JIMENEZ GALAN DR JOEL LUIS UAT.

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1 JIMENEZ GALAN DR JOEL LUIS UAT TEMA Diseño y Desarrollo de Modelos Digitales para la Generación del Conocimiento enfocado en la Neurociencia. INTRODUCCIÓN El cerebro humano posee una estructura fascinante, una diversidad de partes que funcionan al unísono para poder hacer que el ser humano se mueva, realice funciones básicas y complejas, produzca hormonas, se interconecte con cada parte y su sistema con una parte central, donde La neurociencia estudia la estructura y la función química, farmacología, y patología del sistema nervioso y de cómo los diferentes elementos del sistema nervioso interactúan y dan origen a la conducta. El estudio biológico del cerebro es un área multidisciplinar que abarca muchos niveles de estudio, desde el puramente molecular hasta el específicamente conductual y cognitivo, pasando por el nivel celular (neuronas individuales), los ensambles y redes pequeñas de neuronas (como las columnas corticales) y los ensambles grandes (como los propios de la percepción visual) incluyendo sistemas como la corteza cerebral o el cerebelo, y,por supuesto, el nivel más alto del Sistema Nervioso. La neurociencia se combina con la psicología para crear la neurociencia cognitiva, una disciplina que al principio fue dominada totalmente por psicólogos cognitivos, la Neurociencia Cognitiva proporciona una nueva manera de entender el cerebro y la conciencia, pues se basa en un estudio científico que aún a disciplinas tales como la neurobiología, la psicobiología La neurociencia explora campos tan diversos, como: A) La operación de neurotransmisores en la sinapsis; B) Los mecanismos biológicos responsables del aprendizaje; C) El control genético del desarrollo neuronal desde la concepción; D) La operación de redes neuronales; E) La estructura y funcionamiento de redes complejas involucradas en la memoria, la percepción, y el habla. F) La estructura y funcionamiento de la conciencia

2 Otras áreas relacionadas con la neurociencia son: A) Neurotecnología B) Neuroanatomía C) Neurofisiología D) Neurología E) Neuropsicología F) Psicofarmacología G) Neurolingüística H) Neurociencia computarizada I) Neuroeconomía J) Neurodesarrollo K)Neurociencia cognitiva L) Neurociencia aplicada Expertos estadounidenses sugieren que los recuerdos persisten en nuestro cerebro incluso cuando ya se han olvidado. Lo que sucede es que no conseguimos recuperarlos. Usando técnicas avanzadas de imagen cerebral, científicos de la Universidad de California Irvine han demostrado que la actividad del cerebro cuando una persona recuerda un evento es similar a la que se registra cuando se vivió por primera vez, incluso si se han olvidado los detalles. Si los detalles siguen ahí, quizás podamos encontrar una manera de acceder a ellos, sugiere Jeff Johnson, coautor de un estudio que publica la revista Neuron. En colaboración con científicos de Princeton University, Johnson y su equipo analizaron la actividad cerebral de varios estudiantes a los que mostraron ciertas palabras. Posteriormente, se les pidió que imaginaran cómo un artista dibujaría el objeto al que daba nombre la palabra, que pensaran en cómo se usa el objeto, o que pronunciaran la palabra en su mente. Veinte minutos más tarde, los voluntarios vieron las palabras por segunda vez y se les pidió que recordaran cualquier detalle relacionado con ellas mientras se sometían a resonancia magnética. La neurociencia ha demostrado recientemente que el tamaño del cerebro está relacionado con ciertos hábitos y habilidades como los siguientes: Ejercicio aeróbico. De acuerdo con un estudio estadounidense publicado el año pasado en la revista PNAS, el ejercicio físico moderado en adultos de edad avanzada aumenta el tamaño del hipocampo, una región cerebral con forma de caballito de mar que se encarga de la formación de

3 nuevos recuerdos. Este aumento repercute sobre todo, según los autores, en una mejora de la memoria espacial. El cerebro adulto crece después de dos horas de aprendizaje similar al infantil, según un estudio de la Universidad de Hong Kong, en China, que se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Los investigadores, dirigidos por Li-Hai Tan, utilizaron tareas auditivas, de nomenclatura y emparejamiento para enseñar a 19 adultos nombres artificiales de dos tonalidades de color verde y dos de color azul. Las imágenes del cerebro de los participantes mostraron que a lo largo cinco sesiones administradas en 3 días, un entrenamiento total de una hora y 48 minutos, su volumen de materia gris cerebral aumentó en áreas asociadas a la visión del color y la percepción. El entrenamiento fue diseñado para imitar las rápidas e intensas asociaciones entre palabras y objetos que se producen en los inicios del desarrollo verbal infantil. Estudios previos indicaban que la materia gris aumenta en los adultos pero sólo después de experiencias que duran entre semanas y años. Sin embargo, el nuevo trabajo sugiere que el cerebro adulto humano intacto es estructuralmente más plástico de lo que se pensaba. Meditación. La meditación aumenta el tamaño del cerebro, tal y como demostraba un estudio del laboratorio de neuroimagen de la Universidad de California en Los Ángeles (EE UU). Concretamente, las personas que meditan tiene más volumen de neuronas en el hipocampo y en áreas como el tálamo y la corteza orbitofrontal, ligadas a la regulación de las emociones. Amistad. Los seres humanos necesitamos usar una serie de habilidades cognitivas para conservar cierto número de amigos, por ejemplo ser capaz de adivinar lo que otra persona está pensando, tener desarrollada la empatía o ser buen conversador. Eso explicaría por qué las personas con mayor número de amigos tienen una región del cerebro llamada corteza orbital prefrontal de un tamaño superior a la media de la población, tal y como publicaban investigadores de las Universidades de Oxford, Liverpool y Manchester en la revista Proceedings of the Royal Society B. Sueles perder las llaves? A veces no recuerdas donde has aparcado el coche? La buena (o mala) memoria depende del estado de tu cerebro en cada momento, según un nuevo estudio de la Universidad de California Davis publicado en la revista PNAS. Charan Ranganath y sus colegas analizaron el cerebro de varios estudiantes mientras se sometían a un test de memoria en el que debían recordar una serie de palabras vinculadas a determinados contextos. Concretamente, los investigadores midieron las ondas cerebrales llamadas theta, oscilaciones electromagnéticas del cerebro asociadas a la relajación, la creatividad, el aprendizaje y la formación de la memoria. Después se les preguntaba si habían visto una determinada palabra y en qué contexto. Así observaron que ondas theta altas antes de recordar algo estaban asociadas a mejores resultados.

4 El cerebro no está simplemente esperando a un estímulo externo para reaccionar, sino que está ocupado con su propia actividad interna, concluye Ranganath. La cuestión ahora es averiguar si se puede "poner" voluntariamente el cerebro en un estado óptimo para la memoria. Si así fuera, la técnica no sólo ayudaría a estudiantes y profesionales a mejorar su rendimiento, sino que se podría usar para tratar problemas de memoria y amnesia. Resolver las preguntas de un examen no sólo nos permite comprobar nuestros conocimientos. Además, refuerza la memoria y ayuda a recordar la información más tarde. La clave está en que creamos pistas mentales más efectivas cuando nos examinamos que cuando solo estamos estudiando, según un estudio que publica la revista Science. "Imagina que estás intentando aprender una palabra en otro idioma", explica Katherine Rawson, profesora del Departamento de Psicología de la Universidad Estatal de Kent (Ohio, EEUU) y coautora del trabajo. "En nuestra investigación, utilizamos parejas de términos en inglés y swahili, como wingu-cloud (nube). Para aprender este término, simplemente lo repetirías una y otra vez cada vez que lo estudiaras, pero ésta no es una estrategia especialmente efectiva para grabar algo en la memoria". Según Rawson, es más efectivo usar los llamados mediadores, es decir, palabras que conectan ambas palabras. Por ejemplo wingu suena como wing (alas), y los pájaros tienen alas y vuelan por las nubes, sugiere Rawson. Lo más interesante es que estos mediadores son más eficaces cuando se crean durante un examen que mientras estudiamos. En sus experimentos, Rawson y su colega Mary Pyc demostraron que los individuos que estudiaban se sometían a un test y después volvían a estudiar las palabras podían recordar hasta 3 veces más términos que los compañeros que sólo estudiaban. Una de las posibles explicaciones es que los fallos durante el proceso de recuperación (recordar wing ala- al leer wingu nube-) llevan a la elección de mejores mediadores y esos fallos sólo aparecen cuando se pone el conocimiento a prueba y no cuando se estudia. Teniendo en cuenta que se han realizado cientos de experimentos para establecer los efectos de los tests en el aprendizaje, es sorprendente que sepamos tan poco sobre por qué estas pruebas mejoran la memoria, argumenta Pyc. Investigadores canadienses han encontrado evidencias de que, a medida que envejecemos, nuestro cerebro aprende mejor de los errores que de los aciertos. En un estudio publicado en la revista Psychology and Aging, los investigadores afirman que cuando los adultos están aprendido material conceptual, pueden establecer mejores relaciones entre los errores y la información correcta, lo que les ayuda a recordar..

5 En otras palabras, el aprendizaje ensayo-error (TEL, por sus siglas en inglés) es mucho más efectivo para la memoria que el aprendizaje sin errores (EL, por sus siglas en inglés), que se considera pasivo. Los experimentos realizados en el estudio con sujetos de 20 a 70 años de edad revelan que la diferencia de resultados entre ambos métodos de aprendizaje es 2,5 veces más pronunciada en adultos de edad avanzada que en jóvenes. Expertos estadounidenses sugieren que los recuerdos persisten en nuestro cerebro incluso cuando ya se han olvidado. Lo que sucede es que no conseguimos recuperarlos. Usando técnicas avanzadas de imagen cerebral, científicos de la Universidad de Califonia Irvine han demostrado que la actividad del cerebro cuando una persona recuerda un evento es similar a la que se registra cuando se vivió por primera vez, incluso si se han olvidado los detalles. Si los detalles siguen ahí, quizás podamos encontrar una manera de acceder a ellos, sugiere Jeff Johnson, coautor de un estudio que publica la revista Neuron. En colaboración con científicos de Princeton University, Johnson y su equipo analizaron la actividad cerebral de varios estudiantes a los que mostraron ciertas palabras. Posteriormente, se les pidió que imaginaran cómo un artista dibujaría el objeto al que daba nombre la palabra, que pensaran en cómo se usa el objeto, o que pronunciaran la palabra en su mente. Veinte minutos más tarde, los voluntarios vieron las palabras por segunda vez y se les pidió que recordaran cualquier detalle relacionado con ellas mientras se sometían a resonancia magnética. Finalmente, usando un método de análisis matemático, los científicos asociaron las diferentes tareas que se les había pedido con los distintos patrones de actividad cerebral. Los resultados mostraban que cuando un estudiante conservaba un fuerte recuerdo de una palabra, el patrón era muy parecido al que se generaba durante la tarea. Y de la misma forma, cuando el recuerdo era débil o inexistente, el patrón cerebral seguía siendo reconocible. Esto nos dice que el cerebro Puedes resistirte a un bombón de chocolate estando a dieta? Y cumplir tus propósitos de año nuevo para hacer ejercicio? Una nueva investigación de la Universidad de Georgia (EE.UU.) revela que tanto el autocontrol como la ausencia de él son contagiosos. En una serie de cinco experimentos con voluntarios, la psicóloga Michelle vandellen y sus colegas comprobaron que observar e incluso recordar a otras personas con gran autocontrol nos ayuda a responder de manera menos impulsiva. Por el contrario, las personas con escaso autocontrol nos influyen de manera negativa. Este efecto contagioso es tan poderoso que el simple hecho de ver el nombre de alguien con buen o escaso autocontrol en una pantalla durante sólo 10 milisegundos cambia el comportamiento de los participantes, asegura vandellen, que ha publicado sus conclusiones en la revista Personality and Social Psychology Bulletin.

6 Así por ejemplo, en el primero de los experimentos, los investigadores les pidieron a 36 personas escogidas al azar que pensaran en un amigo que tuviese mal o buen autocontrol. Los que se mentalizaron en alguien que sí tenía una buena actitud, lograron persistir en una tarea que se les encomendó, mientras que los que evocaron a alguien que tenía un bajo autocontrol abandonaron la tarea antes de tiempo. En otro experimento con más de un centenar de voluntarios, se pidió a la mitad de ellos que observaran a personas que se contenían eligiendo una zanahoria en vez de una galleta que estaba ubicada en un plato cercano, mientras otros miraban cómo un sujeto se dejaba llevar por la tentación y se comía la galleta. Los resultados de un test realizado a continuación mostraron que el primer grupo había adquirido mayor capacidad de autocontrol. Las personas tienden a imitar el comportamiento de quienes les rodean, lo que explica por qué el tabaquismo, el abuso de las drogas y la obesidad tienen a expandirse rápidamente en los grupos sociales. Pero es la primera vez que se demuestra que el autocontrol y su ausencia también son conductas contagiosas. No obstante, advierte vandellen, esto no debe ser una excusa para culpar a los otros de nuestros fallos. La decisión en última instancia es siempre nuestra, asegura. MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN Dr. Joel Luis Jiménez Galán . jjimenez@uat.edu.mx