Dime quién te agrada y te diré qué te gusta, o de cómo nuestras preferencias varían por la opinión de los otros

En el último seminario del laboratorio revisamos un artículo bien interesante sobre como la experiencia va formando nuestras preferencias. Entonces decidí invitar a Azalea Reyes Aguilar, estudiante del Doctorado, a escribir la siguiente pieza que amablemente nos comparte:  

Imaginemos las siguientes situaciones. Vas de compras con tu mejor amigo  a quien quieres mucho y te parece muy agradable y que además estudia diseño. En eso ven una playera azul que a ti te parece horrible, pero el te recomienda comprarla porque es lo que está de moda y te explica que el diseño es de alta calidad.

En otra tienda, ves una playera de color negro que te gusta mucho, piensas comprarla, pero en esa misma tienda te encuentras con un conocido de la escuela que te molesta siempre porque suele burlarse de ti y una vez agredió a tu mejor amiga. Y este conocido, quien tanto te molesta, compra exactamente la misma playera que tú querías comprar.

La cuestión es, ¿tu actitud hacia esas playeras, o hacia tu amigo o  hacia el tipo molesto, cambiarán después de esas experiencias?

Para investigar cómo nuestras preferencias son influenciadas por los otros, la teoría del balance cognitivo explica que el balance depende de una relación tríadica;

1.      tú actitud hacia la otra persona

2.      tú actitud hacia un objeto

3.      la actitud de la otra persona hacia el mismo objeto

El balance cognitivo requiere que las tres relaciones sean positivas (i.e. que tu actitud hacia la otra persona y hacia el objeto sean de agrado y la actitud de la otra persona a objeto también sea de agrado) o dos negativas y una positiva (i.e. que tu actitud hacia la otra persona y hacia el objeto sean negativas y la actitud de la otra persona al objeto, sea positiva, o bien, que tu actitud hacia la otra persona sea positiva y la actitud tuya y de la otra persona hacia el objeto sean negativas). Cualquier otro caso provocará desbalance cognitivo.

En un estudio de Izuma y Adolphs publicado en mayo (2013) en la revista Neuron, los autores registraron la actividad neuronal con resonancia magnética funcional de 18 estudiantes universitarios voluntarios mientras evaluaban que tanto les agradaban unas  playeras y que tanto les agradaban esas mismas playeras tanto a otro grupo de estudiantes universitarios, como a un grupo de criminales sexuales que estaban en la cárcel. Finalmente, después de observar como esos dos grupos evaluaban las playeras, los investigadores pidieron a los voluntarios realizar una segunda evaluación de las mismas playeras.

En este experimento se consideró que había un desbalance cognitivo cuando los gustos de los voluntarios eran diferentes a los de los otros estudiantes o iguales a los de los criminales. De acuerdo a la teoría normalmente tendemos a reducir dicho desbalance.

Bueno, pues en efecto los investigadores encontraron que después de ver los videos de los otros universitarios y los delincuentes, los participantes ajustaban su evaluación de acuerdo a las preferencias de los estudiantes y de los criminales.

Para las playeras que inicialmente les habían gustado, si no les gustaban a los otros estudiantes, o bien si les habían gustado a los criminales, entonces ahora los voluntarios reducían sus preferencias por estas playeras.  

Por otro lado, para las playeras que no les habían gustado originalmente, si los otros estudiantes decían que sí les habían gustado mucho, o bien, si los criminales decían que no les habían gustado, entonces los participantes aumentaban su agrado hacia esas playeras en la segunda evaluación.

En otras palabras, en ambos casos los participantes ajustaban sus preferencias para que fueran similares a las de los otros estudiantes y diferentes a las de los criminales. En situaciones de desbalance cognitivo aumentaba la motivación para realizar cambios en la preferencias, de hecho el grado de desbalance predice la preferencia al cambio, es decir, entre más alejada sea nuestra preferencia de la preferencia de nuestro amigos y entre más cercana este nuestra preferencia de la de los criminales, más es el desbalance cognitivo y mayor la motivación para modificar la preferencia en la siguiente evaluación para parecernos más a la gente que nos agrada y distinguirnos de la gente que nos desagrada.

Incluso estos ajustes persisten hasta (4) meses después, pues los participantes mantienen sus preferencias con los ajustes que restablecen el balance cognitivo, a pesar de que no recordaban explícitamente las preferencia de los estudiantes y de los criminales.

Cuáles son los mecanismos neuronales asociados a los cambios de preferencia de acuerdo a la opinión de los demás?

Bueno, pues los investigadores no solo mapearon los cambios del balance cognitivo, sino que además mapearon las zonas cerebrales y posibles procesos involucrados en esta tarea.

La corteza prefrontal dorsomedial se activa de acuerdo a la relación tríadica entre el participante (1ra persona), el otro (3ra persona) y el objeto, lo que indica que esta estructura neuronal es un correlato neurobiológico del desbalance cognitivo. La corteza prefrontal codifica la diferencia entre nuestras propias preferencias y la preferencias de los demás, pero esto también depende de nuestra actitud hacia los demás, si de este análisis resulta un desbalance cognitivo se sigue una motivación a ajustar nuestra preferencia y restaurar el balance cognitivo.

En otros estudios, esta región cerebral se ha asociado con el procesamiento de situaciones aversivas y situaciones de conflicto, entre otras. Entonces, el desbalance cognitivo se podría interpretar como un conflicto [activación simultánea de representaciones de respuestas incompatibles] o como una aversión [como resultado de un feedback negativo]? Para contestar esta pregunta, los investigadores de este estudio también realizaron dos tareas: una para mapear la actividad neural ante el conflicto [Multi-Source Interference Task] y otra tarea para registrar la actividad neuronal asociada a la aversión [Monetary Incentive Delay Task]. Los resultados muestran que la aversión (feedback negativo) activa parte de la región de la corteza prefrontal dorsomedial que se traslapa con la activación ante el desbalance cognitivo, es decir, la actividad de la región posterior de la corteza prefrontal dorsomedial se activa ante el desbalance cognitivo y ante la aversión pero no ante el conflicto, por lo que el desbalance cognitivo podría ser un tipo de aversión que motiva a ajustar nuestras preferencias para restablecer el balance o equilibrio cognitivo.

Entonces, cuando nuestros gustos se asemejan a los de nuestros amigos y se distinguen de nuestros enemigos, estamos en balance cognitivo que se asocia con la actividad neuronal de circuitos asociados al procesamiento de la recompensa o placer (estriado ventral); nos agrada parecernos a las personas que nos agradan y no-parecernos a los que no nos agradan. Por otro lado, cuando nuestros gustos son diferentes a los de las personas que nos agradan y semejantes a las personas que nos desagradan, se genera un desbalance que se asocia con una sensación de aversión que motiva a ajustar nuestros gustos y restablecer el balance cognitivo, cuyo sustrato neurobiológico incluye la activación de la corteza prefrontal dorsomedial.

¿Dónde dejé las llaves?

Cuántas veces nos pasa, o nos ha pasado, que olvidamos dónde dejamos las llaves y antes de salir rumbo al trabajo o a nuestra escuela estamos buscando como locos nuestro llavero por todos lados de la casa y, comúnmente, recurrimos a preguntarle a quien(es) vive(n) con nosotros ¿Che… no viste mis llaves?. Bueno, pues en esta ocasión Mariana Carasatorre del curso de Introducción a las Neurociencias Cognoscitivas revisó este tema. A continuación su contribución a este Blog.

¿Por qué existe esa tendencia a olvidar la ubicación de los objetos?

Una de las preguntas claves es sobre cómo tratamos la información que le da identidad al objeto, como por ejemplo el color y la forma, o incluso la información de su ubicación, como el estar sobre la mesa, a un lado de la cocina, etc. A pesar de que se han encontrado neuronas en la corteza frontal que pueden responder tanto a la información de identidad como a la de ubicación de los objetos pensamos que es posible que ambos tipos de información se almacenen de forma separada en el cerebro. Esto debido a que en los resultados de experimentos conductuales en donde los sujetos han de seguir objetos, los participantes muestran una mejor memoria de la ubicación de los objetos que de sus características visuales (Pylyshyn, 2004). También, se ha observado que el recuerdo sobre la ubicación de un objeto no interfiere con la información acerca de la identidad del objeto. Finalmente, con imagenología cerebral de resonancia magnética funcional se ha encontrado que las tareas de identificación visual activan diferentes áreas a las tareas de ubicación de los objetos. Este procesamiento independiente de estos dos tipos de información implica que para poder recordar la ubicación de un objeto necesitamos que el cerebro las integre de alguna manera.

Este problema de la integración de diferentes propiedades de los objetos en la memoria de trabajo nos puede ayudar a resolver porqué tendemos a olvidar dónde dejamos las llaves. Recientemente, en un estudio publicado en la revista PLoS-One por Pertzo, y colaboradores en el 2012 estudió este problema, analizando el efecto del olvido en la distribución de errores relacionados con la ubicación e identidad de los objetos.

¿Qué hicieron?

En un primer experimento, en la primer fase, le presentaron a los participantes (sujetos humanos) imágenes de figuras conocidas en una pantalla (de 1 a 4 imágenes) y después de un “intervalo de retención” (esto es el tiempo entre la muestra y la prueba) de unos cuantos segundos, en la segunda fase, las imágenes fueron nuevamente presentadas en ubicaciones distintas a las originales y a los participantes se les pedía que reubicaran las imágenes en los lugares que originalmente tenían.

¿Qué encontraron?

Lo primero que encontraron es que la cantidad de errores, medidos mediante la distancia que había entre la ubicación original y la ubicación seleccionada por el sujeto, incrementaba linealmente con el número de objetos que se presentaban en la prueba. Además observaron que la secuencia en la que se presentaban los objetos era una variable importante, observándose que tanto el primer objeto de la secuencia como el último se recuerdan mejor.  Lo interesante es que cuando analizaron los errores de ubicación, encontraron que la selección de la ubicación en la segunda fase estaba determinada por la ubicación de los otros objetos en la primera fase. A estos errores les llamaron “errores de intercambio”, lo que significa que los sujetos intercambiaban la ubicación de un objeto por otro. Lo curioso es que estos errores de ubicación estaban provocados por los otros objetos y no se debía a una elección aleatoria de la ubicación. Esto implica que se reconocía la ubicación, pero no el objeto vinculado con ella.

¿Y qué hicieron después?

