Las neuronas que le dieron forma a nuestra civilización

Presentación de estilos de aprendizaje

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UNA SIESTA DE HORA Y MEDIA AUMENTA LA CAPACIDAD DE APRENDIZAJE

Neurología

Lunes, 05 de Abril de 2010 09:29

Una nueva investigación realizada por la Universidad de California en Berkeley, muestra que una siesta puede restaurar y reforzar de manera considerable la potencia del cerebro. Por el contrario, tal como demuestran los resultados, cuantas más horas estemos despiertos, más lenta se vuelve nuestra mente. oto: Matthew Walker Los resultados de este nuevo estudio respaldan la validez de datos previos obtenidos por el mismo equipo de investigación, que comprobó cómo las fiestas que duran toda la noche en residencias de estudiantes universitarios disminuyen en ellos la habilidad para memorizar nueva información en cerca de un 40 por ciento, debido a que durante la privación del sueño se apagan regiones del cerebro.  En un estudio reciente del psicólogo Matthew Walker de la citada universidad y su equipo, 39 adultos jóvenes sanos fueron repartidos en dos grupos: los que tomaban siestas y los que no. Al mediodía, todos los participantes fueron sometidos a una prueba de aprendizaje rigurosa destinada a hacer trabajar al hipocampo, una región del cerebro que ayuda a almacenar recuerdos basados en hechos. Ambos grupos tuvieron una eficacia similar.  A las 14:00 h. el grupo que tomaba siestas echó una de 90 minutos, mientras que los sujetos del otro grupo permanecieron despiertos. A las 18:00 h. de ese día, los participantes fueron sometidos a una nueva ronda de ejercicios de aprendizaje. Los que habían permanecido despiertos durante todo el día tuvieron una eficiencia peor. En cambio, aquellos que habían echado una siesta se desenvolvieron marcadamente mejor y de hecho su capacidad de aprendizaje mejoró.  Walker y su equipo han llegado por tanto a la conclusión de que una siesta despeja el cerebro para así permitirle absorber nueva información. Este hallazgo refuerza la hipótesis de que dormir resulta necesario para, entre otras muchas cosas, aligerar la memoria a corto plazo del cerebro y dejar así espacio vacío disponible para almacenar nuevas informaciones.  Desde 2007, Walker y otros investigadores especializados en el sueño han establecido que los recuerdos de datos específicos se almacenan temporalmente en el hipocampo, antes de ser enviados a la corteza prefrontal del cerebro, la cual, al parecer, posee más espacio de almacenamiento.  Tal como explica Walker con un símil, es como si la bandeja de entrada de correo electrónico del hipocampo estuviera llena, y, hasta que la persona no duerma y se trasladen esos mensajes de hechos a las carpetas de almacenamiento de largo plazo, la cuenta de correo cerebral no podrá recibir nuevos mensajes ya que éstos serán rebotados. Scitech News

Educación emocional

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Eve Marder: “El cerebro no para de reconstruirse”

El Santo Grial de las neurociencias podría hallarse en un circuito de 30 neuronas situado en el estómago de un crustáceo. La bióloga Eve Marder nos explica ecómo es posible que este minicerebro aporte valiosísima información sobre el funcionamiento de nuestros sesos.

Imagina que has construido un avión y ahora tienes que cambiar todas y cada una de sus partes en pleno vuelo. No es posible llevar la aeronave al hangar, ni apagarla, ni mucho menos dejarla fuera de servicio unos meses. Bien, pues eso mismo es lo que le sucede a nuestro cerebro. Cada minuto de cada día algo es intercambiado o repuesto a nivel molecular, sin que por ello el órgano deje de funcionar, pierda un solo recuerdo –en el caso de un cerebro normal– u olvide algo aprendido en la niñez. En su laboratorio de la Universidad de Brandeis, en Waltham (Massachusetts), la neurocientífica Eve Marder quiere averiguar cómo es posible. Lleva 40 años dándole vueltas a esta cuestión, una de las más complejas de la biología, implicada en el desarrollo de un buen número de enfermedades mentales.

