El proceso cerebral de la memoria

En este post y en Como-mejorar-la-memoriael siguiente, te hablaré sobre  el tercer dispositivo básico del aprendizaje, y que constituye la base de todas nuestras capacidades y funciones cognitivas:

la memoria 

Sin memoria, ninguna de las otras capacidades cognitivas tendrían sentido ya que se perderían sin la posibilidad de retener su fruto.

La neuroplasticidad cerebral es la base de la memoria. Cuando registramos algo en nuestra memoria, lo que hacemos realmente es crear nuevas redes neuronales y cuando pensamos en ese registro, lo analizamos y lo relacionamos con otros conocimientos, lo estamos relacionando con otras redes neuronales que se encenderán conjuntamente cada vez que evoquemos ese registro.

Nuestro cerebro está continmejorar-memoriauamente creando nuevos registros de memoria y borrando otros, ya sea por desuso o para dar lugar a nuevos conocimientos. De hecho, cada vez que evocamos un recuerdo lo estamos modificando aunque sea levemente, ya sea porque lo relacionamos con otros conocimientos, porque al evocarlo nos encontramos en otro estado emocional que  relacionamos con dicho recuerdo o por cualquier otra circunstancia, por mínima que sea. Y cuando lo volvemos a guardar sustituimos el recuerdo anterior por uno nuevo ya modificado. Es como cuando abrimos un archivo de Word o Excel, le hacemos modificaciones y lo volvemos a guardar. El archivo anterior deja de existir y en su lugar se guarda el archivo con su última modificación.  Esta actualización continua de la huella mnémica hace que cuanto más evoquemos un hecho, más distorsionado estará con respecto al hecho original.

 Por esta razón, podemos afirmar algo maravilloso y es que

podemos cambiar el pasado

Si evocamos un recuerdo que nos atormenta y logramos asociarlo a una emoción diferente, positiva, cambiaremos nuestra percepción del recuerdo y como la realidad depende de cómo nosotros la percibimos, podremos cambiar así nuestro pasado.

 Por otro lado, si cada vez que evocamos un recuerdo lo asociamos con la misma emoción negativa estaremos reforzando la red neuronal y por lo tanto dicha emoción se reafirma.

A la creación de nuevas redes y su almacenamiento en los bancos de memoria le llamamos potenciación a largo plazo. A la desaparición de redes neuronales antiguas le llamamos depresión a largo plazo. El sueño cumple una función muy importante con respecto a estos procesos, ya que cuando dormimos y soñamos fijamos nuevos conocimientos y borramos otros que ya no usamos. Por esta razón, trabajos que se han  hecho con grupos de estudiantes que el día antes del examen pasaban la noche sin dormir estudiando, obtenían peores resultados que los que la noche anterior habían tenido un sueño reparador.

El proceso de memorización tiene una secuencia a la que llamamos Circuito de la memoria. Este circuito comienza por la percepción de un estímulo que se registra sensorialmente durante un segundo aproximadamente, si no lo desechamos en ese momento porque nuestro SARA lo considera importante -recuerdas nuestro primer filtro que detecta cambios en el medio ambiente-, pasa a la memoria a corto plazo durante unos 30 segundos y luego de una breve evaluación se almacena en nuestra memoria a largo plazo o lo olvidamos.

Al registro sensorial le llamamos también memoria inmediata y sólo podemos recordarlo mientras mantenemos la atención sobre lo percibido. Por ejemplo el sonido de un trueno, un pájaro que pasa volando, una ráfaga de viento, etc.

Tenemos también una memoria intermedia que permite guardar conocimientos durante un período corto de tiempo, uno o dos días, por ejemplo cuando estudiamos para un examen, conocimientos que si no repasamos se olvidan y se pierden fácilmente.

El factor determinante y más potente que fija los recuerdos y nuevos conocimientos en nuestros bancos de memoria es el compromiso emocional, es decir el grado con una emoción es asociada a un estímulo o aprendizaje. Si un estímulo o aprendizaje se asocia fuertemente con una emoción lo recordaremos para siempre. Por ejemplo, si nos muerde un perro, seguro que recordaremos toda la vida el momento en que nos mordió, dónde estábamos, de qué color y raza era el perro, etc., etc.  y es porque las emociones son reacciones fisiológicas de nuestro cuerpo que garantizan nuestra supervivencia, ya sea para advertirnos de algún peligro o para alertarnos de una posible recompensa y que potencian nuestros recuerdos y aprendizajes para saber cómo actuar en el futuro ante una situación similar.

Si quieres que alguien recuerde lo que le tienes que decir:

Emociona

Existen ciertos procesos o técnicas que nos permiten fijar registros conscientemente en nuestra memoria de forma sostenida. Estos procesos fortalecen las conexiones sinápticas y por tanto las redes neuronales que las contienen, fijando los nuevos conocimientos y recuerdos y permitiéndonos acceder a ellos más fácilmente.

Estas técnicas son: la repetición, la asociación del nuevo conocimiento con otros conocimientos anteriores, contar lo aprendido a otras personas, escribir los nuevos conocimientos con nuestras propias palabras y sobretodo poner en práctica lo aprendido.

 “Oigo y olvido, veo y recuerdo, hago y aprendo”

Confucio – Siglo V a.c.

 El poder relacionar el nuevo conocimiento con otros conocimientos previos permite recordarlo más fácilmente. Por ej. si nos presentan al Sr. Pérez es posible que olvidemos fácilmente su nombre, porque los nombres no significan nada, pero si nos presentan al Dr. Pérez es muy posible que aunque olvidemos su nombre no olvidemos que es médico, ya que la palabra médico sí significa algo y la relacionamos en nuestro cerebro con otra red neuronal fuerte.

¿Qué es lo que recordamos más fácilmente?

  1. Lo que es significativo para nuestra supervivencia
  2. Lo que nos emociona
  3. Lo que capta nuestra atención
  4. Lo que está a favor de nuestros paradigmas o modelos mentales
  5. Lo que está vinculado a nuestros conocimientos anteriores
  6. Lo que comprendemos fácilmente
  7. Lo que nos causa una gran impresión
  8. La primera y última información que recibimos
  9. Lo que ponemos en práctica
  10. Lo que practicamos con frecuencia
  11. Lo que practicamos con significado

¿Qué es lo que olvidamos con facilidad?

