La forma cómo nuestros cerebros retienen la información depende de cómo la aprendemos

La actividad del cerebro en el procesamiento de la información depende de cómo se obtuvo en el proceso de aprendizaje. La presencia de diferentes caminos independientes puede garantizar el funcionamiento normal de los procesos de memorización, incluso en caso de violación de algunas estructuras cerebrales, según un artículo publicado en Nature Communications.

Obtener nuevos conocimientos sobre el mundo puede ocurrir de muchas maneras. El principal método establecido evolutivamente es el aprendizaje reforzado: en el entorno de aprendizaje existe una relación entre algún proceso y lo que sigue, y el proceso de aprendizaje en sí mismo depende de cuán efectivamente puedan conectarse.

Al mismo tiempo, el descubrimiento de tal relación, aparentemente, no siempre es clave para el aprendizaje: se puede obtener una nueva experiencia y nuevos conocimientos de forma espontánea, sin refuerzo. Sin embargo, aún se desconoce si estos dos caminos se pueden separar, especialmente con respecto a la función cerebral.

El experimento
Ahora, los científicos dirigidos por Miriam Klein-Flügge de la Universidad de Oxford, que realizaron un experimento con 26 voluntarios, decidieron averiguarlo. Antes de comenzar el experimento, los participantes tuvieron que recordar varias secuencias de estímulos: para esto, se les mostró una placa con varias figuras, a lo largo de la cual era necesario mover el cursor de una figura a la siguiente; cada figura de la secuencia se resaltó después de haciendo clic en el anterior.

Después del final de la secuencia, siguió una recompensa, y los participantes tuvieron que recordar no solo el pedido, sino también la cantidad de incentivos antes de recibir la recompensa.

Al mismo tiempo, los participantes recordaron secuencias de estímulos que no condujeron a la remuneración. Para probar cómo los participantes memorizaban secuencias y su capacidad de asociar secuencias con una recompensa o su ausencia, los científicos calcularon el tiempo de reacción (presionando una tecla) cuando apareció un cofre del tesoro (recompensa) o una imagen de puente (condición de control) en la pantalla. Resultó que el tiempo de reacción se reduce en el proceso de aprendizaje (p <0.001), y también es significativamente (p <0.001) más bajo para condiciones con una recompensa que sin ella.

Curiosamente, en el proceso de aprendizaje, se observó progreso no solo para las secuencias de estímulos que estaban asociadas con las recompensas, sino también para los estímulos de control: con el tiempo, los participantes hicieron clic rápidamente en el siguiente orden e incluso pudieron recordar algunas de las secuencias propuestas en ambas condiciones.

Nueva evaluación
El día después del entrenamiento, los científicos realizaron un experimento con fMRI. Durante el escaneo, a los participantes se les mostraron incentivos en secuencias específicas una a la vez, pero sin recompensa, y se les pidió a los participantes que simplemente presionen un botón si aparecía una imagen de flor en la pantalla.

Al mismo tiempo, dado que las secuencias mostradas todavía estaban siendo aprendidas, los científicos tuvieron la oportunidad de evaluar las diferencias en la actividad cerebral dependiendo del método de entrenamiento.

Un análisis de los resultados del escaneo mostró que existen diferencias significativas en la forma en que se procesa la información, dependiendo de cómo se reciba. Por ejemplo, cuando se procesan secuencias que conducen a una recompensa, existe una fuerte relación funcional entre la corteza orbitofrontal y los lóbulos temporales, y cuando se procesan secuencias de control, esta relación se da entre la corteza prefrontal, la amígdala y el hipocampo.

También es interesante que, independientemente del método de entrenamiento, los participantes observaron aproximadamente la misma actividad en la región del cuerpo estriado, que es parte del sistema de recompensa, cuando aparece la primera figura en la secuencia.}

El hecho de que la información obtenida como resultado de dos métodos diferentes de aprendizaje se procese y almacene en el cerebro de diferentes maneras no es sorprendente: construir una asociación entre estímulo y recompensa en el aprendizaje con refuerzo, por un lado, requiere recursos adicionales; pero por otro, es mucho más eficiente. Los autores señalan que la existencia de varias de estas vías puede garantizar el funcionamiento efectivo de la memoria, incluso si se altera el funcionamiento de algunas partes del cerebro.

Para que la capacitación sea lo más efectiva posible, vale la pena tomar pequeños descansos entre los períodos de práctica: en abril de este año, los científicos descubrieron que la precisión y la velocidad de completar las tareas aumentan durante los descansos cortos, y esto se acompaña de la actividad de las zonas frontoparietales en el rango theta.