Probablemente el hallazgo más sobresaliente fue lo que encontraron con la segunda tarea, en la cual podían distinguir entre la memoria de la identidad del objeto y la memoria de la ubicación. Y además estudiaron el efecto del intervalo de retención. Esta tarea consistía en presentar de 1 a 4 objetos en la muestra, y después de un intervalo de retención de 1 o 4 segundos, se les presentaba un objeto previamente presentado junto con otro nuevo, ambos en nuevas ubicaciones. Se le pedía al sujeto que eligiera el objeto que había estado previamente presente y lo ubicara en donde este estaba (ver la Figura A).

¿Y cuál fue el resultado?

Lo que encontraron es que el número de errores que cometían con la identificación de los objetos se afectaba poco con el incremento en la cantidad de objetos o el intervalo de retención (ver línea azul en contraste con la línea roja Figura B).  Por otro lado, al analizar los errores de ubicación medidos mediante la distancia original del objeto y la distancia elegida por los sujetos, encontraron que estos errores incrementaban notablemente con el número de objetos utilizados, y detectaron evidencia de que el intervalo de retención estaba teniendo un efecto notable en la recuperación del recuerdo de la ubicación de los objetos. La condición control les permitió demostrar, además, que los errores de ubicación eran causados por los 3 segundos extra de retención, reflejando una interacción entre el retraso y el número de objetos, lo que estaba más fuertemente asociado a los errores de intercambio.

Concluyeron así, que:

Un incremento de apenas 3 segundos en el intervalo de retención, es suficiente para afectar el recuerdo de la ubicación de los objetos, especialmente cuando se tienen que recordar muchos objetos. Este incremento en la degradación del recuerdo cuando se memorizan muchos objetos, parece tener que ver con un incremento en la probabilidad de ubicar objetos específicamente en donde estaban ubicados otros objetos.

¿Y qué significan estos resultados?

La interpretación fundamental de estos resultados es que el vínculo entre la ubicación del objeto y sus propiedades que lo definen es fácilmente alterable, particularmente por la presencia de otros objetos y sus diferentes ubicaciones. La idea es que, si llegamos a casa y vamos dejando nuestras cosas en diferentes lugares, es muy probable que todos nuestros objetos personales y los diferentes lugares en donde los dejamos nos ayuden a olvidar la ubicación específica de dónde dejamos las llaves en el contexto de nuestra casa.

La moraleja

Dejá todos los objetos en un solo lugar o acostumbrate a tener un lugar permanente para cada objeto! No pretendas encontrar con facilidad tus llaves si siempre las dejas en un lugar diferente!

Referencias

Pylyshyn Z (2004) Some puzzling findings in multiple object tracking: I. Tracking without keeping track of object identities. Vis cogn 11: 801–822.

Pertzov Y, Dong MY, Peich MC, Husain M. 2012. Forgetting what was where: the fragility of object-location binding. PLoS One;7(10):e48214.

Altruista de Corazón...o de porqué los buenos son mas cabezones!

¿Alguna vez te has preguntado la razón por la cual hay gente más altruista que otra? Es decir, debe de haber alguna razón de porqué algunas gentes realmente ayudan de corazón a otros individuos, pero otros, nomás se pasan de gallos y no se tientan el corazón para ayudar a nadie aunque tu estés seguro que de chiquitos su santa Madre les decía que hay que hacer el bien sin mirar a quien.

Bueno, pues un estudio publicado en el mes de Julio en Neuron, bajo el título de “Linking brain structure and activation in temporoparietal junction to explain the neurobiology of human altruism, Morishima, Schunk, Bruhin, Ruff y Fehr del del Departamento de Economía de la Universidad de Zurich parecen explicarnos el porqué de esta conducta.

¿Que hicieron?

Estos investigadores no solo les aplicaron pruebas para medir el altruismo a treinta voluntarios, sino que les tomaron imágenes anatómicas y funcionales de su cerebro mientras realizaban tareas específicas para medir dicha conducta. Los científicos utilizaron las famosas pruebas del dictador y de reciprocidad para estimar los parámetros de preferencia social de los sujetos (que tan cuates o gachitos eran los participantes para repartir dinero con otra persona). En el juego del dictador los sujetos se enfrentaron a varios problemas en los cuales tenían que escoger una opción en las que se les asignaba dinero a ellos o a un socio anónimo. Por ejemplo, en uno de ellos el sujeto podía escoger una decisión altruista que incrementaba la ganancia del socio, pero a costillas de las ganancias del voluntario. En el juego de reciprocidad la persona podía hacer una decisión altruista o una decisión egoísta, la cual consistía en apañarse el billete. En este juego se le preguntaba al sujeto como se conduciría si el otro participante tomaba la postura egoísta y se quedaba con el dinero o si el otro participante era altruista, y que basado en esa conducta, escogiera que haría. Los investigadores consideraban que si en el juego del altruismo el sujeto cedía dinero cuando el otro también había cedido, entonces era altruista, pero si se quedaba con el dinero pese a que el otro había cedido, entonces era egoísta. En realidad el protocolo era mas complejo que eso, pero a grandes rasgos de eso se trataba el experimento conductual.

Ok, ¿Qué fue lo que encontraron?

Bueno, pues los resultados fueron bien interesantes. Ellos encontraron que el volumen neuronal de la corteza que se encuentra justo entre los lóbulos temporal y parietal del hemisferio derecho (right temporoparietal junction) está significativamente asociado con las conductas altruistas y con las activaciones funcionales de esta región que ocurrían cuando el sujeto estaba tomando decisiones altruistas. Dicho en otras palabras aquellos sujetos que tenían mayor materia gris en esta región eran más altruistas que aquellos que, literalmente, les faltaba materia gris.

Pues claro está ahora. No es que el Grinch, o Scrooge tuvieran un corazón pequeño, sino que esos tíos todos gandayas en realidad lo que tenían era una pobreza neuronal. O dicho de otra manera, no es que la madre Teresa tuviera un gran corazón, ahora sabemos que su grandeza residía en la unión temporoparietal del lóbulo derecho!

Si quieres saber mas sobre el altruismo, chécate este blog anterior: http://neurocog.blogspot.ca/2010/09/la-cooperacion-social-y-el-huracan.html

El estrés y esa afortunada plasticidad cerebral

A todos nos ha pasado que tenemos temporadas en las que poco a poco se nos va acumulando el estrés. Por ejemplo, me acuerdo de que cuando presenté mi examen para obtener el grado de Doctor en Investigación Biomédica, pase unos meses durísimos completando algunos experimentos y terminando de pulir la tesis. La puntilla del estrés llegó en el momento cuando me asignaron al jurado y me encontré con algunos nombres que al ser pronunciados, a más de uno le producían contorciones intestinales incontrolables. Recuerdo que había momentos que rayaban en la desesperación porque que por más que estudiaba, el cerebro parecía haber ya dado todo de sí. Bueno, pues ahora unos años después (no digamos cuantos…) me encontré con una joya de artículo publicado unos años atrás. El artículo en cuestión se titula “Psychosocial stress reversibly disrupts prefrontal processing and attentional control”, o algo así como “El estrés psicosocial deteriora reversiblemente el procesamiento prefrontal y el control de la atención”. Este artículo publicado por Liston, McEwen y Casey, de las universidades de Cornell y Rockefeller fue publicado en el PNAS en Enero del 2009.

¿Qué hicieron?

Bueno, pues estos autores diseñaron un experimento bien ingenioso. Lograron reclutar a 20 sujetos cuatro semanas antes de que presentaran exámenes académicos importantes en sus vidas (como sería un examen profesional, o un examen de admisión a la universidad) y les evaluaron el nivel de estrés así como su actividad cerebral al realizar una tarea cognitiva que requería altos niveles de atención. De esta manera pudieron saber realmente a cuanto estrés estaban sometidos, y como funcionaba su cerebro bajo esa presión. Después de esto, los investigadores volvieron a evaluar a los mismos sujetos un mes después de que habían presentado sus exámenes, es decir, dos meses después del primer experimento, ya que estaban mas relajados. Los investigadores también evaluaron a un grupo de sujetos que no estuvo sometido a estrés y el cual sirvió como grupo testigo.

¿Qué encontraron?

Pues los resultados que reportan son muy interesantes. Para empezar sus resultados confirmaron que los sujetos que iban a presentar los exámenes realmente estaban más estresados que el grupo control. Después, en el estudio del nivel de atención, los autores encontraron que había una correlación negativa entre el nivel de estrés y la capacidad de atención, es decir, a mayor estrés mas pobre era la atención de estos sujetos. Estas deficiencias correlacionaron con la integridad funcional de la red atencional que incluye a la corteza prefrontal dorsolateral y sus conexiones con otras estructuras como la corteza premotora, la corteza parietal posterior y la ínsula.

Bueno, pero y ¿qué pasó después?

Ahora bien, la historia termina con el segundo estudio, el cual se realizó un mes después de los exámenes. En dicho estudio los investigadores encontraron que los sujetos ya habían bajado significativamente sus niveles de estrés, habían mejorado su desempeño en la tarea de atención, y su conectividad funcional neuronal ya eran similar a la del grupo control. Este les sugirió a los autores que en efecto, el estrés crónico tiene una consecuencia negativa sobre los procesos cognoscitivos que se puede medir conductual y fisiológicamente, pero que, una vez que los individuos son liberados de dicho estrés, el sistema puede revertir exitosamente dichos efectos.  

Un final feliz

Aquí debo de mencionar que me fue bien en el examen doctoral y que, gracias a ello, me pude ir de postdoc al Laboratory of Neuropsychology, en el NIMH, donde, ya libre del estrés doctoral, mi cerebro se regocijó aprendiendo una barbaridad de cosas interesantes. Claro que como siempre ocurre en la ciencia, aún quedan muchas preguntas por resolver, como por ejemplo, ¿que pasaría si no hubiera pasado el examen?, bueno mejor no quiero ni pensarlo, ya lo podremos platicar en otro blog. Por lo pronto, ahora a tratar de bajar el estrés aprovechando estas vacaciones veraniegas, a ver si así ya logro terminar de escribir ese artículo que nomás no termina de cuajar!

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! 

De porque tu mamá te quiere aunque seas un hijo desobediente.

Seguramente todos hemos conocido a algunos individuos que de verdad es imposible pensar que alguien los quiera. Son esos de los que sin mas ni mas se les puede decir que no tienen madre. ¿porque? Pues simplemente porque si la tuvieran, entonces seguramente esos desdichados tendrían aunque sea una persona en el mundo que los quisiera, y eso sería muy difícil de creer. Pero, ¿como es posible que las madres quieran tanto a sus hijos, aun y cuando dichos individuos pudieran ser todas unas fichitas?

Pues esta pregunta no ha escapado a la curiosidad científica. Ha habido muchos estudios preocupados por entender la relación afectiva entre madre e hijo, pero como este es un blog de neurociencias cognitivas, pues les voy a hablar de un estudio que investigó las bases cerebrales del amor maternal. En el año 2003, Andreas Bartels y Semir Zeki, del University College of London publicaron en la revista NeuroImage un estudio donde analizaban las bases neuronales del amor maternal.

¿Que hicieron?

Estos investigadores utilizaron resonancia magnética funcional para medir la actividad cerebral de madres mientras veían fotos de sus hijos o de hijos de otras señoras. En el mismo estudio también compararon la activación cerebral de cuando veían fotos de sus hijos, o fotos de sus mejores amigos o de personas simplemente conocidas. Bueno, pues los resultados fueron bien interesantes. Básicamente encontraron que, a diferencia de cuando las madres veían otros niños, cuando veían a sus hijos se activaban dos tipos de áreas. Unas relacionadas con las hormonas vasopresina y oxitosina, que se ha demostrado ampliamente que refuerzan los lazos humanos y facilitan las relaciones sociales, y las otras áreas relacionadas en el procesamiento de las recompensa, que son áreas que se prenden cuando llegan estímulos, que a través de la activación de este sistema de recompensa nos producen placer, como sería la comida. Otro hallazgo interesante de este estudio fue que también encontraron que durante la presentación de las fotos de sus hijos bajó la actividad de regiones asociadas con emociones negativas, así como regiones relacionadas a la generación de juicios sociales, como sería la amígdala, la unión parietotemporal o la parte medial de la corteza prefrontal.

Los autores encontraron que son varias las regiones de activación que se sobrelapan entre el amor maternal y el amor romántico, como serían el sistema de recompensa, la desactivación de la maquinaria asociada con las evaluaciones críticas en la sociedad, así como las emociones negativas. Esto les sugiere a los autores que tanto en el amor maternal, como en el amor romántico se da un mecanismo por el cual se reducen las emociones negativas, las conductas de evitación y de evaluación social, y por el otro lado se disparan mecanismos involucrados en la recompensa y el placer. Tal vez eso podría explicar porque algunas madres cuando se encuentran con sus bebés literalmente dicen que se sienten enamorados de ellos, estén como estén.

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Bueno, pues esto nos ayuda a también a entender como es que esas madres tan aludidas por culpa de sus hijos, los quieren a pesar de todo. Aunque viéndolo de un lado positivo, ese mecanismo de amor maternal también aplica para el resto de los mortales, por lo que afortunadamente, la mayoría pudimos gozar de la formidable experiencia de tener, o haber tenido, una madre que nos quiso.

 

¿Te cortaron? Uff...¡eso duele!

¿Alguna vez te han dado un cortón gacho, de esos en los que tu estás super clavado y ni la ves venir? Y pacatelas te salen con el típico no eres tu... soy yo. Aunque he tenido la fortuna de no padecer semejante calvario, pues si he visto a uno que otro cuate que queda desecho con esa experiencia. Típico que ya con unas copas de mas confiesa que el cortón le duele cañón.

 

El punto aquí es, ese “dolor” ¿es un dolor físico?, es decir, ¿realmente les duele, duele, como duele por ejemplo cuando uno recibe un golpe, o tal vez como cuando uno se quema con una taza de café muy caliente?. Bueno pues unos investigadores se dieron a la tarea de explorar si ambos tipos de “dolor” compartían los mismos sustratos neuronales. Vaya, si las mismas partes del cerebro se encargaban de procesar y producir ambos tipos de “dolores”. Ethan Kross, Mark Berman, Walter Mischel, Edward Smith y Tor Wager de las Universidades de Michigan, Columbia y Colorado, publicaron en el Proceedings of the National Academy of Sciences el artículo titulado: “Social rejection shares somatosensory representation with physical pain”, o algo así como “El rechazo social comparte representaciones somatosensoriales con el dolor físico”.

¿Como lo exploraron?

Estos investigadores hicieron un experimento bien interesante. Reclutaron a voluntarios que hubieran sido recientemente cortados de una relación romántica, haciendo énfasis en que ellos hubieran sido los cortados y no que ellos hubieran decidido terminar la relación. Durante el experimento les mostraron fotos de sus ex-parejas y les pidieron que pensaran específicamente acerca de la experiencia del rompimiento, mientras los investigadores obtenían imágenes cerebrales funcionales mediante resonancia magnética. Como control, también les mostraron imágenes de amigos mientras pensaban en alguna experiencia positiva que hubieran compartido con ellos. Para comparar estos datos con el dolor físico, los voluntarios también fueron sometidos a un estímulo térmico doloroso, y a un estímulo térmico no doloroso como control.

¿Bueno y que... duele o no duele?

Áreas de activación del dolor físico real y del emocional después de ser cortado en una relación.

Pues los investigadores encontraron que las áreas sensoriales que se activan en condiciones de dolor fisco también se activan cuando los voluntarios recuerdan el momento del rompimiento con su ex-pareja. Las áreas que se ha demostrado están involucradas en estos procesamientos son la corteza somatosensorial secundaria y la corteza posterior dorsal de la ínsula, siendo ambas activadas tanto durante el dolor físico como el emocional. Los investigadores concluyeron que los sujetos no solamente reportaban ambos tipos de experiencias como dolorosas, sino que ambas experiencias compartían la misma representación en el cerebro.

Cómo ves... ¿duele o no?

Juayderito, o dónde demonios quedo mi circuito caudado-fusiforme.

Se quiera o no, este mundo cada vez esta mas interconectado. Cada vez es mas fácil, y mas necesario, interactuar con gentes de otros países. El asunto aquí es que al menos en nuestro mundo occidental el idioma cuasi oficial para comunicarnos con los extranjeros que no hablan español es el idioma inglés.

Es por eso que cada vez se hace mas énfasis en que los niños aprendan un segundo idioma que les permita tener una herramienta mas para desarrollarse en este mundo. Y esto me lleva a la siguiente pregunta: ¿porque hay niños a los que se les facilita mas aprender a hablar un segundo idioma?. Yo me recuerdo dándome de topes contra el condenado libro de inglés porque nomas no daba una, mientras que veía que algunos cuates inmediatamente pescaban el “inglish” al vuelo.

Bueno, pues recientemente se publicó en Febrero un estudio interesado en este problema (el de adquirir un segundo idioma, no el de porque yo me daba de topes contra el libro). Tan, Chen, Yip, Chan, Yang, Gao y Siok, del laboratorio de Ciencias Cerebrales y Cognoscitivas de la Universidad de Hong Kong en China publicaron en PNAS el artículo titulado “Activity levels in the left hemisphere caudate-fusiform circuit predict how well a second language will be learned”, o lo que mas o menos quiere decir “Los niveles de actividad en el circuito caudado-fusiforme del hemisferio izquierdo, predicen que tan bien se va a aprender un segundo idioma”.

Para este estudio utilizaron resonancia magnética funcional para obtener la actividad cerebral de niños de 10 años de edad mientras realizaban una tarea de decisión léxica ya fuera en su idioma materno (chino) o en el segundo idioma (inglés). Todos los niños estaban en el mismo sistema escolar y en el mismo nivel de inglés. Durante el experimento se les pidió que leyeran un texto en inglés antes de entrar al resonador. Una vez en el resonador se les mostraban palabras en inglés como “bucket”, o seudopalabras, como “yall”, y tenían que identificar si cada palabra era real o no. Lo interesante de aquí es que para evaluar su avance, estos niños volvieron a ser escaneados un año después.

¿Cuales fueron sus resultados?

Bueno, pues los resultados fueron bien interesantes. El análisis del primer estudio cerebral arrojó que los niveles de actividad del nucleo caudado y el giro fusiforme del hemisferio izquierdo correlacionaban con el desempeño que los niños habían mostrado en el inglés. Pero eso no fue todo, cuando los investigadores volvieron a evaluar a los niños un año después, se dieron cuenta que la actividad que habían encontrado un año antes, predecía el nivel de adquisición de la segunda lengua que habían tenido los niños!. De hecho, el análisis de la actividad cerebral que se tomó al final del año, seguía correlacionando con el nivel de desempeño de cada niño. Por esto, los autores concluyen que los niveles de actividad del circuito caudado-fusiforme del hemisferio izquierdo predicen el potencial de aprendizaje de un segundo idioma.

 

Esta es una conclusión sorprendente. Tomada con todas las reservas del escepticismo, pues esto querría decir que midiendo la actividad del circuito caudado-fusiforme, uno podría pronosticar que tan difícil o fácil le va a hacer a un chavo el aprender un segundo idioma. Te imaginas! Se podría planear cuantas clases a la semana necesitaría para que sea bueno en el inglés, o si de plano, pues ahí muere el asunto. Claro que no es para darse por vencido!, uno no tiene que ser experto en inglés para llegar a grandes alturas en el trabajo. Ya ves, justo la semana pasada nos regaló el destino un claro ejemplo de como puedes brillar en unos aspectos aún y pudiendo tener atrofiado dicho circuito. Claro que de refilón pues el teacher López Dóriga se convirtió en una mas de las estrellas, no del canal de las estrellas, sino de youtube! (eso me hace reflexionar que que bueno que nunca se me ha filmado mientras farfullo in inglish!).

 

 
http://www.youtube.com/watch?v=L4ohnoecUbY

Amor y Dolor... una historia neuronal.

Ahora que estamos en el famoso 14 de Febrero, día de San Valentín, pues no queda mas remedio que escribir un blog sobre el amor y la amistad. Pero te preguntaras porque metí como título “el amor y el dolor” justo en el día del amor y la amistad. Pues pienso que el título es mas que adecuado si tomamos en cuenta que la Iglesia Católica reconoce a tres santos diferentes con este nombre, y los tres fueron martirizados de forma muy dolorosa.

Restos de San Valentin (o por lo menos de uno de ellos...)

