24 de septiembre de 2014
Así funciona el cerebro cuando aprende
Para el experimento, los investigadores realizaron varias pruebas de aprendizaje con monos mientras eran monitoreados mediante electroencefalografía (EEG) con objeto de medir las ondas cerebrales. En las tareas de aprendizaje, los científicos ya habían demostrado que las neuronas en la zona del cuerpo estriado del cerebro, la que controla la formación de los hábitos, eran las que se activaban en primer lugar y luego eran seguidas por una activación más lenta de las neuronas de la corteza prefrontal, el sistema de control ejecutivo del cerebro.
La clave estaba en averiguar si esta activación escalonada era provocada por una comunicación entre ambas regiones cerebrales o se trataba de dos sistemas independientes. Gracias a la medición de ondas cerebrales, los investigadores descubrieron que mientras los monos estaban aprendiendo la tarea, aparecieron nuevos patrones de ondas cerebrales, las llamadas ondas beta, que para sorpresa de los expertos, comenzaron a sincronizarse, lo que demuestra que ambas regiones, el cuerpo estriado y la corteza prefrontal, se están comunicando.
“Hay algún mecanismo desconocido que permite a estos patrones de resonancia formarse, y estos circuitos empiezan a 'sonar' juntos. Ese zumbido entonces puede fomentar posteriores cambios de plasticidad a largo plazo en el cerebro, pero la primera cosa que sucede es que empiezan a sincronizarse”, afirma Earl Miller, líder del estudio.
Según las conclusiones del estudio, nuestros 'circuitos' están en constante actualización para mantener la expansión de nuestro conocimiento, y “ahora estamos viendo la evidencia directa de las interacciones entre estos dos sistemas durante el aprendizaje, que no se había visto antes”, sentencia Miller.
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Muy Interesante
23 de junio de 2014
Conozca el cerebro zurdo
Los humanos somos seres asimétricos. En una etapa temprana de nuestro desarrollo embrionario el corazón se va hacia el lado izquierdo del tórax y el hígado empieza a crecer en el derecho. El pulmón derecho es distinto que el izquierdo, el estómago se desplaza desde la línea central y también nuestro cerebro se va convirtiendo, a pesar de su aspecto exterior relativamente simétrico, en una estructura funcionalmente asimétrica. Somos también asimétricos bioquímicamente y en las fases tempranas del embrión se producen distintas proteínas a cada lado del cuerpo aunque morfológicamente seamos todavía perfectamente simétricos. Somos también asimétricos en nuestro comportamiento, es decir, no usamos de la misma manera nuestro lado izquierdo y derecho.
El ejemplo más evidente puede ser la preferencia de mano, donde un 90% de las personas son diestras y el 10% restante, un poco más —12%— en las mujeres, son zurdos. Junto a los diestros y zurdos hay personas ambidextras, que usan igualmente ambas manos, y de preferencia mixta, que son los que para una tarea —escribir, por ejemplo— prefieren una mano y para otra —empuñar una raqueta– prefieren la otra. Nadal, por poner un ejemplo, no es zurdo pero aprendió a jugar empleando la mano izquierda por indicación de su tío y entrenador, pero usa la mano derecha para todo lo demás.
La proporción diestros-zurdos se mantiene en todas las sociedades, en todas las etnias, y en todas las culturas aunque en algunas, como la china, la desproporción se llega a extremar (solo el 1% de los chinos serían aparentemente zurdos) porque la preferencia por la mano izquierda se intenta “curar” y hay una fuerte presión familiar y social contra el uso de la mano izquierda, considerado algo indebido.
Somos diestros porque nuestro cerebro es zurdo y nuestra corteza cerebral es tan asimétrica que se nos ha llegado a llamar “el simio torcido”. Aunque los primates salvajes no suelen implicarse en actividades que requieran un control motor fino, todos tienen una mano preferente y estas variaciones siguen un claro patrón filogenético: los lémures y otros prosimios tienden a ser zurdos; los macacos y otros monos del Viejo Mundo muestran una proporción equilibrada entre diestros y zurdos; los gorilas y chimpancés muestran en torno a un 65% de diestros y un 35% de zurdos, mientras que, como hemos dicho, el porcentaje de diestros a zurdos en la especie humana es de 9 a 1.
En otras palabras, cuando mayor desarrollo cerebral tenga una especie de primate es más probable que predominen los especímenes diestros.
Somos mayoritariamente diestros desde hace muchos milenios y no solo los sapiens. Los esqueletos de los neandertales muestran que los huesos de los brazos derechos y los hombros derechos son más robustos, sugiriendo un uso predominante de esa mano. Los cráneos de Homo heidelbergensis encontrados en Atapuerca muestran marcas en los dientes que se suponen hechas al sujetar un trozo de carne con los dientes y cortarlo con una piedra afilada. El ángulo de las marcas sugiere que la herramienta de cortar era manejada con la mano derecha.
Por tanto, los registros fósiles de éste y otros lugares sugieren que los homínidos eran también mayoritariamente diestros y esa preferencia tiene al menos un millón de años de antigüedad. Es posible que esa fecha para el uso prioritario de la mano derecha pueda retrasarse mucho más: un esqueleto de Homo ergaster, el niño de Turkana, muestra también señales de que era diestro y tiene 1,6 millones de años pero es una evidencia demasiado aislada para afirmar que toda la especie tenía predominancia diestra. En épocas más recientes la cosa está clara.
Desde que tenemos registro histórico la predominancia de la mano derecha es evidente: los murales de las tumbas precolombinas o los estucos en los enterramientos del Valle de los Reyes de Egipto o los bajorrelieves asirios de los palacios de Mesopotamia muestran personas remando con la mano derecha, arrojando sus lanzas con el brazo derecho o sujetando la flecha en el arco con la mano derecha.
Tanto la asimetría cerebral como la preferencia de mano son tendencias heredables y se supone que hay al menos 40 genes que afectan a que seamos diestros o zurdos.
