¿Cómo asocias patrones de colores brillantes a la posibilidad de que un animal sea venenoso? ¿Cómo sabes, aunque tu pareja sonría, que dentro de unos minutos surgirá una discusión? Un equipo de la Universidad de Stanford y la Universidad del Estado de Arizona parece haber encontrado la respuesta en las funciones realizadas por el hipocampo.
Por lo general, si vemos un animal de color rojo o naranja brillante, evitamos tocarlo. Esto ocurre porque relacionamos los colores llamativos con la existencia de veneno.
Pero, ¿cómo diferenciamos el animal peligroso de otro muy similar que no lo es? ¿Cómo aprende nuestro cerebro a discriminar u asociar las características del entorno en que vivimos con una consecuencia determinada? Según científicos de la Universidad de Stanford y la Universidad del Estado de Arizona la respuesta se halla en el hipocampo.
El hipocampo es un órgano pequeño, que se encuentra en el interior del lóbulo temporal intermedio del cerebro. Entre sus funciones principales se encuentra la formación de la memoria.
Según estudios teóricos anteriores, el hipocampo codifica conjunciones arbitrarias de datos en un proceso llamado separación de patrones. Pero ¿cómo lo hace?
Una investigación realizada por especialistas norteamericanos intentó demostrar el rol del hipocampo y su relación con el cuerpo estriado (región del telencéfalo que modula las emociones y el comportamiento) en el aprendizaje a través de patrones de asociación.
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Un nuevo papel del hipocampo en el aprendizaje
De acuerdo con el estudio publicado en la revista Nature Communications, analizaron los patrones de actividad del cerebro humano en relación con el establecimiento de asociaciones durante el aprendizaje.
Se llevó a cabo un experimento probabilístico con 31 participantes, mediante un test de aprendizaje de estímulo-respuesta. Los sujetos debían predecir la aparición de cierta imagen, un carro en este caso, estableciendo relaciones entre ciertos estímulos visuales (imágenes de casas, rostros, etcétera).
La prueba estaba diseñada para que su desempeño mejorara con la práctica (aprendizaje) y mostraba similitudes con un test de discriminación aplicado en roedores con anterioridad. Las respuestas debían ser rápidas y, en caso de que fueran correctas, se ganaban 25¢ por cada una.
Los especialistas utilizaron imágenes por resonancia magnética funcional (IRMf) para medir y comparar la actividad del hipocampo con la de otras tres áreas corticales en los sujetos participantes. Otros análisis incluyeron estudios del comportamiento de los sujetos participantes y análisis estadísticos.
Al examinar los patrones cerebrales durante el experimento, Ballard y sus colaboradores descubrieron que el hipocampo era la única estructura representando las imágenes asociadas. Las mediciones sugieren una correlación entre la actividad hipocampal y la del núcleo estriado.
De acuerdo con Ian Ballard, doctor en neurociencias e investigador líder del estudio, este trabajo es un paso más para determinar la procedencia de la información utilizada por el cuerpo estriado durante el proceso de aprendizaje y la toma de decisiones.
El hipocampo parece realizar asociaciones entre diferentes características de los objetos que nos rodean y las envía al núcleo estriado donde la información es procesada para el aprendizaje y para predecir los resultados de determinada decisión.
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Un paso de avance y mucho por descubrir aún
Este estudio refuerza la idea de que el cerebro funciona a través de vías interconectadas y no debido a estructuras que realizan funciones independientes. Sin embargo, se necesitan estudios con un mayor número de sujetos, así como test para establecer otros tipos de asociaciones para corroborar este rol del hipocampo-cuerpo estriado.
Es posible que si logramos entender el funcionamiento normal de estas vías y cómo varía su actividad cuando existen trastornos cognitivos, se puedan hallar tratamientos más adecuados y efectivos a corto y largo plazo.
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Fuentes bibliográficas
Ballard I. C, A. D. Wagner and S. M. McClure. Hippocampal pattern separation supports reinforcement learning. Nature Communications (2019) 10:1073. En: https://doi.org/10.1038/s41467-019-08998-1
Arizona State University. More than just memories—a new role for the hippocampus during learning. Medical Xpress. En: https://medicalxpress.com/news/2019-03-memoriesa-role-hippocampus.html
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