Thread by @hruizmartin

¿Cuáles son las bases neurobiológicas del aprendizaje? Esto es, ¿qué hace posible nuestra memoria a largo plazo? ¿Y qué hay de la memoria de trabajo? Aquí les dejo un breve hilo con un par de nociones básicas sobre neurobiología del aprendizaje (en clave divulgativa).

La memoria a largo plazo y la memoria de trabajo son dos constructos psicológicos muy relevantes para entender los procesos de aprendizaje. En mis hilos he hablado varias veces sobre ellos, pero siempre desde el ámbito de la psicología, sin apenas referirme a su base biológica.

Para situarnos, la memoria a largo plazo es la facultad para adaptar nuestra conducta al entorno y las circunstancias a partir de nuestras experiencias previas. En realidad, no existe una sola memoria a largo plazo, sino que este concepto engloba distintos tipos de memoria [1].

Así, podemos distinguir entre la memoria explícita, que es la que nos permite registrar la información que llega a través de nuestros sentidos y almacenarla en forma de recuerdos y conocimientos,...

...y la memoria implícita, que incluye la capacidad de desarrollar nuevas habilidades pero también de establecer respuestas automáticas, emocionales o no, ante determinados estímulos. Casi todo lo que sabemos y sabemos hacer es producto de la memoria a largo plazo.

Por otro lado, la memoria de trabajo puede interpretarse como el "espacio mental" en el que sostenemos la información a la que estamos prestando atención en cada momento, ya proceda esta de nuestros sentidos o de nuestra memoria a largo plazo [2].

Es decir, la memoria de trabajo es donde representamos mentalmente la información que estamos percibiendo pero también nuestros recuerdos y conocimientos. De hecho, gracias a la memoria de trabajo podemos manipular toda esa información para razonar e imaginar.

Por eso, la memoria de trabajo es la antesala de la memoria a largo plazo (para que la información llegue a la memoria a largo plazo debe "pasar" primero por la memoria de trabajo) pero también el mecanismo por el cual recuperamos la información que obtuvimos en el pasado.

¿Cómo casamos estos conceptos psicológicos con los hallazgos de la neurociencia? Bien, he indicado que, cuando se trata de obtener nuevos conocimientos, el individuo debe acceder a una información a través de los sentidos y representarla en su memoria de trabajo.

A este respecto, y simplificando mucho, se cree que cada experiencia sensorial activaría un conjunto específico de neuronas, y que el patrón exacto de neuronas activadas es lo que daría lugar a la representación mental de dicha experiencia [3].

Las neuronas activadas conjuntamente experimentarían entonces una serie de cambios que las conectarían de manera más íntima, lo que consolidaría el patrón neural y permitiría su reactivación posterior sin necesidad de que la información representada estuviera en el entorno.

Por lo tanto, el proceso de activación de conjuntos de neuronas que generan la representación mental de lo que estamos percibiendo o bien de lo que percibimos en el pasado correspondería a la memoria de trabajo [4].

Y el hecho de que los patrones de neuronas que fueron activados por una experiencia puedan ser reactivados a posteriori en ausencia del estímulo que los activó (solo a partir de un estímulo parcial u otro estímulo relacionado) sería la base de la memoria a largo plazo [3].

En resumen, las experiencias sensoriales activarían conjuntos concretos de neuronas y estas, al activarse simultáneamente, experimentarían cambios que facilitarían nuevamente su activación conjunta a partir de la estimulación de solo una parte de las mismas.

Los cambios que experimentan las neuronas como consecuencia de su activación conjunta tienen lugar, por tanto, en las conexiones que establecen entre ellas, conocidas como sinapsis. Las sinapsis permiten la transmisión de los impulsos eléctricos de una neurona a otra.

Al incrementar el número de sinapsis o bien mejorar la eficiencia de las sinapsis existentes, las neuronas fortalecen la comunicación entre ellas y se vuelven más propensas a activarse unas a otras para completar el patrón que la experiencia estableció.

Ramón y Cajal ya había especulado en 1894 que las sinapsis podrían ser la clave para explicar la plasticidad cerebral que daría lugar al aprendizaje, y la investigación en biología celular y molecular de las últimas décadas así lo ha corroborado [5].

Cuando aprendemos, por lo tanto, modificamos los patrones de conexiones entre nuestras neuronas, es decir, cambiamos la estructura de nuestro cerebro. Estos cambios determinan así lo que posteriormente seremos capaces de percibir, recordar, entender y hacer.

Esto es lo que Cajal, anticipándose a su tiempo, expresó así: «Todo hombre puede ser, si se lo propone, escultor de su propio cerebro»[6]. En efecto, cuando nos esforzamos por aprender algo, estamos dando forma a nuestro cerebro. FIN.

Referencias:

[1] Squire, L. R. (2004). Memory systems of the brain: a brief history and current perspective. Neurobiology of learning and memory, 82(3), 171-177.

[2] Gathercole, S. (2008). Working memory. In Byrne, J.H. (ed.) Learning and Memory: A Comprehensive Ref. 2, 33-51.

[3] Xue, G. (2018). The neural representations underlying human episodic memory. Trends in Cognitive Sciences, 22(6), 544-561.

[4] D'Esposito, M., & Postle, B. R. (2015). The cognitive neuroscience of working memory. Annual review of psychology, 66.

[5] DeFelipe, J. (2006). Brain plasticity and mental processes: Cajal again. Nature Reviews Neuroscience, 7(10), 811-817.

[6] Ramón y Cajal, S. (1940). Reglas y consejos sobre investigación científica: Los tónicos de la voluntad.