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martes, 22 de diciembre de 2020

INTENSA-MENTE: EL REGALO DE PIXAR A LA DIVULGACION NEUROCIENTIFICA

 

Artículo correspondiente a la columna semanal DE LA CABEZA del diario La Nación de los sábados 21 y 28 de noviembre y 5 de diciembre de 2020. Todos los derechos reservados.

Lo más probable es que ya la hayan visto en compañía de sus hijos o... solos. Y es que, como tantas obras de Pixar, esta animación dirigida a niños tiene grandes (enormes) guiños a la cultura pop de todos los mayores. Pero en el caso de Intensa-mente, el gran protagonista es el cerebro humano. Sin ánimos de spoilear (pero con aviso previo de que así tendré que hacerlo), voy a referirme hoy y en los sábados siguientes a la película dirigida magistralmente por Pete Docter basada en lo que experimentó personalmente viendo a su hija crecer, y que trata sobre lo que sucede en el cerebro de Riley, una preadolescente de 11 años, convirtiéndose en un magistral y sumamente didáctico paseo de 94 minutos por la mente, su construcción y su mantenimiento a cargo de las protagonistas reales de la película: las emociones. 

Riley, con sus 11 años, tiene un cerebro con muchos conflictos emocionales propios de la edad, que se ven magistralmente reflejados en la película. Sabemos que las emociones básicas son realmente más, pero aquí se toman cinco para desarrollar la trama, centrándose en las dos principales: Alegría y Tristeza. Y si bien la película no representa lo que neurobiológicamente ocurre de manera exacta en el cerebro, sin embargo es una excelente aproximación a las Neurociencias y al maravilloso mundo del funcionamiento cerebral. El mérito neurocientífico de la película radica en darle la importancia real a las emociones como motor de todo, desde almacenar un recuerdo hasta generar una conducta, influenciándolo todo, incluso la producción de sueños al dormir. 

El quinteto emocional (Alegría, Tristeza, Ira, Miedo y Desagrado) ocupan un "centro de comando" cerebral que en la realidad no existe como tal, pero que si tuviéramos que elegirlo estaría sin dudarlo en el córtex prefrontal, esa parte más externa del cerebro situada por encima y detrás de los ojos, y su relacion con los núcleos de la amígdala, dos pequeñas estructuras del tamaño de una almendra localizadas una a la derecha y otra a la izquierda en la profundidad del cerebro. Mientras que la amígdala modula nuestra conducta y la formación de la memoria emocional, no es la única fuerza motriz de nuestras acciones. La corteza prefrontal cumple una función muy importante en la regulación de las emociones, en la toma de decisiones, en la planificación y en el pensamiento abstracto. Este, entonces, vemos que es nuestro real centro de control y es también una de las últimas regiones de nuestro cerebro en madurar totalmente, es por eso que llamamos "adolescentes" a los que no lo han madurado aún, porque "adolescen" de maduración cerebral allí. De hecho, para los niños las emociones pueden tener una influencia especialmente fuerte justamente debido a esa falta de desarrollo que hace que tengan menos control del impulso. 

Un interesante tip neurocientífico de la película es que mientras las emociones no se hallen en control de las acciones, el cerebro no tomará las decisiones correctas porque se verá afectada la forma en que se percibe una situación y, sobre todo, la manera en que la vamos a recordar. Y esos recuerdos que en la cinta se simbolizan por una especie de bolas de bowling que se colorean según la emoción que posibilitó su almacenamiento, un guiño a las formas en las que se almacena la memoria en forma de circuitos conectados para cada experiencia vivida. Estos recuerdos circulan por una canaleta por todo el cerebro, mientras que los cambios neuroplásticos que suceden constantemente en toda la vida para almacenar información se asemejan a un árbol con gran cantidad de ramas unidas entre sí por las sinapsis que son los puntos de unión de las más de 86 mil millones de neuronas que poseemos. La neurociencia nos ha mostrado que cuanto más se comunican un par de neuronas, más se fortalecen las conexiones y las espinas se agrandan y se vuelven más estables. En este cambio o plasticidad sináptica, como es el término científico, se basa lo que hoy conocemos sobre cómo se guardan las memorias. 

