08 noviembre 2008

Neuroinfoeducación: propuesta multidisciplinaria para un sistema de evaluación integral

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL LIBERTADOR
DIPLOMADO DE DOCENCIA EN EDUCACIÓN SUPERIOR
EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES



   
PORTAFOLIO  SOBRE NEUROINFOEDUCACIÓN:
PROPUESTA MULTIDISCIPLINARIA PARA CREAR
UN SISTEMA DE EVALUACIÓN INTEGRAL


  


AUTOR: RUBÉN CARVAJAL SANTANA




SAN ANTONIO DE LOS ALTOS,
8 DE NOVIEMBRE DE 2008





ENSAYO I


MITOS Y PARADIGMAS DE LA TEORÍA EDUCATIVA


            El objetivo del presente ensayo es realizar una reflexión crítica acerca de algunos mitos y paradigmas de la teoría educativa, con especial énfasis en la evaluación de los aprendizajes, partiendo de las tres teorías del aprendizaje más divulgadas: conductismo, cognitivismo y constructivismo. Se pretende demostrar que es inconveniente el manejo estanco de estas tres teorías y se sugiere una propuesta de interdisciplinaridad entre ellas y otras teorías, como alternativa para un modelo educativo integral y holístico.  

Existen muchas más teorías del aprendizaje que se salen del esquema estanco de los tres paradigmas ya mencionados, que nos obligan a replantearnos la validez de tal propuesta que ya empieza a dar signos de desgaste epistemológico, para buscar los elementos comunes que con toda seguridad han de repetirse en muchas de ellas y hacer una síntesis de lo mejor de cada una de ellas, sin descartar por supuesto otras dos importantes teorías del aprendizaje como la del diseño y la humanista.

Existen más de cuarenta teorías de aprendizaje (1) lo cual pareciera ser suficiente evidencia a favor de profundizar en la reflexión de la presente propuesta integradora, que tan solo buscar intentar ampliar el discurso educativo y sacarlo de las ya clásicas tres propuestas o paradigmas, para convertirla en una propuesta integradora, innovadora, que revolucione el concepto educativo nacional y mundial. Pretendemos desarrollar una propuesta no sólo epistemológica sino ontológico-metodológica.

            A lo largo del presente diplomado de docencia de la UPEL ha sido una constante la mención hecha en varios talleres de estas tres corrientes del pensamiento, asociándolas con prácticamente todos los aspectos del proceso pedagógico, desde la enseñanza, el aprendizaje y la investigación-acción, hasta la evaluación de los aprendizajes. Son muchos las clasificaciones y muy vagos los criterios para ubicar a uno u otro pensador, por ejemplo a Piaget, que algunos autores lo consideran el padre del constructivismo mientras que otros lo ubican como el gran pionero del cognoscitivismo. Hay otros que lo ubican como representante del “constructivismo cognitivo”, o cognitivismo constructivista (2)

            Si bien es cierto que las teorías evolucionan y muchos de sus postulados se solapan con teorías anteriores a las que superan, o usan elementos conceptuales y metodológicos que se hacen más precisos, además de que se corrigen e incluso se repiten pero en un nuevo contexto, con una nueva terminología o metodología, no es menos cierto que la división que se ha propuesto, al parecer a escala planetaria, de las teorías educativas en tres grandes corrientes, ya se hace pequeña para la innumerable cantidad de nuevas corrientes del pensamiento, paradigmas y descubrimientos, tanto en la ciencia, la tecnología y las humanidades.

Por eso esta reflexión se orienta hacia esa búsqueda de integración multidisciplinaria de la educación con las nuevas corrientes del pensamiento, para rescatar lo positivo de cada uno de los tres paradigmas ya mencionados, en aras de una síntesis que beneficie la evaluación de los aprendizajes, proceso por demás complejo y el centro de atención principal de docentes y estudiantes.

En síntesis, este ensayo pretende sugerir una propuesta de multidisciplinaridad que integre lo mejor de cada corriente junto con las nuevas tendencias de la neurociencia, hasta ahora muy poco mencionada en las teorías educativas venezolanas, para desarrollar una teoría integradora de la enseñanza-aprendizaje y de la evaluación. Hoy en día se empieza a hablar de neuroeducación (3,4) en algunos países.

Nuestra propuesta busca integrar la neuroeducación con las tecnologías de la información para crear un nuevo paradigma innovador y adaptado a las nuevas realidades del desarrollo epistemológico, y ese ha de ser el nuevo paradigma que finalmente integre los basamentos conductuales de la educación con los cognitivos, los humanistas, la información, lo neuronal y la construcción del conocimiento. La propuesta inicial del presente ensayo (Ensayo I) se orienta a hacer un bosquejo de cómo sería la evaluación en este modelo, que queremos denominar neuroinfoeducación.

            Uno de los primeros mitos que a cuestionar en el presente ensayo es aquel según el cual el conductismo es una corriente educativa de tipo punitiva. En mi opinión, esta prédica carece de todo fundamento ya que el condicionamiento operante desarrollado por Skinner, conductista reconocido, incluyó aspectos como la teoría del refuerzo, según la cual se premiaban las conductas positivas y se castigaban las negativas, la clave de la formación del carácter, la personalidad y la responsabilidad social. Podría argumentar, sin temor a equivocarme, que el fundamento de toda nuestra civilización, y por ende del progreso social, ha estado normado por un conductismo social de tipo skinneriano.


  

ENSAYO II


HACIA UNA NUEVA FUSIÓN TRANSDISCIPLINARIA EN LA EDUCACIÓN


Mientras nuestros centros educativos sigan formando generaciones de docentes bajo la creencia de que el conductismo es “malo” y el constructivismo es “bueno”, seguiremos anclados en una limitada visión de la totalidad epistemológica, en lugar de procurar la integración de lo mejor de todas las corrientes y teorías de la enseñanza, aprendizaje y evaluación. Tal pareciera que lo “novedoso” del constructivismo radicase en ser la última teoría, cronológicamente hablando, del trío de paradigmas ya citado, por lo que la más antigua, el conductismo, estaría superada por incorrecta.

Si trasladamos esta reflexión a la ciencia vemos que hay casos de conocimientos previos que no fueron científicos sino resultado de especulaciones que hoy conocemos como pseudociencias (la astrología, la homeopatía, la frenología, la astrología) y no fueron tomados en cuenta, salvo algunos pocos elementos verificables, como parte del andamiaje teórico de las ciencias químicas, neurológicas y astronómicas respectivamente. Pero hubo otras, que siendo perfectamente científicas y verificables, contenían errores que fueron superados y explicados por nuevas teorías. Tal es el caso de la teoría de la gravitación universal de Newton, superada pero no descartada por la teoría de la relatividad de Einstein, que a su vez ha sido recientemente revisada y perfeccionada por la teoría de los Agujeros Negros y el Big Bang de Stephen Hawking. Pero se siguen usando las tres, dependiendo de las condiciones de uso. Hay situaciones donde es perfectamente aplicable la teoría de Newton, con un margen de error despreciable, otras donde es perfectamente válida y exacta la teoría de Einstein, pero otras donde sólo es posible aplicar los cálculos de Hawking.

            Si trasladamos la misma lógica argumentativa a las teorías educativas, encontramos que, no sólo han surgido nuevas y originales propuestas para hacer más eficaz y eficiente la educación en términos de adecuarla a la consecución de sus objetivos, que deberían por su propia novedad reemplazar los viejos paradigmas, sino que, aún no habiendo surgido tales nuevas teorías, las tres teorías mencionadas en el Ensayo I: conductismo, cognitivismo y constructivismo, no tendrían por qué excluirse y deberían poder aplicarse, dependiendo de la circunstancia, para conseguir el fin deseado: educar para la creatividad, el espíritu crítico, la innovación, la inventiva, la originalidad, la libertad, la convivencia, la paz, la prosperidad, la responsabilidad, la participación, y la afirmación de la propia personalidad.

Durante el diplomado se ha hablado con insistencia acerca de la llamada “transdisciplinaridad”, término atribuido a Edgar Morin, quien habla de los siete saberes que la educación del futuro debe enseñar: 1) Una educación que cure la ceguera del conocimiento; 2) Una educación que garantice el conocimiento pertinente; 3) Enseñar la condición humana; 4) Enseñar la identidad terrenal; 5) Enfrentar las incertidumbres; 6) Enseñar la comprensión; 7) La ética del género humano. La propuesta de Morin sugiere una integración que trasciende la interdisciplinaridad y la multidisciplinaridad. Es momento de crear un concepto integral de la evaluación de los aprendizajes que incluya lo mejor de todas las teorías del aprendizaje, y además incorpore los aportes de la neurociencia y las teorías de la comunicación e información.

            Existen técnicas como la Programación Neurolingüística que se vienen aplicando en la educación. Ya en Venezuela se dictan cursos de esta naturaleza, orientado exclusivamente a docentes (6). Aún faltaría que se masifiquen los cursos sobre la neurociencia aplicada a la educación, ya que la programación neurolingüística es apenas una nueva interdisciplina de la neurociencia con la lingüística, que abarca limitados aspectos, algunas veces demasiado centrados en lo conductual. Nuestros centros pedagógicos podrían contar con la neurociencia y la neuroeducación como materias electivas para formar integralmente al docente en las nuevas tendencias de la educación. Parece que ya es tiempo de superar el esquema formado por el trío conductismo-cognoscitivismo-constructivismo.

            Durante la primera sesión del taller de Evaluación de los Aprendizajes surgió un comentario interesante. Se decía que los médicos, ingenieros y abogados podían aprender la función de docentes y ejercer como tales, pero el docente no podía ejercer como abogado, ingeniero o médico. Sin embargo, la actualización en las neurociencias es un campo nuevo que podría permitir a los docentes aprender el funcionamiento del sistema nervioso central, las funciones del cerebro, y las últimas investigaciones y desarrollos sobre la neuroeducación y ampliar su radio de ejercicio profesional. Así como el ingeniero docente es un ejemplo de interdisciplinaridad, el docente especializado en neurociencia pudiese convertirse en otro ejemplo de ello.

            En vista de que el presente ensayo pretende proponer un nuevo esquema interdisciplinario entre la neurociencia, la educación y las tecnologías de información y comunicación, como alternativa para superar las barreras que separan los paradigmas tradicionalmente aceptados en la educación, tiene previsto una investigación más a fondo donde participen y sean consultados profesionales y especialistas ligados a todas estas disciplinas, preferentemente ligados también al ámbito docente, en cualquiera de sus niveles, con miras a explicar los resultados al mundo educativo y empezar a formar un docente transdisciplinario, involucrado en las nuevas corrientes del pensamiento científico y tecnológico.        




ENSAYO III


BOSQUEJO DE UN NUEVO PARADIGMA: NEUROINFOEDUCACIÓN


            Nuestra propuesta es ecléctica en tanto que diversa pero dialéctica en tanto que sintetizadora de propuestas aparentemente antagónicas, que han permitido elevar el nivel de la discusión epistemológica, ontológica y metodológica sobre la evaluación de los aprendizajes.

Nuestra propuesta toma en consideración la genética evolutiva de Piaget como criterio clave para entender el desarrollo de la madurez de pensamiento bajo una secuencia lógica de pasos. Se inspira en la propuesta de la gramática universal de Chomsky para entender el desarrollo de una de los recursos fundamentales para el aprendizaje como es el lenguaje.

            Otros de los pilares que soportan nuestra propuesta tienen que ver con el informe Delors sobre los cuatro pilares de la educación, los siete saberes de la ecuación del futuro de Morin, el condicionamiento operante de Skinner, el aprendizaje por descubrimiento de Bruner,  el aprendizaje significativo de Ausubel, el aprendizaje social de Vigotsky, la teoría de las inteligencia múltiples de Gardner, la escala de necesidades de Maslow, la hipótesis del marcador somático de Damasio, la hipótesis de la inteligencia emocional de Goleman, la hipótesis de la memoria de Kandel, la hipótesis de las emociones moleculares de Pert, y la teoría de la información de Shannon.

            La teoría de la neuroinfoeducación que sugerimos parte del principio que desde muy pequeños nuestros educandos se familiarizan con el funcionamiento del cerebro, órgano clave que permite entender y regular al resto de los órganos del cuerpo. Desde la primaria el cerebro uno de los centros especiales de atención, de estudio, de discusión y de investigación.

Los niveles de aprendizaje se soportarán en la psicología genética propuesta por Piaget, tal como mencionaba inicialmente. Los infantes educandos también descubrirán las tecnologías de información y comunicación, aprenderán gradualmente el procedimiento para obtener información desde la red y todos los nuevos dispositivos de búsqueda que vayan surgiendo.

            La propuesta de la neuroinfoeducación busca reforzar los dominios cognoscitivos, afectivos y psicomotores, en todas las fases y niveles del proceso educativo, mediante un balance entre los saberes conceptuales, actitudinales y procedimentales. Sus objetivos tenderán más hacia la explosión de la creatividad, la capacidad crítica y fomentará un ambiente de libertad en el aula y fuera de ella, ya que las actividades de formación y aprendizaje se desarrollan tanto en el aula de clase como en la sala de computación, el laboratorio de ciencias, los simuladores de decisiones, y las visitas de campo a la naturaleza, a las empresas y a las comunidades.

            Nuestra propuesta de neuroinfoeducación pretende que el educando aplique, maneje, reconozca, identifique y haga las actividades, de una manera donde el saber se internalice a la par de la responsabilidad, la autonomía y especialmente la creatividad y la innovación.

            Para formar creadores, inventores e innovadores, tanto en las ciencias, las artes y la filosofía, necesitamos espíritus libres, genios en potencia, para las distintas disciplinas del saber humano, que debemos proteger y estimular de aquellas influencias que los desvíen de un curso sano para su formación de personalidad como seres libres e independientes, y para una sociedad que espera el aporte constructivo de ellos.

Esta propuesta cree que toda expectativa de éxito y excelencia es posible si se dan las condiciones de motivación, refuerzo, apoyo, incentivos, estímulos, premios, que reafirmen al educando en su convicción de que su meta y su sueño son posibles y que la labor del docente es ayudarlo, conducirlo, a alcanzarlas.


  


ENSAYO IV


PROPUESTA MULTIDISCIPLINARIA DE EVALUACIÓN INTEGRAL


            La evaluación según esta propuesta es totalmente integral y holística, combina los paradigmas cuantitativo y cualitativo y se corrige constantemente a sí misma, por un monitoreo entre las partes involucradas: docente y estudiantes. Se sugiere una 5ta. Generación de la evaluación, más allá de la 4ta generación que entendía la evaluación como un proceso de negociación.

La evaluación comienza desde el momento mismo de la inscripción en el curso o asignatura. El docente revisa los expedientes de cada participante, su curriculum vitae, condiciones socio-económicas, fotografía y lugar donde vive. La idea es realizar una evaluación exploratoria para conocer actitudes, personalidad, motivación, ideas previas y carencias del estudiante. El estudiante indica no sólo donde vive, cuántas horas demora en llegar a su institución educativa, cómo se traslada de ida y vuelta, sino cuáles son los medios que utiliza en casa para investigar y estudiar, si tiene computadora, pendrive, impresora, si posee Internet, un cuarto de estudio, un escritorio, etc. Toda la información que nos permita evaluar si ese educando está en condiciones similares al resto de sus compañeros.

            El docente explica con claridad las metas, objetivos, contenidos y mecanismos de evaluación. En esta propuesta se empieza por hablar de la diferencia entre cerebro y mente, se hace la conexión con la motivación, una emoción clave en el proceso educativo, y con la escala de necesidades para que cada participante se ubique en qué estadio de la pirámide de necesidades se encuentra. Se hacen ensayos preliminares de lenguaje, así como ejercicios de expresión de ideas, tanto orales como escritas. Se procura alcanzar la motivación mínima de los participantes antes de entrar de lleno en la materia.

