Para aprender sobre el mundo, un animal necesita hacer más que solo prestar atención a su entorno. También necesita aprender qué imágenes, sonidos y sensaciones en su entorno son los más importantes y controlar cómo la importancia de esos detallescambia con el tiempo. Sin embargo, la forma en que los humanos y otros animales rastrean esos detalles ha seguido siendo un misterio.
Ahora, los biólogos de Stanford informan el 26 de octubre ciencia , creen que han descubierto cómo los animales clasifican los detalles. Una parte del cerebro llamada tálamo paraventricular, o PVT, sirve como una especie de guardián, asegurándose de que el cerebro identifique y rastree los detalles más destacados deAunque la investigación, financiada en parte por la Iniciativa Neurochoice del Instituto de Neurociencia Wu Tsai, se limita a los ratones por ahora, los resultados algún día podrían ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo los humanos aprenden o incluso a tratar la adicción a las drogas, dijo el autor principal Xiaoke Chen., profesor asistente de biología.
Los resultados son una sorpresa, dijo Chen, en parte porque pocos sospechaban que el tálamo podía hacer algo tan sofisticado ". Mostramos que las células talámicas desempeñan un papel muy importante en el seguimiento de la importancia conductual de los estímulos, que nadie había hecho antes", dijo Chen, quien también es miembro de Stanford Bio-X y del Instituto de Neurociencias Wu Tsai.
Decidir qué aprender
En su forma más básica, el aprendizaje se reduce a la retroalimentación. Por ejemplo, si tiene dolor de cabeza y toma un medicamento, espera que el medicamento haga que su dolor de cabeza desaparezca. Si tiene razón, tomará ese medicamentola próxima vez que tenga dolor de cabeza. Si se equivoca, intentará otra cosa. Los psicólogos y neurocientíficos han estudiado este aspecto del aprendizaje exhaustivamente e incluso lo han rastreado a partes específicas del cerebro que procesan la retroalimentación e impulsan el aprendizaje.
Aún así, esa imagen del aprendizaje es incompleta, dijo Chen. Incluso en experimentos de laboratorio relativamente sencillos, y mucho menos la vida en el mundo real, los humanos y otros animales necesitan descubrir de qué aprender, esencialmente, qué es la retroalimentación y qué es el ruidoA pesar de esa necesidad, es un problema al que los psicólogos y neurocientíficos no han prestado tanta atención.
Para comenzar a remediar eso, Chen y sus colegas le enseñaron a los ratones a asociar olores particulares con buenos y malos resultados. Un olor indicaba que estaba llegando un sorbo de agua, mientras que otro indicaba que el ratón estaba a punto de echar una bocanada de aire a la cara.
Más tarde, los investigadores reemplazaron el soplo de aire con una leve descarga eléctrica, algo que presumiblemente requeriría un poco más de atención. El equipo descubrió que las neuronas en el PVT rastrearon ese cambio. Durante la fase de soplo de aire, dos tercios deLas neuronas PVT respondieron a ambos olores, mientras que un 30 por ciento adicional se activó solo por el olor que señalaba el agua. En otras palabras, durante esta fase, el PVT respondió a los buenos y malos resultados, pero hubo una mayor respuesta al bien.
Sin embargo, durante la fase de descarga eléctrica, el equilibrio cambió. Casi todas las neuronas PVT respondieron a la descarga, mientras que aproximadamente las tres cuartas partes respondieron a los buenos y malos resultados.
Un cambio similar ocurrió cuando los ratones se llenaron de agua. Ahora que el agua le importaba menos a los ratones, el PVT respondía menos al agua y respondía más a las bocanadas de aire, lo que significaba que respondía más a los malos resultados y menos abuenas. En conjunto, los resultados mostraron que el PVT rastrea lo que era más importante en este momento: el buen resultado cuando superaba al malo, y viceversa.
Un nuevo lugar para mirar y ajustar
Los resultados apuntan a varias conclusiones más amplias, dijo Chen. Quizás lo más importante es que otros investigadores ahora tienen un lugar para buscar, el PVT, cuando quieren estudiar cómo prestar atención a diferentes detalles afecta cómo y qué aprenden los animales.
Los neurocientíficos ahora también tienen una nueva forma de controlar el aprendizaje, dijo Chen. En experimentos adicionales con ratones genéticamente modificados para que el equipo pudiera controlar la actividad de PVT con luz, los investigadores descubrieron que podían inhibir o mejorar el aprendizaje; por ejemplo, podrían másenseñe rápidamente a los ratones que un olor ya no indicaba de manera confiable que venía el agua, o que otro olor había cambiado de señalizar agua a señal de choque.
Esos resultados podrían señalar nuevas formas de modular el aprendizaje, por el momento, en ratones, estimulando o suprimiendo la actividad PVT según corresponda. También señalan, a la larga, formas de ayudar a tratar la adicción a las drogas, ChenDicho esto, al ayudar a los adictos a desaprender la asociación entre tomar una droga y el alto subsecuente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Stanford . Original escrito por Nathan Collins. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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