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UniDiversidad
23 de mayo de 2014
Media hora de formación musical... y nuestro cerebro funcionará como el de un músico
Un estudio realizado en Inglaterra ha observado que con sólo media hora de formación musical, el cerebro de una persona empieza a funcionar como el de un músico, con mayor flujo de sangre hacia el lado izquierdo del cerebro, el relacionado con las habilidades musicales y de lenguaje. Numerosos estudios han observado los efectos beneficiosos de la música en el cerebro, tanto en niños como en adultos que recibieron formación de jóvenes. Por Carlos Gómez Abajo.
Unos 14 músicos fueron evaluados para ver qué parte del cerebro utilizan para llevar a cabo sus habilidades musicales y de lenguaje, y los investigadores observaron que emplean el lado izquierdo para ambas tareas.
A otras ocho personas -que no eran músicas- se les pidió llevar a cabo la misma tarea, pero no se encontró correlación en la actividad cerebral cuando realizaban las pruebas.
Sin embargo, cuando los voluntarios no músicos fueron expuestos a continuación a un corto período de formación musical simplemente, hubo un aumento en el flujo de sangre hacia el lado izquierdo del cerebro cuando se enfrentaron a tareas relacionadas con la música y las palabras. En efecto, su cerebro comenzó a trabajar de la misma manera que lo haría el de un músico.
La investigación fue llevada a cabo por el Departamento de Ciencias Psicológicas de la Universidad de Liverpool (Inglaterra), como parte de un programa de prácticas de verano.
Durante el estudio, bastó con sólo media hora de formación musical para producir un cambio en la forma en la que los no-músicos procesan la música y el lenguaje. La investigadora Amy Spray recuerda en la nota de prensa de la Sociedad Británica de Psicología (SBP) que "fue fascinante ver que las similitudes en los flujos sanguíneos" podían tener lugar después de una exposición tan breve a la enseñanza musical. Los resultados del estudio fueron presentados ayer en la conferencia anual de la SBP.
Numerosos estudios han observado los efectos tangibles y beneficiosos que produce la actividad musical en el cerebro. Uno realizado en la Northwestern University (Illinois, EE.UU.), y publicado hace unos meses, muestra que las personas que han recibido formación musical de pequeños tienen más reflejos para responder a los sonidos del habla; y que cuanto más larga haya sido esa formación, más rápido responden.
Con el paso del tiempo, los adultos cada vez procesan peor los sonidos que cambian rápidamente. Sin embargo, según demostraron los participantes en el estudio, aquellas personas con entre cuatro y 14 años de formación musical, respondían una milésima de segundo más rápido que los que no. Una milésima de segundo puede no parecer mucho, señalan los investigadores, pero multiplicada por millones de neuronas representa un cambio importante en la vida de las personas.
Otro estudio de la Northwestern University señala que las personas más capaces de moverse con ritmo son también las que tienen más capacidad de respuesta al habla. Esta universidad también ha estudiado el efecto de la formación musical en el envejecimiento cerebral.
Las áreas cerebrales que se activan cuando se escucha música, y el desarrollo del cerebro en las edades tempranas de los niños que reciben formación musical, también han sido investigados en diversas ocasiones.
12 de marzo de 2014
El extraño caso de la mujer que sale de su cuerpo tres veces al día
Un grupo de neurocientíficos documenta por primera vez el caso de una paciente con experiencias extracorpóreas y sin lesiones cerebrales aparentes. El fenómeno es una alucinación provocada por el mal funcionamiento de un área del hemisferio derecho.
La idea de salir del propio cuerpo y verse desde el techo se asocia con los fenómenos paranormales que tanto entretienen a los espectadores de los programas de misterio. El fenómeno, en cambio, se produce en un área muy específica del cerebro y es bien conocido por los neurocientíficos. La clave está en una zona del hemisferio derecho conocida como circunvolución angular que, al ser estimulada, o sufrir un daño, cambia radicalmente la perspectiva visual del individuo. En diciembre de 2000, por ejemplo, el doctor Olaf Blanke, del Hospital Universitario de Ginebra, operaba de epilepsia a una mujer de 43 años cuando ésta comunicó a los doctores que les estaba viendo desde arriba. “Estoy en el techo”, les dijo, “estoy mirando hacia abajo, a mis piernas. Les veo a los tres”.
La casuística de este tipo de experiencias es bien conocida, pero el caso que acaban de publicar científicos de la Universidad de Ottawa en la revista Frontiers in Human Neuroscience es especialmente llamativo. Se trata de una paciente de 24 años que dice poder salir del cuerpo voluntariamente y experimentar esta sensación varias veces al día con total naturalidad, hasta el punto de que le sorprendía que el resto de las personas no pudieran hacerlo. La chica, estudiante de psicología, empezó a tener estas experiencias desde niña, antes de dormirse, cuando se veía a sí misma desde la parte alta de la cama. "Era capaz de verse a sí misma dando vueltas en el aire sobre su cuerpo", escriben científicos.
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Vox Populi
16 de marzo de 2013
Hay dos cerebros en cada cabeza
Aprovechando que los monos muestran exactamente la misma limitación que los humanos, Earl Miller y sus colegas decidieron estudiar las bases neurológicas de los límites de la memoria de trabajo. Y comprobaron que los primates podían procesar dos elementos visuales con la mitad izquierda del cerebro y dos con la mitad derecha. Y que cada hemisferio procesa la mitad del espacio visual. Si extendemos el hallazdo al ser humano, esto implica que podemos procesar dos objetos en cada área visual, pero si hay tres objetos a nuestra derecha y uno a la izquierda, sólo recordaremos dos de la derecha y uno a la izquierda. "El cuello de botella de la memoria visual no está en la fase de memorización sino en la fase de percepción", concluye Miller. En otras palabras, cuando la capacidad de cada hemisferio cerebral se sobrepasa, la información ni siquiera es procesada por nuestro cerebro, por lo que es imposible recordarla.
De este hallazgo se pueden extraer aplicaciones prácticas inmediatas, según sugiere el neurocientífico estadounidense. Por ejemplo, que los monitores médicos que muestran la información en una columna deberían mostrarla en dos, una a la izquierda y otra a la derecha, para que la persona que los mira procese más información. Lo mismo se podría aplicar a la información que se muestra al personal de seguridad de un aeropuerto o un edificio.
El siguiente reto, adelantan los autores, será averiguar si este descubrimiento acerca de la memoria visual se puede aplicar en otros tipos de memoria (verbal, sonora...).
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Muy Interesante
17 de enero de 2013
Leer a los clásicos es bueno para el cerebro
Para llegar a esta conclusión, los científicos monitorizaron mediante un escáner el cerebro de 30 voluntarios mientras leían piezas clásicas de la literatura inglesa. Y, entre otras cosas, detectaron que la actividad eléctrica cerebral aumentaba a medida que la prosa se complicaba. Además de que al leer poesía (escrita por el poeta romántico inglés William Wordsworth) se incrementaba la actividad en el hemisferio derecho del cerebro, concretamente en el área vinculada a la memoria autobiográfica.
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Muy Interesante
13 de diciembre de 2012
¿Qué pasa en tu cerebro cuando alguien dice tu nombre?
Tanto nos influye nuestro nombre que nos mostramos más predispuestos a comprar algo si nos lo ofrece un vendedor que comparte con nosotros alguna inicial en el nombre o en los apellidos, según un estudio de la revista Journal of Consumer Research. Y también han demostrado científicamente que somos más propensos a contraer matrimonio con una persona cuyo nombre empieza por la misma letra que el nuestro.
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Muy Interesante
22 de agosto de 2012
¿Qué oído usas para hablar por teléfono?
Aunque este hecho puede parecer anecdótico, establecer una relación entre la dominancia cerebral y el lado preferido para usar el teléfono móvil es un modo poco invasivo de averiguar dónde están los centros de la comunicación y el lenguaje en una persona concreta, según afirman los autores de la investigación, investigadores del Hospital Henry Ford (EE UU). Hasta ahora se usaba para ese mismo fin la anestesia hemisférica o test Wada, un procedimiento complejo que consiste en inyectar anestesia en la arteria carótida para dormir a la mitad del cerebro y poder mapear así su actividad.
5 de febrero de 2012
La memoria a corto plazo se basa en oscilaciones sincronizadas del cerebro
Los científicos han descubierto cómo cooperan distintas regiones cerebrales durante la memoria a corto plazo.
Mantener la información en la memoria durante un periodo corto es una tarea aparentemente simple y cotidiana. Usamos la memoria a corto plazo para recordar un nuevo número de teléfono si no hay nada a mano para escribirlo, o para encontrar dentro de una tienda el maravilloso vestido que acabamos de admirar en el escaparate. Aun a pesar de la aparente simplicidad de estas acciones, la memoria a corto plazo es un acto cognitivo complejo que implica la participación de múltiples regiones cerebrales. Sin embargo, cómo cooperan, y si lo hacen, distintas regiones cerebrales durante la memoria a corto plazo, ha sido un tema esquivo. Un grupo de investigadores del Instituto Max Planck de Cibernética Biológica en Tübingen, Alemania, ahora se acercan a responder esta pregunta. Descubrieron que las oscilaciones entre distintas regiones del cerebro son cruciales en el recuerdo visual de cosas a lo largo de breves periodos de tiempo.
Se ha sabido desde hace mucho que las regiones cerebrales de la parte frontal del cerebro están implicadas en la memoria a corto plazo, mientras que el procesamiento de información visual tiene lugar, principalmente, en la parte trasera del mismo. Sin embargo, para recordar con éxito información visual a lo largo de un periodo corto de tiempo, estas distantes regiones necesitan coordinarse e integrar información.
Para comprender mejor cómo ocurre esto, científicos del Instituto Max Planck para Cibernética Biológica del departamento de Nikos Logothetis registraron la actividad eléctrica tanto del área visual como de la parte frontal del cerebro de monos. Los científicos mostraron a los animales imágenes distintas o idénticas en intervalos de tiempo cortos mientras registraban su actividad cerebral. Los animales tenían que indicar si la segunda imagen era la misma que la primera.
Los científicos observaron que, en cada una de las dos regiones cerebrales, la actividad mostraba fuertes oscilaciones en un cierto conjunto de frecuencias, conocidas como banda theta. Es importante señalar que estas oscilaciones no tuvieron lugar de forma independiente entre ellas, sino que sincronizaron su actividad temporalmente: “Es como si tuvieses dos puertas giratorias en cada una de las dos áreas. Durante el funcionamiento de la memoria, se sincronizan, permitiendo de esta manera que la información pase a través de ellas de manera mucho más eficiente que si estuviesen desincronizadas”, explica Stefanie Liebe, primera autora del estudio llevado a cabo en el equipo de Gregor Rainer en cooperación con Gregor Hörzer de la Universidad Técnica de Graz. Cuanto más sincronizada estaba la actividad, mejor recordaban los animales la imagen inicial. De esta manera, los autores fueron capaces de establecer una relación directa entre lo que observaron en el cerebro y el resultado del animal.
El estudio destaca la importancia de las oscilaciones cerebrales para la comunicación e interacción de distintas regiones cerebrales. Casi todos los actos cognitivos polifacéticos, como el reconocimiento visual, surgen a partir de una compleja interconexión de redes neuronales especializadas y distribuidas. Cómo se establecen las relaciones entre tales zonas distribuidas y cómo contribuyen a representar y comunicar la información sobre eventos externos e internos para lograr una percepción coherente es algo que aún no se comprende bien.
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19 de septiembre de 2011
Oda al cerebro, el mejor video sobre este órgano
¿Cómo explicar qué es el cerebro? ¿La mente? ¿La imaginación? ¿Cómo funciona esa perfecta máquina de la que sabemos tan poco?
Cómo elegir las palabras adecuadas para hacerlo, sin parecer pedante, cómo transmitir de dónde sale esa magia, la chispa de nuestro pensamiento. Y más difícil todavía, ¿cómo hacerlo en menos de cuatro minutos y de forma amena?