            Los temas de la asignatura son construidos con la participación constante: lo importante es enfatizar en el proceso de plasticidad cerebral, aquel en el cual el hecho de pensar durante la clase y responder preguntas o resolver actividades estimula los circuitos neuronales y desarrolla nuevas sinapsis tal como lo propuesto por Kandel y demás neurocientíficos. Se va evaluando a cada participante. Es deber y obligación del docente conocer los nombres de cada participante en un tiempo récord para darle un sentido humanista a la clase. No está evaluando piezas sino personas con problemas, ansiedades, expectativas, temores y esperanzas.

            La evaluación es constante. Se evalúa durante el proceso, realizando seguimientos del aprendizaje al evaluar la participación de cada participante. Con cada participación se deberá registrar en un formato preelaborado en hoja de cálculo todo el progreso de participación del estudiante. Igualmente se medirá la participación en los foros y grupos de discusión por Internet. La evaluación será en todo momento negociable, los sistemas propuestos podrán adaptarse de acuerdo al progreso del grupo y a las necesidades de motivación del curso. La evaluación seguirá parámetros de retroalimentación y revisará constantemente las técnicas de instrucción utilizadas por el docente. Se invitará a los estudiantes a revisar periódicamente los sistemas utilizados. Habrá un monitoreo constante de parte y parte.

            El docente será evaluado de manera confidencial vía Internet con una escala de puntuación de 1 a 5, garantizando que el estudiante no será penalizado por criticar o cuestionar el estilo del docente. Los trabajos serán evaluados de múltiples maneras: individuales y grupales. Se asignarán trabajos de investigación, de desarrollo y tipo ensayos antes que trabajos monográficos, para evitar la tendencia a la copia irreflexiva desde Internet. Se harán evaluaciones tanto rápidas como extensas, de desarrollo o de selección múltiple. De acuerdo a esta propuesta el objetivo fundamental es el desarrollo de la capacidad crítica de pensamiento, y el establecimiento de redes neurales y de conexiones sinápticas.

            En resumen, esta propuesta es integradora porque evalúa todos los componentes de la práctica pedagógica, es continua porque se realiza a todo lo largo del proceso de enseñanza-aprendizaje, es democrática y participativa porque toma en cuenta la opinión de los cursantes y defiende el derecho del estudiante a expresar sus puntos de vista y sus críticas al sistema utilizado, y se orienta al consenso, es constructiva, orientadora y formativa porque promueve el respeto por las diferencias individuales con el fin de enviar conflictos y bloqueos del proceso de enseñanza aprendizaje. Y finalmente, es correctiva, porque modela conductas en los casos donde se hace necesario y estimula y recompensa con la palabra y la calificación las actitudes como puntualidad, proactividad, participación y personalidad. Es reforzadora porque premia la espontaneidad y la honestidad, y castiga el facilismo, la viveza y el oportunismo.
           
            Finalmente, y como corolario de nuestra propuesta, nuestro sistema de evaluación puede ser utilizado en la vida diaria por el estudiante una vez que culmina el curso, en su práctica de convivencia cotidiana. Nuestro énfasis en la neurociencia y en el autoconocimiento mediante las explicaciones de las funciones de las distintas zonas cerebrales permite al estudiante seguir el progreso de sus propias acciones y autoconocerse y por ende autoevaluarse de manera honesta, y co-evaluar con igual sentido de justicia a sus compañeros de equipo.

            Nuestra propuesta se orienta a que el estudiante acepte que el criterio de evaluación lo decide él mismo con su actitud, con su compromiso, con su entrega al curso, así como son su lenguaje oral, escrito y corporal.




REFERENCIAS

 1) Theories and Models of Learning for Educational Research and Practice http://www.learning-theories.com/
2) Irene Chen. Overview of Cognitive Constructivism. An Electronic Textbook
3) Bruer, J.T. (1997). Education and the brain: a bridge too far. Educational Researcher. 2-26(8): 1-13.
4) Bruer, J.T. (2002) Avoiding the pediatrician's error: how neuroscientists can help educators (and themselves). Nature Neuroscience, Nov 5, Suppl:1031-3.
5) Applying Neuroscience Research to Teaching and Learning: Bridging Scientists and Educators. http://www.tc.umn.edu/~athe0007/BNEsig/papers/Phelps.pdf
6) PNL para Educadores. Institución: Instituto Venezolano de Programación Neurolingüística. http://cursos.universia.net/VE/curso/14164/PNL-para-Educadores.jsp


19 septiembre 2008

Espectroscopía infrarroja estudia la mente bilingüe

End of the Spectrum: NIR Speaks a Second Language
Researchers use near-infrared spectroscopy to study bilingualism in the brain.

 Brian Johnson



The Dartmouth research team. Left to right: Dr. Ioulia Kovelman (Post-doc), Dr. Mark Shalinsky (Post-doc), Professor Laura Ann Petitto (Scientific Director) Seated: Dr. Melody Berens (Post-doc)
There has long been a debate in the scientific community on the effect that learning and using a second language has on the brain, as many have wondered whether the brains of bilingual people are different from monolinguals, as well as if bilingualism could possibly have a negative neural effect on young children. Until recently, the proper technology did not exist to properly map and study certain areas of the brain with precise clarity. But thanks to breakthroughs in near-infrared spectroscopy (NIRS), researchers at Dartmouth College in Hanover, New Hampshire, have discovered areas of the brain that indicate bilingualism. Their findings show that the human brain's language centers are enhanced in a bilingual individual as compared to a monolingual individual.

The authors of the study included Mark Shalinsky, former postdoctoral fellow at Dartmouth, now at Harvard Massachusetts General Hospital; Ioulia Kovelman, formerly a Dartmouth graduate student and currently a postdoctoral fellow at MIT; Melody Berens, currently a postdoctoral fellow at Dartmouth; and Laura-Ann Petitto, the study's senior scientific director, and professor and chair of the Department of Education at Dartmouth. The study was funded by grants to Petitto from the National Institutes of Health and the Dana Foundation. They utilized NIRS techniques with a Hitachi ETG-4000 NIRS system to delve into the higher cognitive capacities of the human brain, hoping to uncover the brain's functional differences between bilingual and monolingual subjects by measuring changes in the brain's oxygen levels while the subjects were tested on their language and cognitive skills. The subjects of the study consisted of 20 people ages 18 to 30, split up into 10 monolingual and 10 bilingual groups.


Dr. Melody Berens hooked up to the Hitachi ETG-4000 NIRS system.
What the research team discovered was that when the bilingual subjects were using each of their two languages concurrently and quickly moving between them, both the left and right hemispheres of the brain's Broca area showed an increase in activity, especially in the right equivalent of Broca's area and the right dorsolateral prefrontal cortex. This discovery has shed light on the effect of bilingual language processing on the human brain, proposing that monolingual individuals are not taking full advantage of the brain's neural landscape for language and cognitive processing.

According to Dr. Petitto, these findings would have been virtually unattainable without the use of state-of-the-art NIRS methods. "Unlike fMRI, NIRS is quiet, small, and, crucially, NIRS tolerates movement. This last feature is especially extraordinary as it lends itself ideally to the study of language, both on the tongue in spoken languages and on the hands in signed languages," Dr. Petitto says. "Typically with fMRI the subject cannot move, making the study of human language, especially the production of the jaw movements in human language and speech, especially challenging. Additionally, both the depth of recording and the temporal resolution of the NIRS system are ideal for studying language, per se. Indeed the new Hitachi ETG 4000 NIRS system is particularly well suited to the scientific study of language."


The test subjects performed identical language processing tasks in "monolingual mode" (in Spanish, and in English) or in "bilingual mode" (simultaneously processing and quickly switching between their two languages).
The Dartmouth team believes that their research opens up new pathways for NIRS brain imaging technology by performing studies of the brain previously deemed impossible. Dr. Petitto states that fMRI inhibits brain study in infants because they cannot physically be placed in the scanner. However, with new developments in NIRS technology, it is possible to identify and track neural development in newborns over time, potentially unlocking the mysteries of the developing brain.

In addition to answering scientific questions about the brains of infants, the Dartmouth team asserts that with advancements in NIRS, researchers will be able to detect atypical patterns of development earlier than ever before. "One day, this new information, in turn, can contribute to intervention plans to help children well before contemporary programs would have provided help. One example is children with developmental language problems who are typically not diagnosed until around ages 3 to 5. Presently, with our NIRS machine, we can encounter a young baby 'at risk' for having language processing delays well before they are uttering their first words, or even babbling," Dr. Petitto notes. "Such early detection can one day lead to early intervention during 'sensitive periods' of brain development when the child is most able to use and benefit from particular types of environmental training over others."

Dr. Petitto also believes that a decade from now, brain research using NIRS will bring scientific breakthroughs as more scientists and researches will have access to the ever-growing technology. "There is no doubt in my mind that there will be an explosion of Cognitive Neuroscientists who will turn to NIRS as a new window into the formal study of higher cognition, in particular, especially higher cortical functions. I predict the field will indeed embrace this new technology. It is just a matter time before those struggling with the enormous, expensive, and highly finicky fMRI machines turn and embrace the many benefits of NIRS," Dr. Petitto says. "If we just take NIRS and its possible uses vis-à-vis language study, in addition to providing advances in basic research, I can easily see NIRS one day being in every pediatrician's office as part of his or her 'tool kit' of devices that will help doctors identify babies who may be at risk for later language processing disorders. For example, in our laboratory we have observed that very young babies who are typically developing process phonetic and syllabic units in a highly specific swatch of tissue called the superior temporal gyrus as young as three months old – and possibly earlier."

Dr. Pettito continues, "We have also seen babies at this age who show atypical recruitment of this STG tissue and, if it were my child, or my patient, a prudent suggestion would be that the child may be at risk for learning aspects of natural language. It might also suggest optimal remediation for the child, even one who is quite young. For example, the child may not be perceiving the bite-sized sound nuggets, the syllables, that make up words, or may not be able to parse the constantly varying speech stream to find the key phonetic units and their patterns of arrangements, and thus miss the 'stuff' from which we build all the words in our language."

05 septiembre 2008

¿Por qué nos acordamos repentinamente de las cosas?

Por primera vez un grupo de científicos ha podido captar células individuales de información del cerebro durante el acto de la memoria espontánea, revelando que las neuronas de los recuerdos espontáneos tienen su conexión con las de los hechos recordados, según las conclusiones de un equipo de investigación de la Universidad de Pensilvania.

Las grabaciones, tomadas de cerebros de pacientes epilépticos, han demostrado que los recuerdos espontáneos residen en las mismas neuronas que registran la mayoría de los recuerdos más importantes de una persona. Es decir, esta teoría primigenia señala que hay neuronas que sirven tanto de almacén vivo de los recuerdos pasados más intensos como de motor de la producción espontánea de esos mismos hechos. De esta manera, cuando una persona se acuerda de algo de manera repentina y sin explicación es porque ese recuerdo viene de las mismas neuronas que lo han guardado por su relevancia o impacto en el pasado.

El experimento, recogido por la publicación Science, podría abrir una nueva vía de investigación para el Alzheimer y otras formas de demencia, según los expertos. Además, ayudaría a explicar cómo algunos recuerdos nos vienen a la memoria de repente y sin explicación lógica. Los investigadores, que recalcan que sólo es un primer estudio, fueron capaces de identificar específicos recuerdos en un segundo o dos antes de que los pacientes tuviesen información de ellos.

Para el experimento, los pacientes visionaban series de piezas de cine y televisión de entre cinco y diez segundos de duración, que bien podían ser de series televisivas como Seinfeld o paisajes de la Torre Eiffel. Los investigadores grababan la actividad de unas 100 neuronas por persona. En cada paciente, los científicos identificaron que algunas células pasan a tener mucha actividad durante algunos vídeos determinados mientras que con otros parecían descansar. Un buen ejemplo fue con una pieza del conocido dibujo animado de Homer Simpson. Las mismas células que habían captado con mucha intensidad esta imagen son las mismas que se activaban para recordar de manera espontánea lo visto durante la sesión de imágenes.

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/nos/acordamos/cosas/repente/elpepusoc/20080905elpepusoc_2/Tes

03 septiembre 2008

Niño desarrolla nuevo acento después de operación del cerebro

Niño recuperando de operación del cerebro surge con nuevo acento

* Alok Jha
* The Guardian,
* Martes septiembre 18 2007

A 10 años de edad se ha recuperado de una enfermedad potencialmente mortal, sólo para emerger con un nuevo acento.

William McCartney-Moore de York fue golpeado con meningitis viral el pasado mes de marzo y necesitaba cirugía cerebral después de los médicos encontraron que había una rara cepa llamada empyaema. "Él perdió todo", dijo su madre, Ruth. "Él no podía leer ni escribir, no puede reconocer las cosas, no tenía recuerdo de los lugares que había sido y las cosas que había hecho y había perdido todas sus habilidades sociales. Orador pasó de ser tan brillante , Encantadora, maravillosa de ocho años que estaba totalmente seguro y socialmente conscientes, de ser un período de dos años de edad, que me siguió en todas partes como un niño. "

William sorprendido por los médicos hacer una buena recuperación después de la cirugía, pero su madre era más desconcertada al oír que William's Yorkshire twang había sido sustituido por un mucho más elegante sonido acento: "Se fue con un acento York y salieron todos elegante. Orador ya no había corto 'a' y 'u' sonidos vocales, todos estaban de largo. " Ha regresado a la escuela y está cerca de una plena recuperación de su enfermedad.

La transformación tiene las características de una bien documentada, aunque rara condición llamada síndrome de acento extranjero (FAS), donde una lesión cerebral puede causar a una persona a terminar hablando muy diferente. En muchos casos los grupos de músculos en los labios, lengua y cuerdas vocales pierden la coordinación y el habla cambios en términos de tiempo, entonación o incluso cuando la persona coloca su lengua. Aunque el discurso sigue siendo inteligible por lo general, se percibe como diferente de otros.

El año pasado, Geordie Linda Walker despertó de un derrame cerebral para encontrar que su acento de Newcastle ha cambiado en una mezcla de Jamaica, Canadá y eslovaco. En 2003, 61 años de edad, Tiffany Roberts pasó de un acento norteamericano a una mezcla de Inglés cockney y el oeste país después de que ella se recuperó de un derrame cerebral. Uno de los casos más famosos fue identificado durante la segunda guerra mundial, cuando un noruego mujer sufrió daño cerebral de la metralla y ha desarrollado un acento alemán.

En los últimos años los científicos han sido a cerrar en lo que podría causar el síndrome. La mayoría cree que varias partes del cerebro han de participar debido a la complejidad de la condición. Investigación en 1996 en la Universidad de Brown en los EE.UU. sugiere que los daños específicos para el hemisferio izquierdo del cerebro es un factor. En 2002, Jennifer Gurd en la Universidad de Oxford encontró que algunas personas con el FAS tenía lesiones en el cerebelo, lo que llevó a una dificultad en el control motor del habla, provocando una alteración en el tono y la mispronunciation de sílabas. La condición es tratada generalmente de terapia del habla.

06 agosto 2008

Borrado de recuerdos al inhibir enzima PKMZeta con ZIP

Químicamente el bloqueo de una enzima en un área específica en el cerebro de la corteza, manto o exterior, supresión a largo plazo la memoria de un evento aversivo que las ratas habían aprendido, un estudio financiado en parte por el NIMH ha encontrado. El borrado se produjo aun cuando el agente de bloqueo se administró semanas después del evento y parece ser permanente.

