Cómo las expectativas del cerebro afectan el aprendizaje

Cuando aprendemos algo nuevo, nuestros cerebros continuamente hacen predicciones sobre nuestro entorno y luego registran si esas suposiciones son ciertas.

Un nuevo estudio ha descubierto que nuestras expectativas durante estas predicciones afectan la actividad de varias redes cerebrales.

Los neurocientíficos de la Ruhr-Universität Bochum en Alemania informaron recientemente sus hallazgos en dos artículos en las revistas Corteza cerebral y Revista de neurociencia.

Los neurocientíficos dicen que identificaron dos regiones clave del cerebro involucradas en este proceso. El tálamo juega un papel central en la toma de decisiones. La corteza insular, por otro lado, es particularmente activa cuando está claro si se ha tomado la decisión correcta o incorrecta.

"La expectativa durante el aprendizaje regula las conexiones específicas en el cerebro y, por lo tanto, la predicción de la percepción sensorial relevante para el aprendizaje", dijo el profesor asociado Dr. Burkhard Pleger de la Clínica Neurológica de Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil.

Para su estudio, los investigadores utilizaron una tarea de aprendizaje que se centra en el proceso de toma de decisiones durante la percepción del contacto de la piel en el cerebro.

"Es como aprender un juego de estrategia de computadora usando un controlador de juegos, que da retroalimentación sensorial a ciertos dedos sobre ciertos estímulos", explicó Pleger. "La cuestión es que un cierto estímulo táctil conduce al éxito y que debe aprenderse de la estimulación a la estimulación".

Para el experimento, 28 participantes recibieron estímulos táctiles A o B en el dedo índice en cada prueba. Con solo presionar un botón, tenían que predecir si el estímulo táctil posterior sería el mismo o no. La probabilidad de A y B cambiaba constantemente, lo que el participante tenía que aprender de una predicción a otra, dijeron los investigadores.

Durante la prueba, se examinó la actividad cerebral de los participantes mediante imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). Los investigadores dijeron que estaban particularmente interesados ​​en las ejecuciones de prueba en las que los participantes cambiaron su estrategia de toma de decisiones. Luego preguntaron hasta qué punto el cambio en las expectativas influyó en la actividad cerebral.

Para los investigadores, se destacaron dos regiones del cerebro: el tálamo y la corteza insular.

El tálamo procesa la información que proviene de los órganos sensoriales u otras áreas del cerebro y la transmite al cerebro. También se le llama la puerta de entrada a la conciencia, según los neurocientíficos.

Utilizando imágenes de resonancia magnética funcional, los investigadores pudieron demostrar que diferentes conexiones cerebrales entre la corteza prefrontal y el tálamo eran responsables de mantener una estrategia de aprendizaje o cambiar la estrategia.

Cuanto más altas eran las expectativas antes de la decisión, antes se mantenía la estrategia y menor era la fuerza de estas conexiones, según los hallazgos del estudio. Con bajas expectativas, hubo un cambio de estrategia y las regiones parecieron interactuar mucho más fuertemente entre sí.

“El cerebro parece estar particularmente activo cuando se debe cambiar una estrategia de aprendizaje, mientras que se necesita mucha menos energía para mantener una estrategia”, anotó Pleger.

“Hasta ahora, el tálamo ha sido visto como un interruptor. Nuestros resultados subrayan su papel en las funciones cognitivas superiores que ayudan a la toma de decisiones durante el aprendizaje. Así que el tálamo no solo es una puerta de entrada a la conciencia sensorial, sino que parece vincularlo a procesos cognitivos que sirven, por ejemplo, para tomar decisiones ”.

La corteza insular, por otro lado, está involucrada en la percepción, el control motor, la autoconfianza, las funciones cognitivas y las experiencias interpersonales. Esta parte fue particularmente activa cuando un participante ya había tomado su decisión y luego descubrió si tenía razón o no, según los hallazgos del estudio.

“Las diferentes redes que están ancladas en la corteza insular están reguladas por expectativas y, por lo tanto, parecen tener una influencia directa en la percepción sensorial futura”, dijo Pleger.

Fuente: Ruhr-Universität Bochum

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