Cómo la neurociencia nos ayuda a comprender mejor el funcionamiento de la memoria y la atención Understand article

Traducción de Elisa López Schiaffino. Cómo unos electrodos colocados dentro del cerebro nos permiten saber más sobre el proceso de aprendizaje.

“En nuestro cerebro hay una lucha”, dice Jean-Philippe Lachaux, neurocientífico y director de investigación en el Instituto Nacional de la Salud y de la Investigación Médica (INSERM) en Lyon, Francia. “Se genera una competición entre el sistema de hábito —que dirige la atención a las actividades basándose en reglas fijas y en la experiencia previa—, el sistema de recompensa, y el sistema ejecutivo, que se ubica principalmente en el lóbulo frontal”.

Cuando encaramos actividades múltiples, estos sistemas actúan juntos y elaboran un mapa de prioridades. Si uno se quiere concentrar para escribir un informe, resolver un crucigrama, llevar a cabo una conversación o leer un artículo largo, lo mejor sería que el sistema ejecutivo ganara la lucha. Pero con tanta estimulación externa —desde los teléfonos inteligentes y los ruidosos tonos de llamada hasta los programas de televisión y las llamativas carteleras callejeras— concentrarse en una tarea puede resultar difícil.  

Lachaux quiere averiguar cuáles son las redes neuronales de estos sistemas cerebrales que reaccionan cuando nos distraemos. Una mayor comprensión de lo que sucede cuando perdemos la concentración permitiría que los neurocientíficos le enseñen a la gente cómo resistir las distracciones.

Different stimuli are processed by different parts of the brain.
Distintas partes del cerebro están encargadas de procesar diferentes estímulos. A: lóbulo frontal; B: corteza somatomotora; C: corteza somatosensorial; D: lóbulo parietal; E: lóbulo occipital; F: cerebelo; G: médula oblonga; H: lóbulo temporal
Imagen cortesía de Jkwchui.
Origen de la imagen: Wikimedia Commons
 

Gran parte de la investigación en esta área se ha centrado en la falta de concentración y en la divagación mental. Pero lo que le interesa a Lachaux y a su equipo es la micro divagación mental (micro mind-wandering): esos breves instantes de distracción que experimentamos cuando estamos haciendo un crucigrama y el teléfono comienza a sonar. “En la micro divagación mental uno no se distrae del todo, pero hay una interferencia”, explicó Lacuaux. “Durante unos segundos, uno realiza diferentes tareas al mismo tiempo”.

Los científicos del laboratorio de Lachaux en Lyon tienen un enfoque poco convencional: utilizan el electroencefalograma intracraneal (EEG). Esta técnica requiere una operación con anestesia general en la que se colocan electrodos sobre la superficie del cuero cabelludo o dentro del cerebro del paciente. Desde luego, el uso de esta técnica invasiva con el único propósito de realizar investigación plantearía serias cuestiones éticas. El estudio de Lachaux, sin embargo, se realizó con pacientes que sufren de epilepsia y, por razones terapéuticas no relacionadas con el estudio, estuvieron conectados a un electroencefalograma intracraneal durante dos semanas. Se les pidió a los pacientes que se concentraran en una tarea con un iPad y luego se observó lo que sucedía cuando se distraían, por ejemplo al sonar el teléfono.

Las mismas pruebas con distracciones, sin el EEG, se realizaron en un segundo grupo de individuos saludables de entre 6 y 60 años para medir el desempeño del grupo de estudio y poner de manifiesto cómo la concentración cambia de acuerdo a la edad.

“Lo primero que notamos fue que la facilidad para la distracción aumenta entre los 6 y los 20 años, luego de lo cual se mantiene bastante estable durante la adultez”, dijo Lachaux. “Y, gracias al grupo que se sometió al EEG, identificamos las áreas que intervienen durante estos intervalos de atención”.