Ode to the brain (Oda al cerebro) es quizás una de las mejores formas de hacerlo. Este vídeo, consigue en 3,42 minutos transmitir el misterio y la belleza de este órgano, sorprendentemente pequeño para la información que acumula y las posibilidades que nos ofrece.
Con la voz musicalizada de relevantes neurocientíficos intentamos comprender cómo esa masa gelatinosa y arrugada, abarcable con una sola mano, es capaz de los más elevados pensamientos y complejas teorías. Saber que todo lo que nos rodea llega a nuestro cerebro en forma de energía y que nuestros miles de neuronas, ese “telar encantado”, nos hacen conscientes de la realidad y de nosotros mismos. Y cómo nos permite llegar a ver más allá de la realidad tangible, construyendo nuevos caminos, nuevas historias, ofreciéndonos la posibilidad de elegir quién somos y qué hacemos.
En el vídeo: Carl Sagan, Robert Winston, Vilayanur Ramachandran, Jill Bolte Taylor, Bill Nye y Oliver Sacks. Material obtenido de Cosmos, TED Talk, The Human Body, Human Body: Pushing the Limits, y más fuentes.
Ode to the brain surge del proyecto de divulgación científica Symphony of science. Este curioso proyecto pretende acercar al gran público la ciencia desde la música y arrancó de forma casual en 2009 de manos de John Boswell.
Boswell es un economista y compositor que se confiesa apasionado de la ciencia. Después de ver el documental Cosmos de Carl Sagan se le ocurrió seleccionar algunas citas que le parecieron interesantes, las extrajo digitalmente y montó un vídeo que tituló A glorious dawn (Un glorioso amanecer) y posteó en YouTube. En apenas dos semanas el vídeo se convirtió en un auténtico éxito recibiendo 800.000 visitas, y en menos de un mes llegó al millón.
A A glorious dawn le siguió We are all connected (Todos estamos conectados), que repitió el mismo éxito que su antecesor. Y a partir de ese momento, lo que había empezado como un entretenimiento continuó como un gran proyecto.
Actualmente Symphony of Science suma un total de once videos, él último publicado a principios de septiembre. Todos pueden verse tanto en YouTube como en la web del proyecto, de donde se pueden descargar de forma gratuita. Además cuenta con una activa comunidad de foros y planea novedades próximamente.
Fotografía: John Boswell, imagen extraída de la web del proyecto.
Artículo publicado para el máster de la UNED de Periodismo Científico y Comunicación Científica
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2 de agosto de 2011
Un año aprendiendo matemática cambia de manera notable el funcionamiento del cerebro
El hallazgo es el resultado más nuevo en la línea de investigación seguida por el equipo de Vinod Menon, profesor de psiquiatría y ciencias del comportamiento, así como de neurología, en la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford.
Menon y sus colaboradores están profundizando en los entresijos de cómo los niños desarrollan habilidades para resolver problemas, con el fin de encontrar mejores métodos de enseñanza para los niños que tienen dificultades en aprender matemáticas.
El último estudio del equipo de Menon es el primero en abordar la cuestión de cómo un año de clases de matemáticas elementales cambia el funcionamiento del cerebro en algunos aspectos.
La investigación demuestra que después del tercer curso, enfrentarse a los problemas aritméticos requiere de nuevos e inesperados patrones de comunicación neuronal entre regiones del cerebro implicadas en el pensamiento numérico y la memoria de trabajo.
La sorpresa es que se aprecian cambios cerebrales significativos en tan sólo un año, tal como subraya Menon.
(Imagen: NCYT/JMC)
El estudio revela que existen diferencias, respecto al modo de trabajar del cerebro, de un año al siguiente. No se trata tanto de cambios estructurales, sino de cambios en el modo en que las diferentes regiones del cerebro responden ante tareas aritméticas simples o complejas.
Lea el artículo completo en:
Noticias de la Ciencia
21 de junio de 2011
Cuando tu cerebro derecho no sabe lo que hace el izquierdo
No podemos recordar más de cuatro cosas a la vez, pero lo que memorizamos depende de lo «lleno» que esté cada hemisferio cerebral
Steve Martin protagonizaba una película en 1983 llamada «El hombre con dos cerebros» en la que un cirujano alocado conservaba un segundo seso en una jarra. Los científicos creen que, en realidad, todos tenemos dos cerebros dentro de nuestra propia calavera: uno en el hemisferio izquierdo y otro en el derecho. Cuando observamos el mundo alrededor, cada uno de ellos trabaja por su cuenta y cada uno tiene su propio cuello de botella para el funcionamiento de la memoria a corto plazo. Es decir, si, como se sabe desde hace cien años, solo podemos tener «cuatro cosas» en la cabeza al mismo tiempo, no es lo mismo dónde se «retienen» esas cosas, si en la mitad izquierda o en la derecha. El estudio, realizado por neurocientíficos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y que aparece publicado online en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), puede ayudar a diseñar terapias cognitivas más efectivas y juegos mentales más inteligentes.
Los investigadores saben desde hace cien años que solo podemos retener cuatro cosas al mismo tiempo en la cabeza. Esta capacidad limitada de nuestra memoria de trabajo (a corto plazo) varía entre los individuos. Cuanto más cosas es capaz de recordar una persona al mismo tiempo, más complejos pueden ser sus pensamientos y, probablemente, más lejos llegará en los test de inteligencia. Pero, ¿cómo se traduce todo esto en el cerebro? ¿Cuál es su mecanismo neuronal?
Monos avispados
Aunque resulte sorprendente, los monos tienen la misma capacidad de memoria visual de los humanos, así que Earl Miller, investigador del Instituto Picower de Aprendizaje y Memoria del MIT, investigaron las bases neurales de esta limitación en dos monos utlizando el mismo test que se usa para explorar la memoria a corto plazo en humanos. Primero, los investigadores les mostraron una colección de dos a cinco cuadrados de colores. Después, una pantalla en blanco y, seguido de ello, la misma colección de cuadrados, aunque uno de ellos había cambiado de color. El reto era detectar ese cambio y mirar el cuadrado distinto.
Mientras lo monos realizaban el experimento, los científicos examinaron el funcionamiento de las neuronas en dos áreas relacionadas con las percepciones visuales (la corteza parietal y la prefrontal). Como era de esperar, cuantos más cuadros había en la prueba, mayor era el número de fallos. «Pero, sorprendentemente, encontramos que los monos, y por extensión los humanos, no tienen una capacidad general del cerebro», explica Miller. «Por el contrario, tienen dos capacidades distintas en el lado derecho y en el izquierdo. Como si tuvieran dos cerebros separados -los dos hemisferios cerebrales- miraban a diferentes mitades del espacio visual».
Terapias para mejorar la memoria
En otras palabras, no tenemos una capacidad para memorizar cuatro objetos, sino dos más dos. Si el objeto a recordar aparece en el lado derecho del espacio visual, no importa cuántos objetos hay en el izquierdo. Puede contener cinco objetos, que si el derecho contiene solo dos, estos los recordaremos fácilmente. Por el contrario, si el lado derecho contiene tres objetos y el izquierdo solo uno, nuestra capacidad para recordar el objeto clave en la derecha se sobrepasa y es fácil que lo olvidemos.
Este efecto en la memoria visual de trabajo puede no funcionar con otras formas de la memoria, pero la percepción visual es una de las principales formas en que los humanos procesan el mundo, por lo que su impacto es de largo alcance en cuanto a la comprensión del cerebro y la conciencia humana en términos prácticos.
El estudio tiene numerosas implicaciones. Por ejemplo, en las terapias cognitivas para fomentar la memoria de trabajo (y en los juegos diseñados para mantener joven y ágil el cerebro), que deben presentar la información de manera que entrene cada hemisferio por separado.
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1 de abril de 2011
Los JPEGs de la mente; cómo el cerebro comprime la información visual
El cerebro se enfrenta a un problema similar. Las imágenes capturadas por las células sensibles a la luz en la retina de los ojos son del orden de un megapíxel. El cerebro no tiene la capacidad de memoria o de transmisión para procesar de manera constante imágenes de ese tamaño. En lugar de eso, el cerebro debe seleccionar sólo los datos más importantes, aquellos que nos permitan entender lo que estamos viendo.
Un equipo de la Universidad Johns Hopkins dirigido por los neurocientíficos Ed Connor y Kechen Zhang ha profundizado un poco más en los entresijos de cómo el cerebro comprime la información visual hasta retener sólo lo esencial.
Los investigadores encontraron que las células en el área conocida como V4 prefieren marcadamente las regiones de cada imagen que ostentan una curvatura pronunciada. Los experimentos realizados por Eric Carlson mostraron que las células del área V4 son muy sensibles a las curvaturas pronunciadas, y poco sensibles a los bordes planos o a las curvas poco pronunciadas.
Las simulaciones por ordenador mediante modelos de conjuntos de cientos de células del área V4 demostraron una reducción espontánea de las células usadas para cada imagen; una reducción comparable a la reducción de tamaño de archivo alcanzada por la compresión de fotografías en formato JPEG. A este nivel, el modelo informático manifiesta la misma preferencia marcada hacia las curvaturas pronunciadas observada en las células reales del área V4.
¿Por qué concentrarse en las regiones de curvatura pronunciada genera ese ahorro de recursos? Porque, como los análisis del equipo de investigación demuestran, las regiones de alta curvatura son relativamente escasas en los objetos naturales, en comparación con las regiones planas y las curvaturas poco pronunciadas. Prestar más atención a las características poco comunes, y menos a las características comunes, es la mejor opción para distinguir objetos con el mínimo esfuerzo.
Las regiones de curvatura pronunciada son muy útiles para distinguir y reconocer los objetos. Los experimentos psicológicos han mostrado que los sujetos de estudio pueden reconocer dibujos de objetos incluso después de que los bordes planos de éstos hayan sido borrados. En cambio, borrar los ángulos y otras regiones de alta curvatura hace muy difícil reconocer los objetos dibujados.
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10 de enero de 2011
¿Por qué algunas personas nacen para ser genios?
¿Se ha preguntado cómo algunas personas pueden hacer interpretaciones de temas muy complicados en cuestión de segundos? ¿O por qué algunas personas demuestran desde jóvenes un talento inusual en diversos campos de las ciencias, las artes o las letras?
La revista BBC Focus investigó las principales diferencias entre el cerebro de una persona intelectualmente superdotada y otra normal y halló interesantes respuestas.
Corteza
Las conexiones cortas indican que hay un talento especial hacia un interés determinado, mientras que las conexiones largas sugieren que existen aptitudes en muchas áreas de interés y que está presente la habilidad para ver los problemas desde nuevas perspectivas.
El cerebro de un genio está profundamente predispuesto a tener conexiones largas o cortas.
Los cerebros de los genios tienen una concentración más densa de minicolumnas que los cerebros del resto de la población. Es como si ellos simplemente asimilaran más información.
Estas pequeñísimas columnas son algunas veces descritas como los microprocesadores del cerebro. Es la fuente que alimenta el proceso de pensar.
Receptores de dopamina
Investigaciones científicas muestran que los genios tienen menos receptores de esta sustancia, la cual inhibe las señales neuronales y anula la información que considera carente de valor.
La escasez de esos receptores en los genios podría explicar por qué ellos pueden considerar soluciones inusuales a un problema que los cerebros normales pasan por alto o ignoran.
Lóbulo parietal
Por ejemplo, el cerebro de Albert Einstein era más pequeño de lo normal, pero su lóbulo parietal (el cual se encarga de procesar los problemas matemáticos) era más amplio que el del promedio.
Desarrollar, en el transcurso de la vida, una habilidad que está relacionada con un área del cerebro pareciera producir un agrandamiento y un fortalecimiento de la misma.
Tomado de:
El Comercio Perú
11 de noviembre de 2010
Muerte cerebral no es igual a coma cerebral
La semana pasada salió en los telediarios la noticia de un hombre que lleva veinte años “en coma” tras una cirugía estética. Los periodistas acostumbran repetir lo que les han contado, sin hacer ninguna comprobación sobre ello (coño, ¡igual que Google Reader!) y cargándolo de morbo, y eso supone que a veces patinan. Como ahora. ¿Cómo va a estar en coma alguien que se mueve y gime espontáneamente? Sin entrar en los pormenores del caso, veamos cuatro términos relacionados y que se confunden a menudo: muerte cerebral, coma, estado vegetativo y síndrome de cautiverio (locked-in syndrome).
- Muerte cerebral
Esto se explica con más detalle en esta otra entrada pero, resumidamente, una persona en muerte cerebral ha perdido todos los sistemas cerebrales, incluidos los de mantenimiento, los vegetativos: no es que no se mueva o no hable, sino que no regula su frecuencia cardíaca, no contrae sus pupilas, no mueve sus ojos si le giramos la cabeza, y respira porque está conectado a una máquina. Carece de reflejos homeostáticos, presentes en alguien anestesiado o en coma pero no en una muerte encefálica. Así que es imposible que alguien se “despierte” de una muerte encefálica. Está muerto, y punto.
Tanto es así que, si le hacemos una prueba para ver la actividad cerebral, sólo registraremos silencio. El electroencefalograma únicamente capta ruido de fondo, y en una prueba de imagen funcional (como un PET, dándole glucosa radiactiva y observando si las neuronas la usan) veremos un cráneo “hueco”. De hecho, si alguien en muerte cerebral permanece unas horas sin “irse” del todo, es sólo por el uso de medidas de soporte vital avanzado.
- Coma
Simplificando: el coma es un estado de sueño persistente. Unarousable unresponsiveness, que lo llaman: el paciente está “dormido”, pero ni se le puede despertar ni responde a estímulos. Se debe a un daño cerebral que incluye el llamado sistema reticular activador: esta es una estructura que proporciona el tono muscular y el “tono” cerebral, participando en el ciclo sueño/vigilia para mantenernos despiertos.
El coma es un estado transitorio, del que generalmente salen en unos pocos días o semanas: o despiertan, con distintos grados de daño neurológico, o permanecen en un estado vegetativo o de mínima consciencia.
- Estado vegetativo
Lo llaman wakeful unawareness: tiene los ojos abiertos, parece que está despierto, pero no es consciente de lo que sucede a su alrededor. Una vez más, no me refiero a algo tan complicado como participar en una conversación: un paciente en estado vegetativo ni siquiera cerrará los párpados si le arrojas algo a la cara, no reaccionará si le hablas. En otras palabras, es como estar en coma, pero abriendo los ojos de vez en cuando, alternando períodos de sueño con otros de vigilia.
Asimismo, el estado vegetativo suele acompañarse de un daño amplio de otras estructuras cerebrales, que puede manifestarse groseramente como posturas de decorticación o descerebración. Y, a pesar de que la definición de estado vegetativo no implica que sea irreversible, se habla de estado vegetativo persistente a partir del primer mes, y cuando el paciente lleva un año se considera imposible que salga de ahí.
- Estado de mínima consciencia
Es un grado superior al estado vegetativo persistente. Se aprecia algo de actividad mental, pero es imposible establecer una comunicación consistente. Perdonadme el ejemplo, pero podría compararse con un perro: es capaz de hacer movimientos con propósito (coger un objeto que le acercamos), seguir órdenes simples (levantar el brazo) o tener un discurso adecuado (manifestar sensaciones), pero nada más.
- Locked-in syndrome (síndrome de cautiverio)
Esto es una gran putada. En los anteriores, el paciente no era consciente de su situación. Por el contrario, un paciente locked-in es una persona bloqueada, encarcelada en su cráneo: sería capaz incluso de escribir un libro, pues conserva todas las funciones cerebrales, pero no puede moverse ni hablar. Se han interrumpido las vías que conducen las señales desde el cerebro a la médula espinal, así que el enfermo sólo conserva el control de la apertura de los párpados y tres movimientos oculares: arriba, abajo y al centro. La muy recomendable película francesa La escafandra y la mariposa (basada en una historia real) lo representa perfectamente.
Unas consideraciones
Espero haber aclarado un poco estos conceptos que generalmente son confusos. Tras leer esto, si veis el vídeo del chaval al que me refería antes entenderéis por qué no está en coma.
Y también quiero remarcar que emitir uno de estos diagnósticos no es fácil en absoluto, necesitando como mínimo varias exploraciones clínicas exhaustivas. Exceptuando la muerte cerebral, hay trastornos como los de esta entrada y otros muchos (vg. depresión catatónica o mutismo acinético) que parecen similares; tanto, que no es ninguna exageración decir que se diferencian en un guiño.
Bibliografía:
Racine E, Amaram R, Seidler M, Karczewska M, Illes J. Media coverage of the persistent vegetative state and end-of-life decision-making. Neurology. 2008 Sep 23;71(13):1027-32.
Laureys S, Owen AM, Schiff ND. Brain function in coma, vegetative state, and related disorders. Lancet Neurol. 2004 Sep;3(9):537-46.
Cavanna AE, Cavanna SL, Servo S, Monaco F. The neural correlates of impaired consciousness in coma and unresponsive states. Discov Med. 2010 May;9(48):431-8.
The Multi-Society Task Force on PVS. Medical aspects of the persistent vegetative state. N Engl J Med. 1994 May 26;330(21):1499-508.
Ropper AH. Acute confusional states and coma. Longo DL, Jameson JL, editores. Harrison’s Principles of Internal Medicine. 16ª ed. McGraw Hill; 2005. p.1624-31
Tomado de:
23 de junio de 2010
¿Por qué existen los zurdos?
Miércoles, 23 de junio de 2010
¿Por qué existen los zurdos?