Y es que existen cosas más de interesantes en la película: lo más resaltante es que aun en las memorias a largo plazo, nuestros cerebros permanecen maleables. Nuestras memorias a largo plazo no son bolas duras que se pueden reproducir como un DVD una y otra vez y otra vez sin cambios. Cada vez que recordamos una memoria la cambiamos en un proceso que se denomina reconsolidación. Así que en lugar de encapsular cada nueva experiencia en una bola de bowling sólida que se guarda como tal hasta que queramos o necesitemos recordar, nuestro cerebro siempre está cambiando a nivel celular, en el momento en que se forma la memoria e incluso cuando recordamos. En cierto modo, esto se muestra en la película, cuando la tierna figura azul que caracteriza a Tristeza toca la brillante bola para tornarla azulada ante la sorpresa de Alegría que trata de que permanezcan tal como fueron creadas. Luego muchas de estas bolas viajan a lo largo de tubos para su almacenamiento a largo plazo en un laberinto de estantes altísimos que mirados desde arriba se asemejan a los pliegues de la corteza. Es un retrato convincente del procesamiento de la memoria: los neurocientíficos conocen que las memorias pasan un corto tiempo en una estructura cerebral llamada hipocampo donde se forman para luego ser transportados a la corteza para su depósito a largo plazo. 

Pero así como hay memoria tambíén hay olvido. Una de las partes más llamativas es cuando dos operarios (muy simpaticos) se encargan de aspirar los recuerdos que no son significativos o que están duplicados. De hecho, siempre en mis conferencias de Neuroeducación suelo recalcar que el saber sí ocupa lugar, y que para aprender primero hay que desaprender. Es decir, debemos borrar memoria inútil para dejar lugar a lo que es nuevo, lo que se aprende y cambia lo aprendido. Y cuando esto sucede, los recuerdos que no enciendan algún aspecto de la personalidad del individuo (como sucede con Riley y sus "islas" de la familia, del juego o del hockey), son desechados y enviados a un abismo oscuro donde se vuelven literalmente polvo en la película. Esto sucede en la vida constantemente para los recuerdos irrelevantes... o acaso ustedes recuerdan que almorzaron el 23 de agosto de este año? A menos que haya sido el cumpleaños, es decir, una fecha emocionalmente significativa, y que al tener esa "etiqueta" emocional pudo almacenarse como un recuerdo básico en una de las "islas" de nuestra mente que confirman la personalidad, Pero el olvido no siempre es pasivo, ya que recordar hechos que compiten puede causar que otra información relacionada sea olvidada. El olvido también puede ser beneficioso, liberando el poder de procesamiento de nuevos recuerdos. 

Otro hermoso tip neurocientífico de la película es el que se produce durante el sueño de Riley. Más que nunca nos muestra Intensamente que durante el sueño de la niña es cuando estas memorias de corto plazo son enviadas al laberinto de las memorias a largo plazo y cuando la fábrica de sueños se pone a trabajar reproduciendo todos los eventos del día. En efecto, los científicos que estudian estos procesos están encontrando evidencias que estos dos procesos están íntimamente relacionados. Tal como se retrata en la película, el sueño es el período en el que las memorias de los eventos diarios se envían para ser depositadas – lo que llamamos consolidación de la memoria. Este proceso es crítico para el aprendizaje. Necesitamos dormir para aprender y recordar, exactamente como lo hace la niña de la película. 

Sin lugar a dudas, y visto desde el conocimiento de las Neurociencias, el momento en el que la película es más exacta es en su representación de los recuerdos hablando de la memoria a largo plazo. En Intensa-Mente, los recuerdos de Riley son pequeñas esferas coloreadas según el tipo de emoción. Emergen constantemente a lo largo del día, pero por la noche cuando Riley se duerme, las disparan por un conducto y las envían a la Oficina Central y a la “Memoria a Largo Plazo”. Aunque en realidad nuestros recuerdos son cambios en la comunicación entre nuestras neuronas como hemos visto, y que ocurren en forma de circuitos neuronales y sinapsis en lugar de pequeñas bolas brillantes, los principios generales de la memoria representados en la película son notablemente precisos. En primer lugar, hay que destacar que los recuerdos de Riley son enviados a la Memoria a Largo Plazo específicamente cuando está durmiendo, ya que se sabe que el sueño como también dijimos, promueve la consolidación de la memoria, la cuál es el almacén de nuestros recuerdos a largo plazo en el cortex (superficie) del cerebro. 

El papel de las emociones a la hora de ayudar a Riley a crear recuerdos también tiene base neurocientífica. La amígdala (importante en todas las emociones, no sólo en miedo) se comunica extensivamente con el hipocampo, la región del cerebro clave en la formación de nuevos recuerdos y consolidación de la memoria a largo plazo. Por tanto, la amígdala es importante específicamente para la codificación de la memoria (creando recuerdos en primer lugar) y en recuperación (recordar más tarde). El retrato de cómo Riley recuerda las cosas de su infancia es particularmente intrigante. La visión moderna de la memoria a largo plazo es que el hipocampo coordina diferentes regiones del cortex cerebral para “almacenar” los recuerdos. Cuando recordamos algo, el hipocampo reactiva esas regiones corticales, igual que cuando las esferas de memoria de Riley son devueltas a través del conducto desde la Memoria a Largo Plazo hasta la Oficina Central siempre que recuerda algo. Sin embargo, según pasa el tiempo, los recuerdos se vuelven menos dependientes del hipocampo para ser recordados. En lugar de ello, el cortex prefrontal adopta un papel más activo y coordina la actividad de las partes del cortex donde reside la memoria sin ayuda del hipocampo. 

 Claramente, existen muchos ejemplos de cómo la película captura maravillosamente muchos de los importantes y sofisticados aspectos de la memoria. Mientras que el hipocampo es importante en la reactivación de areas del cortex al recordar algo, a lo largo del tiempo, el cortex prefrontal es el que directamente reactiva esas areas del cortex sin el hipocampo. El tipo de memoria que se muestra en la película se llama memoria episódica y está asociada con el lóbulo temporal, siendo el tipo de memoria que almacena los recuerdos vinculados a acontecimientos que han sucedido en nuestras vidas, en un lugar y momento específico. Por otro lado, existe también otro tipo de memoria que no está representados en la película: la memoria semántica, que corresponde a nuestro conocimiento general sobre el mundo, como saber quien es el Presidente del Paraguay ahora, y la memoria de procedimiento, lo que nos permite desarrollar las habilidades motoras, cognitivas y verbales necesarias para realizar una acción como el hecho de tomar los cubiertos para comer. 

En la película, la intensidad del color de los recuerdos, modificado mientras la personalidad de Riley evoluciona, ilustra la construcción de la identidad de una manera muy poética y nos recuerda el importantísimo rol que juegan las emociones en la formación de recuerdos. Cuando Riley está durmiendo, vemos su cerebro completamente inactivo, salvo por una criatura que está de guardia, supervisando la generación de los sueños, en una pantalla. En realidad, nuestro cerebro está lejos de apagarse mientras dormimos, y el sueño juega un papel importantísimo en la solidificación de la memoria. Ya que no podemos recordar todo, el cerebro selecciona la información de acuerdo a nuestras necesidades y mientras dormimos, refuerza o debilita las conexiones cerebrales. El sueño es fundamental para la consolidación del aprendizaje al volver a experimentar, en cierta medida, lo que hemos hecho cuando estábamos despiertos. Por tanto, el tren de pensamientos debería funcionar las 24 horas del día (¡a pesar de que los empleados se quejen!) 

Si algo hay que discutirle a la película es el uso de la metáfora de que hay una criatura humanoide manejándolo todo por medio de botones en una consola. Si esto fuera así... quién controla a esa criatura?  Este problema ha sido discutido a profundidad en las ciencias cognitivas, y es conocido como el problema clásico del homúnculo, un hombrecito que gobierna el funcionamiento del cerebro, pero cuyo propio funcionamiento queda sin explicarse. 

La película es altamente recomendada si no la vieron, algo poco probable, o de volver a verla si leyeron este escrito. No hay ni una neurona a la vista, pero aún así, como Pixar suele hacer, hay infinitos detalles que demuestran que los productores hicieron sus deberes. El retrato de la interacción entre las emociones, de la consolidación de la memoria, y de los cambios que sufre el cerebro de los niños durante la adolescencia está hecho no sólo de forma perfecta e increíblemente emotiva, sino que también refleja fielmente el actual conocimiento sobre las emociones en el cerebro. Una de las cosas más impactantes de la película es el par de heroínas tan inesperado que forman Alegría y Tristeza. Pero también hay inexactitudes neurocientíficas: por ejemplo, los aspectos principales de nuestra personalidad no se encuentran en “islas” específicas en nuestra mente; no todas las emociones se controlan necesariamente desde una única “oficina central” y nuestro subconsciente no es un enorme agujero situado físicamente bajo nuestra conciencia. Con todo eso, Intensa-mente es un hermoso regalo de Pixar a las Neurociencias para seguir teniendonos DE LA CABEZA. Nos leemos el otro sábado.




jueves, 7 de noviembre de 2019

DORMIR MEJOR PARA APRENDER MAS


Articulo correspondiente a la columna semanal DE LA CABEZA publicada en el DIARIO LA NACION del sabado 26 de octubre de 2019. Todos los derechos reservados.