Los sujetos de su estudio son larvas de langosta y cangrejo, pero lo que a Marder le interesa son concretamente los nervios que forran sus estómagos. Estos racimos de células producen descargas rítmicas que pueden recogerse con electrodos y enviarse a un ordenador. Aunque se trata de un circuito de apenas 30 neuronas gigantes, es muy importante. De hecho, controla los músculos del estómago de estos crustáceos, lo que les permite digerir su alimento.

“Queremos entender cómo la potencia generada por un circuito neuronal depende de las propiedades de las células individuales y de las interacciones de sus sinapsis –las conexiones entre las neuronas–”, dice Marder pausadamente. Y añade: “Usamos el estómago de las langostas y cangrejos porque es un sistema pequeño donde podemos manipular la señal nerviosa limpiamente. Los experimentos, que son muy rigurosos, permiten contestar problemas fundamentales relacionados con la forma en que entendemos todos los sistemas nerviosos. El estómago de una langosta no es como el de una persona. Se parece más a una boca llena de tejidos neurales. Y cada neurona es bastante grande, lo cual nos ayuda aún más”

Cada neurona se examina a fondo

Las tripas de estos crustáceos se han convertido en el modelo mejor estudiado de un generador de patrones centrales, esto es, un grupo de neuronas que controla una función repetitiva, como la respiración o la masticación. “Hace años que sabemos cómo están conectadas las células nerviosas en ese sistema, pero, aunque tengamos un diagrama que nos lo muestre, no es suficiente para entender cómo funciona”. El siguiente paso fue, pues, conocer todas las características de cada neurona individual, desde las distintas clases de canales dependientes de voltaje –túneles horadados en la membrana celular que controlan el tránsito de calcio, sodio y otro iones– que hay en cada una de estas células hasta la fuerza de su sinapsis.

“Pero incluso entonces no acabábamos de dar con el quid de la cuestión, ya que hay presentes entre 25 y seguramente hasta 50 neuromoduladores –unas sustancias que funcionan como un neurotransmisor, pero que alcanzan el espacio extracelular–. Cada uno de ellos actúa sobre un subgrupo de neuronas, de modo que tenemos que estudiar cómo un mismo conjunto de células nerviosas puede producir una variedad de señales diferentes bajo distintas condiciones. Y estas, además, cambian debido a algunos factores ambientales, como nuestras hormonas o lo que comemos”, explica esta experta.

En un primer momento, las hipótesis de Marder causaron una fuerte controversia entre los neurofisiólogos. Su propuesta era que los circuitos neurales no son fijos, sino que pueden verse alterados por los neuromoduladores. La investigadora destaca las diferencias que existen entre estas sustancias y los neurotransmisores: “Un neurotransmisor es un compuesto que se une al receptor de una neurona para abrir y cerrar sus canales de iones. Esto sucede rápidamente. El neuromodulador, por su parte, se fija al receptor de la célula y altera las propiedades bioquímicas de esa neurona de un modo distinto. Los neuromoduladores producen cambios perdurables –y más lentos– en la forma en que las neuronas responden a los neurotransmisores que permiten que la célula se comunique con sus vecinas”. Estas sustancias alteran la excitabilidad intrínseca de la célula nerviosa, modifican la cantidad de neurotransmisor que se libera cada vez que entra en funcionamiento e incluso su forma de hacerlo. Además, son fundamentales en la homeostasis cerebral, el fenómeno que el laboratorio de Marder viene estudiando desde hace 15 años y que se resume en una cuestión: ¿que reglas permiten a las neuronas hacer bien su trabajo?

Sesos listos para procesarlo todo

“El cerebro se enfrenta a un desafío muy complicado: tiene que incorporar nueva información, dar una respuesta a la misma y a la vez permanecer estable. Por ejemplo, aprendemos a hablar cuando somos pequeños. Alimentamos el cerebro continuamente con nueva información, pero no por ello perdemos la capacidad de hacer otras cosas importantes. Ahí está el problema. ¿Cómo construimos un circuito estable y mantenemos su funcionamiento aun cuando es alterado por la experiencia?”. Peor aún: todas las moléculas en cada una de esas neuronas se rehacen a sí mismas continuamente. “Las neuronas perviven muchísimo tiempo y preservan todos sus recuerdos. Yo, por ejemplo, tengo neuronas de más de 60 años”, dice Marder. “Pero cada molécula de proteína en los receptores de esas neuronas cambia a medida que la célula nerviosa se reconstruye a sí misma. Y aun así, ni dejo de aprender ni olvido cosas. De hecho, no sólo ocurre en el cerebro. Lo mismo pasa en el corazón. Sus fibras musculares duran años. Pero lo que hace posible que funcionen son las moléculas, que cambian sin pausa y sin que se destruya la integridad del corazón”. El problema tiene una doble dimensión. Una es averiguar cómo se mantiene la estabilidad funcional del cerebro pese a ese reciclaje constante de elementos. La otra es saber cómo mantiene un funcionamiento estable que permita el aprendizaje y el desarrollo de la plasticidad. Es como escribir un programa de ordenador y comenzar a cambiarlo y pretender que el sistema no falle. “Últimamente nos estamos planteando una tercera pregunta”, indica Marder. “Sabemos que nuestro cerebro es distinto del de cualquier otra persona. Pero aún no entendemos bien hasta qué punto pueden diferir y aun así seguir funcionando con normalidad. Por ejemplo, aunque en todos los cerebros una parte del tallo controla nuestra respiración, el mío no es exactamente igual al suyo. Pues bien, de alguna manera se las arregla para permitirnos a ambos respirar bien”.

Según indica, algunos neuromoduladores, como las dopaminas y la serotonina, son muy importantes en el desarrollo de ciertos males. Es el caso, por ejemplo, de la esquizofrenia o la depresión. “También hay varios fármacos que interactúan con sistemas que dependen de alguno de estos compuestos –que, por cierto, se han descubierto en los sesos de todos los animales–. Por eso, para entender la adicción, el dolor y las enfermedades mentales tenemos que entender estos importantísimos procesos”.

Aunque quisiera pasar desapercibida, Eve Marder, cuyo trabajo fue reconocido en 2005 con el Premio Ralph W. Gerard de la Sociedad de Neurociencias de EE UU, no puede evitar estar en la punta de lanza de la investigación. Su trabajo está generando tantas preguntas que mantiene ocupada a una legión de científicos de muy distintos campos. Buena parte de ellos están empeñados en estudiar los mismos sistemas que ha descrito Marder, pero en moscas y ratones. Ella por su parte, se mantiene leal a sus cangrejos y langostas. Tanto, que ya ni los come. “¡Me dan pena!”, afirma esta amante del marisco.

Ángela P. Swafford-  Tomado de Muy Interesante

Social scientists build case for 'survival of the kindest'

By Yasmin Anwar, Media Relations | 08 December 2009
BERKELEY — Researchers at the University of California, Berkeley, are challenging long-held beliefs that human beings are wired to be selfish. In a wide range of studies, social scientists are amassing a growing body of evidence to show we are evolving to become more compassionate and collaborative in our quest to survive and thrive.

(Photo illustration by Jonathan Payne)

In contrast to "every man for himself" interpretations of Charles Darwin's theory of evolution by natural selection, Dacher Keltner, a UC Berkeley psychologist and author of "Born to be Good: The Science of a Meaningful Life," and his fellow social scientists are building the case that humans are successful as a species precisely because of our nurturing, altruistic and compassionate traits.

They call it "survival of the kindest."

"Because of our very vulnerable offspring, the fundamental task for human survival and gene replication is to take care of others," said Keltner, co-director of UC Berkeley's Greater Good Science Center. "Human beings have survived as a species because we have evolved the capacities to care for those in need and to cooperate. As Darwin long ago surmised, sympathy is our strongest instinct.”

Empathy in our genes

Keltner's team is looking into how the human capacity to care and cooperate is wired into particular regions of the brain and nervous system. One recent study found compelling evidence that many of us are genetically predisposed to be empathetic.

The study, led by UC Berkeley graduate student Laura Saslow and Sarina Rodrigues of Oregon State University, found that people with a particular variation of the oxytocin gene receptor are more adept at reading the emotional state of others, and get less stressed out under tense circumstances.

Informally known as the "cuddle hormone,” oxytocin is secreted into the bloodstream and the brain, where it promotes social interaction, nurturing and romantic love, among other functions.

"The tendency to be more empathetic may be influenced by a single gene,” Rodrigues said.

The more you give, the more respect you get

While studies show that bonding and making social connections can make for a healthier, more meaningful life, the larger question some UC Berkeley researchers are asking is, "How do these traits ensure our survival and raise our status among our peers?"

(Photo illustration by Nick Stanger)

One answer, according to UC Berkeley social psychologist and sociologist Robb Willer is that the more generous we are, the more respect and influence we wield. In one recent study, Willer and his team gave participants each a modest amount of cash and directed them to play games of varying complexity that would benefit the "public good.” The results, published in the journal American Sociological Review, showed that participants who acted more generously received more gifts, respect and cooperation from their peers and wielded more influence over them.

"The findings suggest that anyone who acts only in his or her narrow self-interest will be shunned, disrespected, even hated,” Willer said. "But those who behave generously with others are held in high esteem by their peers and thus rise in status.” "Given how much is to be gained through generosity, social scientists increasingly wonder less why people are ever generous and more why they are ever selfish,” he added.

Cultivating the greater good

Such results validate the findings of such "positive psychology” pioneers as Martin Seligman, a professor at the University of Pennsylvania whose research in the early 1990s shifted away from mental illness and dysfunction, delving instead into the mysteries of human resilience and optimism.

While much of the positive psychology being studied around the nation is focused on personal fulfillment and happiness, UC Berkeley researchers have narrowed their investigation into how it contributes to the greater societal good.

One outcome is the campus's Greater Good Science Center, a West Coast magnet for research on gratitude, compassion, altruism, awe and positive parenting, whose benefactors include the Metanexus Institute, Tom and Ruth Ann Hornaday and the Quality of Life Foundation.

Christine Carter, executive director of the Greater Good Science Center, is creator of the "Science for Raising Happy Kids” Web site, whose goal, among other things, is to assist in and promote the rearing of "emotionally literate” children. Carter translates rigorous research into practical parenting advice. She says many parents are turning away from materialistic or competitive activities, and rethinking what will bring their families true happiness and well-being.

"I've found that parents who start consciously cultivating gratitude and generosity in their children quickly see how much happier and more resilient their children become,” said Carter, author of "Raising Happiness: 10 Simple Steps for More Joyful Kids and Happier Parents” which will be in bookstores in February 2010. "What is often surprising to parents is how much happier they themselves also become."
The sympathetic touch
As for college-goers, UC Berkeley psychologist Rodolfo Mendoza-Denton has found that cross-racial and cross-ethnic friendships can improve the social and academic experience on campuses. In one set of findings, published in the Journal of Personality and Social Psychology, he found that the cortisol levels of both white and Latino students dropped as they got to know each over a series of one-on-one get-togethers. Cortisol is a hormone triggered by stress and anxiety.

(Photo illustration by Eva Rousse)

Meanwhile, in their investigation of the neurobiological roots of positive emotions, Keltner and his team are zeroing in on the aforementioned oxytocin as well as the vagus nerve, a uniquely mammalian system that connects to all the body's organs and regulates heart rate and breathing.

Both the vagus nerve and oxytocin play a role in communicating and calming. In one UC Berkeley study, for example, two people separated by a barrier took turns trying to communicate emotions to one another by touching one other through a hole in the barrier. For the most part, participants were able to successfully communicate sympathy, love and gratitude and even assuage major anxiety.

Researchers were able to see from activity in the threat response region of the brain that many of the female participants grew anxious as they waited to be touched. However, as soon as they felt a sympathetic touch, the vagus nerve was activated and oxytocin was released, calming them immediately.

"Sympathy is indeed wired into our brains and bodies; and it spreads from one person to another through touch,” Keltner said.

The same goes for smaller mammals. UC Berkeley psychologist Darlene Francis and Michael Meaney, a professor of biological psychiatry and neurology at McGill University, found that rat pups whose mothers licked, groomed and generally nurtured them showed reduced levels of stress hormones, including cortisol, and had generally more robust immune systems.

Overall, these and other findings at UC Berkeley challenge the assumption that nice guys finish last, and instead support the hypothesis that humans, if adequately nurtured and supported, tend to err on the side of compassion.

“This new science of altruism and the physiological underpinnings of compassion is finally catching up with Darwin's observations nearly 130 years ago, that sympathy is our strongest instinct,” Keltner said.

Estilos de vida y apreendizaje universitario

Vea el siguiente articulo que relaciona aspectos sociales con los estilos de aprendizaje en la Universidad.
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