Según McManus, es probable que del 8 al 10% de la población haya sido zurda en los últimos doscientos mil años. Sólo en la Inglaterra victoriana el número de zurdos bajó hasta el 3% durante un tiempo, con el número más escaso hacia 1895, para luego recuperarse, hacia 1945-1950, hasta el 11-12% en hombres y el 9-10% en mujeres. Fueron McManus y su colega Alex Hartigan quienes descubrieron el mínimo de zurdos de la era victoriana a través del estudio detallado de los films documentales que Sagar Mitchell y James Kenyon rodaron entre 1897 y 1913; en 1994 se descubrieron 826 de estas películas y una selección de ellas se publicaron en dos DVDs. Los autores estudiaron, en estas cintas, las conductas que indicaban la zurdera o no de cada persona. El resultado es que había muy pocos zurdos en la última década del siglo XIX. Por lo menos en Inglaterra, aunque no se sabe ni por qué, quizá en parte porque se obligaba a los niños a escribir con la derecha, ni si ocurría igual en otras zonas del mundo.
En Europa, los países más zurdos son Gran Bretaña, Holanda y Bélgica y va disminuyendo la zurdera cuanto más al sur y al este nos movamos (en la Península Ibérica es del 9.63%). Y sobre las razas, hay más zurdos en blancos, asiáticos e hispanos. Parece que hay una diferencia genética más que ambiental puesto que la zurdera de los hindúes que viven en Gran Bretaña es muy baja y es similar hayan nacido allí o en la India.
Una vez demostrado que la zurdera se distribuye más o menos por igual, hacia un 10%, en todas las poblaciones humanas, hay que preguntarse por qué ocurre así. Si fuera una ventaja, hace años que se habría aumentado su porcentaje de presencia; y si fuera una desventaja, habría desaparecido. El que se mantenga en una proporción baja implica que tiene alguna ventaja pero que el coste también es grande. Violaine Llaurens y sus colegas, de la Universidad de Montpellier, en Francia, sugieren que la ventaja es, puede que entre otras, en la lucha, como lo demuestran, en la actualidad, todos los deportes en los que el zurdo parte con cierta ventaja por el desconcierto que provoca en los contrarios. Pero, ¿y el coste cuál es?
Quizá, en nuestra sociedad industrializada y tecnológica, los zurdos tienen más accidentes. Se ha observado, nos cuentan Llaurens y su grupo, que estos accidentes se deben a que la mayoría de los aparatos y herramientas se construyen para diestros y, para un zurdo, es más fácil tener un accidente. Sin embargo, esta sociedad sólo tiene cientos de años y no es posible que haya producido resultados en el curso de la evolución. Además, en ninguna de las sociedades tradicionales la proporción de zurdos supera el 30%.
En resumen, seguimos sin conocer los costes y beneficios evolutivos de la zurdera. Queda mucho por hacer.
*Llaurens, V., M. Raymond & C. Faurie. 2009. Why are some people left-handed? An evolutionary perspective. Philosophical Transactions of the Royal Society B 364: 881-894.
*McManus, I.C. 2009. The history and geography of human handedness. En Language lateralization and psychosis, p. 37-57. Ed. por I.E.C. Sommer & R.S. Kahn. Cambridge University Press.
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19 de abril de 2010
Así funciona el cerebro multitarea
Martes, 20 de abril de 2010
Así funciona el cerebro multitarea
Divide y vencerás parece ser la máxima de nuestro cerebro cuando intentamos hacer varias cosas a la vez. Según un estudio realizado por científicos de la Ecole Noramle Superieure de París (Francia) y publicado hoy por la revista Science, cuando practicamos la multitarea cada mitad de nuestro cerebro se ocupa de un asunto diferente. Eso explicaría por qué podemos desenvolvernos relativamente bien sin vemos la televisión a la vez que leemos una revista, pero la cosa se complica si tratamos de mantener simultáneamente una conversación.
Para llegar a esta conclusión, Sylvain Charron y Etienne Koechlin utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional para estudiar la actividad cerebral de 32 voluntarios mientras desempeñaban una, dos y tres tareas a la vez. Cuando se concentraban en una sola actividad, las dos mitades de una zona conocida como cingulado anterior y de la corteza premotora estaban activas. Sin embargo, al aplicarse en dos tareas simultáneas, la actividad del hemisferio cerebral izquierdo se relacionaba con la tarea principal, y la del derecho con la secundaria. Los autores aseguran que la función del área frontal del cerebro, vinculada al razonamiento y la toma de decisiones, está limitada a desempeñar como máximo dos tareas al mismo tiempo.
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Muy Interesante
28 de febrero de 2010
El secreto neurológico de Jimi Hendrix
Domingo, 28 de febrero de 2010
El secreto neurológico de Jimi Hendrix
James Marshall «Jimi» Hendrix (nacido como Johnny Allen Hendrix; (EE.UU., 1942 - Londres, 1970) fue un guitarrista, cantante y compositor estadounidense.
Hendrix fue introducido en el Rock and Roll Hall of Fame en 1992.En el año 2003, la revista Rolling Stone lo eligió como el mejor guitarrista de todos los tiempos, y en 2004 lo incluyó en su lista de los mejores artistas de toda la historia (nº6). En 2009, la revista estadounidense Time lo situó como el mejor guitarrista de guitarra eléctrica de la historia, por delante de, B. B. King, Angus Young, Chuck Berry, Keith Richards y Jimmy Page.
El psicólogo estadounidense Stephen Christman asegura en un estudio que el talento del mejor guitarrista de la historia está relacionado con su condición de ambidiestro y la forma en que su cerebro coordinaba los movimientos.
La guitarra se estremece, canta, aúlla. Los dedos de Jimi se deslizan de un traste a otro, como si bailaran por el mástil. De pronto, se detienen: “disculpadme, mientras beso el cielo”. El talento musical de Jimi Hendrix, su capacidad para convertir el instrumento en una parte de su cuerpo es objeto de un estudio del psicólogo estadounidense, Stephen Christman, de la Universidad de Toledo.
El artículo, publicado en Laterality y reseñado por el diario The Guardian, trata de aclarar muchos de los mitos sobre la forma de tocar del músico y profundiza en su talento desde el punto de vista neurológico. El genio de Hendrix, resume Christman, se explica por su capacidad para usar las dos manos indistintamente y la coordinación de sus dos hemisferios cerebrales a la hora de tocar y componer.
