Los escáneres cerebrales muestran cómo el cerebro de los niños cambia con el aprendizaje
Este uso de imágenes cerebrales durante las actividades diarias abre la puerta al estudio de otros procesos de pensamiento en entornos naturalistas y algún día puede ayudar a diagnosticar y tratar las discapacidades de aprendizaje.
Los científicos dicen que ahora están comenzando a usar imágenes cerebrales para comprender cómo los humanos procesan el pensamiento durante las experiencias de la vida real.
Por ejemplo, los investigadores han comparado los escaneos de adultos que ven una película entretenida para ver si las respuestas neuronales son similares en diferentes individuos.
"Pero este es el primer estudio que utiliza el método como una herramienta para comprender el desarrollo", dijo la autora principal, Jessica Cantlon, Ph.D., científica cognitiva de la Universidad de Rochester.
Los expertos esperan que una mejor comprensión del desarrollo del cerebro pueda ayudar a los científicos a determinar la causa de las discapacidades del aprendizaje.
"Los psicólogos tienen pruebas de comportamiento para tratar de averiguar el fondo de los problemas de aprendizaje, pero estos nuevos estudios de imágenes proporcionan una fuente de información totalmente independiente sobre el aprendizaje de los niños basada en lo que sucede en el cerebro", dijo Cantlon.
Los hallazgos de la neuroimagen se detallan en un nuevo estudio publicado por la revista de acceso abierto de la Biblioteca Pública de Ciencias. PLoS Biology.
Para la investigación, 27 niños de entre 4 y 11 años y 20 adultos vieron el mismo video de 20 minutos de “Barrio Sésamo”. Al igual que el programa regular, la grabación presentó una variedad de clips cortos enfocados en números, palabras, formas y otros temas. Luego, los niños tomaron pruebas de CI estandarizadas para matemáticas y habilidad verbal.
Para capturar la respuesta neuronal al programa, los investigadores recurrieron a exploraciones de imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). A diferencia de los rayos X, las tomografías computarizadas y otros tipos de imágenes cerebrales, la resonancia magnética funcional no implica riesgos, inyecciones, cirugía o exposición a radiación.
Mediante el uso de campos magnéticos, los escaneos segmentan virtualmente el cerebro en una cuadrícula tridimensional de aproximadamente 40.000 píxeles, conocida como vóxeles, y miden la intensidad de la señal neuronal en cada uno de esos pequeños sectores.
El estudio produjo 609 escaneos de cada participante, uno cada dos segundos, mientras observaban a Big Bird, el Conde, Elmo y otras estrellas de la serie educativa. Usando algoritmos estadísticos, los investigadores luego crearon "mapas neuronales" de los procesos de pensamiento para los niños y los adultos y compararon los grupos.
¿El resultado? Los niños cuyos mapas neuronales se parecían más a los mapas neuronales de los adultos obtuvieron puntuaciones más altas en las pruebas matemáticas y verbales estandarizadas. En otras palabras, la estructura neural del cerebro, al igual que otras partes del cuerpo, se desarrolla a lo largo de vías predecibles a medida que maduramos.
El estudio también confirmó en qué parte del cerebro se encuentran estas habilidades en desarrollo. Para las tareas verbales, los patrones neuronales similares a los de los adultos en el área de Broca, que está involucrada en el habla y el lenguaje, predijeron puntajes más altos en las pruebas verbales de los niños. En matemáticas, las mejores puntuaciones se vincularon a patrones más maduros en el surco intraparietal (IPS), una región del cerebro que se sabe que participa en el procesamiento de números.
El uso de actividades normales, como mirar televisión, puede proporcionar un indicador más preciso del desarrollo del cerebro y el aprendizaje de los niños en el mundo real que las tareas cortas y simples típicas de los estudios de resonancia magnética funcional, argumentan los autores. Al igual que el video de “Barrio Sésamo”, los entornos de aprendizaje en las escuelas son ricos en complejidad junto con las lecciones académicas, escriben los autores.
Para probar esa suposición, Cantlon y Li hicieron que los niños realizaran tareas tradicionales de resonancia magnética funcional al unir imágenes simples de caras, números, palabras o formas. Durante estas actividades más limitadas con imágenes simples, las respuestas neuronales de los niños no predijeron los puntajes de sus exámenes, a diferencia de la tarea más naturalista de ver "Barrio Sésamo".
Aunque el estudio no aboga por ver televisión, sí muestra que "los patrones neuronales durante una actividad diaria como mirar televisión están relacionados con la madurez intelectual de una persona", dijo Cantlon.
“No es el caso de que si pones a un niño frente a un programa de televisión educativo no pasa nada, que el cerebro simplemente se desconecta. En cambio, lo que vemos es que los patrones de actividad neuronal que muestran los niños son significativos y están relacionados con sus habilidades intelectuales ".
Fuente: Universidad de Rochester
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