Patrones de ondas cerebrales específicos para diferentes estilos de aprendizaje
Una nueva investigación agrega información considerable sobre cómo se caracterizan los diferentes tipos de estilos de aprendizaje en el cerebro. Los investigadores creen que los nuevos conocimientos pueden ayudar con la detección temprana del Alzheimer y una variedad de otras condiciones neurológicas que afectan el aprendizaje explícito e implícito.
Los investigadores explican que aprender a pedalear en bicicleta y memorizar las reglas del ajedrez requiere dos tipos diferentes de aprendizaje. La nueva investigación muestra ahora, por primera vez, que los diferentes tipos de aprendizaje se pueden distinguir por los patrones de ondas cerebrales que producen.
Estas firmas neuronales distintas podrían guiar a los científicos mientras estudian la neurobiología subyacente de cómo aprendemos habilidades motoras y trabajamos a través de tareas cognitivas complejas, dice Earl K. Miller, profesor de neurociencia del MIT y autor principal del artículo.
Los hallazgos completos del estudio se encuentran en la revista. Neurona.
Cuando las neuronas se activan, producen señales eléctricas que se combinan para formar ondas cerebrales que oscilan a diferentes frecuencias. “Nuestro objetivo final es ayudar a las personas con deficiencias de aprendizaje y memoria”, señala Miller.
"Podríamos encontrar una manera de estimular el cerebro humano u optimizar las técnicas de entrenamiento para mitigar esos déficits".
Las firmas neuronales podrían ayudar a identificar cambios en las estrategias de aprendizaje que ocurren en enfermedades como el Alzheimer, con miras a diagnosticar estas enfermedades antes o mejorar ciertos tipos de aprendizaje para ayudar a los pacientes a enfrentar el trastorno, dice Roman F. Loonis, estudiante de posgrado y primer autor del artículo.
Históricamente, los científicos solían pensar que todo el aprendizaje era el mismo. Luego, como explica Miller, se enteraron de pacientes como el famoso Henry Molaison o “H.M.”, que desarrolló amnesia severa en 1953 después de que le extirparan parte del cerebro en una operación para controlar sus ataques epilépticos.
Molaison no recordaba haber desayunado unos minutos después de la comida, pero pudo aprender y retener las habilidades motoras que aprendió, como trazar objetos como una estrella de cinco puntas en un espejo.
“H.M. y otros amnésicos mejoraron en estas habilidades con el tiempo, aunque no recordaban haber hecho estas cosas antes ”, dice Miller.
La división reveló que el cerebro participa en dos tipos de aprendizaje y memoria: explícito e implícito.
El aprendizaje explícito “es el aprendizaje del que tienes conciencia consciente, cuando piensas en lo que estás aprendiendo y puedes articular lo que has aprendido, como memorizar un pasaje largo de un libro o aprender los pasos de un juego complejo como el ajedrez, ”Explica Miller.
“El aprendizaje implícito es todo lo contrario. Podría llamarlo aprendizaje de habilidades motoras o memoria muscular, el tipo de aprendizaje al que no tiene acceso consciente, como aprender a andar en bicicleta o hacer malabares ", agrega.
"Al hacerlo, se vuelve cada vez mejor, pero realmente no puede articular lo que está aprendiendo".
Sin embargo, muchas tareas, como aprender a tocar una nueva pieza musical, requieren ambos tipos de aprendizaje, señala.
Cuando los investigadores del MIT estudiaron el comportamiento de los animales que estaban aprendiendo diferentes tareas, encontraron señales de que las diferentes tareas podrían requerir un aprendizaje explícito o implícito.
En las tareas que requerían comparar y emparejar dos cosas, por ejemplo, los animales parecían usar respuestas correctas e incorrectas para mejorar sus próximas coincidencias, lo que indica una forma explícita de aprendizaje.
Pero en una tarea en la que los animales aprendieron a mover la mirada en una dirección u otra en respuesta a diferentes patrones visuales, solo mejoraron su desempeño en respuesta a respuestas correctas, lo que sugiere un aprendizaje implícito.
Además, encontraron los investigadores, estos diferentes tipos de comportamiento van acompañados de diferentes patrones de ondas cerebrales.
Durante las tareas de aprendizaje explícito, hubo un aumento en las ondas cerebrales alfa2-beta después de una elección correcta, y un aumento de las ondas delta-theta después de una elección incorrecta. Las ondas alfa2-beta aumentaron con el aprendizaje durante las tareas explícitas, luego disminuyeron a medida que avanzaba el aprendizaje.
Los investigadores también vieron signos de un pico neuronal en la actividad que ocurre en respuesta a errores de comportamiento, llamado negatividad relacionada con eventos, solo en las tareas que se pensaba que requerían un aprendizaje explícito.
El aumento de las ondas cerebrales alfa-2-beta durante el aprendizaje explícito "podría reflejar la construcción de un modelo de la tarea", explica Miller.
"Y luego, una vez que el animal aprende la tarea, los ritmos alfa-beta disminuyen, porque el modelo ya está construido".
Por el contrario, los ritmos delta-theta solo aumentaron con las respuestas correctas durante una tarea de aprendizaje implícito y disminuyeron durante el aprendizaje. Miller dice que este patrón podría reflejar un "recableado" neuronal que codifica la habilidad motora durante el aprendizaje.
“Esto nos mostró que hay diferentes mecanismos en juego durante el aprendizaje explícito frente al implícito”, señala.
Loonis dice que las firmas de ondas cerebrales podrían ser especialmente útiles para dar forma a cómo enseñamos o entrenamos a una persona a medida que aprende una tarea específica.
"Si podemos detectar el tipo de aprendizaje que está sucediendo, entonces podemos mejorar o brindar una mejor retroalimentación para esa persona", dice.
"Por ejemplo, si utilizan más el aprendizaje implícito, eso significa que es más probable que confíen en la retroalimentación positiva, y podríamos modificar su aprendizaje para aprovechar eso".
Las firmas neuronales también podrían ayudar a detectar trastornos como la enfermedad de Alzheimer en una etapa más temprana, dice Loonis.
“En la enfermedad de Alzheimer, una especie de aprendizaje de hechos explícitos desaparece con la demencia, y puede haber una reversión a un tipo diferente de aprendizaje implícito”, explica. "Debido a que un sistema de aprendizaje no funciona, debes confiar en otro".
Estudios anteriores han demostrado que ciertas partes del cerebro, como el hipocampo, están más estrechamente relacionadas con el aprendizaje explícito, mientras que áreas como los ganglios basales están más involucradas en el aprendizaje implícito.
Pero Miller dice que el estudio de las ondas cerebrales indica “mucha superposición en estos dos sistemas. Comparten muchas de las mismas redes neuronales ".
Fuente: MIT