Su condición de zurdo y su particular forma de tocar – atrapando el mástil y deslizando su dedo pulgar por la parte superior - ha dado lugar a muchas especulaciones sobre su técnica. El mito del talento zurdo se ha visto alimentado por la nómina de músicos que usan preferentemente la izquierda (desde Mark Knopfler a Bob Dylan o Kurt Cobain) y por algunos estudios que destacan la presencia de los zurdos por encima de la media a la hora de tocar instrumentos de cuerda como el violín o la guitarra.
Pero la realidad, como aclara Christman en su artículo, Hendrix no era un verdadero zurdo: utilizaba la mano derecha para otras acciones cotidianas como escribir, comer o coger el teléfono. Y era esta capacidad de manejar ambas manos, según el artículo, la que "le permitía integrar sus accciones", así como "integrar las melodías y las letras de sus canciones".
Hemiferios activos
Desde el punto de vista neurológico, la hipótesis del artículo es que "la mayor interacción entre los hemisferios izquierdo y derecho del cerebro" beneficia el desarrollo y funcionamiento del cuerpo calloso en zurdos y ambidiestros. Y a la hora de tocar la guitarra, esto les confiere una clara ventaja.
Por si fuera poco, según Christman, el hecho de que el hemisferio derecho sea el que se ocupe del ritmo y la armonía también otorga a los ambidiestros una ventaja a la hora de escribir canciones e integrar letra y música.
El artículo de Christman también tumba algunos mitos, como la leyenda que dice que tocaba con una guitarra de diestro puesta del revés. En realidad, explica, la guitarra estaba adaptada y las cuerdas cambiadas de posición, para que tocara como todo el mundo. Sin embargo, sus biógrafos nunca olvidan aquel episodio, en 1960, en que le robaron la guitarra poco antes de un concierto con The Rocking Kings y se puso a tocar con la de un músico diestro sin que nadie advirtiera la diferencia.
¿Estaba el genio de Jimi Hendrix en su cerebro de ambidiestro? El talento de un músico de su talla proviene probablemente de una confluencia de muchos factores: la longitud de sus dedos, su capacidad para jugar con el pedal y los controles de la guitarra para crear sonidos extraordinarios, su don para improvisar sobre el escenario... y el consumo de drogas que el artículo no menciona.
La explicación que dio Jimi a su padre cuando era un niño en mucho menos complicada. Por aquel entonces, el chico pasaba el día construyendo guitarras con cajas de cigarros, tratando de sacar algo de música. Un día probó a cambiar el orden de las cuerdas y tocar con la otra mano. ¿Por qué tocas así, Jimi?, le preguntó su padre."Lo encuentro mucho más sencillo", fue la respuesta del niño.
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La Información
24 de febrero de 2010
Los nombres y los verbos se aprenden en regiones diferentes del cerebro
Miércoles, 24 de febrero de 2010
Los nombres y los verbos se aprenden en regiones diferentes del cerebro
Dos psicólogos españoles y un neurólogo alemán acaban de comprobar que cuando se aprende un nombre nuevo se pone en marcha una región del cerebro diferente a la que actúa durante el aprendizaje de los verbos. Los científicos lo han observado con imágenes cerebrales obtenidas por resonancia magnética funcional, según publican este mes en la revista Neuroimage.
El investigador catalán, junto a la psicóloga Anna Mestres-Missé, actualmente en el Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences de Leipzig, y el neurólogo Thomas F. Münte de la Universidad Otto-von-Guericke de Magdeburgo -ambos en Alemania-, acaban de publicar en la revista Neuroimage los resultados de un estudio que confirma las diferencias neuronales en el mapa del cerebro cuando se aprenden nombres y verbos nuevos.
El equipo sabía que muchos pacientes con daños cerebrales presentan una disociación en el procesamiento de estos dos tipos de palabras, y que los niños aprenden antes los nombres que los verbos. Las personas adultas también se desenvuelven mejor y reaccionan más rápidamente con los primeros en las pruebas cognitivas.
A partir de estas ideas los investigadores plantearon un experimento para confirmar si estas diferencias se podían visualizar en el cerebro. Para ello plantearon a 21 personas una prueba de aprendizaje de nuevos nombres y verbos y registraron sus reacciones neuronales con imágenes de resonancia magnética funcional. Esta técnica permite observar la activación de las regiones cerebrales mientras se ejecuta una determinada tarea.
La prueba consistió en deducir el significado de un término nuevo a partir del contexto facilitado en dos oraciones. Por ejemplo, en la frase “La chica recibió un jat por Navidad” y “Con los nervios el padrino olvidó el jat”, el nombre jat corresponde a “anillo”. Del mismo modo, en el caso de “El estudiante ha nisado fideos para desayunar” y “El hombre nisó una comida deliciosa para ella” el verbo oculto es “cocinar”.
“Con esta tarea se simula a nivel experimental la adquisición que hacemos a lo largo de nuestra vida de parte de nuestro vocabulario, según se descubren los significados de nuevas palabras en contextos escritos”, aclara Rodríguez-Fornells. “Este tipo de adquisición de vocabulario a partir de contextos verbales se supone que es uno de los mecanismos más importantes para el aprendizaje de palabras nuevas en la infancia y posterior edad adulta, ya que constantemente estamos aprendiendo términos nuevos”.
Lea el artículo completo en:
Plataforma SINC
20 de enero de 2010
Descubren cómo el cerebro procesa las reglas matemáticas
Miércoles, 20 de enero de 2010
Descubren cómo el cerebro procesa las reglas matemáticas
Neurobiólogos del laboratorio Andreas Nieder, en la Universidad de Tubingen, ha demostrado por primera vez cómo el cerebro procesan reglas matemáticas simples. Los resultados de este trabajo se publican en la edición 'on line' de 'Proceedings of the National Academy of Sciences' de Estados Unidos, (PNAS).
Fuente:
Europa Press