Este y otros descubrimientos sugieren que la enzima, conocida como PKMzeta (ver imagen), pueda ser necesaria para mantener los recuerdos en todo el cerebro. La mayoría de las teorías actuales que tienen lugar a largo plazo se codifican recuerdos perdurables como los cambios estructurales en las conexiones entre neuronas - y, por tanto, no sería químicamente borrable.

"Si PKMzeta da recuerdos de su estancia poder, podría ser un objetivo ideal de nuevas terapias para trastornos de la memoria", sugirió Todd Sacktor, MD, de la Universidad Estatal de Nueva York Downstate Medical Center. "Por ejemplo, tal vez recuerdos traumáticos asociados con trastorno por estrés postraumático (TEPT) puede ser borrada selectivamente mediante el bloqueo de la enzima. O quizás impulsar la acción de enzimas podrían mejorar la memoria general para las personas con deterioro cognitivo leve. "

Sacktor y colegas Reut Shema y Yadin Dudai, Ph.D., del Weizmann Institute of Science, informó sobre su descubrimiento en el 17 de agosto de 2007.

El año pasado, Sacktor y sus colegas mostraron que PKMzeta se requiere de un proceso subyacente de la formación inicial a largo plazo la memoria espacial. El bloqueo de esta enzima en el hipocampo, un centro de memoria, borrará en ratas condicionadas el temor de los espacios asociados a shocks eléctricos. Pero poco se sabe acerca de la enzima en el papel de la corteza, donde la mayoría de los recuerdos se cree que se almacenan a largo plazo.

Para obtener más información, los investigadores trataron ratas condicionadas a la persistencia de rehuir el sabor de la sacarina por emparejamiento con el litio, lo que provoca náuseas a los animales. Sin embargo, las ratas golosas regresaron dos horas después. Los investigadores creen que el PKMzeta sufrió un bloqueo, por un medicamento llamado ZIP, en el asiento de la memoria de la rata asociado con del gusto, conocida como la corteza insular. ZIP borró la aversión al sabor, incluso cuando se le dio 25 días después de las ratas fueron condicionados. Asimismo, se trabajó sólo con carácter retroactivo - antes de la inyección acondicionado no impide que las ratas de la asociación de aprendizaje más tarde, lo que indica que la droga no daña la corteza de la memoria-el mantenimiento de la capacidad. Sin embargo, todos los recuerdos a largo plazo en la zona afectada corteza probablemente se borrarán, según Sacktor.

Hasta ahora, la acción de enzimas se cree que desempeñan un papel importante en la toma inicial de los recuerdos, lo que permite cambios estructurales en las sinapsis, las conexiones entre neuronas, para manejar la tarea de almacenamiento a largo plazo. En un estudio anterior, Sacktor y colegas encontraron que PKMzeta parecía duplicar el trabajo de un tipo de receptor para el mensajero químico de glutamato en las sinapsis. Cuando la enzima está bloqueada, los receptores disminuido, tal vez de borrar los recuerdos.

"Esto proporciona un indicio de que los cambios estructurales de codificación de los recuerdos son más pequeños en escala, más frágil de lo que se había pensado y que requieren una continua actividad enzimática", dijo Sacktor.

Añadió que los nuevos hallazgos sugieren un posible camino a su vez ventaja a la contra-intuitiva, pero bien documentado, un fenómeno que la memoria se vuelve más vulnerable a perderse cuando se recuperará de almacenamiento a largo plazo .* Si la PKMzeta se requiere para el almacenamiento de recuerdos, entonces bloqueando la síntesis de moléculas específicas que codifican la PKMzeta para recuperar la memoria traumática se podría impedir la memoria de volver a introducir el almacenamiento a largo plazo y aliviar los síntomas del síndrome post traumático, sugirió Sacktor.

En un estudio anterior, el hipocampo de inyección con ZIP, un inhibidor de la enzima PKMzeta, borrado de memoria en ratas acondicionado para evitar una zona (estacionario rebanada de hilado cámara de relieve en la parte superior) en el que había recibido una conmoción leve. El nuevo estudio se extiende esta conclusión a la corteza, y sugiere que PKMzeta se podrá exigir más en general en el cerebro para mantener los recuerdos. En este vídeo, la rata es la primera muestra antes de la formación. A continuación, el animal está condicionado para evitar la zona de relieve, que se convierte en rojo cuando el choque es. En el tercer segmento, la rata acondicionado evita la zona después de una inyección de solución salina. En el cuarto segmento, después de una inyección ZIP borra la memoria, la rata entra en la zona de choque, habiendo olvidado la asociación aprendido.

Referencia del NIMH

Esquizofrenia: ¿subproducto de la evolución del cerebro?

Schizophrenia: Costly By-product Of Human Brain Evolution?
ScienceDaily (Aug. 5, 2008)

Las alteraciones metabólicas responsables de la evolución de nuestra singular habilidad cognitiva indican que el cerebro puede haber sido empujado al límite de sus capacidades. La investigación se publica hoy en la revista Genome Biology y añade peso a la teoría de que la esquizofrenia es un costoso subproducto de la evolución del cerebro humano.

Philipp Khaitovich, del Instituto Max-Planck de Antropología Evolutiva y de la sucursal de Shanghai de la Academia China de Ciencias, encabezó una colaboración de los investigadores de Cambridge, Leipzig y Shangai que investigó los cerebros de esquizofrénicos y sanos los seres humanos y los comparó con los chimpancés y rhesus Macaca cerebros. Los investigadores buscaron las diferencias en la expresión génica y las concentraciones de metabolito y, como Khaitovich explica, "identificamos los mecanismos moleculares implicados en la evolución de las capacidades cognitivas humanas mediante la combinación de datos biológicos de dos direcciones de investigación: evolutiva y médica".

Ya con anterioridad se había sugerido la idea de que ciertas enfermedades neurológicas son productos derivados de los aumentos de capacidad metabólica y tamaño del cerebro que se produjeron durante la evolución humana, pero en este nuevo trabajo los autores utilizaron nuevas técnicas para realmente poner la teoría a prueba.

Se han identificado los cambios moleculares que tuvieron lugar en el transcurso de la evolución humana y se consideraron los cambios moleculares observados en la esquizofrenia, un trastorno psiquiátrico que afecta las funciones cognitivas tales como la capacidad de lenguaje y complejas relaciones sociales. Encontraron que los niveles de expresión de muchos genes y de sus metabolitos que son alterados en la esquizofrenia, especialmente los relacionados con el metabolismo energético, también ha cambiado rápidamente durante la evolución. Según Khaitovich, "Nuestra nueva investigación sugiere que la esquizofrenia es un subproducto del aumento de las demandas metabólicas traído durante la evolución del cerebro humano".

Los autores concluyen que este trabajo abre el camino para una imagen mucho más detallada investigación. "Nuestros cerebros son únicos entre todas las especies en su enorme demanda metabólica. Si podemos explicar cómo nuestro cerebro mantener ese enorme flujo metabólico, tendremos una mejor oportunidad para entender cómo funciona el cerebro y la razón por la que a veces se rompe", dice Khaitovich .


Traducido por Rubén Carvajal Santana de http://www.sciencedaily.com/releases/2008/08/080804222910.htm

27 julio 2008

Receptor Nogo y bases moleculares del aprendizaje

Los recientes descubrimientos acerca de la proteína llamada "Receptor Nogo" están ofreciendo nuevas vías para pensar acerca de cómo mantener el cerebro a punto.

Los científicos han encontrado que la reducción del receptor Nogo en el cerebro se traduce en una mayor señalización en el cerebro de ratones al impulsar efectivamente la fuerza de la señal entre la
s sinapsis y las conexiones entre las células nerviosas en el cerebro. La capacidad de mejorar las conexiones de este tipo es fundamental para la capacidad de "recableado" del cerebro, un proceso que sucede constantemente a medida que aprendemos y recordamos.

Este trabajo permitió atar varios cabos sueltos de investigaciones sobre los efectos benéficos del ejercicio. Si bien tales beneficios son ampliamente reconocidos, aún no se conocen cómo las ganancias se acumulan a nivel molecular. La reducción de los efectos del receptor Nogo realizada con esta investigación les permitirá a los científicos producir cambios en el cerebro similares a los provocados por el ejercicio.

Evidencias del "recableado" del cerebro. La foto muestra un cambio de espinas dendríticas en una neurona. (Crédito: Imagen cortesía del Medical Center de la Universidad de Rochester)

El descubrimiento cayó por sorpresa ya que durante la última década el receptor Nogo ha sido un objetivo primordial de los investigadores que han tratado de inducir el crecimiento de nervios de la médula espinal. El nombre de la proteína se debe a su capacidad para detener el crecimiento de las neuronas. Su acción en el cerebro no ha sido un tema candente de estudio.

El descubrimiento de los neurocientíficos del Medical Center de la Universidad de Rochester da nueva luces acerca del receptor Nogo. En lugar de servir como un objetivo para los esfuerzos del recrecimiento de las fibras nerviosas espinales - de hecho, el equipo de Rochester el año pasado mostró que la molécula no tiene control sobre ese proceso - la molécula de repente tiene implicaciones mucho más amplias para el aprendizaje y la memoria.

Uno de los investigadores que lideró este estudio, el profesor Roman Giger, PhD y profesor asociado del departamento de Genética Biomédica de la Universidad de Rochester, dice que el Nogo parece jugar un papel para ayudar a responder una de las preguntas centrales de la Neurociencia: ¿Cuáles son las bases moleculares y celulares del aprendizaje?

Este receptor es una molécula promiscua que se engancha con muchas otras moléculas para prevenir el crecimiento de neuronas en la médula espinal. Por más de una década los científicos se han concentrado en esta molécula pensando que si la bloqueaban quizás pudiesen hacer posible la regeneración de los nervios, lo que permitiría poder reparar los daños de la médula espinal de una manera hasta ahora desconocida. Sin embargo, esta camino ha resultado ser muy difícil.

El año pasado, el equipo de Rochester liderado por Giger, demostró que si bien el receptor Nogo efectivamente previene el crecimiento de los nervios espinales, no tiene el control absoluto del proceso. La activación del receptor Nogo puede ralentizar momentáneamente el crecimiento de las neuronas pero no participa en la inhibición del crecimiento crónico de las células nerviosas lesionadas.
Giger y sus colaboradores encontraron que el Nogo está presente en regiones cerebrales como el hipocampo en una proporción 10 veces mayor a la encontrada en la médula espinal. En el cerebro se da una amplia influencia del receptor Nogo sobre la neuroplasticidad, denominación para el proceso de constante adapatación de nuestras células nerviosas para satisfacer nuestras necesidades. La neuroplasticidad es un proceso en el cual el cerebro se recablea a sí mismo dependiendo de las exigencias del organismo. Este proceso permite explicar por qué mucha gente logran recuperar muchas de las habilidades perdidas luego de un traumatismos cerebrales o accidentes cerebrovasculares: otras neuronas retoman el trabajo de aquellas que murieron.

El equipo de Giger descubrió dos maneras mediantes las cuales el receptor Nogo juega su importante papel en el cambio cerebral. En primer lugar, la molécula desempeña un papel completamente inesperado al manipular la fuerza de las señales entre las células cerebrales en la sinapsis. Un equipo dirigido por Peter Shrager, Ph.D., profesor de Neurobiología y Anatomía, realizó sofisticadas mediciones en ratones en los puntos fuertes de las señales de célula a célula. Descubrieron que los ratones mutantes con menos receptores Nogo tenían más fuerte señalización cerebral, lo que los científicos llaman "potenciación de largo plazo".

La molécula también afectó a las estructuras diminutas conocidas como espinas dendríticas, que es crucial que las conexiones entre neuronas, ya que son extensiones de las neuronas y son células que ayudar a "conversar" con otras células. En ratones con muchos receptores Nogo había una mezcla diferente de espinas dendríticas comparados con ratones normales. En el hipocampo, los ratones mutantes tenían menos espinas dendríticas con forma de hongo y más delgada y espinas que los demás ratones. Los científicos aún no saben las consecuencias del cambio, pero dicen que es firme evidencia de que el receptor Nogo tiene efectos sobre la estructura anatómica del cerebro. La creación y eliminación de las espinas dendríticas es una forma importante de cerebro cableado.

El equipo atribuyó mucho de los efectos del receptor Nogo a su capacidad para vincularse fuertemente a un factor de crecimiento conocido como FGF2 (factor de crecimiento de fibroblastos 2), que en el cerebro y otras partes del sistema nervioso central nutre las neuronas, lo que les permite ramificarse y hacer crecer los nuevos brotes. Cuando el receptor Nogo está presente en abundancia se une a moléculas de FGF2 y como resultado las neuronas ya no se ramifican ni germinan como normalmente lo harían.

En conjunto, los resultados muestran que el receptor Nogo receptor tiene un amplio impacto en los procesos en el cerebro que subyacen en el aprendizaje y la memoria, dijo Giger.

"Es conocido que los cambios en la fuerza sináptica puede llevar al cableado del sistema nervioso de tal forma que podemos compensar las lesiones leves a moderadas", dijo Giger. "El aumento de la plasticidad sináptica puede contrarrestar parcialmente los efectos de una lesión, tales como derrames cerebrales, o la lesión cerebral traumática. Realmente, el proceso que ocurre habitualmente en muchos pacientes con accidente cerebrovascular - es lo que hace que la rehabilitación después de un accidente cerebrovascular sea posible".

Gran parte del mismo tipo de cableado también ocurre como resultado del ejercicio. Los científicos han demostrado que el ejercicio mejora la neuroplasticidad del cerebro, mejorando la capacidad del cerebro de brotar nuevas estructuras y enviar señales claras lo que a su vez ayuda a las personas a recuperarse de lesiones al sistema nervioso central. Y recientemente, los investigadores en el Instituto Karolinska de Estocolmo pusieron de manifiesto que el ejercicio reduce la abundancia del receptor Nogo en el cerebro. El trabajo de Giger proporciona un marco molecular que lleva el dispares resultados.

Los resultados podrían también explicar algo que ha desconcertado a los científicos, según dijo Giger. Los ratones con médulas espinales dañadas que fueron tratados con compuestos diseñados para eliminar el receptor Nogo receptor parecen mejorar un poco, aunque los científicos nunca han podido demostrar la regeneración del nervio en los ratones. Puede ser que la mejoría está llegando a través de la señal de efecto refuerzo en la sinapsis.

Aunque es tentador pensar que la eliminación del receptor Nogo sería una manera fácil para ayudar a las personas en cualquier circunstancia a aumentar el poder de su cerebro, Giger señala que la molécula no solo se ha encontrado en la sinapsis, sino también a lo largo de los axones, donde los científicos creen que desempeña un papel importante que limita el surgimiento de las fibras nerviosas. Cualquier esfuerzo para reducir el receptor Nogo del receptor tendrá que ser estudiado a fondo a ver para sus otros posibles efectos.

Los resultados están en número del 12 de Marzo de la revista Journal of Neuroscience. Aunque Giger encabezó el proyecto, gran parte de la investigación se hizo en partes iguales por los dos primeros autores, Profesor Asistente de Investigación Hakjoo Lee, Ph.D., y el estudiante graduado Stephen Raiker. Otros autores incluyen al ex estudiante graduado Karthik Venkatesh, Ph.D., ahora en la Universidad de Michigan; ex profesor Hermes Yeh, Ph.D., ahora en Dartmouth; técnico Rebecca Geary; estudiante graduado Laurie Robak, y Zhang Yu, Ph D., ahora un profesor asistente de investigación en el Departamento de Neurocirugía.

El trabajo fue financiado por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Derrame, el New York State Spinal Cord Injury Research Program, y el Dr. Miriam and Sheldon G. Adelson Research Medical Foundation's Adelson Program in Neural Repair and Rehabilitation

Traducido por Rubén Carvajal Santana de:

http://www.sciencedaily.com/releases/2008/03/080318104212.htm

Las causas de la deficiencia de omega-3 en pacientes con depresión mayor

Según un paper publicado en Medical Hypotheses (Volume 68, Issue 3, 2007, Pages 515-524) por Brian M. Ross, miembro de la Division de Ciencias Médicas de la Escuela de Medicina de Northern Ontario y del Departmento de Química y el Programa de Salud Pública de Lakehead University, existe un efecto benéfico de la ingesta de omega-3, combinado con otros tratamientos farmacológicos, sobre la depresión mayor. Ross explica en su artículo las causas de la mayor deficiencia de este ácido graso en pacientes con depresión mayor.

A continuación una traducción del abstract de Brian M. Ross:

Los ácidos grasos omega-3 son un tipo de ácidos grasos poliinsaturados (AGPI). Un creciente cuerpo de evidencia sugiere que esta forma de AGPI puede usarse como una técnica útil y bien tolerada en el tratamiento del trastorno depresivo mayor, una enfermedad mental muy común y de serias consecuencias para la salud pública.

Según explicaciones comunmente aceptadas, la razón de la eficacia del tratamiento con los ácidos grasos omega-3 es porque logra suplir la deficiencia causada por la habitualmente baja ingesta de este ácido graso. En pacientes con depresión mayor o trastornos similares se ha observado una poca abundancia de los ácidos grasos omega-3 lo cual parece ser debido a una anormalidad genética subyacente.

Si bien la hipótesis parece explicar una posible relación entre depresión mayor y déficits específicos de omega-3, más no de omega-6, la literatura no parece apoyar la idea de que aquella esté asociada sólo a deficiencias en la ingesta alimentaria.

En concreto, se ha hipotetizado que la baja actividad -determinada genéticamente- de la ligasa 4 de la CoA de ácidos grasos o del Tipo IV de la fosfolipasa A2, combinado con una dieta baja en ácidos grasos ω - 3 produce como resultado la reducción de la incorporación celular del omega-3 y constituye un factor de riesgo para la depresión.

La hipótesis también tiene importantes consecuencias para el tratamiento farmacológico de la depresión en que predice que la administración de agentes que refuercen la síntesis de fosfolípidos, especialmente aquellos que contienen etanolamina como la CDP-etanolamina, deben ser eficaces antidepresivos sobre todo cuando se coadministra junto con ácidos grasos omega - 3



Traducido por Rubén Carvajal Santana

Posible relación entre consumo de Omega-3 y depresión.

Las adaptaciones que hicieron posible la adquisición eficiente de la energía proveniente de los alimentos, ejercieron fuertes presiones evolutivas en la formación del cerebro humano moderno, y en el desarrollo de habilidades cognitivas, altamente demandantes de energía.

Por ejemplo, el ñu recorre anualmente cientos de miles de kilómetros en la sabana para encontrar su alimento, comportamiento que requiere un conjunto de conductas cognitivas y defensivas de supervivencia, a la vez que un complejo sistema de navegación.

Los centros del cerebro que controlan el comportamiento de búsqueda de comida está integrado con los centros que controlan los aspectos cognitivos. Por ejemplo, los animales que comen algún alimento potencialmente venenoso desarrollan una aversión de por vida hacia su sabor, a través de complejos mecanismos de aprendizaje y memoria en los que participa el hipotálamo, el hipocampo y la amígdala.

A su vez, los alimentos que producen recuerdos placenteros están relacionados con las rutas cerebrales asociadas a recompensa.

Existe abundante evidencia paleontológica que sugiere que hay una relación directa entre la comida y el tamaño del cerebro, e incluso que pequeñas diferencias en la dieta pueden producen grandes efectos en la reproducción exitosa y la supervivencia. Los homínidos con cerebros más grandes a su vez desarrollaron habilidades para cocinar sus alimentos, tener acceso a la comida, ahorrar energía y caminar erguidos; todas estas habilidades requieren de estrategias cognitivas centradas en la consecución de una alimentación exitosa.

La interacción entre la ingesta de acidos grasos tipo Omega-3 y la evolución del cerebro ha sido ampliamente estudiada. El ácido docosahexanoico (DHA) es el acido graso tipo omega-3 más abundante en las membranas de las células del cerebro; sin embargo, el cuerpo humano no es capaz de sintetizar DHA, de manera que dependemos de su ingesta en la dieta.

Dado el hecho de que el DHA es un constituyente importante del cerebro ha permitido sugerir la hipótesis de que durante la evolución de los homínidos el acceso a DHA jugó un papel clave en el incremento de la relación de la masa cerebro/cuerpo (también conocida como encefalización). De hecho, la evidencia arqueológica sugiere que los homínidos primitivos se adaptaron al consumo de pescado, por lo que adquirieron acceso al DHA mucho antes de que la encefalización ocurriese. Aún hoy, esa interacción entre cerebro y ambiente se sigue produciendo.

En los últimos 100 años se ha incrementado drásticamente el consumo de ácidos grasos saturados, ácido linoleico y las grasas trans en los países occidentales, mientras que se ha reducido el consumo de los ácidos grasos esenciales omega-3. Quizás esto pudiese ser la explicación de la elevada incidencia de depresión en países como los Estados Unidos y Alemania, tal como se indica en la figura (que reproducimos con permiso del Lancet Publishin Group, REF 78, 1998)

Traducido por Rubén Carvajal Santana
del artículo de Fernando Gómez-Pinilla
Neurotrophic Research Laboratory

UCLA Division of Neurosurgery & Dept. of Physiological Science


24 junio 2008

¿Es posible borrar la memoria?

Científicos argentinos parecen haber demostrado que es posible bloquear recuerdos asentados en la memoria, lo que pudiese abrir el camino para tratamientos de fobias o de estrés postraumático. La inyección de inhibidores de la proteína NF-kB permiten alterar la capacidad de retención de los recuerdos evocados.

El trabajo, publicado en el Journal of Neuroscience, descubrió a través de experimentos con ratones una proteína clave en los procesos cerebrales que se producen en la evocación de recuerdos.

En declaraciones al diario bonaerense La Nación, Arturo Romano, del Laboratorio de Neurobiología de la Memoria de la estatal Universidad de Buenos Aires señala:

"Hallamos que una proteína, NF-kB, participa tanto en el proceso de consolidación como en el de reconsolidación de la memoria. Esta proteína regula la expresión de genes necesaria para almacenar la memoria a largo plazo. Pero si se inyecta en el cerebro un inhibidor de este mecanismo luego de que el recuerdo fue evocado, se afecta la retención. Este tipo de estudios hoy ganan interés porque abren una instancia por la cual se podría interferir en la memoria ya formada. Potencialmente podría ser aplicable a casos de fobias o a personas que sufren estrés postraumático".


