Aprender y olvidar
Una de las propiedades más importantes del cerebro es su capacidad de aprendizaje. En un niño recién nacido, la mayoría de las células cerebrales y muchas conexiones ya existen. Pero solo se desarrollan y consolidan si se utilizan.
Por tanto, la estructura detallada del cerebro solo surge durante el aprendizaje. En los humanos, este desarrollo dura hasta la pubertad. Sin embargo, el cerebro adulto también se remodela constantemente, aunque en menor medida. De este modo, las personas pueden aprender a lo largo de su vida.
Aprender significa que las conexiones entre las células nerviosas del cerebro cambian. Esto ocurre en las sinapsis, donde se encuentran dos células nerviosas. Esto se debe a que las sinapsis no solo transmiten los impulsos nerviosos de célula a célula, sino que también son el almacén de información del cerebro. Cuanto más importante es la conexión entre dos células nerviosas, más sinapsis se crean. Por otro lado, las conexiones que no se utilizan mucho se degradan. Además, las sinapsis pueden conducir las señales eléctricas con intensidad variable de una célula a otra, amplificándolas o debilitándolas. Esta «plasticidad sináptica» es la razón por la que el cerebro es adaptable y capaz de aprender. Siempre que el cerebro almacena algo, la transmisión de la señal se amplifica. Si la transmisión se debilita o incluso se interrumpe, el cerebro olvida lo que ha aprendido.
La memoria deja huellas
Los neurocientíficos están utilizando nuevas técnicas de microscopía para observar cada vez más de cerca las estructuras que subyacen anatómicamente al aprendizaje. Tobias Bonhoeffer y sus colegas del Instituto Max Planck de Neurobiología observan cómo se forman nuevas conexiones entre células nerviosas en el cerebro de los ratones: las dendritas de una sola célula nerviosa llevan decenas de miles de pequeños engrosamientos, las llamadas espinas dendríticas, en las que se encuentran la mayoría de las sinapsis. Estas espinas cambian constantemente. De este modo, las conexiones entre las células nerviosas pueden establecerse y romperse muy rápidamente. Si no se utilizan los caminos del pensamiento, las espinas se reducen y, de este modo, olvidamos lo que hemos aprendido. Pero algunas sinapsis siempre permanecen, se ponen en «stand-by», por así decirlo. Cuando más tarde volvemos a abordar el mismo contenido de aprendizaje, estas sinapsis se utilizan como inicio de nuevas conexiones. Por eso es mucho más fácil, por ejemplo, aprender un idioma extranjero por segunda vez.
Espinas sinápticas en una dendrita de una neurona del hipocampo | © Instituto Max Planck de Neurobiología, Martinsried
Caos en la cabeza
El cerebro de los jóvenes es un gran lugar de obras. Las sinapsis que ya no son necesarias desaparecen y cada vez más axones se rodean de vainas de mielina. Así, la transmisión de información es cada vez más rápida y mejor. Al final de este proceso tenemos un cerebro mucho más eficiente con redes neuronales que funcionan bien. Durante los cambios, las cosas a menudo se vuelven «caóticas» porque no todas las regiones del cerebro maduran al mismo ritmo. El sistema límbico se está desarrollando rápidamente; el sistema de recompensa y los procesos emocionales están ganando importancia. En el lóbulo frontal, donde se planifican las acciones y se comparan las diferentes opciones, el desarrollo es mucho más lento. Esto explica por qué los jóvenes suelen actuar de forma inesperada y arriesgada.
© Roman Zaiets /Shutterstock
Aprender significa que las conexiones entre las células nerviosas del cerebro cambian. Esto ocurre en las sinapsis, donde se encuentran dos células nerviosas. Esto se debe a que las sinapsis no solo transmiten los impulsos nerviosos de célula a célula, sino que también son el almacén de información del cerebro. Cuanto más importante es la conexión entre dos células nerviosas, más sinapsis se crean. Por otro lado, las conexiones que no se utilizan mucho se degradan. Además, las sinapsis pueden conducir las señales eléctricas con intensidad variable de una célula a otra, amplificándolas o debilitándolas. Esta «plasticidad sináptica» es la razón por la que el cerebro es adaptable y capaz de aprender. Siempre que el cerebro almacena algo, la transmisión de la señal se amplifica. Si la transmisión se debilita o incluso se interrumpe, el cerebro olvida lo que ha aprendido.
La memoria deja huellas
Los neurocientíficos están utilizando nuevas técnicas de microscopía para observar cada vez más de cerca las estructuras que subyacen anatómicamente al aprendizaje. Tobias Bonhoeffer y sus colegas del Instituto Max Planck de Neurobiología observan cómo se forman nuevas conexiones entre células nerviosas en el cerebro de los ratones: las dendritas de una sola célula nerviosa llevan decenas de miles de pequeños engrosamientos, las llamadas espinas dendríticas, en las que se encuentran la mayoría de las sinapsis. Estas espinas cambian constantemente. De este modo, las conexiones entre las células nerviosas pueden establecerse y romperse muy rápidamente. Si no se utilizan los caminos del pensamiento, las espinas se reducen y, de este modo, olvidamos lo que hemos aprendido. Pero algunas sinapsis siempre permanecen, se ponen en «stand-by», por así decirlo. Cuando más tarde volvemos a abordar el mismo contenido de aprendizaje, estas sinapsis se utilizan como inicio de nuevas conexiones. Por eso es mucho más fácil, por ejemplo, aprender un idioma extranjero por segunda vez.
Caos en la cabeza
El cerebro de los jóvenes es un gran lugar de obras. Las sinapsis que ya no son necesarias desaparecen y cada vez más axones se rodean de vainas de mielina. Así, la transmisión de información es cada vez más rápida y mejor. Al final de este proceso tenemos un cerebro mucho más eficiente con redes neuronales que funcionan bien. Durante los cambios, las cosas a menudo se vuelven «caóticas» porque no todas las regiones del cerebro maduran al mismo ritmo. El sistema límbico se está desarrollando rápidamente; el sistema de recompensa y los procesos emocionales están ganando importancia. En el lóbulo frontal, donde se planifican las acciones y se comparan las diferentes opciones, el desarrollo es mucho más lento. Esto explica por qué los jóvenes suelen actuar de forma inesperada y arriesgada.
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