Un nuevo estudio muestra cómo el sueño ayuda a mejorar el aprendizaje

Un nuevo estudio ayuda a explicar lo que sucede en su cerebro mientras duerme, lo que ayuda a mejorar el aprendizaje motor.

"Los mecanismos de consolidación de la memoria con respecto al aprendizaje de la memoria motora aún eran inciertos hasta ahora", dijo Masako Tamaki, Ph.D., investigador postdoctoral de la Universidad de Brown y autor principal del estudio.

“Estábamos tratando de averiguar qué parte del cerebro está haciendo qué durante el sueño, independientemente de lo que sucede durante la vigilia. Estábamos tratando de averiguar el papel específico del sueño ".

Mediante el uso de tres tipos diferentes de escáneres cerebrales, los investigadores pudieron cuantificar con precisión los cambios en algunas ondas cerebrales y la ubicación exacta de ese cambio en la actividad cerebral en las personas mientras dormían después de aprender una tarea secuencial de golpeteo de dedos. La tarea consistía en una secuencia de pulsaciones de teclas similar a escribir o tocar el piano.

Los resultados de los experimentos realizados en el Hospital General de Massachusetts y luego analizados en Brown muestran que la velocidad mejorada y la precisión que los voluntarios mostraron en la tarea después de unas pocas horas de sueño se asoció "significativamente" con cambios en las oscilaciones de ondas cerebrales rápidas sigma y delta en su suplementaria. área motora (SMA), una región en la parte superior media del cerebro.

Estos cambios de ondas cerebrales en la AME ocurrieron durante una fase particular del sueño conocida como sueño de "ondas lentas", según los investigadores.

Si bien los científicos han demostrado que el sueño mejora muchos tipos de aprendizaje, incluido el tipo de tareas motoras secuenciales de golpeteo de dedos que se abordan en este estudio, no han estado seguros de por qué o cómo, según el autor correspondiente Yuka Sasaki, Ph.D. profesor asociado de investigación en el Departamento de Ciencias Cognitivas, Lingüísticas y Psicológicas de Brown.

Es una actividad intensiva para consolidar el aprendizaje, por lo que el cerebro puede beneficiarse del sueño porque hay más energía disponible o porque las distracciones y las nuevas entradas son menos, anotó.

“Dormir no es solo una pérdida de tiempo”, dijo.

Para el estudio, el equipo de investigación reclutó a 15 sujetos. Durante las primeras tres noches, nueve de ellos durmieron a la hora que prefirieran para acostarse mientras se escaneaban sus cerebros con magnetoencefalografía (MEG), que mide las oscilaciones con un tiempo preciso, y polisomnografía, que realiza un seguimiento de la fase de sueño.

En ese momento, los investigadores tenían buenas mediciones de referencia de la actividad cerebral y los sujetos se habían acostumbrado a dormir en el laboratorio, anotaron los investigadores.

En el cuarto día, los sujetos aprendieron la tarea de dar golpecitos con los dedos en su mano no dominante, por lo que fue más difícil de aprender a propósito. Luego se les permitió dormir durante tres horas y se les escaneó con PSG y MEG.

Entonces los investigadores los despertaron. Una hora más tarde pidieron a los sujetos que realizaran la tarea de tapping.

Un grupo de control de otros seis sujetos no durmió después de aprender la tarea, pero también se les pidió que la realizaran cuatro horas después.

Los investigadores encontraron que los sujetos que habían dormido hacían la tarea más rápido y con mayor precisión que los que no lo habían hecho.

El quinto día, los investigadores escanearon a cada voluntario con una máquina de imágenes por resonancia magnética, que mapea la anatomía del cerebro, de modo que pudieran ver dónde se ubicaban las oscilaciones de MEG que habían observado en el cerebro de cada persona.

Los investigadores rastrearon cinco frecuencias de oscilación diferentes en ocho regiones del cerebro, cuatro regiones distintas en cada uno de los dos lados del cerebro.

Sasaki dijo que esperaba que la actividad más significativa tuviera lugar en la región del cerebro "M1", que gobierna el control motor, pero en cambio descubrió que los cambios significativos ocurrieron en la SMA en el lado opuesto de la mano entrenada.

Lo que fue especialmente importante acerca de las oscilaciones delta y sigma rápido fue que se ajustan a dos criterios clave: cambiaron sustancialmente después de que los voluntarios fueron entrenados en la tarea y la fuerza de ese cambio se correlacionó con el grado de mejora de la persona en la tarea, según a los investigadores.

Después de realizar los experimentos, Sasaki, Tamaki y el coautor Takeo Watanabe se mudaron del hospital a Brown, donde instalaron un nuevo laboratorio del sueño. Desde entonces, han comenzado un proyecto para estudiar más a fondo cómo el cerebro consolida el aprendizaje. En este caso, están analizando tareas de aprendizaje visual.

"¿Veremos efectos similares?" Preguntó Sasaki. "¿Sería con bandas de frecuencia similares y una organización similar de áreas cerebrales vecinas?"

Para averiguarlo, algunos voluntarios solo tendrán que dormir sobre él.

El estudio apareció en el Revista de neurociencia.

Fuente: Universidad de Brown