Incluso en un artículo publicado en PLoS ONE en el 2010 se hace referencia a está relación. Younger, Aron, Parke, Chatterjee y Mackey titularon a su artículo “ Viewing Pictures of a Romantic Partner Reduces Experimental Pain: Involvement of Neural Reward Systems”. En este artículo los autores exploran las bases cerebrales de la relación entre el enamoramiento y la tolerancia al dolor. Dos antecedentes son fundamentales para este experimento. Primero, Master y colaboradores encontraron en el 2009 que la exposición a fotografías del ser amado reducen la sensación al dolor inducido experimentalmente. Y segundo, diversos estudios han confirmado el descubrimiento inicial de Bartelis y Zeki del 2000 que encontraron que el mostrar fotografías del ser amado produce la activación de circuitos relacionados a los sistemas de recompensa así como de regiones relacionadas al afecto.

Que se hizo?

Los autores de este estudio hipotetizaron que la reducción del dolor evocada por ver fotografías de la pareja romántica podría estar asociada a la activación de los centros que procesan recompensas. Para comprobar esta hipótesis examinaron a 15 sujetos muy enamorados cuya relación no hubiera pasado de nueve meses (supongo que para que todavía estuvieran en esa etapa de enamoramiento ciego!). Los sujetos fueron examinados bajo tres condiciones que consistían en ver fotos de sus pareja, ver fotos de alguien que se les hiciera tan atractivo como su pareja, o hacer una tarea de asociación de palabras muy absorbente, la cual se ha demostrado que reduce la percepción del dolor. Y los mas importante, los sujetos debían de hacer estas tareas mientras eran sometidos a una escala de dolor por temperatura que comenzaba de nada de dolor a mas dolor.

Que encontraron.

Activaciones durante la exposición a las fotografias de la pareja mientras se estaba sometido al dolor

Sus resultados de las resonancias magnéticas funcionales confirmaron sus hipótesis. El ver fotografías de la pareja sentimental, al igual que ejecutar la tarea absorbente, incrementaron la tolerancia al dolor, aunque solamente el ver las fotos de la pareja fue asociado a la activación del sistema de recompensa. Como hemos visto en otros blogs, ese sistema incluye la activación de la cabeza del caudado, el acumbens, la corteza orbitofrontal, la amígdala (relacionada a las emociones) y la corteza prefrontal dorsolateral.

Y bien?

 

Bueno, pues estas son buenas noticias. Ya sabes, cada vez que vayas a tener una situación potencialmente dolorosa, pues saca la foto de tu amor de la cartera, y eso te ayudará a aguantar mas la pena. Claro que uno podría ponerse a pensar si después de algunas ocasiones no comenzarás a asociar esa foto con el dolor... y bueno, pa´que te digo las posibles consecuencias!.

 

Mas sabe el diablo por viejo, que por diablo. O de como la práctica hace al maestro.

¿Alguna vez te ha pasado que llevas tu carro al mecánico y te topas que la persona que te atiende parece no tener ni idea de lo que pasa, pero cuando llega el “maestro” luego luego propone algunas soluciones? ¿O cuando vas a un hospital y te atiende un residente que te explora mil veces pero parece no poder atinarle a un diagnóstico, y cuando llega el “doctor” casi nomas de verte ya tiene dos o tres posibles diagnósticos?. Bueno, pues un grupo de investigadores en Japón dirigidos por el Dr. Keiji Tanaka, y que incluía a X. Wan, H. Nakatani, K. Ueno, T. Asamizuya y K. Cheng decidieron investigar si podían detectar diferencias entre el funcionamiento cerebral entre novatos y expertos. Para lograr esto investigaron a jugadores de un juego japones similar al ajedrez que se llama Shogi. Publicaron sus hallazgos la revista Science, en Enero de este año.

Los científicos decidieron investigar este juego en particular porque tiene reglas bien definidas que hay que seguir y uno puede ir haciéndose experto a medida que va practicándolo mas. En el estudio que utilizó resonancia magnética funcional, se exploraron varias condiciones, que incluían comparar la activación cerebral al detectar la posición de una pieza en particular y hacer una tarea sensori-motora. Pero la condición mas importante era la de comparar la activación cerebral entre novatos y expertos durante la generación rápida de la siguiente jugada mas adecuada. Es decir, dada una posición en el tablero, decidir dentro de un lapso de dos segundos cual sería la siguiente mejor jugada.

Bueno, pues los investigadores encontraron como era de esperarse un chorro de activaciones en todo el cerebro. Pero, a medida que fueron quitando activaciones relacionadas a diferentes procesos cognitivos, ellos reportaron que únicamente dos activaciones se correlacionaban con el grado de experiencia de los sujetos. Una era la activación en una región cerebral llamada precuneus que se encuentra en el lóbulo parietal y que se activa durante la percepción de los patrones de las fichas en el tablero, y la otra era el núcleo caudado, que forma parte de los ganglios basales del cerebro, y que se activa durante la generación rápida de la siguiente mejor jugada. Además encontraron que al actividad de estas dos áreas covariaba durante las tareas relevantes, lo que les sugirió a los autores que cuando los jugadores expertos analizan un escenario para ejecutar la siguiente jugada, el circuito precuneo-caudado implementa un proceso automático e implícito que le permite al jugador hacer un movimiento rápido y efectivo.

En el panel D se pueden observar las diferencias en el núcleo caudado entre los profesionales y los novatos en la tarea de hacer el movimiento mas efectivo teniendo solo dos segundos para decidir.

