¿Te estabas apresurando o rezagando?, o el efecto del castigo y la recompensa en el aprendizaje motor.

Una de las películas más memorables del año pasado fue Whiplash, dirigida por Damien Chazelle, y que contó con la formidable actuación de J.K. Simmons como el maestro Fletcher. En dicha obra se nos muestra cómo el instructor de música pretende lograr la perfección del alumno utilizando una severa dosis de castigo combinada con breves momentos de recompensa. Bueno, pues en el número de Abril de este año de Nature Neuroscience Joseph Galea, Elizabeth Mallia, John Rothwell y Jörn Diedrichsen, de las Universidades de Birminghan y del University College London de Inglaterra, publicaron el artículo titulado: The dissociable effects of punishment and reward on motor learning. En este artículo los autores evalúan experimentalmente el efecto de aplicar recompensas o castigos durante una tarea de aprendizaje motor.

¿Se abofetearon a los participantes, o qué demonios hicieron?

A diferencia de Fletcher que cacheteaba o humillaba a sus estudiantes, este grupo de investigación les daba 10 libras esterlinas a cada participante al principio de cada sesión, pero les advertían que durante los ensayos de castigo podrían perder dinero, mientras que en los de recompensa podrían ganar aún más. Finalmente, aunque los participantes no lo sabían, como todo, el experimento estaba balanceado, los sujetos salían aproximadamente con sus mismas 10 libras iniciales.

El experimento fue muy sencillo, los participantes solo tenían que mover una palanca que controlaba un cursor en una computadora, de tal manera que el cursor se moviera de un punto a otro en una pantalla. Sin que los participantes supieran, los investigadores introducían una perturbación en el movimiento del cursor, y entonces los sujetos tenían que aprender a compensar por dicha perturbación. El punto es que en algunos ensayos los participantes eran castigados dependiendo del error al llevar el cursor al punto final, y en otros eran recompensados por qué tan cercanos quedaban del punto final.

¿Y que encontraron?

Bueno, pues lo que encontraron estos investigadores fue que el castigo aceleraba el aprendizaje, es decir los sujetos aprendían a compensar la perturbación más rápidamente cuando eran castigados. En contraste, la recompensa no aceleró el aprendizaje, sino que al parecer los sujetos retuvieron mejor lo que habían aprendido una vez que se retiraba la perturbación, es decir una vez que aprendían algo motivados por la recompensa, ese aprendizaje era más difícil de extinguir. Estos resultados son bien interesantes, porque sugieren la interacción de dos mecanismos cerebrales independientes que tienen efectos diferenciales en la plasticidad del aprendizaje motor.

 “People, they love blood. They love action. Not this talky, depressing, philosophical bullshit”.

Ok, si tomamos el consejo “Inarritú” (como lo pronunciaron en los Oscares...) que va más allá del interés científico, entonces deberíamos de analizar el lado práctico: Tal vez la técnica de Fletcher si era la adecuada. Déjenme evaluar a mis estudiantes a ver qué tal nos va… solo espero que el Consejo Universitario haya visto  la última escena de Whiplash para que aprecie mi nuevo método de enseñanza….

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!

Malo pa´la cantada desde chiquititito, o de porque no voy al karaoke.

Como algunos ya sabrán la semana que entra es la semana mundial del cerebro. Y el tema de esta ocasión es la música. Cómo ya me había apuntado para dar una plática, pues decidí darla sobre algo que me ha intrigado desde hace algunos años. El tema que escogí fue el del “Oído Absoluto”. Y tal vez se preguntaran que es eso que más bien suena a marca de Vodka para músicos. Pues resulta que hay algunas personas que son capaces de identificar cualquier nota musical sin la ayuda de una nota de referencia, o que son capaces de producir cualquier nota que se les pida sin tener que usar ninguna ayuda externa, como podría ser un diapasón. A esta capacidad se le llama oído absoluto, y es conocida en inglés como “perfect pitch”, o “absolute pitch”.

¿Las diferencias están en el oído o en el cerebro?

Si tú crees que tu tío el orejón es buenísimo para la música, déjame darte la mala noticia. En realidad el oído en sí no tiene nada que ver con que una persona tenga oído absoluto. Investigadores en el campo de las neurociencias han encontrado que es en el cerebro donde sí existen diferencias entre las personas que tienen oído absoluto y aquellas que no lo tienen. Gottfried Schlaug y sus colaboradores de la Universidad Heinrich-Heine de Alemania publicaron en la revista Science que músicos con oído absoluto tenían un plano temporal más grande (banco superior del lóbulo temporal) en el hemisferio izquierdo que en el derecho. De hecho, estudios con imagenología funcional del cerebro han demostrado que la intensidad de la respuesta hemodinámica en dicha área cerebral correlaciona tanto con la habilidad de oído absoluto, como con la edad en la que se comenzó el entrenamiento musical. Obviamente también se ha descubierto que músicos con buen oído relativo (los que con ayuda externa, como un diapasón, pueden reconocer o generar las notas) no tienen esa asimetría, aunque hubieran empezado su entrenamiento musical desde muy pequeños.

