Durante el sueño, las regiones del cerebro se sincronizan para crear memoria motora

Redacción Mx Político.- Cuando Steph Curry de los Golden State Warriors anota un tiro libre, su cerebro recurre a la memoria motora. Ahora, investigadores de la UC San Francisco (UCSF) han demostrado cómo este tipo de memoria se consolida durante el sueño, cuando el cerebro procesa el aprendizaje del día para hacer que el acto físico de hacer algo sea subconsciente.

El estudio, publicado el 14 de diciembre de 2022 en Nature, muestra que el cerebro hace esto al revisar las pruebas y errores de una acción determinada. En la analogía, eso significa clasificar todos los tiros libres que Curry haya lanzado alguna vez, eliminar la memoria de todas las acciones excepto aquellas que dieron en el blanco, o que el cerebro decidió que eran «suficientemente buenas». El resultado es la capacidad de ejecutar el tiro libre con un alto grado de precisión sin tener que pensar en los movimientos físicos involucrados.

«Incluso los atletas de élite cometen errores, y eso es lo que hace que el juego sea interesante», dijo Karunesh Ganguly, MD, Ph.D., profesor de neurología y miembro del Instituto Weill de Neurociencias de la UCSF. «La memoria motora no se trata de un rendimiento perfecto. Se trata de errores predecibles y éxitos predecibles. Siempre que los errores sean estables día a día, el cerebro dice: ‘Vamos a bloquear esta memoria'».

Ganguly y su equipo descubrieron que el proceso de «bloqueo» implica una comunicación sorprendentemente compleja entre diferentes partes del cerebro y tiene lugar durante el sueño reparador profundo conocido como sueño no REM.

Dormir es importante porque nuestros cerebros conscientes tienden a enfocarse en las fallas, dijo Ganguly, quien previamente identificó las ondas cerebrales asociadas con el sueño que influyen en la retención de habilidades.

«Durante el sueño, el cerebro es capaz de filtrar todas las instancias que ha recibido y presentar los patrones que fueron exitosos», dijo.

Las habilidades motoras terrestres no funcionarían en el planeta Pandora en ‘Avatar’

Alguna vez se pensó que aprender habilidades motoras solo requería la corteza motora. Pero en los últimos años ha surgido un panorama más complejo.

Para observar este proceso más de cerca, Ganguly puso a las ratas en una tarea para alcanzar los gránulos. Luego, el equipo observó su actividad cerebral en tres regiones durante el sueño NREM: el hipocampo, que es la región responsable de la memoria y la navegación, la corteza motora y la corteza prefrontal (PFC).

En el transcurso de 13 días, surgió un patrón.

Primero, en un proceso llamado «aprendizaje rápido», el PFC se coordinó con el hipocampo, lo que probablemente permitió que el animal percibiera su movimiento con respecto al espacio que lo rodea y su ubicación en ese espacio. En esta fase, el cerebro parecía estar explorando y comparando todas las acciones y patrones creados mientras practicaba la tarea.

En segundo lugar, en un proceso llamado aprendizaje lento, el PFC parecía emitir juicios de valor, probablemente impulsados por centros de recompensa que se activaban cuando la tarea tenía éxito. Entablaba una diafonía con la corteza motora y el hipocampo, rechazando las señales relacionadas con los fracasos y aumentando las relacionadas con los éxitos.

Finalmente, a medida que la actividad eléctrica de las regiones se sincronizó, el papel del hipocampo disminuyó y las instancias que el cerebro había señalado como gratificantes pasaron a primer plano, donde se almacenaron en lo que llamamos «memoria motora».

Mientras que las ratas estaban aprendiendo inicialmente la tarea, sus señales cerebrales eran ruidosas y desorganizadas. A medida que pasaba el tiempo, Ganguly pudo ver cómo se sincronizaban las señales, hasta que las ratas lo lograron aproximadamente el 70 por ciento de las veces. Después de ese punto, el cerebro pareció ignorar los errores y mantuvo la memoria motora mientras el nivel de éxito se mantuvo estable. En otras palabras, el cerebro empieza a esperar cierto nivel de error y no actualiza la memoria motora.

Al igual que los jugadores de la NBA, las ratas dominaron una habilidad basada en un modelo mental de cómo funciona el mundo, que crearon a partir de su experiencia física con la gravedad, el espacio y otras señales. Pero este tipo de aprendizaje motor no se transferiría fácilmente a una situación en la que las señales y el entorno físico fueran diferentes.

«Si todo eso cambiara, por ejemplo, si Steph Curry estuviera en el mundo de ‘Avatar’, podría no parecer tan hábil al principio», dijo Ganguly.

La mejor manera de romper un hábito.

¿Qué pasaría si Curry se lastimara un dedo y tuviera que aprender a tirar canastas de manera un poco diferente? El estudio ofreció una respuesta.

«Es posible desaprender una tarea, pero para hacer eso, debes estresar la situación hasta el punto en que estás cometiendo errores», dijo Ganguly.

Cuando los investigadores hicieron un ligero cambio en la tarea de obtención de gránulos de las ratas, las ratas cometieron más errores y los investigadores observaron más ruido en la actividad cerebral de las ratas.

El cambio fue lo suficientemente pequeño como para que las ratas no tuvieran que retroceder hasta el comienzo de su aprendizaje, solo hasta el «punto de ruptura» y volver a aprender la tarea desde allí.

Pero debido a que la memoria motora se arraiga como un conjunto de movimientos que se suceden en el tiempo, dijo Ganguly, cambiar la memoria motora en un movimiento complejo como lanzar una pelota de baloncesto puede requerir cambiar un movimiento que se usa para iniciar toda la secuencia.

Si Curry suele hacer rebotar una pelota de baloncesto dos veces antes de lanzarla, Ganguly dijo: «Sería mejor volver a entrenar el cerebro haciéndola rebotar solo una o tres veces. De esa manera, empezarías de cero».

Más información: Jaekyung Kim et al, Acoplamiento córtico-hipocampal durante la exploración múltiple en la corteza motora, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05533-z
Información del diario: Nature

Mira también
Cerrar
Botón volver arriba