MISTERIOS DEL CEREBRO UTILIZANDO 'NEURONAS VIRTUALES' Nora Bär

La simulación teórica permitió inferir la función de nuevas neuronas en el hipocampo.

El hipocampo es una estructura de varios cientos de miles de neuronas y alrededor de un centímetro cúbico de volumen ubicado en el lóbulo temporal del cerebro que gobierna la formación de nuevos recuerdos.

Incluso durante la vida adulta se generan allí diariamente nuevas neuronas, en un proceso denominado neurogénesis. Es sabido que estas nuevas células se integran a los circuitos neuronales existentes, pero los científicos aún discuten acerca de cuál es exactamente su rol. ¿Es la neurogénesis un vestigio evolutivo sin relevancia funcional o tiene un rol específico en las funciones del hipocampo?

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Dos investigadores argentinos acaban de formular una hipótesis que podría responder esta pregunta: de acuerdo con un trabajo aceptado para su publicación en la revista Cognition, una de las más prestigiosas de la especialidad, la neurogénesis produciría un importante aumento de la capacidad del hipocampo para recuperar recuerdos recientes y, en menor grado, decrecería la recuperación de los remotos. Es decir, aumentaría la capacidad para generar nueva información y el olvido de la información antigua.

Para llegar a esa conclusión, Pablo Argibay, director del Instituto de Ciencias Básicas y Medicina Experimental del Hospital Italiano, y la bioingeniera Victoria Weisz, del mismo centro de investigación, desarrollaron un modelo matemático que simula la estructura y las funciones de esa región del cerebro.

Las ciencias cognitivas son una intersección de la computación, la matemática y la psicología experimental explica Argibay. Nosotros tratamos de trabajar como los físicos; es decir, desarrollamos un modelo teórico para luego hacer la comprobación empírica.

Y empezamos por el hipocampo porque es muy simple, tiene tres estaciones de neuronas. Es muy fácil hacer una red neuronal que lo remede.

Los investigadores también eligieron esa región del cerebro porque es blanco de las primeras manifestaciones de la enfermedad de Alzheimer, porque es una estructura que se conserva a lo largo de la evolución (lo tienen las aves, los mamíferos, los reptiles...), y en el ser humano tiene gran importancia en la vida cotidiana.

Fuente: http://www.lanacion.com.ar/nota.asp?nota_id=1063964

5.6. ADRENALINA Y DOPAMINA: NEUROTRANSMISORES QUE FAVORECEN LA CREATIVIDAD Y EL APRENDIZAJE

De un tiempo a esta parte, se ha vuelto casi común encontrar que las investigaciones que se efectúan en las escuelas y centros de aprendizaje – dentro de una gama de problemáticas educativas – se centran en estudios relacionados con el bajo rendimiento, deserción escolar, poca creatividad e iniciativa, conformismo estudiantil, etc. Incluso, se es testigo de que las propuestas que se plantean con la finalidad de solucionar o disminuir dichas problemáticas se centran, básicamente, en el proceso de aprendizaje-enseñanza; escasamente son enfocadas desde otro

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ángulo que podría ser pieza clave para la comprensión de las dificultades o limitaciones que entorpecen la labor educativa y el aprendizaje en los alumnos. ¿Porqué no enfocar las investigaciones educativas a otros aspectos igual de importantes en el estudiante? Verbigracia, es tiempo de reconocer el aspecto funcional o biológico del discente como una cuestión importante para entender el aprendizaje.

El funcionamiento del cerebro puede explicar muchos aspectos educativos inexorables hasta el momento. ¿Acaso no es el cerebro el eje central de todo proceso cognitivo? Si la cognición es un proceso mental y todo proceso mental se efectúa en los hemisferios cerebrales, entonces es menester incluir el estudio e investigación del cerebro en el ámbito pedagógico.

El cerebro humano constituye un mundo enmarañado de neuronas interrelacionadas de tal modo que dan la capacidad suficiente a la masa encefálica de hacerse cargo del intelecto del hombre. Es el responsable del cuidado de que un exceso de mensajeros neurotransmisores podrían sobrecargar los espacios sinápticos y afectar seriamente las neuronas implicadas; mientras que una disminución de los mismos podría ser insuficiente para una transmisión exitosa.

Como el cerebro es el responsable de dotar al ser humano conocimientos de la noción, del aprendizaje, la creatividad, los sentimientos y todas aquellas respuestas y emociones propias del ser humano. Pero, tal responsabilidad no sería posible si es que todas aquellas unidades neuronales no estarían conectadas íntimamente unas a otras y entre ellas no existieran unos componentes químicos por demás necesarios denominados neurotransmisores.

Cuando se habla de neurotransmisores se refiere a aquellos compuestos químicos asociados a la noble tarea de ser los conectores exclusivos en la transmisión de información entre neurona y neurona. Constantemente, el cerebro está realizando acomodos y reacomodos neuronales necesarios a través de circuitos eléctricos y mensajeros químicos, dentro de su medio, también le permite transformarlo de acuerdo a sus necesidades. El cerebro es un órgano altamente organizado, capaz de engendrar la conciencia del sujeto y en cuya composición intervienen elementos históricos, culturales, individuales y sociales. Se dice que un niño se encuentra en condiciones de aprender y desarrollar ampliamente su creatividad, particularmente si el entorno y su desarrollo cerebral le ayudan.

Los neurotransmisores se sintetizan en la neurona y son transportados por el axón encerrado en vesículas. Una vez que las vesículas han llegado al terminal sináptico y se libera su contenido a la

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hendidura sináptica parte de este material se recupera y regresa hacia el soma celular para ser reutilizado.