Esto resultados sugieren que a medida que uno se va haciendo experto, el cerebro va fortaleciendo este circuito funcional que permite tomar decisiones rápidas simplemente con echar un vistazo a un escenario específico del tema en el que uno es experto. De acuerdo a los autores esto se va desarrollando en periodos largos, alrededor de diez años, y además es específico a la información en la que se entrenó. Esto sugiere que el poder tomar decisiones rápidas como mecánico, no te va a poder dejar tomar decisiones rápidas como médico, ni al médico como psicólogo, ni a este como abogado. O lo que es lo mismo, para terminar igual que como empecé: “zapatero a tus zapatos”.

De como la música nos puede llevar al cielo, ¡o a la liberación de Dopamina!

Alguna vez te ha pasado que escuchas una pieza musical que te llega durísimo?. Por ejemplo, recuerdo claramente cuando vi la película de la Misión que cuenta con música compuesta por Ennio Morricone. La música es bellísima, y aun ahora cada ocasión que escucho esa música siento una gran emoción que me deja en un gran estado de ánimo. Yo creo que no soy al único que le pasa eso, ya que la afición a la música es prácticamente universal. Basta ver el éxito del itunes, o el estatus social de los músicos reconocidos. Prácticamente cualquier gente con la que platiquemos nos podrá decir que tiene una o varias rolas preferidas, de esas que le enchinan la piel. Bueno, pues un grupo de investigadores coordinados por Robert Zatorre, y que incluyó a Valorie Salimpoor, Mitchel Benovoy, Kevin Larcher y Alain Dagher, del Instituto Neurológico de Montreal de la Unviersidad de McGill, Canadá, investigaron el efecto en el cerebro que tiene escuchar tu música favorita.

Estos científicos investigaron el efecto de la música sobre los sistemas de recompensa cerebral de los que hemos hablado en ocasiones anteriores. Para esto reclutaron a 10 voluntarios (5 hombres y 5 mujeres) de entre mas de 200 solicitantes para participar en este estudio. Su característica principal es que a los voluntarios seleccionados se les tenía que enchinar la piel cada vez que escucharan su pieza favorita sin cansarse de ella. Una vez seleccionados los sujetos, se procedió a tomarles imágenes cerebrales mediante tomografía de emisión de positrones (TEP) y mediante resonancia magnética funcional (RMF). Con el TEP se puede evaluar la actividad del sistema dopaminérgico, que es un componente fundamental de los sistemas de recompensa, y con la RMF se puede localizar de forma espacio temporal las regiones que se activan. Durante el experimento se les ponía a cada voluntario su música favorita así como la música favorita de algún otro voluntario. De esta forma podían evaluar la diferencia del sistema dopaminérgico cuando escuchaban esa música especial que les llegaba a lo mas íntimo, versus el simplemente escuchar alguna música que no les produjera el mismo efecto emocional.

¿Que encontraron?

Bueno, pues los resultados fueron contundentes. Los sujetos reportaron mas emoción en las piezas que ellos habían escogido a diferencia de las otras piezas. Esto se correlacionó con un incremento en la respuesta de la frecuencia cardiaca, la respiración y la sudoración. De igual manera, el análisis de las imágenes funcionales mostró un incremento significativo en la liberación de dopamina durante la exposición a su música favorita. Pero no solo eso, sino que el estudio encontró que existían áreas cerebrales como el núcleo caudado en el que se liberaba dopamina justo antes de la parte de la música que les producía el clímax emocional, y otras regiones cerebrales como el núcleo acumbens en el que se liberaba dopamina durante el clímax musical.

Medición del incremento de liberación de dopamina medido a través del decremento de unión de raclopride (antagonista al receptor de dopamina).

Este es un hallazgo formidable, ya que de acuerdo a los autores, esta es la primera evidencia de que el intenso placer que produce el escuchar música esta asociado a la liberación de dopamina en el sistema mesolímbico de recompensa. Si lo pensamos cuidadosamente esto es doblemente sorprendente porque este sistema evolucionó para reforzar conductas biológicas básicas con un alto valor adaptativo, como la alimentación o la reproducción, y hasta donde se puede pensar, la música no es una necesidad básica para la supervivencia humana!. Otro aspecto interesante del estudio, es que la simple anticipación del segmento musical que nos sublima es capaz de producir un estado de expectación emocional que precede a la activación del sistema de recompensa, lo cual ha sido utilizado por grandes músicos para jugar con el clímax de sus piezas musicales, (lo cual me recuerda algunas de las sinfonías de Beethoven!). Este mecanismo funcional no es exclusivo de la música, ya que existen otros sistemas que incluyen una etapa de liberación dopaminergia a respuestas anticipatorias y consumatorias, como por ejemplo la expectación de comer un delicioso filete y el hecho de comerlo finalmente.

Y esto, ¿que implica?

Este hallazgo ayuda a explicar la sensación tan intensa que experimentamos con algunas piezas musicales, y el porqué la música nos ayuda a hacer actividades como el correr por periodos largos de tiempo, o el ambientar escenas de películas para lograr una estética casi perfecta. Viéndolo así fríamente, pues se podría pensar que los grandes músicos son esos que logran dominar el arte de conducir poco a poco a nuestro cerebro para liberar dopamina en un momento determinado mediante el uso de ondas sonoras. Ha caray, pues después de leer esto supongo que aunque yo quisiera, estos párrafos nunca van a poder liberar ni una pizca de dopamina por mi tendencia de reducir lo sublime a un mero trámite sináptico. Bueno, ¡pues ni hablar!