  1. Lo que no es significativo para nuestra supervivencia
  2. Lo que no nos emociona
  3. Lo que está en contra de nuestros paradigmas o creencias
  4. Lo que no capta nuestra atención
  5. Lo que no tenemos conocimientos previos vinculados
  6. Lo que no comprendemos fácilmente
  7. Lo que no nos impresiona
  8. La información que se encuentra en el medio de tema o discurso.
  9. Lo que hace mucho que memorizamos
  10. Lo que no hemos puesto en práctica
  11. Lo que no ponemos en práctica con frecuencia
  12. Lo que practicamos sin significado

 A veces la destrucción de algunas redes se produce por lo que conocemos como Robo Hebbiano. El robo hebbiano se produce cuando la potenciación de una red neuronal ocupa neuronas de otras redes cercanas para poder ampliarse ella misma. Por ejemplo, una investigación realizada con violinistas reflejó que la habilidad extrema para mover los dedos de la mano izquierda ocupó redes que estaban destinadas a la sensibilidad de otras partes de la mano.

La mayoría de las sinapsis se producen por la transmisión del neurotransmisor glutamato que es un aminoácido excitatorio. Un dato curioso es que en un intento extremo de supervivencia, antes de morir el hipocampo se sobrexcita por el exceso de glutamato y es una de las posibles causas de lo que relatan muchas personas en experiencias cercanas a la muerte, cuando dicen que pasan todos sus recuerdos como una película por su mente.

Los receptores dendríticos del glutamato son el AMPA y el NMDA. El AMPA deja pasar el sodio y el NMDA el calcio, cuando se va a formar sólo memoria a corto plazo se activa solo el AMPA, en cambio cuando la memoria se guarda a largo plazo se activan ambos receptores.

Te invito a ver la entrevista que realizó Eduard Punset al neurocientífico español Joaquim Fuster, uno de los principales investigadores de la memoria

En el próximo post te contaré que existen al menos siete diferentes tipos de memoria;

  1. La memoria perceptiva
  2. La memoria operativa o de trabajo
  3. La memoria episódica
  4. La memoria semántica
  5. La memoria procedimental
  6. La memoria emocional
  7. La memoria autobiográfica

Y que si bien como siempre te digo: el cerebro trabaja en red como un todo y la memoria está integrada en toda la vasta red de conexiones neuronales, existen áreas críticas del cerebro que podemos relacionar con cada tipo de memoria.

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La atención explícita o ejecutiva (selectiva y sostenida)

Hoy te voy a hablar de una habilidad que es la que, entre otras cosas, nos permite aprender, planificar el futuro y gestionar la información de forma compleja, la atención explícita o ejecutiva, que la llamamos así porque la podemos controlar cognitivamente y de forma consciente.

Es gestionada por los lóbulos frontales y voluntaria, y consiste en concentrarnos de forma selectiva y sostenida sobre uno o más estímulos, tanto del mundo exterior como de nuestro mundo interior –los pensamientos-. A diferencia de la atención implícita este tipo de atención requiere un enorme gasto de energía, por esa razón, el mantener el foco de atención de forma sostenida  exige un gran esfuerzo y produce un efecto agotador sobre nosotros.

La habilidad de concentrar nuestra atención de forma sostenida y consciente la empezamos a desarrollar a partir de los 3-4 años y requiere que nos resistamos a las distracciones de otros estímulos del entorno. El aprendizaje está altamente relacionado con este tipo de atención, ya que nos permite retener la información durante el tiempo necesario para relacionarla con otros conocimientos previos y guardarla en nuestra memoria.


Por esta razón, para lograr concentrarnos  y que la información llegue a las áreas más elevadas de nuestro cerebro, para que pueda ser gestionada por éstas, es importante que en el medioambiente donde nos encontramos no se encuentren agentes estresores que activen instintivamente nuestro SARA y nos distraigan. En el cerebro tenemos un área que se ocupa de mantener la atención focalizada y sostenida que se llama cíngulo o corteza cingular anterior.

Cerebro atencional

Mantener la atención de forma explícita requiere un enorme gasto de energía, este tipo de atención la podemos mantener a un alto nivel y de forma efectiva y sostenida sólo entre 5 y 10 minutos y de forma parcial entre 40-45 minutos, a partir de ese tiempo el agotamiento mental hace necesario descansos para poder recuperar la efectividad. Por esta razón, cuando queremos exponer un tema y captar la máxima atención de nuestro interlocutor, es vital aprovechar esos primeros 5 o 10 minutos para despertar su máximo interés, ya que a partir de ese período de tiempo no podremos evitar las distracciones.

Además de los estímulos que nos puedan distraer del entorno, existe otro factor que no nos permite mantener la atención focalizada en un solo estímulo y sostenida, y es que nuestro cerebro está en todo momento gestionando varios procesos o tareas a la vez. Como te mencioné anteriormente, uno de ellos es el de relacionar la información en la que hemos focalizado nuestra atención con otros conocimientos previos, sacar conclusiones y guardarlas en nuestra memoria a largo plazo. Mientras ejecutamos este proceso, estamos obligatoriamente desviando nuestro foco de atención y volviéndolo a fijar una y otra vez. A a este proceso le llamamos: alternancia de la atención.

El que podamos estar concentrados en un foco de atención y al mismo tiempo distraernos con otros estímulos, lejos de ser un defecto, es una importantísima ventaja evolutiva, ya que el abstraernos totalmente del resto de estímulos, nos haría vulnerables a peligros que amenazarían nuestra supervivencia. Por eso, nuestro cerebro está preparado para alternar el foco de atención continuamente, permitiéndonos responder de forma simultánea a múltiples estímulos o tareas a la vez.

Sin embargo, esta capacidad de nuestro cerebro de gestionar múltiples unidades de información a la vez, es limitada.  El psicólogo americano George Miller público en 1956 un ensayo acerca de la capacidad del cerebro humano para gestionar información, al que llamó: “The magical number seven”, donde exponía que nuestro cerebro puede gestionar un máximo de siete, más menos dos, unidades de información a la vez, es decir entre cinco y nueve. A esta capacidad se le llama atención dividida y está totalmente relacionada con nuestra memoria operativa o de trabajo, de la que te hablaré en los próximos posts, y que nos permite, por ejemplo, poder tomar notas mientras escuchamos una conferencia o conducir mientras analizamos mentalmente una situación, escuchamos la radio o hablamos por teléfono. Sin embargo esta capacidad tiene sus limitaciones y como su nombre bien indica, divide el 100% del foco de atención. Por ejemplo, estudios realizados han arrojado que hablar por teléfono mientras conducimos, reduce al 50% nuestro campo visual.

Al porcentaje de nuestra capacidad total de atención que concentramos en un estímulo determinado le llamamos: densidad de atención. Cuanto mayor sea la densidad de atención, mayor será la probabilidad de que dicho estímulo sea guardado en nuestra memoria a largo plazo.

Para que puedas comprobar, tú mismo, tu capacidad de atención, te invito a realizar el siguiente ejercicio: es un vídeo desarrollado por el psicólogo estadounidense Daniel Simons que demuestra las limitaciones de nuestra capacidad de atención selectiva, cuando focalizamos nuestra densidad de atención en uno o más estímulos determinados.

Quizá ya hayas visto este vídeo, porque, por lo curioso que es, ha tenido una amplia difusión en internet, pero aun así, te invito a realizar el ejercicio otra vez…

Otra capacidad que tenemos relacionada con la atención, es la posibilidad de disociar el foco de la mirada y el foco de atención. Es una capacidad estratégica que se utilizamos mucho en deportes como el fútbol, el baloncesto o las artes marciales, donde para que no se nos descubran nuestras intenciones miramos a un lado pero estamos realmente pendientes de otro foco de atención, por ejemplo, donde está nuestro compañero para pasarle el balón. Esto también es una capacidad que tienen otros animales como los primates y otros mamíferos.

Ahora bien, una vez que has conocido toda esta información sobre tu capacidad de atención y la de los demás, tu pregunta será: ¿cómo puedo mejorar mi capacidad de atención? o más importante aún, cuando tengo que hacer una exposición ante otras personas, ¿cómo puedo lograr que mis interlocutores mantengan una alta densidad de atención ejecutiva en el mensaje que quiero transmitir?

Bueno, además de la clave que ya te comenté anteriormente, acerca de utilizar los primeros cinco o diez minutos para captar el interés de nuestros interlocutores con algo que sea realmente importante para satisfacer sus necesidades (especialmente si están relacionadas con su supervivencia), existen unos cuantos factores que influyen, de manera decisiva, en mantener la atención sostenida:

1. Motivación: La dopamina es el principal neurotransmisor que genera nuestro cerebro cuando anticipa una recompensa, y su efecto es que nos impulsa a actuar para conseguirla. Por esta razón, se le denomina el neurotransmisor de la motivación y el placer. Esa energía interior que provoca la dopamina ayuda a mantener activa la atención ejecutiva de forma consciente y sostenida durante períodos de tiempo más prolongados y al mismo tiempo, este neurotransmisor, actúa como reforzador de las conexiones sinápticas, grabando la información en los bancos de memoria a largo plazo.

En un estudio que se realizó con dos grupos de alumnos de 4º grado, antes de empezar una clase en las que se les iba a hablar sobre un tema específico. Al primer grupo se le dijo, simplemente, que al día siguiente se les haría un examen acerca de lo que habían aprendido. Al segundo grupo, por otra parte, se le dijo que al siguiente día iban a tener que contarle a otra clase de alumnos, de un grado inferior, lo que habían aprendido.

Al siguiente día se puso el mismo examen tanto al primer como al segundo grupo. Los resultados fueron que, el grupo que creía que iba a tener que enseñar lo que habían aprendido a otros alumnos obtuvo unos resultados muy superiores a los que solamente se les dijo que iban a hacer un examen. La razón fue que la tarea que se les había encomendado a los que tenían que enseñar lo que habían aprendido a otros, provocó una motivación mucho mayor en los alumnos de ese grupo que el hacer un examen rutinario a los del otro grupo.

Otro factor que nos motiva es tener la seguridad de que vamos a comprender la información que recibimos. Otro estudio que se realizó con dos grupos de alumnos a los que se les iba a dar una clase de matemáticas. Al primer grupo se le puso antes de la clase un problema relativamente fácil de resolver y al segundo un problema que con sus conocimientos previos no iban a poder resolver. Una vez dada la clase sobre el mismo tema, la atención del grupo que pudo resolver el problema fue mucho más activa y aprendieron más que los que dieron por perdido el poder comprender el tema.

2. Curiosidad: El poder llegar a conocer el desenlace de una situación, la adquisición de conocimientos  nuevos que podamos relacionamos con informaciones ya conocidas, o el descubrir cosas nuevas hace que nuestros lóbulos prefrontales se mantengan atentos a la información que estamos percibiendo. Las adivinanzas o preguntas que exigen astucia para averiguar la respuesta son también muy efectivas para mantener la atención.

Por ejemplo, la Dra. Judy Willis, profesora de matemáticas que utiliza las neurociencias para enseñar, utiliza metáforas que llaman la atención y despiertan la curiosidad de sus alumnos cuando le toca enseñar algún tema que de por sí puede ser aburrido. Ella cuenta que, por ejemplo, para enseñar “fracciones matemáticas”, la clase anterior les muestra a sus alumnos una imagen de una radiografía de un brazo con los huesos fracturados y les dice que la clase del día siguiente tratará sobre algo relacionado con una fractura, invitándoles a pensar qué puede ser. Luego al otro día relaciona el fraccionar números con la imagen, pero lo importante es que sus alumnos tienen toda la atención puesta al día siguiente ya que sienten gran curiosidad por saber de qué se les va a hablar relacionado con un hueso fracturado en clase de matemáticas. La propia Judy Willis, nos dice que todos los lunes trae un elemento diferente a clase y les dice a los alumnos que traten de adivinar con qué se va a relacionar ese objeto o imagen. A principio de curso el éxito de esta técnica es escaso, pero al cabo de uno o dos meses la mayoría de los alumnos participan ya que están deseando ver quién adivina y quién no.

3. Humor: El humor, bien utilizado de forma inteligente, nos produce placer y nos hace estar a la expectativa para captarlo y entenderlo rápidamente  ya que crea vínculos con el comunicante y con el grupo (nos hace sentir inteligentes y estar en la misma sintonía)

4. Entorno: La ausencia de elementos o estímulos estresores en el medioambiente es fundamental para que nuestra atención ejecutiva se mantenga sostenida y que la información llegue a los estadios más elevados de nuestro cerebro. Un ambiente seguro con elementos conocidos, y por lo tanto controlados, es absolutamente necesario para mantener la atención sostenida  y para desarrollar la creatividad y la imaginación.

Por lo tanto, si quieres conseguir que la información que transmites capte la atención sostenida de tus interlocutores y se grabe en los bancos de memoria a largo plazo deberías:

  • Elegir un entorno seguro, sin elementos estresantes o peligrosos que distraigan al SARA de nuestro interlocutor con estímulos que no vienen al caso, y que le haga sentir la sensación de bienestar generando serotonina.
  • Cuidar que la información que transmites no pueda ser considerada como peligrosa por los filtros cerebrales del receptor.
  • Crear estímulos básicos para mantener el SARA activo y focalizado en la información que transmites
  • Crear estímulos más elaborados que sean atractivos, como el humor, para que la corteza cingular anterior ayude a mantener la atención selectiva y sostenida en el tiempo.
  • Intentar que la información que transmites sea evaluada como una posible recompensa para los intereses y necesidades personales del receptor, de modo que su cerebro genere dopamina y noradrenalina para moverlo a la acción, especialmente en los primeros cinco o diez minutos de tu exposición.

Si quieres ampliar tu conocimiento sobre la atención, te invito a ver las siguientes dos conferencias de la Dra. Judy Willis y de la Neuropsicoeducadora Marita Castro, extraídas del Canal Youtube de la Asociación Educar para el Desarrollo Humano, una institución dedicada a la divulgación de las neurociencias, y una de las fuentes más amplias y rigurosas de conocimiento para los que nos apasiona el ser humano y el funcionamiento del cerebro. http://www.asociacioneducar.com

Estrategias basadas en investigaciones neurocientificas – El poder de las palabras
Dra. Judy Willis

Bases neurobiologicas para el desarrollo de la atención – NSE. Marita Castro

 En el próximo post te hablaré del tercer dispositivo básico del aprendizaje:

La memoria

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La atención implícita o inconsciente

Como te comenté en el último post, hoy vamos a hablar sobre el proceso cerebral de la atención.

La atención, junto a la motivación y la memoria, es uno de los tres dispositivos básicos del aprendizaje. Algunos autores dicen que la percepción es un cuarto dispositivo, pero si somos estrictos, aunque la percepción tiene un papel preponderante en el aprendizaje, no es un dispositivo imprescindible, ya que aún sin percepción puedes igualmente poner en marcha el proceso de aprendizaje desde tu mundo interior, mediante el pensamiento y el análisis mental y de esa forma modificar tus redes neuronales existentes de forma que provoquen cambios en tu comportamiento o pensamiento.

Recuerda que desde el punto de vista neurocientífico:

El aprendizaje se define como cualquier variación en las redes sinápticas que produzca cambios en el comportamiento y/o en el pensamiento

La atención es la facultad que nos permite detectar cambios en el medioambiente y focalizarnos en uno o varios aspectos  del mismo y prescindir de los restantes. Puesto que nuestro cerebro no está capacitado para procesar toda la información que recibe mediante los sentidos, para evitar una sobrecarga, el cerebro tiene sistemas que filtran la información, focalizando la atención, en principio, sólo en lo que es importante para nuestra supervivencia: evitar el dolor u obtener recompensas.

Si no filtráramos la información,  nuestro cerebro tendría que ser al menos 500 veces más grande para poder procesar todas las unidades de información que percibimos en cada instante que, según algunos estudios, se estiman en 11 millones de unidades de información por segundo.

Para poder entender mejor como funciona esta capacidad es importante saber que existen dos tipos de atención.

La atención implícita

Por un lado tenemos un tipo de atención implícita, inconsciente e involuntaria que está relacionada con la parte más primitiva de nuestro cerebro, nuestro cerebro reptiliano, donde en la parte superior del tronco encefálico se encuentra un área llamada: el Sistema Activador Reticular Ascendente (SARA). Este tipo de atención instintiva, no exige casi ningún esfuerzo y por lo tanto consume muy poca energía.

SARAEl SARA funciona como un primer filtro para los estímulos que vamos a dejar entrar en nuestro cerebro más evolucionado y filtra aproximadamente el 95% de la información.

Evalúa cada estímulo y sólo  permite pasar aquello que es relevante para nuestra supervivencia.

¿Qué cosas activan al SARA?

El SARA se activa básicamente con el cambio, ya que su programación le dice que lo conocido es seguro, o al menos sabe cómo reaccionar ante ello. El SARA también se activa ante cualquier estímulo que pueda considerar un peligro o una posible recompensa. Por esta razón, si hay algo que deseamos o tenemos en nuestra mente, nuestro SARA estará alerta y lo detectará, permitiendo pasar la información al tálamo y de ahí hasta nuestro cerebro más desarrollado. Esto último lo puedes comprobar un ejercicio sencillo:

Ve al salón de tu propia casa, cierra los ojos y pregúntate, por ejemplo, cuántos objetos de determinado color hay en el mismo, posiblemente recordarás alguno, sin embargo al abrir los ojos con el foco de atención en objetos de ese color, encontrarás varios objetos que hasta ese momento ni te habías percatado de ellos. Haz la prueba…

 O también, por ejemplo, cuando estás a punto de comprarte un coche nuevo o te lo has comprado hace poco, sin buscarlo verás por la calle una cantidad increíble de coches iguales al tuyo de los que antes no te habías percatado. No es que en este momento haya más coches iguales al tuyo, sino que al ser algo importante para ti, tu coche está continuamente en tu mente y tu SARA está alerta para detectar en el entorno aquello que es importante para ti.

¿Qué estímulos llaman la atención del SARA?

  • Los colores llamativos
  • El movimiento (por la conducta ancestral de estar atento a una posible presa o a un posible depredador)
  • El suspenso, por ejemplo un silencio o un sonido inesperado
  • La sorpresa, elementos no conocidos en un entorno conocido o elementos conocidos en un entorno desconocido

Por lo tanto, el SARA permite pasar aproximadamente un 5% de los estímulos que recibimos del medioambiente, si lo que detecta lo considera peligroso para nuestra supervivencia,  está preparado para responder de forma inmediata mediante dos únicas respuestas: ataque o huida.

AmigdalaPor el contrario, si evalúa que la información puede aportarnos un beneficio para nuestra supervivencia (obtención de una recompensa), le permite pasar hasta un segundo filtro: nuestro sistema límbico, relacionado con nuestras emociones, que es una parte de nuestro cerebro que compartimos con la mayoría de los mamíferos y más desarrollada que el cerebro reptil.

El primer lugar de este sistema al que llegan los estímulos que ha permitido pasar el SARA es el tálamo que cumple la función de integrar la información percibida por los distintos sentidos y pasarla al complejo amigdalino quién evaluará emocionalmente si lo que ha permitido pasar el SARA es peligroso o beneficioso, es decir dolor o placer, si es así, lo asociará a una emoción y lo guardará implícitamente en nuestra memoria a largo plazo, sino lo desechará o le permitirá seguir su camino hacia la corteza prefrontal pero mediante una red neuronal débil que podrá perderse rápidamente si la información que transporta no la gestionamos  de forma explícita con nuestra corteza prefrontal, es decir si no hacemos un esfuerzo por mantener nuestra atención consciente en la información y así guardarlo en nuestra memoria.

Si la información es evaluada como una posible recompensa, entra en acción inmediatamente el núcleo accumbens que intervendrá en la generación de dopamina, neurotransmisor relacionado con el deseo y la búsqueda de recompensa que a su vez creará las condiciones para la generación de otro neurotransmisor llamado noradrenalina que actuará sobre nuestro sistema motor para movernos a la acción de conseguir la recompensa.  A este circuito se le llama circuito motivacional o de recompensas, pero de esto hablaremos más adelante.

Por otro lado la generación de dopamina contaminará la información para que al ser evaluada por los lóbulos prefrontales no la evalúen sólo de forma objetiva. Para comprender mejor este proceso, es interesante que sepas que la generación de dopamina se produce también de forma indiscriminada en el enamoramiento, lo que nos hace perder  la objetividad en la evaluación de la persona de la que nos enamoramos, haciéndonos ciegos a sus defectos.

Este recorrido, que va desde el tálamo al sistema amigdalino, en el que nuestro cerebro mantiene el foco de atención en un estímulo y evalúa su valía de forma implícita o no consciente es lo que Joseph Ledoux llamó camino corto” y tiene una duración de aproximadamente 125 milisegundos. A la vez y de forma paralela, desde el tálamo, la información realiza otro recorrido hacia la corteza cerebral, nuestro cerebro más desarrollado, donde se evalúa de forma objetiva y cognitiva la información percibida. A este recorrido Ledoux le denominó “camino largo”  donde la información tarda 375 milisegundos aproximadamente en llegar.

Por esta razón es tan difícil gestionar nuestras emociones desde la razón, cuando nuestro cuerpo reacciona emocionalmente a los 125 milisegundos y nuestra razón tarda en reaccionar tres veces más, produciéndose en muchos casos el llamado “secuestro amigdalino o emocional” , debido a que la amígdala se queda activada en modo supervivencia y donde la segregación de ciertos neurotransmisores y hormonas no permiten que dicha información sea analizada por nuestro neocórtex y eso hace que nuestras reacciones sean absolutamente primitivas.

Bueno, creo que esto es suficiente por hoy, en el próximo post te contaré más sobre la atención y especialmente sobre el otro tipo de atención, del que no hemos hablado y que es la atención explícita, consciente y que podemos gestionar de forma cognitiva.

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El proceso cerebral del aprendizaje

Como te comenté en el post anterior, hoy vamos a empezar a analizar el proceso cerebral del aprendizaje.

El entender este proceso es fundamental para entender cómo funciona el cerebro, ya que el aprendizaje es el elemento básico de la inteligencia humana y de la mayoría de los procesos cerebrales.

Redes neuronales

Desde el punto de vista neurocientífico, el aprendizaje se puede definir como cualquier variación en las redes sinápticas, producida por la percepción de nuevos estímulos del mundo exterior –información teórica, práctica o experiencias de vida- o desde el mundo interior -mediante el pensamiento- que produzca cambios en el comportamiento y/o en el pensamiento, entendiendo por cambios en el comportamiento el que variemos la respuesta ante el mismo estímulo.

A través del aprendizaje y la memoria vamos construyendo nuestro mundo interior (nuestro yo) y a través de él evaluamos la realidad exterior.

La etapa de nuestra vida con mayor producción de sinapsis se produce cuando somos niños, entre los 3 y los 10 años. Por lo que los ambientes enriquecidos en esa etapa son fundamentales para el desarrollo cognitivo de las personas.

Conexion sinaptica

Cada segundo se producen en el cerebro aproximadamente un millón de sinapsis formando nuevas redes neuronales y borrando otras.

De hecho, cada vez que evocamos un recuerdo o analizamos mentalmente una información,  borramos la red sináptica anterior y grabamos en su lugar una nueva reafirmando ciertos aspectos de la información, debilitando otros,  y/o agregando nuevos datos a la red neuronal.

Esto significa que cada instante que pasa nuestro cerebro cambia y literalmente es diferente a como era en el instante anterior.

 El aprendizaje se puede definir como cualquier variación en las redes sinápticas que produzca cambios en el comportamiento o en el pensamiento

Para que pueda producirse el aprendizaje es necesario al menos la ejecución de tres procesos cerebrales llamados dispositivos básicos del aprendizaje (DBA) y que son:

  • La atención
  • La motivación
  • La memoria

Existen dos tipos básicos de aprendizaje:

Aprendizaje implícito o emocional

Es automático, rápido y se produce de forma no consciente, es básicamente emocional y duradero, se aloja en la memoria a largo plazo y es muy difícil de modificar o eliminar. Requiere muy poco gasto energético y atención –tanto selectiva como no selectiva-. Clasifica los estímulos como beneficiosos o peligrosos para la supervivencia.

Puede ser selectivo: Por ejemplo, si nos ataca un perro y nos muerde, recordarás perfectamente dónde fue, cuándo fue, de qué raza y color era el perro y el aprendizaje puede ser que “los perros son peligrosos” o que “los perros de cierta raza son peligrosos” o podría ser, incluso, que el sitio donde fuimos atacados es lo peligroso, por ejemplo el jardín de una casa.

O también podemos generalizar: donde el aprendizaje podrá ser que “todos los perros son peligrosos”

Aprendizaje explícito o cognitivo-ejecutivo

 Este aprendizaje es voluntario y requiere atención selectiva sostenida consciente. Es difícil de retener y exige mucho esfuerzo y gasto energético además de procesos como la repetición, el repaso, relacionarlo con otros conocimientos previos, etc.

La cognición es la capacidad de nuestro cerebro de procesar y utilizar la información recogida por los sentidos.

Otro factor importante del proceso de aprendizaje que es importante saber es:

Cómo se ordena la información en nuestro cerebro

El proceso de ordenación de la información en nuestro cerebro no funciona como una biblioteca, donde se coloca un libro ordenado por temas, pero sigue siendo un libro con su información independiente. Toda información que entra en nuestro cerebro a través de nuestros sentidos es incorporada a una red  neuronal ya existente o bien crea una nueva, formando modelos o bloques de información que inmediatamente se relacionan con otras redes.

La ventaja de los modelos mentales, o bloques de información, es que se sistematiza el acceso a ellos. Esto nos permite reaccionar rápidamente y con un muy escaso gasto de energía. Sin embargo, tienen una desventaja, ya que si bien permiten una fácil utilización, es muy difícil poder entrar en sus estructuras y modificarlos internamente.

luces ciudad

Estos bloques de información pueden ser llamados por su título o por la activación de una parte de ellos. Por ejemplo, cuando nos mencionan el nombre de una persona que conocemos –su título-, nuestro cerebro activará toda la red neuronal o bloque de información relacionado con esa persona. Pero también si oímos la voz de esa persona -una parte de la red neuronal-, inmediatamente se activará toda la red que nos traerá mentalmente el bloque de información relacionado con esa persona. Es como si tocando cualquier parte del conjunto de redes relacionadas, encendiéramos un interruptor que activara todas las neuronas que conforman la red.

Otra variable que marca la rigidez de un modelo es el compromiso emocional que le hayamos asignado a la información cuando la percibimos por primera vez.

¿Qué es el compromiso emocional?  El compromiso emocional es el grado con que una emoción se asocia a un estímulo. Cuando un estímulo es percibido por nuestros sentidos recorre un camino por nuestro cerebro que, antes de llegar al área más evolucionada del mismo, donde se analiza la información de forma objetiva, los lóbulos prefrontales, pasa por la amígdala, donde el estímulo es evaluado por las llamadas fuerzas placer-dolor, es decir, el cerebro evalúa si el estímulo puede traernos una recompensa positiva para nuestra supervivencia y por lo tanto provocarnos placer o por el contrario si puede ser peligroso para nuestra supervivencia y por lo tanto provocarnos dolor, y se produce una emoción asociada a la evaluación.

Por ejemplo, si volvemos al ejemplo del perro, cuando éste nos muerde, nuestra amígdala evaluará la experiencia como peligrosa y se producirá una o más emociones -procesos bioquímicos- relacionados con el estímulo, como por ejemplo: susto, miedo o aversión. Dependiendo del dolor y demás circunstancias que rodeen a nuestra experiencia, así será el grado en que dichas emociones se asociarán al estímulo y por lo tanto el compromiso emocional con que se grabará en nuestra memoria. Luego nuestro cerebro lógico ordenará la información, registrando que los perros desconocidos muerden, o como te comenté antes, incluso puede generalizar, registrando que todos los perros son peligrosos.

Estos bloques de información tienen una estructura que conforma un modelo mental o creencia a la que se va asociando nueva información, pero siempre manteniendo la misma estructura lógica.

Es importante que recuerdes este concepto de la ordenación de la información en el cerebro ya que lo veremos más adelante cuando hablemos de creatividad y del proceso creativo.

Bueno, creo que ya es suficiente por hoy. En el próximo post empezaremos a profundizar en los DBA o dispositivos básicos del aprendizaje y empezaremos por la atención.

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La teoría del Cerebro Triuno

PaulMCLean

Después de haberte explicado en qué consiste la neuroplasticidad cerebral y haberte contado cómo se forman las redes hebbianas –redes neuronales- que conforman el soporte físico del aprendizaje, debería pasar a contarte cómo funciona cerebralmente el proceso del aprendizaje. Sin embargo, antes de ello, creo que debo contarte cómo está estructurado nuestro cerebro desde el punto de vista evolutivo ya que este conocimiento es básico para entender el resto de funciones cerebrales en relación con nuestro comportamiento.

En la década de 1950, el neurocientífico norteamericano Paul MacLean desarrolló la teoría del cerebro triuno. Las investigaciones de MacLean sugieren que nuestro cerebro se desarrolló incorporando cada vez funciones más complejas, sin embargo en lugar de integrar las funciones más primitivas en el resto del cerebro, estas funciones continuaron siendo gestionadas por la estructura más antigua ya que era la que estaba altamente especializada en gestionar dichas funciones. Algunos detractores de esta teoría afirman que no se puede simplificar el funcionamiento del cerebro a esta estructuración, debido a que, por ejemplo, no se puede entender un cerebro cognitivo sin su aspecto emocional y viceversa. Sin embargo, la teoría en ningún momento afirma que una parte del cerebro actúa independientemente de la otra, sino que es una forma de estructurar el cerebro para poder entender su funcionamiento, basada en su desarrollo evolutivo y en la complejidad de sus funciones y que para nada excluye que el cerebro funcione en red mediante la interacción de todas y cada una de sus estructuras.

La teoría de MacLean dice que el cerebro se puede dividir en tres estructuras principales, según la complejidad de sus funciones:

  1. Cerebro triunoEl cerebro instintivo o reptiliano, que compartimos básicamente con el resto de los reptiles.
  2. El cerebro límbico o mamífero, que compartimos con la mayoría de los mamíferos.
  3. El cerebro cognitivo-ejecutivo o cerebro humano que, aunque lo poseen otros animales de forma poco evolucionada, se puede decir que es el que nos hace humanos por el desarrollo que alcanzó en el homo sapiens-sapiens, hace unos 150.000 años, según los antropólogos.

Los tres cerebros se desarrollaron en forma de capa uno por encima del otro.

El cerebro instintivo o reptiliano

cerebro reptil

Está compuesto por el tallo cerebral, los ganglios basales y el sistema reticular y ocupa el 5% de la masa cerebral. Su función principal, al igual que en el resto de las especies, es asegurar nuestra supervivencia y la de la especie. Esta área cerebral no entiende de pasado o futuro, sólo vive el presente y así reacciona. Actúa como primer filtro de la información que percibimos del medio ambiente. Su función es actuar y ante posibles amenazas sólo tiene dos tipos de respuesta: ataque o huida. Es el responsable de nuestra resistencia al cambio ya que evalúa a lo conocido como seguro y a lo desconocido como peligroso para la supervivencia.

El cerebro límbico o mamífero

Está constituido por 6 estructuras y ocupa el 10% de la masa cerebral:

  1. cerebromamiferoEl tálamo
  2. La amígdala (emociones)
  3. El hipotálamo
  4. Los bulbos olfatorios
  5. La región septal
  6. Hipocampo (memoria)

Con la aparición de este cerebro, aparece la capacidad de aprender y modelar las respuestas automáticas pro-supervivencia y por lo tanto memorizar nuevas respuestas para poder utilizarlas en situaciones futuras semejantes. Es decir procesa experiencias presentes y pasadas.

Un reptil nace con todo lo necesario para sobrevivir y su capacidad de aprendizaje es muy limitada. Sin embargo un gatito nace sin saber cazar y es el aprendizaje lo que le permitirá sobrevivir.

Funciona como segundo filtro de la información que ingresa a nuestro cerebro evaluando los estímulos en dos grupos: Dolor o placer, el dolor lo considera malo para la supervivencia y el placer como bueno para la misma. A diferencia del cerebro instintivo, el cerebro emocional es adaptable y por lo tanto acepta situaciones o estímulos nuevos, a los que evalúa como placer o dolor. Cada vez que experimentemos dolor o placer, nuestro cerebro límbico buscará la causa y la guardará en la memoria. Estos aprendizajes no son nunca fijos o indelebles, aunque cuando se asocian a dolores o placeres muy intensos son muy difíciles de modificar y nos llevará a lo que llamamos conductas de acercamiento cuando los estímulos estén relacionados con el placer y de alejamiento o lucha cuando estén relacionados con el dolor. En todos los casos, en términos de esta codificación en la memoria, cuando hablamos de placer no hablamos de felicidad, sino de si es garantía de supervivencia y en el caso del dolor, peligroso para la supervivencia. La información percibida por nuestros sentidos tarda 125 milisegundos en llegar a este sistema, recuerda este dato porque será muy importante para comprender nuestras reacciones emocionales.

El cerebro cognitivo-ejecutivo o cerebro humano

cerebrohumano

Es la parte más desarrollada del cerebro y en los seres humanos es la que nos diferencia del resto de los animales. Su función cognitiva-ejecutiva hace referencia a la capacidad de procesar la información de forma consciente. Ocupa el 85% de la masa cerebral, no obstante el cerebro instintivo y el cerebro límbico, a pesar de ocupar sólo un 15% de nuestro cerebro tienen una influencia enorme en nuestra actividad cerebral debido a que son los primeros en evaluar los estímulos percibidos –¿recuerdas los 125 milisegundos?-. El cerebro cognitivo, se enciende siempre después de los cerebros anteriores, la información tarda 375 milisegundos más en llegar a esta estructura cerebral, y es de acción lenta ya que consume mucha energía.

Es donde se llevan a cabo los procesos intelectuales superiores, el desarrollo social, el proceso racional de entendimiento y análisis, la planificación y la habilidad de procesar experiencias futuras y la creatividad mediante la imaginación.

En él se encuentra la parte que nos hace realmente humanos y ésta son los lóbulos pre-frontales y está estructurado en dos hemisferios, el hemisferio izquierdo está asociado con el razonamiento lógico, el análisis, la descomposición de un todo en partes y el lenguaje y el hemisferio derecho está asociado a la creatividad, la imaginación, los procesos asociativos globales, las relaciones espaciales y al proceso de las emociones

Esta vez ha habido más información que en las ocasiones anteriores, pero creo que era necesario para redondear el tema.

En el próximo artículo nos meteremos de lleno en analizar el proceso cerebral del aprendizaje y los DBA – Dispositivos Básicos del Aprendizaje -, que son la atención, la motivación y la memoria.

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Neuroplasticidad cerebral

La neuroplasticidad es la capacidad que tiene nuestro cerebro para modificarse a sí mismo. A nuestra generación siempre se le ha enseñado que, debido a que las neuronas son células especializadas que no se reproducen, a nuestro cerebro, una vez que alcanzaba la madurez, solo le quedaba ir menguando o en el mejor de los casos mantenerse. Hoy sabemos que felizmente eso no es así.

 Hoy en día, los descubrimientos sobre neurogénesis, es decir la generación de nuevas neuronas a lo largo de toda nuestra vida hasta en edades avanzadas, han demostrado que ciertas células madre migran hacia los hipocampos y se transforman en neuronas. Aunque los descubrimientos realizados hasta ahora dicen que las cantidades en que se regeneran son muy limitadas, ya que la mayoría de las células madre que durante el desarrollo del cerebro son responsables de la generación de los distintos tipos de neuronas hasta alcanzar la cifra de 100.000 millones, se quedan inactivas por razones que se desconocen.

 Pero la principal forma en que nuestro cerebro se desarrolla a lo largo de toda nuestra vida es por la generación de conexiones sinápticas. Cada segundo se producen miles de nuevas conexiones sinápticas, formando nuevas redes neuronales o fortaleciendo otras ya existentes. Por esta razón, cada segundo que pasa nuestro cerebro es literalmente diferente

400px-Neurona_svgSantiago Ramón y Cajal fue el primero en describir a las neuronas como células individuales que no eran parte de un tejido conjuntivo, sino que estaban separadas unas de otras por un espacio llamado sináptico y que se comunicaban entre sí por conexiones electroquímicas llamadas sinapsis.

 Las neuronas están compuestas por un cuerpo celular, una extremidad llamada axón, que es el emisor de la información mediante neurotransmisores químicos o eléctricos y una gran cantidad de dendritas que son las que reciben la información de los axones de otras células. Cada una de estas células pueden comunicarse con otras 10.000 neuronas a la vez mediante conexiones entre los terminales axónicos (emisores) y las espinas dendríticas (receptoras).

