Hace quince años, un estudio mostró que el cerebro de los taxistas de Londres tenía un agrandamiento en el hipocampo, un área del cerebro asociada con la navegación. Pero quedaban preguntas: ¿la experiencia de navegar por el complejo sistema de calles de Londres cambió sus cerebros o¿Solo las personas con hipocampos más grandes logran convertirse en taxistas?
Ahora, los científicos de la Universidad Carnegie Mellon han determinado que el aprendizaje de información de navegación detallada causa cambios en el cerebro del hipocampo. Publicado en NeuroImage , Tim Keller y Marcel Just muestran que el entrenamiento breve de navegación cambia el tejido cerebral de una persona y mejora la forma en que ese tejido cambiado se comunica con otras áreas del cerebro involucradas con la navegación. Los hallazgos establecen un vínculo crítico entre las alteraciones cerebrales estructurales y funcionales que ocurren durante el aprendizaje espacialTambién ilustran que los cambios están relacionados con la forma en que la actividad neuronal se sincroniza o se comunica entre el hipocampo y otras regiones que son importantes para la comprensión y el aprendizaje de la navegación.
"Se sabe desde hace mucho tiempo que el hipocampo está involucrado en el aprendizaje espacial, pero solo recientemente ha sido posible medir los cambios en los tejidos del cerebro humano a medida que las sinapsis se modifican durante el aprendizaje", dijo Keller, científico investigador principal del Departamento de Psicología de CMUy Center for Cognitive Brain Imaging CCBI. "Nuestros hallazgos proporcionan una mejor comprensión de las causas de los cambios del hipocampo y cómo se relacionan con la comunicación a través de una red de áreas involucradas en el aprendizaje y la representación de mapas cognitivos del mundo que nos rodea".
Para examinar cómo cambia el hipocampo, Keller y Just reclutaron a 28 adultos jóvenes con poca experiencia en videojuegos de acción. Durante 45 minutos, los participantes jugaron un juego de simulación de conducción. Un grupo practicó maniobras a lo largo de la misma ruta 20 veces. El grupo de controlcondujo durante la misma cantidad de tiempo, pero a lo largo de 20 rutas diferentes. Antes y después de cada sesión de entrenamiento, se escaneó el cerebro de cada participante mediante imágenes ponderadas por difusión DWI, que mide el movimiento de las moléculas de agua en el cerebro, e imágenes de resonancia magnética funcional fMRI, que analiza la actividad cerebral.
Los investigadores encontraron que el grupo que practicaba la misma ruta una y otra vez, el grupo de aprendizaje espacial, aumentó su velocidad para completar la tarea de conducción más que el grupo que practicaba en diferentes rutas, lo que indica que aprendieron algo específico sobre el espacio.diseño del entorno virtual. El grupo de aprendizaje espacial también mejoró su capacidad para ordenar una secuencia de imágenes aleatorias tomadas a lo largo de la ruta y para dibujar un mapa en 2-D que representa la ruta.
Es importante destacar que solo el grupo de aprendizaje espacial mostró cambios estructurales del cerebro en una parte clave del aprendizaje espacial del hipocampo, la circunvolución dentada posterior izquierda. También hubo aumentos en la sincronización de la actividad, o conectividad funcional, entre esta región y otrasáreas corticales en la red de regiones del cerebro responsables de la cognición espacial. Y la cantidad de cambio estructural estuvo directamente relacionada con la cantidad de mejora conductual que cada persona mostró en la tarea.
"El nuevo descubrimiento es que los cambios microscópicos en el hipocampo van acompañados de cambios rápidos en la forma en que la estructura se comunica con el resto del cerebro", dijo Just, profesor de psicología de la Universidad DO Hebb en la Facultad de Humanidades y Ciencias Sociales de Dietrich.Sciences y director del CCBI. "Estamos entusiasmados de que estos resultados muestren a qué se podría referir el recableado como resultado del aprendizaje. Ahora sabemos, al menos para este tipo de aprendizaje espacial, qué área cambia su estructura y cómocambia su comunicación con el resto del cerebro ".
Este no es el primer avance en la investigación del cerebro que ocurre en Carnegie Mellon. CMU es el lugar de nacimiento de la inteligencia artificial y la psicología cognitiva y ha sido líder en el estudio del cerebro y el comportamiento durante más de 50 años. Investigadores universitarios han realizado algunos delos primeros estudios de lectura de mentes utilizando fMRI, crearon algunos de los primeros tutores cognitivos, ayudaron a desarrollar Watson, ganador de Jeopardy, fundaron un programa de doctorado innovador en computación neuronal y completaron un trabajo de vanguardia en la comprensión de la base biológica del autismo.Sobre la base de sus fortalezas en biología, informática, psicología, estadística e ingeniería, CMU lanzó BrainHub, una iniciativa que se centra en cómo la estructura y la actividad del cerebro dan lugar a comportamientos complejos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Carnegie Mellon . Original escrito por Shilo Rea. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :