Tendencias21

Cómo aprende el cerebro a distinguir lo que es importante de lo que no lo es

El aprendizaje de la relevancia de las imágenes de nuestro entorno modifica considerablemente las redes neuronales del cerebro; y estos cambios pueden ayudarnos a reaccionar con rapidez a determinados estímulos, ha revelado un estudio realizado por neurocientíficos de la Universidad de Basilea (Suiza).

Cómo aprende el cerebro a distinguir lo que es importante de lo que no lo es

Semáforos, anuncios con luces de neón, señales de tráfico. Al aprender a conducir, a menudo es muy difícil distinguir entre la información importante y  la que no lo es. ¿Cómo se las arregla el cerebro para comenzar a distinguir la relevancia de ciertas imágenes sobre las demás?

Esto es lo que está investigado Sonja Hofer, del Biozentrum de la Universidad de Basilea (Suiza). En un estudio recientemente publicado en la revista Neuron, esta neurocientífica y su equipo muestran que el aprendizaje de la relevancia de las imágenes modifica considerablemente las redes neuronales del cerebro humano. Estos cambios pueden ayudar a nuestro cerebro a procesar y clasificar la sobrecarga de estímulos de nuestro entorno de manera más efectiva, informa la Universidad de Basilea en un comunicado.

De principiantes a expertos

La manera en que percibimos nuestro entorno depende en gran medida de lo que hemos visto y aprendido con anterioridad. Por ejemplo, los conductores  expertos no tienen que pensar dos veces sobre el significado de las diferentes señales de tráfico, y tienen experiencia en la evaluación de la situación del tráfico. Así que sus cerebros pueden filtrar la información relevante entre una inundación de otros estímulos irrelevantes, para reaccionar rápidamente.

Como contraste, los principiantes necesitan mucho más tiempo para procesar la nueva información. ¿Cómo llegan a alcanzar la destreza de los veteranos? Hofer y sus colaboradores se han centrado en estudiar este punto: cómo se optimiza el procesamiento de los estímulos sensoriales en el cerebro, a través del aprendizaje.

El cerebro aprende a discriminar

Para ello, el equipo del Prof. Hofer investigó la corteza visual cerebral de ratones. Esta parte del cerebro es responsable de la transformación y la percepción de los estímulos visuales.

A los ratones se les puso a correr a través de un entorno de realidad virtual  en el que se encontraban con varias imágenes, una de ellas relacionada con una recompensa. Transcurrida una semana, los animales habían aprendido a discriminar entre las imágenes, y a responder en consecuencia.

Este aprendizaje se reflejó en la actividad de las células nerviosas de la corteza visual de sus cerebros, cuyas respuestas fueron grabadas y seguidas, en el transcurso del aprendizaje:  mientras que las respuestas cerebrales a los estímulos ‘importantes’ fueron muy inespecíficas al inicio del experimento, tras la semana de entrenamiento muchas más neuronas reaccionaban específicamente ante dichas imágenes.

«De un día para otro, la respuesta de las neuronas a las imágenes se hizo cada vez más distinguible y confiable», explica Adil Khan, otro de los autores del estudio.

Se especula que estos cambios en el cerebro podrían permitir procesar información importante de nuestro entorno de manera más eficiente, y que tal vez subyacen a nuestra capacidad de reaccionar rápidamente a estímulos visuales relevantes.

‘Interferencias’ y condicionamientos

Por otra parte, los científicos también demostraron que diversas señales internas y externas afectan al procesamiento de los estímulos visuales.

«Observamos que la respuesta de las células nerviosas a los mismos estímulos visuales se convirtió en menos precisa cuando los ratones participaban en otra tarea, como discriminar entre diferentes olores. Los estímulos visuales perdían entonces su relevancia, y ya no eran analizados de manera efectiva por el cerebro «, dice Khan.

Por otro lado, «sorprendentemente, la expectativa de un estímulo, incluso antes de que aparezca, y la anticipación de una recompensa también alteran la actividad de las células cerebrales específicas. Esto significa que, de un momento a otro, nuestro cerebro puede procesar el mismo estímulo de manera muy diferente».

Por último, aunque tradicionalmente se había pensado que la corteza visual procesa exclusivamente la información visual, este estudio ha corroborado que, durante el aprendizaje, también muchas otras señales procedentes de diversas regiones del cerebro influyen en la actividad de este área del cerebro.

«Esto significa que nuestro conocimiento previamente aprendido, nuestras expectativas, y el contexto en que estamos pueden tener un gran impacto en nuestra percepción visual del entorno», concluye Hofer.

Refererencia bibliográfica:

Jasper Poort, Adil G. Khan, Marius Pachitariu, Abdellatif Nemri, Ivana Orsolic, Julija Krupic, Marius Bauza, Maneesh Sahani, Georg B. Keller, Thomas D. Mrsic-Flogel,  Sonja B. Hofer. Learning Enhances Sensory and Multiple Nonsensory Representations in Primary Visual Cortex. Neuron (2015). DOI: 10.1016/j.neuron.2015.05.037.
 

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una interfaz cerebro-ordenador permite a un paciente con ELA manejar una tableta solamente con sus pensamientos 20 septiembre, 2024
    La colocación de un pequeño implante de chip en un vaso sanguíneo en la superficie del cerebro permite a un paciente con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) mover iconos en una tableta y comunicarse con el asistente virtual de la misma, únicamente a través de su mente, y aprovechando las ventajas de una interfaz cerebro-ordenador (BCI). 
    Pablo Javier Piacente
  • Concretada la primera impresión 3D con metal directamente en el espacio 20 septiembre, 2024
    La Agencia Espacial Europea (ESA) ha logrado un hito importante al lograr producir a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) el primer componente de metal jamás creado directamente en el espacio, mediante impresión 3D. Esta tecnología podría revolucionar las operaciones en Órbita Terrestre Baja (LEO), al garantizar que las piezas de repuesto se puedan […]
    Pablo Javier Piacente
  • Mandato por el Clima: más que un paquete pedagógico sobre la crisis climática 20 septiembre, 2024
    Hoy día 16 y el próximo lunes 23 de septiembre los diputados y senadores están convocados a participar en un programa de formación, impartido por científicos de vanguardia, para dar a conocer la gravedad de la crisis climática y posibles medidas a adoptar para contenerla.
    Alejandro Sacristán
  • Descubren componentes básicos que podrían revolucionar la informática 20 septiembre, 2024
    Un dispositivo neuromórfico compuesto por moléculas que pueden alterar sus propiedades eléctricas cuando se les aplica una carga, permite manipular materiales para integrarlos en sistemas eléctricos. Inspirado en el funcionamiento del cerebro humano, alcanza un rendimiento sin precedentes de 4.1 tera-operaciones por segundo y vatio.
    Redacción T21
  • El dióxido de carbono ha influenciado al clima terrestre en los últimos millones de años 19 septiembre, 2024
    Empleando un enfoque innovador, un nuevo estudio ha logrado determinar que la temperatura media global y el clima de la Tierra han variado de una forma mucho más pronunciada que la estimada hasta hoy desde el eón Fanerozoico, o sea en los últimos 485 millones de años. Los resultados confirman la intensa influencia del dióxido […]
    Pablo Javier Piacente
  • La próxima pandemia podría llegar desde el cielo según diversos investigadores 19 septiembre, 2024
    Una nueva investigación ha revelado que el aire a gran altitud en la atmósfera terrestre está lleno de organismos vivos: desde los 1.000 a los 3.000 metros de altura se detectaron varios patógenos humanos potencialmente peligrosos, revelando su capacidad para viajar a grandes distancias y provocando nuevas preocupaciones sobre su impacto en la salud y […]
    Pablo Javier Piacente
  • Construir un mandato por el clima: nuestro parlamento está con la ciencia 19 septiembre, 2024
    Casi todos los partidos políticos presentes en el Congreso de la Diputados, a excepción de Vox, Junts y UPN, han firmado esta semana una declaración conjunta ante el desafío climático, en el marco del programa de formación climática orientado a una gobernanza basada en la ciencia. Francia ha ido mucho más lejos: más de 25.000 […]
    Rafael Jiménez Aybar y Agnès Delage Amat (*)
  • Así es la red cerebral que duplica su tamaño en las personas con depresión 18 septiembre, 2024
    La red de prominencia frontostriatal, cuyas funciones aún no están del todo claras pero parece estar relacionada con el procesamiento y filtrado de estímulos externos, duplica su tamaño en la mayoría de los pacientes con depresión, según ha descubierto un nuevo estudio. Los hallazgos podrían ayudar en el desarrollo de futuros tratamientos, enfocados en esta […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Tierra tuvo anillos como Saturno hace menos de 500 millones de años 18 septiembre, 2024
    El análisis de cráteres antiguos sugiere que nuestro planeta puede haber tenido un sistema de anillos de rocas espaciales como Saturno hace aproximadamente 466 millones de años: el mismo puede haber contribuido a un evento de enfriamiento global al bloquear la luz solar, mientras bombardeaba la superficie terrestre con meteoritos. Se habría producido luego del […]
    Pablo Javier Piacente
  • Solitario George: cómo tirar por la borda el secreto de la eterna juventud 18 septiembre, 2024
    Los balleneros del siglo XIX se comieron a las centenarias tortugas gigantes y quemaron las que quedaban en las islas Galápagos para evitar la competencia de otros balleneros. El último ejemplar de tortuga gigante de la isla de Pinta murió en 2012 sin aportar información genética significativa porque era un ejemplar estéril resultado de los […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia