Los cuatro pilares del aprendizaje

 

Otro de mis libros que siempre vuelvo a leer.

Stanislas Dehaene

¿CÓMO APRENDEMOS?

Los cuatro pilares con los que la educación puede potenciar los talentos de nuestro cerebro.

"...todos los aprendizajes dependen de que se modifiquen los circuitos del cerebro durante un período sensible en que todavía son flexibles y poseen un enorme margen de plasticidad, pese a estar parcialmente especificados por la evolución. Sin embargo, la existencia de la plasticidad sináptica no es suficiente para explicar el extraordinario éxito de nuestra especie. 

En efecto, dicha plasticidad está presente en todo el mundo animal: incluso la mosca, el nematodo o la babosa de mar poseen sinapsis modificables. Si nos hemos convertido en Homo docens, si el aprendizaje se convirtió en nuestro nicho ecológico y en la principal causa de nuestros logros planetarios, es porque el cerebro dispone de una variedad de trucos adicionales. 

A lo largo de su evolución, el cerebro de los seres humanos consiguió y pulió cuatro funciones de gran importancia que maximizan la velocidad con la cual extraemos información del entorno. Las llamo “los cuatro pilares del aprendizaje”, porque son indispensables para todas las construcciones mentales que realizamos: si solo uno de estos pilares falta o es inestable, todo el edificio tambalea. A la inversa, cada vez que necesitamos aprender, y aprender rápido, podemos confiar en ellos para optimizar los esfuerzos. 

Estos pilares son: 

• La atención, que amplifica la información sobre la que nos concentramos. 
• El compromiso activo, un algoritmo que llamamos también “curiosidad”, y que incita al cerebro a evaluar constantemente nuevas hipótesis. 
• La revisión o feedback a partir del error, que compara las predicciones con la realidad y corrige los modelos que elaboramos acerca del mundo. 
• La consolidación, que automatiza y vuelve fluido lo que aprendimos, especialmente durante el sueño. 

Lejos de ser exclusivas de los humanos, estas funciones se comparten con muchas otras especies animales. Sin embargo, gracias a nuestro cerebro social y a las habilidades lingüísticas, las aprovechamos de manera más eficaz que cualquier otro animal, especialmente en nuestras familias, escuelas y universidades. 

Prestar atención, involucrarse, poner a prueba lo adquirido y saber consolidarlo son los secretos de un aprendizaje exitoso. Y estos componentes fundamentales de la arquitectura cerebral se implementan con igual eficiencia en la familia y en la escuela. 

El maestro o la profesora que logre movilizar estas cuatro funciones en cada uno de sus alumnos sin duda maximizará la velocidad y la eficacia con que aprenderá su clase. 

Todos deberíamos, entonces, aprender a dominarlas, y con ese objetivo, necesitamos comprender bien cómo funcionan y para qué sirven."

Hacia dónde vamos ¿Qué ha sido de la Neurociencia?

 

Hoy he encontrado entre mis "recuerdos" el libro de Javier Tirapu: ¿Para qué sirve el cerebro? Manual para principiante. Espero que la Neurociencia vuelva a retomar el camino y se avance en el conocimiento de lo que nos mueve y nos hace lo que somos:

"La neurociencia es el camino para conocer las causas últimas por las que las conductas y el comportamiento humano se mueven y se rigen. Conocer el funcionamiento de nuestro cerebro nos hace más libres. La neurociencia le ayudará a comprender y comprenderse (que no es lo mismo que justificarse). La neurociencia está creando un edificio donde se busca la verdad de cada proceso mental por sublime que este sea y ese edificio tiene forma de cerebro. Que algunos no se preocupen por este panorama ya que entre ladrillo y ladrillo de esta magnífica construcción todavía quedan rendijas que pueden rellenar convenientemente con pasta de ideología. Nuestra mente tiene una particularidad única que la diferencia de otras partes de la naturaleza que nos circunda, es la parte del mundo que nosotros mismos ocupamos. Mi mente es yo. La desventaja de esto es que intentamos acercarnos al conocimiento de la mente con un instrumento de su misma complejidad, como es la propia mente. La ventaja es que podemos conocerla desde dentro y saber cómo se siente uno siendo un instrumento mental. No sabemos cómo se siente ser cualquier otra cosa que intentemos conocer."

Extraversión-Introversión y cerebro

En 1967 H.J.Eysenck situó las bases biológicas de la Extroversión-Introversión en centros corticales y subcorticales del cerebro, dentro del SNC. Esencial en esta teoría es el concepto arousal o activación cortical generalizada que, a su vez, depende del nivel de actividad del Sistema de Activación Reticular Ascendente (SARA). 

Eysenck atribuye las diferencias en la actividad de ese sistema a factores genéticos, hipótesis que ha sido validada en diversas investigaciones que muestran que este patrón de conducta diferencial tiene un fuerte componente hereditario (Loehlin, 1992; Plomin, 1994; Plomin y Caspi, 1999).

De acuerdo con la propuesta de Eysenck, en el plano biológico las personas extravertidas tienen umbrales de activación elevados en el SARA (necesitan más estimulación para que este sistema se active), o, dicho de otra manera, presentan niveles de activación cortical crónicamente bajos, razón por el cual los extravertidos están habitualmente poco activados (inhibición); por el contrario los introvertidos tienen umbrales más bajos de activación en el SARA (necesitan menos estimulación para que este sistema se active) y, en consecuencia, presentan niveles de activación crónicamente elevados.

En el plano conductual estas diferencias de funcionamiento biológico se traduce en diferencias comportamentales  tales como que las personas extravertidas, dado el bajo nivel crónico de arousal cortical que presentan, necesitan buscar continuamente estimulación de forma que esta se sitúe en niveles óptimos para el funcionamiento. Esto hace que estas personas busquen actividades bulliciosas, contacto habitual con gente, hablar, etc. En el plano del rendimiento, las personas extrovertidas rinden peor en tareas monótonas y repetitivas, en comparación con las personas introvertidas, ya que se aburren más fácilmente.

Las personas introvertidas, por lo tanto, que se activan más fácilmente ante las situaciones, muestran una mayor preferencia por actividades que supongan una escasa estimulación (actividades solitarias, lectura, evitación de fiestas y bullicio, etc.) pues, de lo contrario, una estimulación adicional les resultaría desagradable, al elevar excesivamente su nivel de activación cortical, ya de por sí elevado.

Bibliografía:

Eysenck, H.J., (1967). The Biological Basis of Personality. Charles C. Thomas, Publisher (versión castellana, 5ta edición 1982. Editorial Fontanella).

El desarrollo de la atención en la infancia y la adolescencia

A medida que la persona se desarrolla en su período vital, adquiere una mayor precisión y rapidez en su ejecución, a la vez que su procesamiento de la información se vuelve cada vez más complejo. 

Además, con la práctica, algunos de los procesos que en principio eran controlados, se van automatizando poco a poco. Estos cambios se deben al desarrollo de los distintos subcomponentes atencionales y, por extensión, de las funciones ejecutivas y también de la memoria.

El desarrollo de la capacidad atencional depende del funcionamiento tanto del lóbulo frontal como de los cambios que se producen en la coordinación de estas estructuras con otras más alejadas en el cerebro. Para Luria (1969; 1975) el lóbulo frontal tiene un papel fundamental en el control voluntario de la atención. Durante el desarrollo ontogenético y filogenético del sistema nervioso central se produce una progresiva corticalización de la atención, que culmina con el desarrollo del lóbulo frontal.

Durante la infancia, y a lo largo del proceso madurativo, ciertos procesos atencionales pasan de ser involuntarios a ser controlados, mientras que otros suceden a la inversa. Inicialmente, el niño es dependiente del medio y atiende de acuerdo con las características del estímulo y progresivamente va adquiriendo control voluntario sobre su atención, de forma que la atención adulta refleja la plena capacidad de seleccionar el estímulo al cual uno desea atender y permite inhibir los estímulos circundantes irrelevantes para la acción en curso.

• En los primeros cuatro meses de vida, la atención parece guiarse más por estímulos con alto contraste claro-oscuro, con un bajo número de bordes y que esté en movimiento (Salapatek y Kessen, 1966; Taylor, 1980). 
• Más tarde, cobra un papel importante la presencia de novedad en los estímulos a atender, y se atiende menos, o con menos intensidad a estímulos habituales o repetitivos (Wetherford y Cohen, 1973). 
• Aproximadamente a los cuatro años de edad, el niño es capaz de rastrear su entorno de forma activa, siendo cada vez menos guiado por la saliencia de los estímulos. Parece que esta función de atención selectiva alcanza su máxima consolidación hacia la edad de 5-6 años (Halperin, 1996).
• Respecto a la capacidad para sostener la atención en el tiempo, diversos estudios sugieren que su desarrollo no culmina durante la infancia, sino que continúa durante la adolescencia (Seidel y Joschko, 1990; McKay, Halperin, Schwartz, y Sharma, 1994).
• En relación a la capacidad para organizar respuestas motoras, propuestas como la última fase del procesamiento, e incluso considerada más “ejecutiva” que atencional, ésta parece caracterizarse por alcanzar su máximo desarrollo hacia la mediana infancia. En este sentido, es necesario volver a señalar que el desarrollo ontogenético de la corteza prefrontal tiene un papel primordial en la adquisición de los procesos de orden superior entre el último tramo de la infancia y el inicio de la adolescencia. 
• En concreto, la mielinización de las conexiones de la corteza prefrontal es la última en producirse y la última en madurar; tanto en relación al número y tamaño de sus células, como al número de espinas dendríticas de sus neuronas. Este desarrollo tardío explica la lenta maduración de las funciones cognitivas que sustenta.  Algunos autores han mostrado cómo las estructuras frontales en las que parecen apoyarse los procesos atencionales más complejos continúa su desarrollo incluso hasta aproximadamente los 30 años de edad (Sowell, Thompson, Holmes, Jernigan y Toga, 1999).

Fuente:
Ríos Lago, M.,Adrover-Roig, D., de Noreña Martínez, D., Rodríguez Sánchez, J.M. Atención. Neurociencia Cognitiva. UNED. Sanz y Torres 2014

Los lóbulos frontales y la atención

La región prefrontal es la que muestra un mayor número de conexiones con otras áreas del cerebro (Goldman-Rackic, 1998)

• Recibe fibras aferentes del troncoencéfalo, del hipotálamo, del sistema límbico (amígdala e hipocampo), del tálamo (núcleos anterior y medio-dorsal) y otras zonas. 
• Las conexiones de la corteza prefrontal con el tronco, el hipotálamo y el sistema límbico le aportan información sobre el estado interno del organismo.
• Los inputs del hipocampo a la corteza prefrontal son esenciales para la formación de las memorias motoras. 
• Los inputs de las regiones posteriores de la corteza están implicadas en integración sensoriomotora de alto nivel. 

• Las conexiones de la corteza prefrontal con estas áreas son bidireccionales (Fuster, 1999), por el que resulta necesario conocer qué papel tiene en el procesamiento atencional. Hay un gran consenso en cuanto a que la atención ejerce su influencia “amplificadora” durante las fases tempranas del procesamiento de la información, a nivel de las diferentes áreas sensoriales. No obstante, los efectos moduladores de la atención no terminan en el nivel de las áreas corticales sensoriales, sino que las áreas asociativas resultan especialmente implicadas cuando los sujetos deben atender para actuar correctamente o cuando el nivel de procesamiento de la información es más profundo. Las evidencias indican que la corteza prefrontal podría ser responsable de la modulación (activación/inhibición) de otras regiones distales en virtud de las demandas de la tarea. Existen, al menos, dos importantes redes cerebrales responsables del control voluntario e involuntario de la atención, respectivamente:
• una red frontoparietal dorsal, responsable de la orientación espacial de la atención, 
• otra frontoparietal ventral, responsable de la orientación automática ante estímulos y tareas novedosas. 
• Además, una red predominantemente subcortical, que incluye el tálamo, el estriado y el cíngulo anterior. 
• La parte cortical de esta red incluiría las regiones prefrontales derechas (dorsal y ventral), la corteza parietal inferior y la corteza medial temporal.

• Las redes mencionadas interactúan, de modo que el “reclutamiento” de un tipo de proceso atencional en un momento dado podría influir en la eficiencia de otro mediante el solapamiento de sus respectivos sustratos neuronales. De este modo, la atención sostenida podría modular la atención selectiva por medio de una red neuronal común localizada en áreas parietales y frontales derechas. 

• Determinadas operaciones atencionales se han explicado en términos de desactivación. La desactivación normal de una determinada región suele ser compensada con el aumento de actividad en otras, relacionadas éstas con el procesamiento controlado de la atención. Algunos estudios han referido el tálamo y regiones frontales y parietales como áreas que disminuyen su activación a medida que aumenta el tiempo de ejecución de la tarea, paralelamente al aumento de actividad en la circunvolución frontal inferior derecha y en la circunvolución intraparietal.

• Desde el punto de vista filogenético, la relación del cíngulo anterior con el control atencional de alto nivel puede resultar paradójica, ya que esta estructura es muy antigua. Sin embargo, existe un tipo de célula en la capa V de la corteza cingulada y de la ínsula que según su correlación de volumen de la región y el cociente de encefalización sugiere que dicha estructura participa de forma activa en los procesos cognitivos superiores.

Fuente:
Ríos Lago, M.,Adrover-Roig, D., de Noreña Martínez, D., Rodríguez Sánchez, J.M. Atención. Neurociencia Cognitiva. UNED. Sanz y Torres 2014

Maduración de los lóbulos frontales y desarrollo de procesos cognitivos

Maduración de los lóbulos frontales y desarrollo de procesos cognitivos (Jurado y Verger, 1996)

• 6 meses:

Primer concepto de causalidad.

Conciencia del estado interno.

Asociación de estados emocionales con estímulos externos.

• 6-8 meses:

Atención selectiva.

Percepción de contingencias temporales.

Regulación de estados emocionales.

Permanencia de objeto piagetiana.

• 2 años:

Conducta intencional (planificación).

Expresiones faciales y activación frontal.

Máximo crecimiento de las conexiones frontales.

• 4-8 años:

Incremento de la mielinización frontal.

• 8-10 años:

Desarrollo de la atención “frontal”.

Capacidad de inhibición de estímulos.

• 10-12 años:

Incremento de la mielinización frontal.

Patrón de ejecución del WCST similar al de los adultos.

• 13-15 años:

Ejecución al nivel adulto de: Torre de Hanoi, tareas de memoria, etc.

El papel funcional de la corteza motora primaria y la corteza premotora

La corteza motora primaria, también denominada corteza agranular o M1, es la región cerebral que conecta con las motoneuronas y hace que los músculos se muevan. En ella nace la vía piramidal, que proyecta principalmente sobre la parte del cuerpo contralateral.

Para ejecutar movimientos con precisión no es suficiente con mandar la orden motora a los músculos. Una vez decidida la acción que queremos ejecutar, es necesaria la selección de los movimientos adecuados, la planificación de la secuencia de los músculos correspondientes. El área motora suplementaria (AMS) se ha relacionado con la preparación, selección del movimiento y la decisión de empezar el movimiento en respuesta a las contingencias externas y a la motivación del sujeto. Esta área desempeña un papel importante en la organización de secuencias de movimientos complejos, y se relaciona con la codificación de la aparición de eventos motores relacionados con cambios del contexto en el entorno. La porción anterior del AMS sería el punto donde se transmitiría información de áreas límbicas y prefrontales a otras áreas motoras. Estudios de neuroimagen muestran que el AMS también está relacionada con la planificación de movimientos bimanuales.

La corteza premotora está situada justo delante de la corteza motora primaria, a la que envía órdenes. Estudios con registros unicelulares en la corteza del primate han mostrado como la región ventral de la corteza premotora contiene neuronas que disparan durante la ejecución de acciones específicas como hacer la pinza o rasgar un trozo de papel. Estos resultados sugieren que en la corteza premotora podría hallarse la base de un mecanismo donde se representan algunas acciones básicas. Otros estudios han mostrado actividad en la corteza premotora durante la observación de acciones, similar a la que encontramos durante la ejecución de las mismas. A ésta área, junto con otras regiones parietales también relacionadas con la ejecución y observación, se les ha denominado sistema espejo. La mera observación del acto motor permite el acceso a toda la información relacionada con la representación de ese movimiento.

En conclusión, en el AMS se encontraría una representación motora del plan en su nivel más abstracto (secuenciando los distintos componentes); después, en la corteza premotora, se codificarían los distintos movimientos necesarios para ejecutar el plan motor y posteriormente, en la corteza motora primaria se ejecutarían las órdenes para mover los músculos.

Estas dos áreas también se diferencian por su papel en la iniciación de movimientos guiados por metas externas o internas. En nuestra vida diaria, distintas acciones compiten a la hora de ser ejecutadas y nuestro organismo consigue un equilibrio entre las distintas acciones posibles a realizar, sobre todo aquellas guiadas de forma interna.

Fuente información:

Calvo Merino, B., Neurología Cognitiva, Sanz y Torres, Uned, 2014.

TEP, un método de investigación en Neurociencia

Una tomografía por emisión de positrones (TEP) muestra cómo están funcionando los órganos y tejidos.

Se diferencia de la resonancia magnética (MRI) y tomografía computarizada (CT). Estos exámenes muestran la estructura y el flujo de sangre hacia y desde los órganos. Regularmente se utilizan las máquinas que combinan TEP con las imágenes de la TC, se llaman TEP/TC.

El método de Tomografía por Emisión de Positrones (TEP) permite determinar el nivel de actividad metabólica de cada zona del cerebro, dado que dicho metabolismo se incrementa en las regiones con mayor actividad neuronal. Esta técnica aprovecha la necesidad de los tejidos de determinadas sustancias químicas como el oxígeno, el hidrógeno o la glucosa. 

Se marca radiactivamente una de estas sustancias y se inyecta en sangre para conseguir que quede fijada al tejido que la consuma. Una vez fijada, los átomos inestables del isótopo liberan positrones que se aniquilan al contactar con electrones de otros átomos circundantes. Dicho proceso de aniquilación genera dos fotones que se desplazan a la misma velocidad pero en sentido opuesto. El tomógrafo detecta los fotones y así es capaz de mapear el origen del proceso de aniquilación protón-electrón y estimar la localización del proceso metabólico de interés. Algunos de los trazadores radiactivos más empleados en esta técnica son: carbono 11, nitrógeno 13, oxígeno 15 o flúor 18.

La técnica TEP permite realizar estudios sobre flujo sanguíneo regional, transporte de sustancias a través de las membranas, mapeo de proyecciones axonales, medidas de plasticidad neuronal, o el estudio de la acción de una sustancia química en los diferentes subsistemas  del cerebro (por ejemplo, el estudio de una droga). Otro ejemplo de utilización de la técnica pero con finalidad cognitiva es conocer las regiones del cerebro implicadas en el procesamiento de las palabras. 

La ventaja de la TEP es su capacidad de  cuantificar los receptores de neurotransmisores y visualizar los sitios de acción de los fármacos, además de que la medición de la metabolización  de la glucosa cerebral y el flujo sanguíneo cerebral regional se pueden utilizar  para estudiar la actividad del cerebro en reposo o para mapear la activación cerebral   durante tareas cognoscitivas y motoras. Dos inconvenientes de esta técnica, la baja resolución temporal y alta invasividad.

Más información:

Maestú, F., Ríos-Lago, M. y Cabestrero, R. (2008). Neuroimagen Funcional y Cognición. Barcelona: Masson-Elsevier.

Neuronas espejo

Las neuronas espejo tienen un papel importante en la codificación de la intención a través de la observación de movimiento.

“Un descubrimiento que ha permitido ahondar en el estudio de las bases  neuronales del entrelazamiento entre la percepción y la acción ha sido el de las denominadas neuronas espejo (Rizzolatti, Fadiga, Gallese & Fogassi, 1996; Rizzolatti, Fogassi & Gallese, 2001).”

Fadiga y colaboradores demostraron por primera vez en 1995 la existencia de mecanismos espejo en la corteza humana mediante la medición de potenciales evocados motores en los músculos de la mano. El potencial era de mayor amplitud durante la observación de un movimiento de la mano que durante la observación de uno de control. La respuesta neuronal en las áreas espejo durante la observación es de mayor intensidad cuando observamos un movimiento familiar que hemos adquirido en nuestro sistema motor gracias al entrenamiento motor.

El cerebro humano también muestra evidencia de neuronas que activan la representación motora al escuchar un sonido asociado con la acción que procesan y solo los sonidos que tenemos asociados a patrones motores producirán actividad en el sistema espejo.

Otro aspecto del sistema espejo y que se encuentra en proceso de investigación en neurociencia es la función que juega las neuronas espejo en el sistema cognitivo humano. La teoría más general es la que indica que las neuronas espejo colaboran en el proceso de comprensión durante la observación de acciones como fundamento para la supervivencia y convivencia social.

Silvina Catuara Solarz en su publicación: Las neuronas espejo. Aprendizaje, imitación y empatía (2018) recoge la interpretación que sigue la línea de la hipótesis de múltiples mecanismos espejo con funciones diferentes en vista de diversos tipos de neuronas espejo en muchas áreas corticales distintas:

“El hecho de que en las regiones temporales del cerebro haya neuronas espejo, cuya actividad coincide en la observación y la ejecución de la acción, sugiere que estas neuronas podrían también reactivarse durante la rememoración de esas mismas acciones realizadas por el observador. Así, se amplificaría la función del mecanismo espejo de coincidencia: ejecución-observación-recuerdo.” 

Según esto, la habilidad de identificar el objeto de los actos motores observados y las intenciones que hay detrás de ellos podría estar basada en mecanismos del circuito parietofrontal, mientras que la capacidad de entender una emoción específica podría depender de las neuronas espejo localizadas en el sistema límbico.

El estudio de las neuronas espejo en el humano es un tema novedoso en el que aún existe un debate sobre sus propiedades y funciones. Su investigación abrirá muchas puertas sobre el entendimiento cognitivo de las acciones motoras y sus funciones en la sociabilidad.


Recomendaciones:

Gallese, V., Fadiga, L., Fogassi, L. & Rizzolatti, G. Action recognition in the premotor cortex. Brain 119, 593-609

Article (PDF Available)  in Brain 119 ( Pt 2)(2):593-609 · May 1996 with 295 Reads

DOI: 10.1093/brain/119.2.593 · Source: PubMed

https://www.researchgate.net/publication/14402251_Gallese_V_Fadiga_L_Fogassi_L_Rizzolatti_G_Action_recognition_in_the_premotor_cortex_Brain_119_593-609

Neuroni specchio, di Leonardo Fogassi, Luciano Fadiga e Vittorio ...

www.istitutoveneto.it/flex/cm/pages/ServeAttachment.../E/pdf

1. Neuroni specchio. Leonardo Fogassi, Luciano Fadiga e Vittorio Gallese. Capire le azioni degli altri e le intenzioni che ne sono alla base è una caratteristica.

Lateralización hemisférica en el procesamiento emocional

Uno de los primeros indicios sobre la lateralización de las emociones procedió de observaciones clínicas en pacientes con lesiones unilaterales en uno u otro hemisferio.

Goldstein describió los síntomas de ansiedad, agitación y tristeza asociados a cuadros depresivos, que presentaban con frecuencia los pacientes con lesiones en el hemisferio izquierdo. Estas observaciones se complementaron con otras sobre el hemisferio derecho en el que se apreciaba un cuadro opuesto de indiferencia y despreocupación, acompañado frecuentemente de un estado de ánimo eufórico.

Interpretaciones alternativas a estas observaciones derivaron en las dos principales hipótesis actuales en pugna sobre la lateralización hemisférica del procesamiento emocional: 

- La hipótesis de la dominancia del hemisferio derecho, que postula que éste está especializado de forma general en el procesamiento emocional, tanto de valencia positiva como negativa.

Hay que destacar además que existen numerosas evidencias que apoyan la idea de una superioridad del hemisferio derecho en el procesamiento emocional, que incluye tanto la comprensión de las emociones como la expresión emocional. Parece que hay una clara especialización del hemisferio derecho tanto en el reconocimiento del significado emocional de las expresiones faciales como en el de la prosodia o entonación que se usa al hablar. Se ha postulado la existencia en el hemisferio derecho de mecanismos que permiten descodificar la información emocional y otorgarle significado, a lo que ha denominado repertorio afectivo no-verbal, de un modo similar a los que existen en el hemisferio izquierdo para el procesamiento lingüístico.

En cuanto a la producción de expresiones faciales emocionales, hay también numerosos datos que apuntan a que el lado izquierdo de la cara es más expresivo que el derecho, lo que sugiere que el hemisferio derecho es superior en el control de los músculos faciales responsables de la expresión emocional.

- La hipótesis de la valencia, según la cual cada uno de los hemisferios está especializado en el procesamiento de valencias emocionales distintas, con una dominancia del hemisferio izquierdo en el de emociones positivas y del hemisferio derecho en el de emociones negativas.

Según esta hipótesis, la experiencia emocional estaría mediada por redes modulares distribuidas anatómicamente, compuestas de tres módulos principales: uno que determina la valencia, otro que controla los niveles de activación y un tercero que media las respuestas motoras, activando conductas de aproximación o de evitación. Estos tres módulos estarían lateralizados.

Recomiendo lectura:

Juan Pedro Sánchez-Navarro  y Francisco Román

Amigdala, corteza prefrontal y especializacion hemisfericaen la experiencia y expresion emocional. Universidad de Murcia.

Anales de psicología 2004, vol. 20, nº 2 (diciembre), 223-240

Amígdala, aprendizaje emocional y memoria emocional implícita

El procesamiento cerebral de las emociones implica en gran parte procesos implícitos que se producen sin necesidad de que el sujeto sea consciente. Estos procesos están mediados por estructuras subcorticales del sistema límbico, principalmente, la amígdala.

La amígdala es un voluminoso complejo de núcleos situado ventralmente al claustro. El claustro es una delgada y extensa lámina que se extiende en la profundidad del lóbulo de la ínsula. 

La amígdala tiene forma de almendra y se sitúa por delante del hipocampo y del cuerno temporal del ventrículo lateral. En la amígdala se identifican tres grupos de núcleos: central, corticomedial y basolateral. 

Está implicada en una amplia gama de funciones emocionales (conductas sexuales, el miedo y conductas aversivas) y aspectos relacionados con estas funciones del aprendizaje, la motivación y la memoria. Además, participa en diversas funciones cognitivas (atención, percepción, memoria explícita) para lo cual actúa también en el procesamiento del significado emocional de los estímulos sensoriales. Estos papeles guardan relación con las densas conexiones que establece la amígdala a través de la estría terminal y la vía amigdalofuga ventral con el telencéfalo basal y las estructuras olfatorias, el hipotálamo y el tronco del encéfalo, los núcleos de la línea media y dorsomediano y con amplias regiones corticales (corteza frontal, cingular, temporal e insular) y, la formación hipocámpica.

El paradigma experimental utilizado para el estudio de la amígdala es el del miedo condicionado. El aprendizaje del miedo condicionado tiene un alto valor adaptativo porque previene de un peligro y activa los mecanismos de alarma para hacerle frente. Las reacciones al estímulo condicionado de miedo son similares a las de un estímulo peligroso natural: Conductas de defensa (paralización y aumento de reflejos), activación del sistema autónomo (incremento del ritmo cardíaco y la presión sanguínea) y liberación de hormonas del estrés en el eje hipofisiario-adrenal. Esto indica que la amígdala está implicada en la asignación de un significado emocional negativo como el miedo a estímulos inicialmente neutros. Un aspecto importante de este aprendizaje emocional es que no requiere la participación de la neocorteza, ya que depende de una vía subcortical que transmite información sensorial directamente desde el tálamo a la amígdala.

Las investigaciones han demostrado que la amígdala participa en el condicionamiento del miedo en humanos. Pero además, han aportado información importante sobre el tipo de aprendizaje emocional que realiza, poniendo de manifiesto que es de carácter implícito, es decir, en el que no interviene la consciencia. Al participar en el aprendizaje del miedo, la amígdala es una estructura fundamental para la formación de memorias emocionales. Lo relevante en este sentido es que son memorias implícitas, no declarativas, que actúan de una forma automática sin que se tenga consciencia de ello. Estas memorias emocionales implícitas pueden explicar el hecho frecuente en los humanos de sentir miedo en situaciones concretas sin saber porqué está producido.

Mientras que la amígdala está implicada en la memoria emocional implícita, el hipocampo es la estructura clave para la formación de las memorias declarativas o explícitas (recuerdo consciente de acontecimientos). Es un hecho constatado que los recuerdos de situaciones emocionales son mucho más fuertes y resisten más el olvido que los de acontecimientos que no han tenido importancia para el sujeto. Esto es así porque, aunque no participa directamente en la memoria declarativa, la amígdala modula la actividad del hipocampo. En situaciones emocionales, la amígdala incrementa la activación del cerebro y este incremento afecta al hipocampo, facilitando la consolidación de los recuerdos emocionales explícitos. Este papel modulador de la amígdala recibe apoyo de los estudios de neuroimagen funcional en humanos donde se muestra que la actividad de la amígdala durante la presentación de estímulos emocionales correlaciona con el recuerdo explícito posterior de esos estímulos.

Para finalizar, destacar que la amígdala participa no solo en la identificación de expresiones faciales emocionales sino también en expresiones negativas como la rabia y tristeza; y en expresiones positivas como las de alegría (Sergerie y cols, 2008).

Lectura recomendada:

Neurosci Biobehav Rev. 2008;32(4):811-30. doi: 10.1016/j.neubiorev.2007.12.002. Epub 2008 Jan 17.

