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Ritmos cerebrales y aprendizaje.

02.03.2015

Se sabe que la actividad de las neuronas cerebrales se desarrolla en ondas o ritmos que se pueden ver en un electroencefalograma: ritmo alfa, ritmo beta, ritmo gamma y otros. Los ritmos se reemplazan entre sí dependiendo de lo que esté haciendo exactamente la persona en ese momento. Por ejemplo, las ondas alfa aparecen durante el descanso, cuando no estamos ocupados con nada, pero tampoco estamos durmiendo; las ondas delta corresponden al sueño profundo sin sueños; si la atención está enfocada en alguna tarea, esto se puede ver en los rápidos ritmos theta y gamma. Además, diferentes áreas del cerebro pueden generar diferentes ondas porque realizan diferentes tareas. Al observar la dinámica de los ritmos, se puede decir mucho sobre cómo los "departamentos" del cerebro se comunican entre sí y cómo se distribuyen las responsabilidades en la resolución de tareas cognitivas relacionadas con la memoria, la atención, etc.

En un artículo publicado en Nature Neuroscience, Earl Miller y Scott Brincat, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, describen los cambios en la actividad de las ondas cerebrales que acompañan a la memoria y el aprendizaje. Los investigadores no estaban interesados en la memoria en general, sino en su forma, que se llama explícita: es responsable, por ejemplo, de la conexión entre objetos, eventos, etc. Asociamos la apariencia de una persona con su nombre, pero un evento determinado con el lugar donde sucedió, como tiempos gracias a la memoria explícita. Se forma con esfuerzos conscientes activos por parte del individuo, y existe no solo en humanos, sino también en animales.

En el experimento, a los monos se les mostraron pares de imágenes, por lo que hubo que establecer fuertes vínculos entre algunas de las imágenes. Los monos aprendieron por ensayo y error: se les mostraban dibujos una y otra vez y tenían que adivinar si estaban relacionados o no. Si el animal adivinaba correctamente que los objetos representados estaban relacionados entre sí, se le daba un premio. Simultáneamente, los investigadores registraron la actividad en el hipocampo y la corteza prefrontal, dos áreas del cerebro que juegan un papel clave en el aprendizaje. Resultó que la frecuencia de las ondas en ellos cambiaba dependiendo de si el mono daba la respuesta correcta o incorrecta. Si el resultado correspondía a la expectativa, entonces apareció un ritmo beta con una frecuencia de 9-16 Hz. Si la respuesta era incorrecta, la frecuencia bajaba a 2-6 Hz, que correspondía al ritmo theta.

La memorización está asociada con la formación de nuevos circuitos neuronales: las conexiones sinápticas entre las neuronas mantienen la "célula de la memoria" en buen estado de funcionamiento. Anteriormente se demostró que la fuerza de las sinapsis (es decir, su fuerza y eficiencia) depende del ritmo en el que las células nerviosas deben trabajar: si las frecuencias beta aumentan los contactos intercelulares, las frecuencias theta, por el contrario, los debilitan. Junto con los nuevos resultados, podemos imaginar el siguiente modelo: la respuesta correcta estimula la actividad beta en el cerebro, lo que, a su vez, fortalece los circuitos neuronales formados; después de todo, recuerdan todo correctamente. Si no, entonces la actividad theta invalidará la memoria incorrecta.

Este no es el primer trabajo sobre la relación entre las ondas cerebrales y la memoria. Entonces, el año pasado, la premio Nobel Suzumi Tonegawa publicó un artículo con colegas que discutían cosas similares: cómo el cerebro corrige la memoria si ve un resultado incorrecto. Esos experimentos se realizaron en ratones y se centraron en el hipocampo y la corteza entorrinal (otro centro de la memoria muy conocido). Luego, los neurocientíficos descubrieron que los ritmos gamma sirven como una señal para corregir la información, sincronizando el trabajo de dos áreas del cerebro.

Por supuesto, el proceso de memorización es demasiado complejo para reducirse simplemente a la alternancia de varios tipos de ondas. Por los cambios en los ritmos eléctricos, podemos juzgar el comportamiento de conjuntos bastante grandes de células y secciones enteras del cerebro en el momento en que un individuo necesita recordar alguna información nueva. Por qué un tipo de ritmo reemplaza a otro, qué mecanismo vincula tal reemplazo con la memoria correcta o incorrecta, los investigadores aún tienen que descubrir. Aunque es posible que en el futuro tengamos estimulantes de la memoria que ayuden al cerebro a cambiar al ritmo adecuado cuando necesitemos recordar algo.

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tiburones vegetarianos 10.01.2018

Los científicos han descubierto que los tiburones pala (parientes lejanos del pez martillo) pueden comer algas e incluso aumentar de peso bastante bien con una dieta "verde".

Los tiburones son conocidos como uno de los depredadores marinos más peligrosos que no son reacios a darse un festín con los humanos. Sin embargo, los científicos han descubierto que no todos los tiburones son carnívoros radicales: resultó que a algunos de ellos les encantan las verduras. Por ejemplo, Sphyrna tiburo, también conocido como tiburón pala o pez martillo pequeño, que a menudo caza en aguas poco profundas, prefiere camarones, cangrejos pequeños y peces pequeños que viven en lechos de algas marinas. En 2007, los investigadores encontraron algo extraño en los intestinos de uno de estos tiburones: en lugar de los habitantes de la "jungla" marina, solo había algas.

Para averiguar por qué, un estudiante de posgrado colocó varios tiburones en un tanque de agua salada y los mantuvo con una dieta que consistía en un 90 % de pastos marinos y solo un 10 % de calamares. Después de que los tiburones recibieran tres comidas "vegetarianas" al día durante tres semanas, resultó que todos aumentaron de peso. Además, el estudio encontró que más del 50% de las algas finalmente se digirieron con éxito: anteriormente se creía que las criaturas con intestinos tan cortos como los del tiburón pala y sus parientes simplemente no podían absorber alimentos fibrosos.

Los científicos creen que se trata de las colonias de bacterias simbiontes que, como tú y yo, viven en los intestinos de los tiburones y les ayudan a absorber mejor los alimentos vegetales.

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