 Cada estímulo que recibimos del exterior, mediante nuestra percepción sensorial, o de nuestro interior, mediante el pensamiento, produce un cambio en nuestro cerebro mediante la generación de una nueva conexión sináptica.                                              

RedNeuronalEstas conexiones forman redes neuronales, llamadas redes hebbianas, que constituyen la base del aprendizaje. Cuando una nueva información es percibida por nuestros sentidos, es transmitida desde una neurona a otra, recorriendo un camino que forma una red neuronal y que a su vez se conecta con otras redes relacionadas y que se graban en nuestra memoria. Cada vez que evocamos un recuerdo, activaremos esa red neuronal así como todas las asociadas.  

 Cuando estas redes se usan habitualmente, se fortalecen, en un proceso que se llama potenciación a largo plazo, haciéndose más fácil el acceso a la información que guardan. Cuando no se usan se van debilitando hasta desaparecer, en un proceso que se llama depresión a largo plazo. El proceso de neuroplasticidad consiste en la constante aparición de nuevas redes y la desaparición de otras.

 Por esta razón, ya a principios del siglo XX, Santiago Ramón y Cajal dijo:

 “Todo ser humano, si se lo propone,

 puede ser escultor de su propio cerebro”

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Historia de las Neurociencias Modernas II

La aparición de las nuevas técnicas de neuroimagen

Cerebro1A medida que avanzaba el siglo XX eran muy pocos los estudios que podían realizarse en cerebros vivos, generalmente se estudiaban los cerebros una vez que las personas morían. Y esos estudios consistían en analizar si tenían alguna parte dañada y la misma se relacionaba con el comportamiento o síntomas que la persona había desarrollado en vida.

Aunque hubo algunas excepciones. Por ejemplo, en el año 1940 se empezó a practicar una técnica quirúrgica para tratar epilepsias muy severas, llamada callosotomía, que consistía en separar los hemisferios cerebrales mediante seccionar el cuerpo calloso (área cerebral que une ambos hemisferios). De esa forma, cuando el paciente sufriera un ataque, el foco epiléptico se quedaría reducido un solo hemisferio cerebral.

La técnica, que anteriormente ya se había practicado en simios, fue todo un éxito y en un principio los pacientes no parecían tener secuelas. Sin embargo, algunos investigadores consideraron que era una excelente oportunidad para estudiar las funciones cerebrales en una persona viva.

La mayoría de las pruebas que se realizaron, consistieron en hacer que los pacientes percibieran estímulos con los órganos sensoriales de la parte izquierda y derecha del cuerpo de forma independiente y los resultados fueron sorprendentes. Investigadores como Roger Sperry y Michael Gazzaniga, descubrieron que cada hemisferio, además de gestionar sensorialmente el lado opuesto del cuerpo, tenían funciones totalmente diferentes. Por ejemplo en uno de los experimentos se le enseñó a un paciente la foto de una mujer desnuda. Cuando el paciente la miraba sólo con el ojo derecho (hemisferio izquierdo), la describía objetivamente sin experimentar ninguna emoción, sin embargo cuando veía la fotografía con el ojo izquierdo (gestionado por el hemisferio derecho) se ruborizaba, aunque no sabía expresar bien por qué. A tenor de las investigaciones, se pudo concluir que el hemisferio izquierdo interpreta objetivamente el contenido de una imagen visual, una conversación o de un hecho, mientras que el hemisferio derecho interpreta todo lo que es comunicación no verbal. Por ejemplo, si alguien llega y dice ¡buenos días! con una sonrisa o enfadado, nuestro hemisferio izquierdo tan sólo percibe e interpreta las palabras “buenos días”. Mientras que nuestro hemisferio derecho nos dice si la persona lo ha dicho con amabilidad y alegría o con ofuscación. Otras investigaciones llevaron a Gazzaniga a elaborar la “Teoría del Interprete” que más adelante te contaré, ya que es fundamental para entender el proceso de toma de decisiones.

A continuación, como te prometí en el artículo anterior,  te enseñaré los distintos aparatos tecnológicos que aparecieron a partir de finales de los años 80 y que dieron lugar a lo que realmente hoy conocemos como Neurociencias, ya que por primera vez hicieron posible la captura de imágenes, tanto estructurales como funcionales, del cerebro en personas vivas y mientras están realizando distintas tareas. Estos adelantos dieron lugar, a que a la década de los 90 se le denominara “la década del cerebro”, década en la que el gobierno de EE.UU. hizo una aportación del presupuesto público de 500 millones de dólares para la investigación de la, hasta ese momento, llamada “caja negra”, nuestro cerebro.

RMNFResonancia magnética nuclear funcional (RMNF): La imagen por resonancia magnética funcional  es un procedimiento clínico y de investigación que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada. El procedimiento se realiza en el mismo resonador utilizado para los exámenes de diagnóstico, por ejemplo para una rodilla, pero con modificaciones especiales del software y del hardware

 TACTomografía axial computada (TAC): La tomografía axial computarizada (TAC), o tomografía computarizada (TC), también denominada escáner, es una técnica de imagen médica que utiliza radiación X para obtener cortes o secciones de objetos anatómicos con fines diagnósticos.

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PET

Tomografía por emisión de positrones (PET):  La Tomografía por Emisión de Positrones es una técnica no invasiva de diagnóstico e investigación ¨in vivo¨ por imagen capaz de medir la actividad metabólica del cuerpo humano.

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SPECTTomografía computada por emisión de fotón único (SPECT): Es una técnica médica de tomografía que utiliza rayos gamma. Es muy parecida a una radiografía, pero utiliza una cámara sensible a los rayos gamma y no a los rayos X. Como en una radiografía, cada uno de las imágenes que se obtienen es bidimensional, pero pueden combinarse muchas imágenes tomadas desde distintas posiciones alrededor del paciente para        obtener una imagen tridimensional.

MEGMagneto encefalógrafo: La Magnetoencefalografía (MEG) es una técnica no invasiva que registra la actividad funcional cerebral, mediante la captación de campos magnéticos, permitiendo investigar las relaciones entre las estructuras cerebrales y sus funciones.

256CANALESElectroencefalógrafo de 256 canales: La llegada de los sistemas de 256 canales produce un verdadero avance ya que este sistema permite el registro simultáneo de toda la superficie cerebral y de estructuras profundas.

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Bueno, espero que te haya parecido interesante. En el próximo artículo te contaré qué es la neuroplasticidad cerebral y qué llevó a Santiago Ramón y Cajal a afirmar:

“Todo ser humano, si se lo propone, puede ser escultor de su propio cerebro”

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