Pocas veces en el titulo resumo el contenido de mi columna, pero hoy es mas que necesario que sepan de que viene este sabado mi escrito: de la importancia del sueño, de la cual hablamos varias veces en este espacio semanal, aunque hoy lo enfoco desde el punto de vista del aprendizaje. Hoy les cuento por que debemos dormir para aprender.

Todos hemos pasado la noche antes del examen en vela esperando introducir en nuestro cerebro el contenido que no aprendimos durante el año. Lo hemos hecho en el colegio y mucho mas aun en la universidad pensando en ese viejo adagio de que "la noche antes voy a reventar y me voy asi mismo a rendir fresco en conocimientos el examen". Si conocieramos como trabaja el cerebro nos dariamos cuenta que este proceso es absolutamente nulo, y ademas, contraproducente. Hoy en dia sabemos que un buen sueño es fundamental no solo para un buen rendimiento, sino para un buen aprendizaje, ya sea de habilidades cognitivas o incluso motoras como la practica de un deporte.

Definitivamente sabemos que los procesos de sueño y aprendizaje estan absolutamente relacionados aunque son procesos independientes y muy complejos. Fases del sueño afectan definitivamente a la memoria en algunos tipos y en su consolidacion. Un cerebro durmiendo difiere en su actividad electrica de un cerebro despierto, aunque en fases como la fase REM (de movimientos oculares rapidos, que ya vimos hace unas semanas en esta columna) produce los sueños mas vividos y las actividades mas parecidas a un cerebro despierto. Y hoy en dia es mas que evidente que el sueño es un proceso critico para las funciones relacionadas al conocimiento y al aprendizaje, ya que estas funciones involucran cambios estructurales a los circuitos cerebrales, y muchos de esos cambios se producen en fases especificas del sueño.

No voy a adentrarme en este sabado en los diferentes tipos de memoria (si, no tenemos una sino varias memorias que actuan diferentes y con estructuras tambien distintas). Solo  y a los fines de nuestro tema de hoy, les puedo contar que existen dos grandes tipos de memoria: la memoria declarativa y la no declarativa. La memoria declarativa es accesible desde el nivel consciente, es decir, a voluntad, se basa en los hechos (o sea, saber "que") e incluye los conocimientos generales y la memoria episodica (la memoria semantica y la autobiografica respectivamente), teniendo como base anatomica las zonas cerebrales del diencefalo (nucleos profundos de la base del cerebro) y de la cara interior del lobulo temporal donde asienta el hipocampo, esa estructura similar a un caballito de mar y que es tan importante para la memoria y el aprendizaje. La memoria no declarativa, por su parte, no es accesible para nuestra mente consciente, abarcando la memoria de los procedimientos (saber "como") y las formas diversas del aprendizaje, englobando diferentes zonas del cerebro dependiendo si lo que se aprendera tendra un componente meramente cognitivo, emocional, fisico, etc.

Independientemente del tipo, toda memoria atraviesa fases similares desde el momento en que impacta al cerebro hasta el instante en que se consolida el aprendizaje para no olvidarlo mas. Todo estimulo del conocimiento ingresa por los sentidos al cerebro, debiendo ser codificado para poder ser transmitido por las neuronas. Por ejemplo, una imagen debe ser captada por la retina donde degrada pugmentos retinianos que estimulan terminaciones nerviosas que desencadenan impulsos electricos que recorren la via visual hasta la corteza occipital donde son identificados al compararse con el contenido de la memoria visual, y luego almacenados como parte de esa memoria. Es en ese momento donde lo aprendido pasa por una fase de estabilizacion y potenciacion que forman parte de lo que conocemos como consolidacion de la memoria. El primer almacenamiento se realiza en el hipocampo pasando a formar parte de la memoria declarativa, pero a medida que se va consolidando el conocimiento, este pasa a integrar los circuitos de la memoria no declarativa, es decir, ya no es necesaria su evocacion consciente y voluntaria constantemente,sino que el conocimiento "acude magicamente" a nuestro requerimiento inconsciente, pasando a ser algo que, simplemente, "ya sabemos". Y sabemos hoy en dia que para que ese conocimiento "salte" del hipocampo a zonas donde se consolidara como un aprendizaje, se requiere definitivamente del mecanismo del sueño. Digamos que el sueño es como el croupier de un juego de naipes que reparte las cartas de manera programada durante el sueño, por lo que el trafico electrico del cerebro en el sueño es fabuloso, intenso.