El aprendizaje es un proceso mental al cual puede accederse a través de muchas vías cerebrales, la creatividad es una de ellas. Tanto el aprendizaje como la creatividad vienen a ser productos mentales que surgen como consecuencia de uniones neuronales y en cuyas sinapsis se hallan determinados neurotransmisores, como la dopamina. Se debe estimular el desarrollo cerebral en cualquier etapa de la vida y no solamente durante los primeros años de escolaridad, sino partiendo de casa, desde el nacimiento. Se habla de muchas estrategias destinadas a garantizar algún avance en el aprendizaje y la creatividad, la condición es que se practiquen con cierta disciplina; sin embargo, también se puede recurrir a la parte biológica del ser humano e incrementar los niveles cognitivos, partiendo de la existencia de los neurotransmisores.

En función de lo expuesto y revalorando la vital importancia del sistema nervioso, específicamente del cerebro en las respuestas cognitivas, es necesario adentrarse en su complejidad para comprender los procesos mentales que en él se efectúan – especialmente durante el aprendizaje – todos ellos, en suma, productos de las interrelaciones neuronales gracias a la presencia de los neurotransmisores.

Naturaleza de los neurotransmisores

Un neurotransmisor es una sustancia química producida por una célula nerviosa capaz de alterar el funcionamiento de otra célula de manera breve o durable, por medio de la ocupación de receptores específicos y por la activación de mecanismos iónicos y/o metabólicos. Un neurotransmisor actúa como un eje de electrificación bioquímica y configura la esencia de la memoria, la inteligencia, la creatividad y el estado de ánimo. Es un componente liberado

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selectivamente de una terminación nerviosa por la acción de un potencial de acción, que interacciona con un receptor específico en una estructura adyacente y que, si se recibe en cantidad suficiente, produce una determinada respuesta fisiológica.1[1]Un requisito es que el neurotransmisor debe estar presente en la terminación nerviosa, ser liberado por un potencial de acción y, cuando se une al receptor, producir siempre el mismo efecto (Rozados, 2005:5; Tresierra, 2004:6). Además, para el pasaje de los neurotransmisores participan las proteínas de transmembrana, tanto a nivel del extremo pre sináptico como post sináptico.

Se sabe que un neurotransmisor es una sustancia capaz de estimular o inhibir rápida o lentamente (desde milésimas de segundo hasta horas o días) una determinada reacción o impulso nervioso; puede liberarse hacia la sangre (en lugar de hacia otra neurona, glándula o músculo) para actuar sobre varias células y a distancia del sitio de liberación (como una hormona), puede permitir, facilitar o antagonizar los efectos de otros neurotransmisores o también puede activar otras sustancias del interior de la célula (los llamados segundos mensajeros para producir efectos biológicos (p. ejem., activar enzimas como las fosforilasas o las cinasas). Y además, una misma neurona puede tener efectos diferentes sobre las estructuras postsinápticas, dependiendo del tipo de receptor presente (p. ejem., excitar en un sitio, inhibir en otro e inducir la secreción de una neurona en un tercero).

Por otro lado, un neurotransmisor puede recibir otras denominaciones como neuromodulador,

neurorregulador, neurohormona o neuromediador; sin embargo, dada su naturaleza y modo de

actuar en lo concerniente al intercambio de información, a la transmisión de señales y a las uniones funcionales entre células, se opta por el primer término.

El Aprendizaje y los Neurotransmisores

Los últimos estudios neurocientíficos relacionan el proceso de aprendizaje a ciertos neurotransmisores como la dopamina, la adrenalina y la acetilcolina. Algunos autores también responsabilizan a las dos primeras sustancias con otros procesos como la creatividad, la

1[1]En el artículo… se halla la siguiente definición: “El grupo de sustancias químicas cuya descarga, a partir de vesículas existentes en la neurona pre-sináptica, hacia la brecha sináptica, produce un cambio en el potencial de acción de laneurona post-sináptica se conocen como neurotransmisores. En:

http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/neurobioquimica/neurotrasmision.htm

1[1]En el artículo… se halla la siguiente definición: “El grupo de sustancias químicas cuya descarga, a partir de vesículas existentes en la neurona pre-sináptica, hacia la brecha sináptica, produce un cambio en el potencial de acción de laneurona post-sináptica se conocen como neurotransmisores. En:

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imaginación y la agilidad mental; mientras que a la acetilcolina la asocian con la atención y la memoria. Otro neurotransmisor asociado con un tipo de memoria (conocido como potenciación a

largo plazo a nivel de la sinapsis)es elglutamato (Rozados, 2005:27).

La acetilcolina es un neurotransmisor que precisa de colina, una sustancia que se encuentra concentrada en la yema del huevo, y proviene además de la acetil-coenzima A, que se deriva de la glucosa a través de varios pasos metabólicos que ocurren en las mitocondrias. En fin, la acetilcolina se cree estar asociada con funciones mnésicas (las ligadas a la memoria), la transmisión del dolor, el calor y los sabores; también en la regulación de los movimientos voluntarios y el control del ciclo sueño-vigilia (Rozados, 2005:16).

Valera, (2002:2) sostiene, por su parte, que la adrenalina y la noradrenalina son neurotransmisores que intervienen en el aprendizaje.La dopamina es importante para la comunicación entre las neuronas cerebrales, estimula la síntesis de proteínas durante ciertos procesos neuronales (las que se sospecha podrían modificar las sinapsis cerebrales durante el aprendizaje).

En función a lo expuesto vale decir que sí se puedeestimular el cerebro y ejercitarlo.Con el cerebro estimulado se obtiene más fortaleza para afrontar los cambios y las circunstancias; además se torna más flexible, comprensible y dinámico lo cual favorecería enormemente el aprendizaje.