La atención y el aprendizaje

A typical electroencephalogram experiment
En un experimento típico con
un electroencefalograma, se
coloca un casco con varios
electrodos sobre la superficie
del cráneo

Imagen cortesía de Csaba
Segesvári. Origen de la imagen:
Wikimedia Commons

Lachaux cree que estos descubrimientos facilitarán la creación de importantes programas de intervención destinados a mejorar la atención de los niños en la escuela. “Incluso el simple hecho de explicarles a los niños que hay diferentes áreas en el cerebro que compiten por controlar la atención los puede ayudar a comprender qué sucede cuando realizan distintas tareas al mismo tiempo”.

La atención es necesaria para el aprendizaje, ya que desempeña un valioso papel en la memoria. La divagación de la mente afecta la capacidad para recordar información. Para cosas triviales como recordar detalles de un informe o un libro de texto leído ayer, esta divagación puede ser molesta o ineficiente, ya que obliga a releer el material que habría recordado de no haberse distraído. ¿Pero qué hay de situaciones emocionales extremas, como ser testigo de un accidente automovilístico o escuchar un disparo? Los psicólogos han estudiado cómo las emociones y el estrés afectan la capacidad para concentrarse y recordar detalles.

Hasta hace poco, se pensaba que los estímulos emocionales consumían los recursos cognitivos, a tal punto que olvidábamos otra información que recibíamos al mismo tiempo. Se creía que el cerebro estaba diseñado para concentrarse en información emocional a costa de recordar otro tipo de información.

Sin embargo, Michiko Sakaki, investigador sénior en la Universidad de Reading del Reino Unido, dice que los resultados de su grupo de investigación parecen indicar que la realidad puede ser más compleja. “La evocación de emociones tiene distintos efectos, que dependen de la prioridad establecida. Cuando nos encontramos frente a estímulos emocionales, la evocación de una emoción puede dirigir la atención a aquella información especialmente relevante y que consideremos de alta prioridad”.

Sakaki conduce experimentos controlados que investigan la interacción entre la emoción y la cognición. Para poder inducir una respuesta emocional, los participantes reciben estimulación eléctrica (desagradable pero no peligrosa) mientras escuchan un sonido con tono alto o bajo (Lee y otros, 2014). Pronto aprenden a asociar el tono con la pequeña descarga eléctrica. Luego los investigadores les piden a los participantes que realicen un juego para ejercitar la memoria mientras escuchan el tan temido tono. La actividad requiere que los participantes recuerden distintas cosas con diferente grado de relevancia (por ejemplo: caras, que son esencialmente importantes para las personas, y lugares). De esta manera, lo que se investiga es qué tan bien realizan el juego de la memoria mientras al mismo tiempo temen una descarga eléctrica.

“Descubrimos que la atención de los participantes se ve afectada por la emoción y la prioridad que le asignan a la información; tal es así que prestan más atención a la información particularmente intensa o a los detalles que son altamente relevantes para ellos, pero tienen problemas para recordar la información de baja prioridad”, comentó Sakaki. Su grupo también encontró que sucedía algo similar cuando analizó la memoria de los participantes.

“Esto cuestiona la postura tradicional que sostiene que la evocación emocional siempre interfiere con el procesamiento de otra información”, argumentó Sakaki. “No es tan simple. Esta idea sobre las emociones que realzan la atención y la retención de la información de alta prioridad puede indicar que si los docentes evocaran emociones positivas en el ámbito educacional, favorecerían el aprendizaje de los estudiantes de manera selectiva”.

Reconocimiento

La versión original de este artículo fue publicada en Horizon, revista de innovación e investigación de la Unión Europeaw1.

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Author(s)

Gary Finnegan ha sido durante 12 años editor de revistas, columnista, y periodista digital, y ahora se desempeña como asesor editorial. Se graduó en Fisiología en el Trinity College de Dublin, en Irlanda, y tiene una maestría en Comunicación Científica de la Dublin City University. Fue el ganador nacional del Premio Europeo al Periodismo sobre Salud en 2009, 2010 y 2011, y lo votaron Periodista Digital del Año y Columnista de Opinión del Año para los Premios Irish Medical Media en 2007 y 2013, respectivamente.




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