Neuroeducación: entender como funciona el cerebro ayuda a educar

1. Las experiencias cambian nuestro cerebro durante toda la vida

Nuestro sistema nervioso tiene la capacidad de modificarse y ajustarse a los cambios. Esta propiedad intrínseca del sistema nervioso, conocida como neuroplasticidad, y que permite formar nuevas conexiones neuronales y fortalecer o debilitar otras ya existentes, es la responsable de que el cerebro esté remodelándose y adaptándose continuamente a partir de las experiencias que vivimos, y de que podamos aprender durante toda la vida. En este proceso resulta imprescindible ir vinculando la nueva información con los conocimientos previos del alumnado para ir consolidando las memorias (algo especialmente relevante durante el sueño; Groch, 2017) y fomentar la necesaria mentalidad de crecimiento, tanto en la escuela como en la familia. Qué perjudiciales resultan las etiquetas o estereotipos que chocan con lo que sabemos hoy día sobre nuestro cerebro plástico y que dañan gravemente las creencias del estudiante sobre su propia capacidad.

2. El cerebro no finaliza su maduración hasta pasada la adolescencia
Los estudios con neuroimágenes de los últimos años han revelado que durante la adolescencia se produce una gran reorganización de las redes neurales, lo cual conduce a un funcionamiento cerebral diferente del que se da en la infancia o en la vida adulta. El cerebro del adolescente no es el cerebro envejecido de un niño ni el de un adulto en proceso de formación; simplemente, opera de forma singular. Conocer el desarrollo del cerebro en esta etapa de la vida nos permitirá distinguir mejor las conductas típicas de la adolescencia de las asociadas a muchas enfermedades mentales que aparecen a estas edades, como el trastorno de ansiedad, la depresión o la esquizofrenia. Y este periodo, en el cual el cerebro es tremendamente plástico, constituye una oportunidad fantástica para el aprendizaje, el desarrollo de la creatividad y el crecimiento personal del alumnado (Blakemore, 2018). Desde la perspectiva educativa más no es mejor. Y la genética condiciona, no determina. La educación debería potenciar nuestras características genéticas y ayudarnos a aprender con todo nuestro potencial.

3. Aprendemos todos de manera diferente
Como cada una de nuestras experiencias tiene un impacto singular, la plasticidad hace que nos podamos liberar de los determinismos genéticos y que cada cerebro sea único. Además, el ritmo de aprendizaje y de maduración cerebral es singular, más allá de ciertos patrones de activación similares (Giedd et al., 2015). En la práctica, constituye una auténtica necesidad educativa y social que puedan aprender juntos estudiantes totalmente diferentes, porque eso es lo que ocurre en la vida cotidiana.
En las aulas que intentan atender la diversidad se crean nuevos espacios de aprendizaje, se priorizan los ritmos de aprendizaje de los estudiantes por encima de los calendarios escolares, se coopera —a todos los niveles—, se aprende de forma activa y se fomenta la autonomía del alumnado al hacer que se responsabilice de su trabajo. No es una clase convencional que incorpora alumnos con necesidades específicas o con discapacidades, sino una clase en la que conviven y aprenden personas diferentes, sean cuales sean sus diferencias, sin excepción. Cuando se acepta la diversidad en el aula, se reconocen y aprovechan los puntos en común y las diferencias y se asume con naturalidad que podemos desenvolvernos bien en algunas materias y no tanto en otras.

4. Sin atención no hay aprendizaje
La atención nos permite seleccionar los estímulos a los que queremos dar prioridad, controlar nuestras acciones y, además, requiere un nivel adecuado de activación. Pero, ante todo, la atención es un recurso muy limitado que es imprescindible para que se dé el aprendizaje, por lo que puede resultar útil fraccionar el tiempo dedicado a la clase en bloques con los respectivos parones.

En la práctica, queremos que el nivel de activación del estudiante sea el adecuado. Los extremos son perjudiciales, tanto el defecto (dormidos), como el exceso (ansiosos o sobreestimulados). De entre las diferentes redes atencionales que han identificado los estudios con neuroimágenes, existe una especialmente importante: la red de control o atención ejecutiva. El ejercicio, los entornos naturales y ciertas técnicas de meditación pueden ayudar a mejorar el desempeño y la concentración de los estudiantes durante las tareas posteriores (Posner et al., 2015).

5. Es clave cooperar, dialogar y compartir para aprender

Es evidente que nuestro cerebro está tremendamente comprometido con las cuestiones sociales, porque no cesamos de pensar en ellas en ningún momento del día. Las experiencias cotidianas nos permiten interactuar y conectarnos con los demás a través de las expresiones faciales, la mirada o el contacto físico. Y esta parece ser la razón que nos hizo únicos a los seres humanos.
Una estrategia muy útil en el aula  cuando los docentes tienen dificultades para explicar de forma adecuada a un alumno un determinado concepto consiste en pedir a un compañero suyo, que sí que lo ha entendido, que se lo explique. En muchas ocasiones, el alumno que acaba de aprender algo conoce las dificultades que ha tenido para hacerlo mejor incluso que el propio profesor, al cual le puede parecer obvio lo que aprendió hace mucho tiempo.

Esta situación en la que los alumnos se convierten en profesores de otros —tutoría entre iguales— beneficia el aprendizaje de todos ellos (Smith et al., 2009). Y es que desde el nacimiento estamos programados para aprender a través de la imitación y la interacción. Nuestro cerebro es social.

6. Desarrollar las funciones ejecutivas en el aula

Estas funciones tan importantes para la vida cotidiana están vinculadas al proceso madurativo de la corteza prefrontal y resultan imprescindibles para el éxito académico y el bienestar personal del estudiante. Las funciones ejecutivas que la gran mayoría de investigadores considera como básicas son el control inhibitorio, la memoria de trabajo y la flexibilidad cognitiva, las cuales permiten desarrollar otras funciones complejas como el razonamiento, la resolución de problemas y la planificación.

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Existen diferentes formas de entrenar directamente las funciones ejecutivas, como puede ser a través de programas informáticos, de ejercicio físico, de educación emocional o promoviendo el bilingüismo en la infancia. Sin embargo, Adele Diamond, una de las pioneras en el campo de la neurociencia del desarrollo, sugiere que las intervenciones más beneficiosas son aquellas que trabajan las funciones ejecutivas de forma indirecta, incidiendo en lo que las perjudica —como el estrés, la soledad o una mala salud— y provocando mayor felicidad, vitalidad física y un sentido de pertenencia al grupo (Diamond y Ling, 2016).

Seguramente, el entrenamiento puramente cognitivo no sea la forma idónea de mejorar la cognición. El éxito académico y personal requiere atender las necesidades sociales, emocionales y físicas de los niños. O si se quiere, nada mejor para facilitar un aprendizaje eficiente y real que promover la educación física, el juego, la educación artística y la educación socioemocional.

7. La mirada, el vínculo y la expectativa del maestro condiciona el aprendizaje de los estudiantes

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Hoy más que nunca el progreso requiere trabajar en equipo, saber comunicarse, empatizar, controlar los impulsos o establecer relaciones adecuadas. Para todo ello se necesita una buena educación emocional (en la que tiene que participar toda la comunidad, por supuesto), aquella que mediante un proceso continuo nos permite potenciar toda una serie de competencias emocionales y sociales básicas que no han de sustituir a las cognitivas, sino que las han de complementar.

Si entendemos la educación como un proceso de aprendizaje para la vida, los programas de educación emocional resultan imprescindibles, porque contribuyen al bienestar personal y social. Y tienen una incidencia positiva sobre el rendimiento académico del alumnado (Durlak et al., 2011).
Cuando en el aula se respira un clima emocional positivo, el alumno se encuentra seguro porque sabe que se asume con naturalidad el error, se fomenta un aprendizaje activo en el que se sabe protagonista, se suministran retos adecuados y existen siempre expectativas positivas por parte del profesor hacia sus alumnos, con lo que se evitan esas etiquetas tan contraproducentes para el aprendizaje.

8. El movimiento es crítico para el desarrollo del cerebro y para la consolidación de la memoria
Resultado de imagen para giacomo rizzolattiPodríamos decir que, desde una perspectiva evolutiva, el movimiento constituye una necesidad grabada en nuestros genes. En los últimos años la neurociencia ha revelado que el ejercicio regular puede modificar el entorno químico y neuronal que favorece el aprendizaje, es decir, los beneficios son también cognitivos (Donnelly et al., 2016).
La actividad física tiene un impacto positivo en el funcionamiento del hipocampo (imprescindible en la consolidación de la memoria), en la liberación de importantes neurotransmisores y en el desarrollo de las funciones ejecutivas.
Como ya sabían los clásicos (la enseñanza debe ser por la acción, mantenía John Dewey sin tener conocimientos de neurociencia) aprendemos mejor las cosas a través de la práctica y no a partir de la escucha abstracta. Podemos decir que los sistemas sensoriales y motores que gobiernan el cuerpo están enraizados en los procesos cognitivos que nos permiten aprender. O como le gusta decir a Giacomo Rizzolatti, el descubridor de las neuronas espejo, el cerebro que actúa es un cerebro que comprende. Y nada mejor para mantenernos activos que integrar el componente lúdico en el aprendizaje.

Referencias:
1. Blakemore S. J. (2018). Inventing Ourselves: The Secret Life of the Teenage Brain. London: Doubleday.
2. Diamond A., Ling D. S. (2016). Conclusions about interventions, programs, and approaches for improving executive functions that appear justified and those that, despite much hype, do not. Developmental Cognitive Neuroscience, 18, 34-48.
3. Donnelly J. E. et al. (2016). Physical activity, fitness, cognitive function, and academic achievement in children: A systematic review: American College of Sports Medicine Position Stand. Medicine and Science in Sports and Exercise, 48, 1197–1222.
4. Durlak, J.A. et al. (2011). The impact of enhancing students’ social and emotional learning: a meta-analysis of school-based universal interventions. Child Development, 82, 405-432.
5. Giedd J. N. et al. (2015). Child psychiatry branch of the National Institute of Mental Health longitudinal structural magnetic resonance imaging study of human brain development. Neuropsychopharmacology, 40(1), 43-49.
6. Groch S. et al. (2017). Prior knowledge is essential for the beneficial effect of targeted memory reactivation during sleep. Scientific Reports 7:39763.
7. Posner M. et al. (2015). Enhancing attention through training. Current Opinion in Behavioral Sciences, 4, 1-5.
8. Smith M. K. et al. (2009). Why peer discussion improves student performance on in-class concept questions. Science, 323, 122-124.

Fuente: https://escuelaconcerebro.wordpress.com/2018/06/01/una-nueva-educacion-es-necesaria-y-posible/

https://congresoneuroeducacion.weebly.com/

http://inforbano.com.ar/2016/11/09/san-isidro-promueven-la-meditacion-para-alumnos-dentro-de-clases/

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Detectando enfermedades degenerativas a través del teclado

Un acto tan mecánico y breve como es el de pulsar una tecla tras otra puede servir para detectar enfermedades neurodegenerativas. Eso es lo que ha demostrado un grupo de investigadores, que han creado un sistema que analiza patrones al teclear en el ordenador, detectando el deterioro en las habilidades psicomotoras. Ya lo han probado con personas sanas y ahora lo están investigando con enfermos de Parkinson.

La forma que tenemos de usar el teclado es tan personal que se ha convertido en una de las maneras más seguras de identificar a una persona. Son muchos los elementos que forman la huella biométrica del que teclea: la velocidad de tecleo, repetición de errores, la fuerza con la que se golpea el teclado o lo rápido que se libera cada tecla. Toda esa información se puede registrar para detectar patrones únicos. Un cambio en ese patrón puede indicar que alguien está usurpando una identidad. Pero también puede revelar que el sujeto podría estar enfermo.

Pulsar la tecla es la más breve de esas métricas, sin embargo, también puede ser la más informativa. La acción se puede descomponer en tres fases: impacto del dedo en la tecla, comprensión de la yema del dedo y liberación de la tecla. Estudios de la neurobiología del teclear han mostrado que todo el proceso no dura más de 100 milisegundos y la mayor parte del tiempo (el 77%) es para la liberación. A pesar de su brevedad, cada pulsación activa la corteza motora primaria, el área motora suplementaria, los ganglios basales y el cerebelo.

“Es la métrica más robusta e independiente de tus habilidades previas de tecleo“, dice el neurólogo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) Alvaro Sánchez. A diferencia de la destreza al escribir o si se hace con dos dedos o todos, la pulsación de la tecla es una mejor ventana a lo que pasa en el cerebro.

Lo que han hecho Sánchez y un grupo de ingenieros de software y telecomunicaciones es crear una serie de algoritmos para modelar matemáticamente las pulsaciones “por su capacidad para detectar un deterioro en las habilidades motoras tan determinantes en enfermedades como el Parkinson”, explica.

El resultado es un programa llamado neuroQWERTY . Fruto del  consorcio m+vision, en el que participan varias instituciones y empresas madrileñas junto a la universidad estadounidense, este programa registra las pulsaciones en el teclado y las analiza buscando cambios que puedan indicar un deterioro en las habilidades psicomotoras.

La idea es tan nueva que, como dice el neurólogo, han tenido que construir la forma de medir su eficacia desde cero. “Con la fiebre, podemos saber que algo pasa cuando se pasa de 36º a 38º, pero nosotros hemos tenido que inventarnos nuestro propio termómetro”, comenta.

Para probar la validez de neuroQWERTY, los investigadores usaron el programa con un grupo de personas sanas. Primero les hicieron escribir un párrafo durante el día. Después, para inducir un estado de deterioro de sus habilidades, los levantaron en mitad de la noche para que volvieran a escribir. El experimento, realizado con 14 personas de distintos países y lengua materna, se repitió pasados unos días.

Aunque los resultados no se pueden expresar en un porcentaje de pérdida de habilidad, tal y como muestran en la revista Scientific Reports, los investigadores comprobaron que, en el estado de inercia del sueño, los voluntarios se volvían hasta un 15% más torpes.

En un segundo estudio ya en marcha, los participantes son una veintena de enfermos de Parkinson en fase precoz y, como grupo de control, una quincena de familiares. “Los primeros resultados muestran también este mismo patrón de pérdida“, comenta Sánchez.

Una de las ventajas del programa es que trabaja sin afectar al uso cotidiano del teclado. NeuroQWERTY registra las pulsaciones y envía sus datos a los servidores del proyecto donde se modelan matemáticamente. Ahora mismo cualquiera puede instalarlo y ayudar a afinar el modelo. A medio plazo, sus autores quieren crear una interfaz gráfica para que el propio usuario pueda monitorear su forma de teclear.

El conjunto de algoritmos que forman neuroQWERTY, que ya ha sido patentado, podrían servir para probar la eficacia de los medicamentos que se administran a enfermos de párkinson. Pero, el objetivo final es detectarlo en personas de riesgo antes de que sea tarde.

Ahora nos centramos en el Parkinson porque es una enfermedad de mucho impacto, pero neuroQWERTY podría servir para cualquier enfermedad o situación donde se presente una alteración motora“, recuerda Sánchez. El tecleo podría así, ayudar en otras enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer o la artritis reumatoide, pero también a detectar estados alterados en personas que tengan responsabilidades tras un teclado.

Documento: http://www.nature.com/articles/srep09678

Fuente: http://elpais.com/elpais/2015/04/27/ciencia/1430117339_181276.html

Edición: Raquel Ferrari

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Funciones ejecutivas en el aula: una nueva educación es posible

Hemos de preocuparnos por el bienestar emocional, social y físico de los niños si queremos que sean capaces de resolver problemas, ejercitar el autocontrol o utilizar de forma adecuada cualquier fu…

Origen: Funciones ejecutivas en el aula: una nueva educación es posible

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Neuroeducación: se está transformando en una necesidad

 Hugo Valderrama, Master en Neurociencias y doctorado en Ciencias de la Salud en Santa Fé (Argentina), sostiene que “La neuroeducación se está transformando en una necesidad”. Mencionó que Finlandia y el binomio China-África están dedicándose a hacer investigación con una base en neurociencia, pedagogía y psicología. “En esos países, la neurología está llegando a ser un requisito indispensable para la innovación pedagógica y la transformación de los sistemas educativos”, defendió.

 —Usted sostiene que los docentes deberían conocer muy bien el funcionamiento del cerebro ¿Por qué lo afirma?

 —El cerebro se transforma día a día, en esta charla, en estos minutos, no paramos de conectar neuronas, y esto no es abstracto, es bien concreto. Se conectan en forma directa de 5 mil a 15 mil neuronas promedio con un estímulo básico en el día. Tenemos 100 mil millones de neuronas y es impresionante la velocidad de conexión de un solo estímulo. Considero que si entendemos la base del funcionamiento del cerebro, nos será más fácil educar.

—¿Cuáles son las principales “neuro-herramientas” para el docente?

 —Son varias pero podemos simplificar algunas de ellas. Por ejemplo, si yo despierto en los alumnos la curiosidad sobre qué voy a decir a continuación, ese simple hecho recluta neuronas de la memoria en forma directa. Uno memoriza mejor si lo previo le despierta curiosidad. Entonces, si tenía dos neuronas preparadas para memorizar sin curiosidad, eso se potencia nueve veces al despertar el interés por conocer algo.

 —En términos prácticos ¿hay herramientas mejores que otras para que un docente despierte la curiosidad en los alumnos?

—De partida, tenemos que conocer qué fuente vamos a transformar; es decir, hay que entender el interés del chico para ver qué le despierta curiosidad y cómo unimos ese interés a la currícula. Si les digo a mis alumnos: hoy les voy a enseñar qué es un ángulo agudo, obtuso y recto, y los pongo a dibujar en el pizarrón, los chicos verán un conocimiento nuevo, pero quizá no les despierte curiosidad. Ahora, si les digo: vamos a ver cómo hace Messi para gambetear y meter un gol, y les explico que siempre hace la misma jugada (traza ángulos agudos, después obtusos y mete un recto en el ángulo), seguro voy a despertar la curiosidad en muchos chicos. Y si hago una pregunta y ellos se equivocan, mejor todavía. Siempre aconsejo hacer “pisar el palito” a los alumnos porque, si se equivocan de entrada, memorizarán mejor ese conocimiento.

—También se habla del beneficio del efecto “sorpresa” antes de dar un contenido nuevo. ¿Está en la misma línea de lo que usted plantea con la curiosidad?

 —Es la única forma: si no se transmite el conocimiento a través de las emociones a un chico o adolescente, quiere decir que está faltando conocer cómo funciona el cerebro. Un chico de primaria y un adolescente de secundaria, es pura emoción porque el cerebro frontal que la regula, todavía no está desarrollado. La neurociencia dirá que el adolescente tiene demasiadas neuronas que se disparan para cualquier lado e interfieren en el control de las emociones y en sus tomas de decisiones, porque tienen muchos caminos y no saben cuál elegir. Propongo que aprovechemos eso para enseñar. Porque cuando el cerebro va madurando, el gráfico muestra cómo se van cortando esos caminos y opciones, y éste empieza a controlar las emociones; es lo que se llama “poda sináptica”. Cuando uno madura ya no se guía por las emociones para aprender algo nuevo.

 —Hay una parte de la “biblioteca” docente muy crítica sobre el desembarco de las neurociencias en la educación y defiende la pedagogía como método de enseñanza ¿Qué responde a esa resistencia?

 —En lo personal, me encanta hablar con pedagogos y psicólogos. Creo que es justamente en ese intercambio que se forma la ciencia. Necesitamos diferentes puntos de vista para tratar de ser pragmáticos y, más allá de la teoría, ver cómo aplicamos mejoras en el aula. Una ciencia potencia a la otra, no se contraponen, se ayudan, porque el objetivo es el mismo. Si se utiliza un resonador para comprobar determinadas cuestiones del cerebro que quizá la pedagogía ya sabía por otras vías, y resulta que -por ahí- ese científico descubre algo, se lo cuenta al pedagogo y se genera un intercambio, se estará ante la mejor forma de trabajo en cualquier ciencia: en grupo.

Trabajar en equipo es la base porque así se potencia el resultado. Una idea lleva a la otra y necesitás -sí o sí- de ideas contrapuestas para lograr una nueva. ¿Qué pasa si todos opinamos lo mismo y resulta que estamos todos equivocados? Hay que tener ideas contrapuestas, para generar alternativas y opciones. Por eso, creo que el problema no está solamente en quién se opone a la neurociencia en educación, si no en el hecho de oponerse a cualquier tipo de modificación o cambio. Sí entiendo que por ahí los docentes se sientan desprotegidos, que entiendan los conceptos de la neurociencia pero no sepan cómo implementarlos. Por eso, se requiere de un apoyo estatal, un programa armado, de seguimiento y ayuda. Los docentes tienen grupos de WhatsApp donde van intercambiando saberes. Eso es básico: tenemos que estar conectados entre todos y elaborar los conceptos en grupo.

—¿Que dice la neurociencia sobre el “multitasking”? Es un tema discutido a partir de que los chicos de hoy hacen varias tareas a la vez: ven televisión, mientras están en la computadora haciendo los deberes y de paso chatean con el celular.

 —Hay un error conceptual entre los que creen que la “multitarea” es algo bueno. No lo es. La atención va rotando, de un punto A a uno B, lo que quiere decir que en un momento no presté más atención al A. Lo que pasa es que lo hace tan rápido que la sensación es que estás prestando atención a todo junto. Como toda función mental, la atención se entrena y se estimula para donde uno quiere. Si uno al chico le pone muchas tareas al mismo tiempo, la atención selectiva no para de rotar y esa función se va entrenando. Significa que cada vez le será más fácil tener rotación, y cada vez más difícil centrar la atención es un solo objeto. Estaremos transformando el cerebro del chico hacia una función híper-estimulada en la rotación atencional. Y la cuestión de los múltiples estímulos, no es una capacidad necesaria, a excepción de que sirva para algún trabajo.

– Para un chico entrenado en la multitarea después ir a sentarse a un banco de escuela, estático y escuchando, le resulta aburrido y no sostiene la atención…

 – Es simple, cuando una tarea requiere mayor nivel cognitivo porque es compleja, no podés atender a otras cosas sin fallar. La atención es el punto inicial para cualquier otra función cognitiva. No se puede memorizar si no prestaste atención; no hay un paso para saltearla. Entonces: “mutitasking” hay en todos lados, viene sola con las actividades diarias de los adolescentes; ahora hay que estimular lo selectivo, cómo hacemos para que en casa y en el aula el chico vaya a un solo punto.

 El otro tema es sobreestimular una capacidad porque veo que mi hijo es capaz para algo; entonces lo exploto en esa área: puede ser un deporte, matemática, lo que sea. Tenemos que darle la oportunidad si queremos que triunfe como Djokovic en tenis, pero también debemos tener en cuenta que si a un chico solamente lo entreno para una cosa, y el resto de las funciones cognitivas las dejo de estimular, lo pondré en un pasillo cada vez más estrecho. Entonces: sí hay que aprovechar las capacidades pero también hay que dejar tiempo suficiente para estimular otras áreas.

 Fuente: http://www.ellitoral.com/index.php/id_um/133481-la-neurociencia-aporta-herramientas-puntuales-y-pragmaticas-para-ensenar-el-dr-hugo-valderrama-dicto-charlas-a-docentes
Editado por : Raquel Ferrari
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¿Avanza la neurociencia hacia el control de la mente humana?

 

 

 

 

 

Imagine que ha sido usted víctima de un atraco o violación y que el recuerdo de esa situación se repite en su mente causándole estrés pos-traumático, una alteración que compromete su bienestar cotidiano.

Suponga entonces que un médico tiene un dispositivo con el que marca selectivamente las neuronas que se activan en su cerebro para producirle ese estrés y que el mismo dispositivo va a poder utilizarse más tarde para impedir que esas mismas neuronas se reactiven como antes y le vuelvan a hacer sentirse mal.

Imagine ahora que su estado es de satisfacción y alegría, pues le ha tocado la lotería o su equipo de fútbol ha ganado un importante campeonato. Una vez marcadas las neuronas correspondientes, el mismo dispositivo anterior podría reactivarlas a voluntad, haciendo posible que se sienta feliz en cualquier momento. Vayamos más lejos y conciba que tal dispositivo marca las neuronas específicas que genera cualquier percepción o estado mental de una persona, como el que permite ver un paisaje, sentir hambre o dolor, oler una rosa o tener una determinada idea o pensamiento. Activando o desactivando dichas neuronas a voluntad se podría controlar la mente de esa persona. Lo podríamos utilizar para cambiar estados de ánimo, eliminar fobias, modificar sensaciones, gustos o preferencias y, yendo lejos, para cambiar o implantar en un cerebro ideas y pensamientos.
¿Ciencia ficción? Sin duda, hasta la fecha. En lo que aquí nos ocupa, todo empezó cuando a principios del presente siglo se descubrió que algunas algas unicelulares eran portadoras de unas proteínas que cambiaban de conformación cuando se las iluminaba. Lo interesante de ello es que precisamente es así como se activan las neuronas, es decir, dejando que entren y salgan cargas eléctricas en ellas a través de proteínas especiales distribuidas por toda su superficie membranosa, por toda su piel, podríamos decir. Lo que ocurre es que esas proteínas de las neuronas no se activan con luz, sino por sustancias químicas (neurotransmisores) que les llegan desde otras neuronas en los contactos entre ellas (las sinapsis).

Pero si consiguiéramos que las neuronas fabricaran e instalasen en sus membranas esas proteínas sensibles a la luz podríamos activarlas a voluntad con solo hacer llegar la iluminación necesaria a la zona del cerebro donde se encontrasen. Los ingenieros de la genética lo han logrado extrayendo de dichas algas los genes que llevan la información para fabricar tales proteínas e inyectándolos en las neuronas de ratones mediante virus benignos que les sirven como medio de transporte. Las neuronas inyectadas de ese modo fabrican por sí mismas las proteínas sensibles a la luz y las distribuyen por toda su superficie, prestas a abrirse y a activar con ello a sus portadoras cuando son convenientemente iluminadas.

Más tarde se han creado también ratones transgénicos en los que sólo las neuronas que se activan, por ejemplo, cuando el ratón siente miedo, son las que fabrican e instalan dichas proteínas en sus membranas. De ese modo, esas neuronas serán también las únicas que se activen evocando nuevamente el miedo cuando posteriormente los investigadores hagan llegar el adecuado rayo de luz a la zona del cerebro del ratón donde se encuentren. Además, se han hallado proteínas diferentes que permiten activar o desactivar las neuronas en que se inyectan en función del color de la luz con que se iluminen. Los investigadores disponen por tanto de una especie de interruptor de la actividad de las neuronas que pueden controlar a voluntad.

Gracias a esta técnica, bautizada y conocida como optogenética, en roedores ya ha sido posible mediante luz controlar el movimiento, evocar o inhibir antiguas memorias, crear falsos recuerdos, asociar estados emocionales a situaciones originalmente neutras, provocar hambre o saciedad, inhibir o activar el dolor, reducir comportamientos depresivos e inhibir zonas del cerebro involucradas en la apetencia y el consumo de drogas, entre otros logros. Por el momento sólo es posible aplicarla en ratones y en animales invertebrados, pero es muy posible que acabe desarrollándose también en humanos, donde podría usarse para restablecer o mejorar capacidades somáticas o mentales y para curar enfermedades. Pero, además de prometer, la optogenética asusta, porque supone una capacidad de penetración y control del cerebro y la mente humana hasta hace poco inimaginable.

Ignacio Morgado
Instituto de Neurociencias (INc)
Departamento de Psicología
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Conductas de riesgo ¿Por qué?

La mayoría, sobre todo los adultos, prefieren tener pájaro en mano que ciento volando. Son los mismos que piensan que la avaricia rompe el saco cuando alguien se arriesga. ¿De qué depende inclinarse por situaciones seguras o lanzarse hacia escenarios inciertos con expectativas de conseguir algo mejor?

Hoy un grupo de científicos de la Universidad de Stanford (EE. UU.)describe con detalle en la revista Nature los circuitos neuronales de los comportamientos de riesgo en ratas. Estas conductas también están presentes en numerosas especies porque aseguran su supervivencia, como en pájaros, abejas y avispas, sin dejar de lado a los humanos.

Según los resultados del estudio la tendencia hacia el riesgo o la seguridad en la toma de decisiones depende de un pequeño grupo de neuronas del núcleo accumbens, el territorio cerebral del sistema de recompensa donde también se cobijan las células nerviosas relacionadas con el placer y la adicción.

 

Los científicos han observado diferencias genéticas y anatómicas “relevantes” en estas neuronas. Concretamente en un tipo de receptores de la dopamina, un neurotransmisor implicado en la motivación. Estudios anteriores habían observado mediante neuroimagen una mayor actividad de esta región neuronal durante la toma de riesgos.

Optogenética, el poder de la luz

Los investigadores también fueron capaces de controlar las señales neuronales detectadas previamente mediante la optogenética, una técnica que permite controlar la actividad de las neuronas con las longitudes de onda de la luz.

Karl Deisseroth, coordinador del estudio, es uno de los padres de este método revolucionario en neurociencia que permite estudiar la función cerebral.

Los autores del estudio instalaron una fibra óptica fina como un cabello en el núcleo accumbens de las ratas para monitorizar las señales electroquímicas de estas neuronas. Así convirtieron ratas arriesgadas en roedores conservadores modulando los receptores de dopamina en el grupo de neuronas del núcleo accumbens mediante optogenética. Su inclinación por el riesgo volvió a su estado natural cuando les retiraron la manipulación de esta técnica.

En el experimento, basado en la recompensa de agua azucarada, dos tercios de las ratas se mostraron conservadoras mientras el resto prefirieron arriesgarse para descubrir si la recompensa que les esperaba era superior o no a la media.

La ventaja evolutiva y el peligro del riesgo

La ventaja evolutiva del comportamiento arriesgado es conseguir una recompensa mayor que la obtenida con una actitud conservadora. “Como especies no hubiésemos llegado tan lejos sin ello”, comenta en la nota de prensa Deisseroth. Sin embargo, la predisposición al riesgo también puede ser “perjudicial”, advierte sobre accidentes, adicciones y fracasos financieros.

El estudio podría contribuir a una mejor comprensión de algunas enfermedades psiquiátricas y sus tratamientos, aseguran los autores. Por ejemplo, el pramipexol es el fármaco más prescrito para tratar los síntomas del Parkinson y el síndrome de las piernas inquietas. Al ser un agonista de la dopamina algunos pacientes desarrollan una necesidad de jugar apostando dinero. Otros estudios habían analizado el efecto de este medicamento en las decisiones arriesgadas de roedores pero la manipulación con el fármaco producía resultados inconsistentes.

El hallazgo también representa “un éxito para la neuroeconomia”, la ciencia que se esfuerza en vincular modelos económicos y funciones cerebrales, concluyen Nick G. Hollon y Paul E.M. Phillips, autores de un comentario que acompaña el estudio e investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos y la Universidad de Washington, respectivamente.

Las conductas de riesgo son contagiosas
Esta semana un equipo de investigación del Instituto Tecnológico de California (Caltech) ha concluido que los humanos somos propensos a cambiar nuestra preferencia a tomar riesgos en función del comportamiento de los otros. El estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), recoge 24 imágenes por resonancia magnética funcional que, combinadas con modelos computacionales, muestran la activación de regiones neuronales asociadas a la evaluación del riesgo y el aprendizaje sobre las actitudes de otros.
Fuente: http://www.lavanguardia.com/ciencia/cuerpo-humano/20160323/40638883038/conducta-de-riesgo-neurociencia-optogenetica.html
Autora: Nuria Jar
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Como afecta la música el cerebro: un estudio

 

Hasta hace unos años, la violinista Jennifer Koh no tenía un interés especial en las cuestiones relativas al cerebro.-

Pero entonces sufrió un traumatismo de cráneo que resultó en una pérdida de la memoria y el habla. No pudo practicar con su violín por meses; cuando pudo tocar de nuevo el instrumento, solo podía hacerlo por no más de 20 minutos por vez.-

De repente, Koh quiso saber todo sobre el cerebro. Leyó, persiguió a los amigos que trabajaban en medicina y esta semana en Duke, se sometió a una resonancia magnética funcional con la esperanza de que pudiera explicar cómo funciona el cerebro de los músicos.-

Tengo curiosidad acerca de las relaciones entre las personas y la música”. dijo Koh, una profesional siempre de gira, que ha tocado el violín desde que tenía 3 años. “No importa la cultura o el país…la música es una parte fundamental de la humanidad”.-

La RMIf de esta semana, fue la consecuencia inesperada de una visita al campus en Enero pasado dentro de un programa de residencia para artistas esponsoreado por Duke Performances, durante el cual dio un recital en el Baldwin Auditorium y participó de algunas clases. Una de ellas fue”Música y Cerebro”, que exploró la intersección de la música y la neurociencia conjuntamente con los profesores Scott Lindroth del Dpto. de Música y Tobías Overath. Del Instituto de Ciencias del Cerebro de la Universidad de Duke.-

Koh es uno de los músicos más reputados de USA. Nacida en Chicago, hizo su debut a los 11 años con la Chicago Simphony Orchestra y ha participado en presentaciones con decenas de orquestas sinfónicas de todo el mundo. Recientemente fue nominada “Instrumentalista del año” por la Musical American Magazine, la revista más antigua del mundo de la música clásica.-

Sabiendo que Koh volvía al campus esta semana para interpretar el concierto para violín de Beethoven con la Duke Symphony Orchestra, Overath reservó un hueco en el UNC Brain Imaging and Analysis Center (BIAC)-que financió el exámen-y propuso realizar una investigación sobre el cerebro de la violinista.-

Extendida inmóvil en el resonador magnético y mientras medían su actividad cerebral, se le pidió a Koh que se visualizara tocando piezas clásicas para solos de violín de Paganini y Bach, que las escuchara  o leyera las partituras. Overath, estudio cómo reaccionaba su cerebro en cada caso.

El resultado mostró un único patrón de activación cuando escuchaba, leía o se visualizaba ejecutando música. Sin embargo, había también algunos rasgos en común: las áreas responsables de la planificación de movimientos estaba activa en las tres actividades, aún cuando Koh nunca movió un dedo.-

El cerebro de un músico es exquisitamente sensitivo a todos los aspectos de la música, ya sea si se la escucha, se la lee o te imaginas ejecutando un instrumento”-dijo Overath-.”Por lo tanto, intervienen muchas áreas cerebrales-es casi literalmente toda una experiencia física. Desde el punto de vista cognitivo pero también físico es extenuante”.

El mismo Overath es músico: ha tocado el violín desde los 16 años antes de pasarse a la viola, que tocó por años y que todavía ejecuta algunas veces. Ha estudiado musicología como estudiante universitario en Alemania antes de darse cuenta que estaba más interesado en la química cerebral de la forma en que los humanos percibimos la música que en el meollo técnico de la teoría y la composición musical. Así se convirtió en neurocientífico, con el background ideal para el estudio de Koh.

Para Overath, la ocasión  de estudiar el funcionamiento cerebral de un músico del calibre de Koh fue una rara oportunidad, y sus estudiantes también se beneficiarán. El y Lindroth discutirán los resultados en clase. “Ocupa ciertamente un lugar en el contenido del curso”, dijo Lindroth, el compositor.“Vamos a tener una clase completa sobre las formas que el cerebro participa en las dimensiones físicas y auditivas de la interpretación musical. Es maravilloso que nuestros estudiantes puedan conectar personalmente con Jennifer en su visita este semestre”.-

Fuente : http://neurosciencenews.com/violinist-music-fmri-3821/

 

 

Traducción : Raquel Ferrari

 

 

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