Activation of Hippocampal Nuclear Factor-{kappa}B by Retrieval Is Required for Memory Reconsolidation

Mariano Boccia,1 * Ramiro Freudenthal,2 * Mariano Blake,1 Veronica de la Fuente,2 Gabriela Acosta,3 Carlos Baratti,1 and Arturo Romano2

1Laboratorio de Neurofarmacología de Procesos de Memoria, Cátedra de Farmacología, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina, 2Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), 1428 EHA Buenos Aires, Argentina, and 3Instituto de Investigaciones Farmacológicas–CONICET, 1113 Buenos Aires, Argentina

Correspondence should be addressed to Arturo Romano, Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, IFIBYNE/CONICET, Ciudad Universitaria, Pabellón II, 2do piso (C1428EHA), Buenos Aires, Argentina. Email: aromano@fbmc.fcen.uba.ar

Initially, memory is labile and requires consolidation to become stable. However, several studies support that consolidated memories can undergo a new period of lability after retrieval. The mechanistic differences of this process, termed reconsolidation, with the consolidation process are under debate, including the participation of hippocampus. Up to this point, few reports describe molecular changes and, in particular, transcription factor (TF) involvement in memory restabilization. Increasing evidence supports the participation of the TF nuclear factor-{kappa}B (NF-{kappa}B) in memory consolidation. Here, we demonstrate that the inhibition of NF-{kappa}B after memory reactivation impairs retention of a hippocampal-dependent inhibitory avoidance task in mice. We used two independent disruptive strategies to reach this conclusion. First, we administered intracerebroventricular or intrahippocampal sulfasalazine, an inhibitor of IKK (I{kappa}B kinase), the kinase that activates NF-{kappa}B. Second, we infused intracerebroventricular or intrahippocampal {kappa}B decoy, a direct inhibitor of NF-{kappa}B consisting of a double-stranded DNA oligonucleotide that contains the {kappa}B consensus sequence. When injected immediately after memory retrieval, sulfasalazine or {kappa}B decoy (Decoy) impaired long-term retention. In contrast, a one base mutated {kappa}B decoy (mDecoy) had no effect. Furthermore, we also found NF-{kappa}B activation in the hippocampus, with a peak 15 min after memory retrieval. This activation was earlier than that found during consolidation. Together, these results indicate that NF-{kappa}B is an important transcriptional regulator in memory consolidation and reconsolidation in hippocampus, although the temporal kinetics of activation differs between the two processes.

Key words: reconsolidation; hippocampus; NF-{kappa}B; {kappa}B decoy; sulfasalazine; inhibitory avoidance


Received March 10, 2007; revised Oct. 18, 2007; accepted Oct. 18, 2007.

Correspondence should be addressed to Arturo Romano, Laboratorio de Neurobiología de la Memoria, Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, IFIBYNE/CONICET, Ciudad Universitaria, Pabellón II, 2do piso (C1428EHA), Buenos Aires, Argentina. Email: aromano@fbmc.fcen.uba.ar

30 abril 2008

¿La creatividad reside únicamente en el hemisferio derecho?

Tomado de la revista "Scientific American" online.
January 26, 1998
Artículo escrito por Ned Herrnann (*)

Para responder a esta pregunta, tengo que referirme a los hemisferios izquierdo y derecho, así como el sistema límbico, a menudo referidos como el cerebro izquierdo / cerebro derecho.

El concepto de la especialización del cerebro en los dos hemisferios fue minuciosamente investigado y documentado por el cirujano Joseph Bogen; Robert Ornstein, autor de La Psicología de la Conciencia, y Roger Sperry, que llevó su crucial experimento del "cerebro dividido", que le valió el Premio Nobel de Medicina en 1981.

Bogen primero sugirió a Roger Sperry que realizara experimentos en su llamado "split brained" a los pacientes, aquellos cuyo corpus callosi había sido separados quirúrgicamente para aliviar la epilepsia intratable. Estos experimentos demostraron diferencias significativas en la capacidad mental del cerebro de dos hemisferios. El hemisferio izquierdo muestró ser lógico, analítico, cuantitativo, racional y verbal, mientras que el hemisferio derecho se reveló a ser conceptual, holístico, intuitivo, imaginativo y no verbal. A partir de allí, una dicotomía clásica había nacido.

Muchos investigadores del cerebro han documentado ampliamente esta dicotomía en los últimos 20 años. Ornstein fue uno de los primeros, pero muchos otros siguen. Y, a través de su trabajo, se popularizó el concepto de cerebro izquierdo / derecho de procesamiento mental. Luego de haber investigado personalmente tanto la función cerebral y la creatividad durante 20 años, he llegado a la conclusión de que la creatividad es un proceso mental que utiliza distintas zonas especializadas del cerebro especializada. Es, por tanto, una actividad "de todo el cerebro"

El modelo de todo el cerebro

Las características especializadas del hemisferio derecho hacen que sea la sede de la curiosidad, la sinergia, la experimentación y el pensamiento metafórico, lúdico, la búsqueda de solución, arte, la flexibilidad, sintetizar y, en general, la asunción de riesgos. Además, es probable que sea oportunista, orientado a futuro, de cambio de bienvenida, y para funcionar como el centro de nuestra capacidad de visualización.

Cada uno de estos modos especializados es capaz de mejorar de una persona el pensamiento creativo. Por ejemplo, una idea intuitiva que aparezca en nuestra mente para resolver un problema, puede ser experimentado como visualización, integrado con otras ideas y, en última instancia se convierte en una posible solución. Ese es el hemisferio derecho.

Ahora, para hacer algo al respecto, la posible solución requiere diferentes procesos mentales especializados, y estos, por lo general, están ubicados en el hemisferio izquierdo. Diagnostica la solución propuesta para determinar si se soluciona el verdadero problema y hace uso racional de nuestros procesos de análisis y la lógica.

Dado que el hemisferio derecho y hemisferio izquierdo están interconectadas masivamente (a través del cuerpo calloso), no es sólo posible, sino altamente probable, que la persona creativa puede iterar hacia delante y hacia atrás entre estos modos especializados para llegar a una solución práctica a un verdadero problema. Si el hemisferio derecho estuviese de alguna manera desconectado del izquierdo y ambos se limitasen a sus propios modos de pensar especializados, podría ser relegado a sólo "suaves" soluciones de fantasía, quimeras o extrañas ideas que sería muy difícil, si no imposible, para aplicar plenamente en la mundo real. La izquierda del cerebro ayuda a mantener el cerebro derecho en el buen camino.

En general, la creatividad es un proceso de todo el cerebro. El cerebro es un órgano electroquímico que funciona sobre la base de la actividad neuronal que se produce en la corteza, es así de manifiesto que "el pensamiento" se lleva a cabo exclusivamente dentro de la corteza. Hay cuatro estructuras principales en el cerebro con un "pensamiento como" la corteza. Dos de ellos son el hemisferio izquierdo y el hemisferio derecho. Los otros dos son la mitad izquierda del sistema límbico y la mitad derecha del sistema límbico. El sistema límbico es un sistema complejo de estructuras especializadas que se ocupan de procesos tales como la memoria, emoción, secuencia, tiempo, la lucha o la huida y las respuestas sensoriales. Los principales elementos del sistema límbico son el hipocampo, el tálamo y la amígdala. Así como los dos hemisferios están conectados juntos por el cuerpo calloso, las dos mitades del sistema límbico también están unidos por la comisura del hipocampo.

Durante los muchos años que he trabajado con todo el cerebro este concepto, he tomado conciencia de importantes masculina / femenina, las diferencias en el procesamiento mental de las preferencias y las competencias. Varios son particularmente pertinentes a la creatividad. Está claro que aunque ambos sexos han dejado a modo de derecho y el modo de especialidades, son muy diferentes. Para aprovechar las ventajas de estas diferencias, es muy conveniente contar con un equilibrio de hombres y mujeres en cualquier equipo creativo. Creative equipos compuesto sólo de varones o sólo hembras suelen ser mentalmente incompleta - que con frecuencia resulta en ellos saltando a principios de conclusiones, llegando a las pobres soluciones o ambas cosas.

En resumen, el papel del hemisferio derecho es esencial para el proceso creativo. Sin embargo, los suministros sólo una cuarta parte de la reflexión necesaria para realizar todo el proceso creativo. También tenemos el hemisferio izquierdo y las dos mitades del sistema límbico para optimizar la producción creativa. Y equilibrada entre mujeres y hombres equipos son claramente los más creativa productiva.

(*) Ned Herrmann es educador y consultor que ha desarrollado modelos de creatividad para empresas, entre ellas General Electric.

Traducido por Rubén Carvajal