Pero esto no pasa en todas las fases del sueño, sino solamente en algunas, por lo que sueños malos en calidad haran que esas fases no se produzcan o lo hagan por muy cortos e insuficientes periodos de tiempo. Es por ello que en mis consultas tanto insisto en los pacientes acerca de la calidad por sobre la cantidad de sueño: prefiero que duermas 5 horas bien antes que 10 horas mal. Y es por eso que cuando dormimos mal, el cerebro simplemente no aprende, tenemos problemas de memoria y de retencion del conocimiento, nada se nos queda pegado y nos cuesta una enormidad aprender. Pero ojo, no solo dormir de noche. tambien sabemos que dormir pequeños lapsos durante el dia (lo que conocemos como "siesta") son fundamentales para aprender y consolidar el conocimiento igualmente que una noche de sueño reparador, siendo mas notoria la mejoria a nivel de la percepcion visual: dicho de otra manera, veremos mejor y sabremos mejor lo que vemos si dormirmos siesta... importante para los que tienen a la vista como aliado en su trabajo (como nosotros los cirujanos).

Pero aun hay mas. En el sueño tambien la memoria se reorganiza. En un proceso que llamamos translocacion, recuerdos almacenados en estructuras neuroanatomicas pueden moverse a otras regiones durante el sueño, dejando de ser de manejo exclusivo del hipocampo para distribuirse a otras regiones. Por eso cuando dormimos mal no recordamos cosas y tenemos lagunas mentales mas comunmente. Tranquilos, no es "Alzheimer", es mal sueño. Ya se ha demostrado que las tareas motoras mejoran muchisimo con un buen sueño, por lo que es tan importante para pilotos de aviones, choferes o incluso futbolistas, dormir bien: al dia siguiente rendiran porcentualmente muchisimo mas que los que han dormido mal. Ademas, se encontro que los patrones de actividad cerebral que acompañan al aprendizaje aparecen igualmente en la fase REM del sueño que es donde realmente "soñamos", es decir, cuando soñamos es en realidad que estamos aprendiendo. Asi que lamento romperles el romanticismo o el esoterismo de los sueños: son formas que el cerebro tiene de consolidar la memoria.

Que concluimos este sabado? Que si no dormimos bien dentro de las 24 horas despues de haber aprendido algo, ese algo se habra perdido definitivamente y no consolidara en conocimiento al integrarse a la memoria. Que el dormir produce cambios "plasticos" en el cerebro, es decir, cambia la anatomia, ya que al aprender literalmente "moldeamos" el cerebro por la propiedad llamada neuroplasticidad, ya que se forman nuevas conexiones para almacenar lo aprendido. Que en la ultima fase del sueño de una noche (el sueño REM) se aprenden los contenidos emocionales del conocimiento mas que con el paso del tiempo o la experiencia. Y, por ultimo, decirles a los amantes del cafe (como yo) que un estimulo cafeinico para no dormir buscando aprender mas, lo unico que lograra es que lo que ingresa por los sentidos no consolide y no se aprenda, no se recuerde siquiera una semana despues, ademas de someter al cerebro a un desgaste y un estres absolutamente innecesarios. Y tambien a los amantes de los sedantes para dormir: al "dormir" con ayuda de quimicos, nos saltamos fases del sueño necesarias para el verdadero "sueño reparador", ese donde, casualmente, tambien aprendemos. Por eso, los sedantes e hipnoticos para poder "dormir mejor" tambien nos afectan la memoria y el aprendizaje.

Dormir mejor y no mas. Esa es la premisa que nos puede tener DE LA CABEZA siempre. Despues de leer este articulo... nos dormimos una siesta para que lo que leimos aqui consolide en nuestro conocimiento?

LO QUE SUCEDE EN EL CEREBRO CUANDO DAMOS UNA BUENA CLASE

  Artículo correspondiente a la columna dominical DE LA CABEZA del Diario La Nación correspondiente al domingo 10 de setiembre de 2023. Todo...