¿Entonces ya me amolé?

En efecto, parece ser que uno nace con el oído absoluto, o por lo menos existe una predisposición genética que al ser combinada con un entrenamiento musical a una edad temprana dan lugar a una mayor proporción de sujetos con oído absoluto. Esto se ha concluido después de analizar que la proporción de sujetos con oído absoluto es 15 % más alta en estudiantes en escuelas de música que en músicos amateurs.

Mi oído de artillero para las notas

Pues resulta que yo no tenía idea de mi discapacidad auditiva hasta que fui invitado a participar en un coro universitario cuando todavía pasaba por mis años mozos. Ahí me encontré con la triste realidad. Por más que mis cuates me daban el tono, pues nomas nunca jamás lo encontré. Ahora cada vez que viene la cantada en el karaoke ya solo me resta cavilar si mi oído de artillero para las notas se debe a que mi Padre nos ponía a escuchar música sincopada, o de plano el gen del oído absoluto no corre por mis venas. Oh tal vez se deba a ambas razones….

Tú, ¿que opinas?

Lenguaje, música y terapia, o de cuando tus hijos te corrigen la pronunciación

Siempre he sido un fan de los Beatles. Desde que me acuerdo me han gustado sus canciones, porque cabe aclarar que cuando nací, el cuarteto de Liverpool ya había tenido varios “number one” hits. Ahora que salió un juego de video con sus canciones, aprovechamos en familia para darle a la cantada (y quesque guitarreada y tamborileada). El punto es que echándome mis solitos de repente me doy cuenta que mi chiquitín de 6 años me está corrigiendo la pronunciación de las canciones. Que ¿what!??, como que no se dice así??? Y su argumentación es muy simple, “¿pues que no oyes Papá? no dicen “lover” dicen “lova” ah caray, este mocoso si me salió respondón. Desafortunadamente para mí, no hay vuelta de hoja, mientras el saca arriba de 90 puntos en experto, !a mi me bota el programa en fácil!. Bueno pues, no queda más remedio que argumentar el hecho de que él aprendió inglés cuando vivimos un año en extrangia, mientras que yo que soy de un oído muy duro, pues nomas no se me ha pegado la pronunciación. Y afortunadamente hay evidencia científica que respalda mi pobre pronunciación (¿suerte verdad?). Hace algunos años un grupo de investigación del Colegio de Medicina de la Universidad de Cornell dirigidos por Joy Hirsch, publicaron en Nature un hallazgo fascinante. Utilizando la técnica de resonancia magnética funcional encontraron que en el área de Broca, que es una región de la corteza cerebral íntimamente relacionada con la producción del lenguaje, las regiones que procesan a la lengua materna y a una segunda lengua adquirida en la adultez son diferentes. Pero aún mas sorprendente es que si la segunda lengua fue adquirida en la infancia, entonces ambas lenguas son representadas en las mismas áreas corticales. Cabe notar que esta diferencia no se da en el área de Wernicke, que está más relacionada con la recepción del lenguaje.

La buena noticia es que aparentemente el procesamiento musical y el del lenguaje están relacionados en el cerebro. Por ejemplo Nina Kraus y su grupo de la Universidad Northwestern de Illinois descubrieron que el cerebro de la gente expuesta a entrenamiento musical tiene una mayor habilidad para generar patrones eléctricos asociados a sonidos específicos, musicales o hablados, que la gente sin entrenamiento. Por lo que se piensa que el entrenamiento musical pudiera ayudar al lenguaje, como de hecho ha reportado Gottfried Schlaug de la escuela de medicina de Harvard, quién demostró que terapia musical intensiva ayuda a pacientes con daño cerebral a mejorar el lenguaje afectado por la lesión.

Bueno, todas estos avances científicos son realmente sorprendentes, ya que además de la posible implementación de terapias para ayudar a pacientes con daño cerebral, seguramente ya tengo excusa para pasarme un par de horas cantando con los Beatles, porque en realidad no es que esté perdiendo el tiempo, mas bien estoy afinando mi pronunciación del inglés!.