viernes, 13 de enero de 2012

Del Origen a Matrix mientras gozamos un poco de café en la resonancia magnética

Alguna vez has pensado en como es que se te ocurre una idea?, o cual es el origen mas profundo de algún pensamiento en particular? Investigar eso sería un tema apasionante, casi como de ciencia ficción o película de Hollywood...¡como  “Inception” con Leonardo DiCaprio!  Donde le tratan de meter una idea a un tipo en su mente sin que el tipo piense que ha sido manipulado.




La verdad si suena como de película de ciencia ficción, pero ya sabemos que luego la realidad puede llegar a igualar o incluso superar a Hollywood. Pues en un artículo calientito recién publicado en diciembre en la revista Science hicieron un experimento que realmente parece ciencia ficción. Kazuhisa Shibata, Takeo Watanabe, Yuka Sakki y Mitsuo Kawato de los Laboratorios Internacionales de Neurociencias Computacionales en Kyoto, Japon publicaron el artículo titulado “Perceptual learning incepted by decoded fMRI neurofeedback without stimulus”, que sería algo así cómo  “Aprendizaje conceptual sin estimulación iniciado por neuro-retroalimentación por fMRI decodificado“.

Bueno, pues simplemente el título ya está como para hacer una tesis! Voy a tratar de explicarlo paso por paso. Cuando dicen aprendizaje perceptual se están refiriendo a un tipo de aprendizaje que está relacionado específicamente a los sentidos. Por ejemplo, si tu eres como yo, podrás distinguir claramente el sabor de la Pepsi contra el de la cocacola, pero si en cambio me dan a escoger dos tipos de café, pues difícilmente yo los distinguiría (espero no estarme quemando con mis cuates Veracruzanos!). Pues el poder discriminar entre esos sabores es un tipo de aprendizaje perceptual. Y como ese ejemplo hay muchos. En el caso de este artículo ellos utilizan la modalidad visual, pidiéndole a los sujetos que discriminen la orientación de diferentes estímulos tipo Gabor (no se me espanten, ahí pongo la ilustración de unas como rejillas de tiras blancas/negras que son los típicos estímulos conocidos como “Gabor patch”).




Ok, siguiendo con el título, luego dicen que utilizan neuro-retroalimentación. Lo nuevo aquí es el pedacito de “neuro”, porque lo de retroalimentación es mejor conocido. Por ejemplo cuando te devuelven la calificación de tu examen te están dando retroalimentación de tu aprendizaje … en teoría!. O por ejemplo si tiras pelotas de basquetbol a la canasta, pues tienes que ver a donde pega la pelota y ese acto de ver te da la retroalimentación de como tirar, si mas a la derecha o a la izquierda. Total que la retroalimentación es lo que usa nuestro cerebro para saber como se está desempeñando prácticamente en cualquier situación de aprendizaje. De hecho hay clínicas que ofrecen terapia de retroalimentación donde te enseñan como relajarte y controlar tu respiración, etc… y que son conocidas como bio-feedback. 

Bueno, pues acá lo novedoso es, como dije antes, lo de “neuro” y es lo que realmente destaca del paper, y supongo que es la razón por la que lo publicaron en Science. Ok, aquí va la explicación: En la primera fase del experimento los investigadores les presentaron a los sujetos rejillas de Gabor y les pedían que identificarán la inclinación de los mismos. Como los sujetos no eran expertos pues difícilmente lograban diferenciar entre inclinaciones que variaran en unos cuantos grados. Posteriormente los investigadores le piden a los sujetos que entren al aparato de resonancia magnética. Una vez ahí, les presentan ahora tres estímulos de Gabor, cada uno con una inclinación diferente de la rejilla. Mientras los sujetos ven estos estímulos, los investigadores toman imágenes de resonancia magnética funcional para ver las activaciones cerebrales específicas para cada uno de los estímulos en cada uno de los individuos.




Ya que capturaron las respuestas cerebrales específicas de cada estímulo en cada individuo analizaron como eran dichas activaciones en la corteza visual. Bueno, ahora viene lo más increíble: citan a los sujetos nuevamente a la resonancia magnética y les muestran un círculo en una pantalla. Ahora les dicen que lo único que tienen que hacer es pensar en lo que se les antoje para hacer que ese círculo crezca. De mientras los investigadores están tomando imágenes de resonancia magnética funcional de sus cerebros y decodificando las activaciones y analizándolas con una computadora, de tal manera que cada vez que su activación iguala a la actividad cerebral que se dio en la corteza visual al ver específicamente uno de los estímulos de Gabor, entonces el círculo crece. Los sujetos no tienen idea de como logran hacer crecer el círculo porque ellos están pensando en lo que se les antoja!, pero el análisis por computadora identifica que la estimulación de la corteza visual iguala a la que se dio cuando el sujeto vio el estímulo de Gabor que se le asignó como entrenamiento, y entonces hace crecer el círculo.

Finalmente el estudio culmina espectacularmente. Después de unos días de “entrenamiento” (lo pongo entre comillas porque los sujetos no tuvieron ni idea de que los científicos estaban entrenando a su cerebro) los sujetos regresan una última vez al laboratorio. Entonces los investigadores les muestran nuevamente rejillas de Gabor que variaron en unos cuantos grados, al igual que lo hicieron el primer día, y el resultado fue que los sujetos mejoraron significativamente su desempeño para distinguir las pequeñas diferencias de orientación en la orientación en la que se les entrenó, pero no en las otras orientaciones!

Realmente es un hallazgo brutal. En resumen lo que hicieron los investigadores fue encontrar el patrón de activación neuronal ante un estímulo específico, pedirle al sujeto que inconscientemente  igualara ese patrón de actividad neuronal, y finalmente medir que ese entrenamiento mejoraba el desempeño específicamente en la tarea que daba lugar a ese patrón de actividad neuronal originalmente, sin que hubiera sido entrenado en esa tarea, ni el mismo sujeto supiera como fue que aprendió!!!.




Caray, eso me recuerda también un poco a la película de Matrix, donde le insertan a Neo el conocimiento del Jiujitsu!, wow, es increíble, claro que no estamos hablando a ese nivel, pero ya aterrizando un poco, esto podría tener utilidad para pacientes que tuvieran alguna perdida perceptual o motora. Que tal que logran fomentar la plasticidad cerebral de tal manera que aunque a través de este tipo de retroalimentación logren mejorar su habla, o sus movimientos después de un accidente cerebrovascular!.





En fin, por eso me gusta la ciencia, por hallazgos como este. Ahora me voy a tomar una buena taza de café para seguir trabajando, igual y logro convertirme en todo un barista sin necesidad de meterme al resonador! 

4 comentarios:

  1. No lo puedo creer. Es increible lo que se puede hacer o aprender.

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  2. Wow, o sea que pudieramos cambiar paradigmas y actitudes?... Y otros comportamientos humanos?

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    1. Todavía es muy pronto para saberlo. Vamos esperando a ver hasta donde avanza ese tema...

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