¿Cómo aprende el ser humano a aprender?

El entrenamiento cognitivo diseñado para centrarse en lo que es importante mientras se ignoran las distracciones puede mejorar el procesamiento de la información en el cerebro, permitiendo la capacidad de «aprender a aprender», según un nuevo estudio en ratones publicado en la revista Nature.

«Como sabe cualquier educador, el mero hecho de recordar la información que aprendemos en la escuela no es el objetivo de la educación», recuerda André Fenton, profesor de ciencias neuronales de la Universidad de Nueva York y autor principal del estudio. «En lugar de utilizar nuestro cerebro simplemente para almacenar información para recordarla más tarde, con el entrenamiento mental adecuado, también podemos 'aprender a aprender', lo que nos hace más adaptables, conscientes e inteligentes».

Los investigadores han estudiado con frecuencia las maquinaciones de la memoria, en concreto, cómo las neuronas almacenan la información obtenida de la experiencia para poder recordarla más tarde. Sin embargo, se sabe menos sobre la neurobiología subyacente de cómo «aprendemos a aprender», es decir, los mecanismos que utiliza nuestro cerebro para ir más allá de la memoria y utilizar las experiencias pasadas de forma significativa y novedosa.

Una mayor comprensión de este proceso podría apuntar a nuevos métodos para mejorar el aprendizaje y diseñar terapias cognitivo-conductuales de precisión para trastornos neuropsiquiátricos como la ansiedad, la esquizofrenia y otras formas de disfunción mental.

Para ello, los investigadores llevaron a cabo una serie de experimentos con ratones, a los que se evaluó su capacidad para aprender tareas cognitivas difíciles. Antes de la evaluación, algunos ratones recibieron un «entrenamiento de control cognitivo» (ECC).

Se les colocó en una arena que giraba lentamente y se les entrenó para evitar la ubicación estacionaria de una descarga leve mediante señales visuales fijas, mientras ignoraban las ubicaciones de la descarga en el suelo giratorio. Los ratones ECC se compararon con los ratones de control. Un grupo de control también aprendió a evitar el mismo lugar, pero no tuvo que ignorar las ubicaciones giratorias irrelevantes.

El uso de la metodología de evitación de lugares en la arena giratoria fue vital para el experimento, señalan los científicos, porque manipula la información espacial, disociando el entorno en componentes fijos y giratorios.

Anteriormente, el laboratorio había demostrado que el aprendizaje para evitar el choque en la arena giratoria requiere el uso del hipocampo, el centro de memoria y navegación del cerebro, así como la actividad persistente de una molécula, la proteína quinasa M zeta (PKMZ), que es crucial para mantener el aumento de la fuerza de las conexiones neuronales y para almacenar la memoria a largo plazo.

La función del hipocampo

«En resumen, había razones moleculares, fisiológicas y conductuales para examinar la memoria de evitación de lugar a largo plazo en el circuito del hipocampo, así como una teoría de cómo el circuito podría mejorar de forma persistente», explica Fenton.

El análisis de la actividad neuronal en el hipocampo durante el ECC confirmó que los ratones utilizaban la información relevante para evitar el choque e ignoraban las distracciones giratorias en las proximidades del choque. En particular, este proceso de ignorar las distracciones era esencial para que los ratones aprendieran a aprender, ya que les permitía realizar tareas cognitivas novedosas mejor que los ratones que no recibieron ECC.

Sorprendentemente, los investigadores pudieron medir que el ECC también mejora el funcionamiento del circuito neuronal del hipocampo de los ratones para procesar la información. El hipocampo es una parte crucial del cerebro para la formación de recuerdos duraderos, así como para la navegación espacial, y el ECC mejoró su funcionamiento durante meses.

«El estudio demuestra que dos horas de entrenamiento de control cognitivo provocan el aprendizaje de los ratones y que el aprendizaje va acompañado de una mejor sintonía de un circuito cerebral clave para la memoria –observa Fenton–. En consecuencia, el cerebro se vuelve persistentemente más eficaz para suprimir las entradas ruidosas y más consistentemente eficaz para mejorar las entradas que importan».