para conseguir que las personas
aprendan más rápidamente una habilidad básica.
Este experimento se desarrolló con ratones situados en un
entorno estimulante en el que debían acometer nuevas tareas en función de
decisiones.
Cuando tomaban la decisión correcta, recibían una recompensa
que les confirmaba que esa era la mejor decisión. Así podían aprender cuáles
eran las mejores opciones.
Durante meses, los ratones se desenvolvieron en ese entorno.
Los investigadores usaron un microscopio de imágenes de dos fotones y una gran
cantidad de herramientas genéticas, para observar lo que pasaba en el cerebro
de los roedores durante el experimento.
Los investigadores decodificaron la actividad neuronal
entrenando una pequeña red artificial llamada Máquina de soporte vectorial, que
consiste en un conjunto de algoritmos de aprendizaje automático.
La red recopila datos de rendimiento de múltiples ensayos y
los combina con la actividad de todas las neuronas, sopesándolas para adivinar
qué va a hacer el animal.
"Registramos la
actividad de cientos de neuronas, todas al mismo tiempo, y estudiamos lo que
las neuronas hicieron al aprender", explica la autora principal, Anne
Churchland, en un comunicado.
"Hasta ahora nadie sabía realmente cómo los animales o
los humanos aprenden la estructura de una tarea y cómo la actividad neuronal lo
respalda", añade.
“Descubrimos que en todos los animales, su aprendizaje
ocurre gradualmente durante aproximadamente cuatro semanas. Y descubrimos que
lo que apoya el aprendizaje son los cambios de actividad en un montón de
neuronas", concluye.
Referencia
Excitatory and Inhibitory Subnetworks Are Equally Selective
during Decision-Making and Emerge Simultaneously during Learning. Farzaneh
Najafi et al. Neuron, November 18,
2019.DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.09.045
Fuente
https://www.tendencias21.net/El-aprendizaje-provoca-cambios-profundos-en-el-cerebro_a45572.html
Fuente
https://www.tendencias21.net/El-aprendizaje-provoca-cambios-profundos-en-el-cerebro_a45572.html