The role of the amygdala in emotional processing: a quantitative meta-analysis of functional neuroimaging studies.

Sergerie K, Chochol C, Armony JL

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18316124

La adolescencia, una etapa vertiginosa

"La adolescencia se define como “el período de la vida de una persona comprendido entre la aparición de la pubertad, que marca el final de la infancia, y el inicio de la edad adulta”. Desde el punto de vista de la neurociencia es un periodo de grandes oportunidades en el que de manera vertiginosa se producirán profundos cambios en la estructura y funciones del cerebro, con el añadido de una metamorfosis física y un aumento progresivo de demanda en el rendimiento cognitivo y conductual. Estos cambios marcarán las características esenciales del neurodesarrollo en dicha etapa..." [para seguir leyendo haz clic aquí ]

vía aula2.com

Las neuronas, formas delicadas y elegante

"[Las neuronas son] células de formas delicadas y elegantes, las misteriosas mariposas del alma, cuyo batir de alas quién sabe si esclarecerá algún día el secreto de la vida mental." Ramón y Cajal

Las neuronas o células nerviosas son las unidades funcionales fundamentales del sistema nervioso. 

Nuestra conducta, nuestra cognición, depende en última instancia de su funcionamiento y de cómo son capaces de relacionarse entre ellas y con otros tejidos de nuestro organismo.

Cada neurona es capaz de recoger información que proviene de otra u otras neuronas, así como de su entorno; procesar información y enviarla a otras neuronas nerviosas o tejidos efectores con los que conecta.

Toda neurona posee la misma información genética que cualquiera otra célula del organismo e integra los mismos elementos estructurales funcionales y realiza las mismas funciones básicas. Sin embargo, para ejercer su acción funcional especializada (recepción, procesamiento y transmisión de la información) posee algunas características estructurales y funcionales que la diferencian de otras células del cuerpo.

La característica de la membrana de la neurona

La membrana de la neurona muestra unas propiedades únicas para que las células nerviosas puedan responder a los estímulos que proviene de su entorno o de otras neuronas, así como para que el impulso o información generados en ella puedan viajar hasta otras células o tejidos con los que conecta.

El soma

Es el lugar en el que se llevan a cabo las funciones metabólicas fundamentales de la neurona, orientadas a mantener la vida de la célula y las funciones que ésta realiza.

Las dendritas

Son ramificaciones o procesos que surgen del soma neuronal y que dan una apariencia arbórea. Constituyen el área principal por el cual la neurona recibe la información que proviene de otras que directamente conectan con ella, así como de su entorno a través de receptores especializados situados en distintos lugares de su membrana plasmática.

La ramificación y extensión del árbol dendrítico, así como el número de espinas dendríticas, determina la cantidad de información que recibe una neurona, habiéndose demostrado que determinados factores, tanto del ambiente externo como interno del organismo pueden modificar el número de estas espinas y la extensión del árbol dendrítico.

El axón

El axón surge del soma en un segmento inicial algo más grueso, el cono axónico. Su función es integrar la información que le llega de la neurona, para, posteriormente, transmitirla a lo largo del axón hasta ser liberada hacia otra célula.

Estudios recientes indican que también se da la síntesis proteica en axones en desarrollo y tras lesiones. 

Las fibras nerviosas se pueden clasificar atendiendo a si poseen o no una vaina o envoltura conocida como mielina (envoltura lipídica). Las fibras mielínicas o mielinizadas son axones que representan una velocidad de conducción elevada o media. Por otra parte, los axones amielínicos presentan velocidad lenta. 

Las fibras nerviosas tienden a agruparse en haces, tractos o fascículos (en el Sistema Nervioso Central) y en nervios (en el Sistema Nervioso Periférico).

Entre cada porción de la vaina de mielina existe un espacio en el cual el axón entra en contacto directo con el fluido extracelular (nodos de Ranvier). Gracias a la presencia de estos espacios, el impulso se propaga a más velocidad a lo largo de las fibras mielínicas que a lo largo de las amielínicas y la propagación se lleva a cabo por conducción electrotónica.

La proteína cinesina ayuda al transporte de vesículas que contienen macromoléculas como los neurotransmisores y mitocondrias. La proteína dineína, participa en la conducción de factores que son captados cerca del terminal axónico y forman parte de un sistema de reciclado y eliminación de productos de desecho del terminal axónico.