Los científicos han demostrado por primera vez que sintonizar brevemente el ciclo individual de ondas cerebrales de una persona antes de que realice una tarea de aprendizaje aumenta espectacularmente la velocidad a la que mejoran sus capacidades cognitivas.
Calibrar el ritmo de transmisión de la información para adaptarlo al ritmo natural de nuestro cerebro aumenta nuestra capacidad de absorber y adaptarnos a la nueva información, según el equipo responsable del estudio, perteneciente a la Universidad de Cambridge.
Los investigadores afirman que estas técnicas podrían ayudarnos a conservar la neuroplasticidad mucho más tiempo en la vida y a avanzar en el aprendizaje permanente.
“Cada cerebro tiene su propio ritmo natural, generado por la oscilación de las neuronas que trabajan juntas”, explica la profesora Zoe Kourtzi, autora principal de este estudio del Departamento de Psicología de Cambridge. “Simulamos estas fluctuaciones para que el cerebro esté en sintonía consigo mismo, y en el mejor estado para florecer”, añade.
“La plasticidad de nuestro cerebro es la capacidad de reestructurarse y aprender cosas nuevas, basándose continuamente en patrones anteriores de interacciones neuronales. Aprovechando los ritmos de las ondas cerebrales, quizá sea posible potenciar el aprendizaje flexible a lo largo de toda la vida, desde la infancia hasta la edad adulta”, afirma Kourtzi.
Los resultados, publicados en la revista Cerebral Cortex, se estudiarán en el marco del Centro de Aprendizaje Permanente y Cognición Individualizada, una colaboración de investigación entre Cambridge y la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU), en Singapur.
Los neurocientíficos utilizaron sensores de electroencefalografía —o EEG— fijados a la cabeza para medir la actividad eléctrica del cerebro de 80 participantes en el estudio y tomar muestras de los ritmos de las ondas cerebrales.
El equipo tomó lecturas de ondas alfa. Esta frecuencia de ondas, el rango medio del espectro de ondas cerebrales, tiende a dominar cuando estamos despiertos y relajados. Las ondas alfa oscilan entre ocho y doce hercios: un ciclo completo cada 85-125 milisegundos. Sin embargo, cada persona tiene su propio pico de frecuencia alfa dentro de ese rango.
Los científicos utilizaron estas lecturas para crear un pulso óptico: un cuadrado blanco que parpadeaba sobre un fondo oscuro al mismo ritmo que la onda alfa individual de cada persona.
Los participantes recibieron una dosis de 1,5 segundos de pulso personalizado para que su cerebro trabajara a su ritmo natural —una técnica llamada “inducción”— antes de enfrentarse a una complicada tarea cognitiva rápida: tratar de identificar formas concretas en un bombardeo de desorden visual.
En busca de la “fase óptima” de las ondas cerebrales
Un ciclo de ondas cerebrales consta de un pico y un valle. Algunos participantes recibieron impulsos que coincidían con el pico de sus ondas, otros con el valle, mientras que otros recibieron ritmos aleatorios o a un ritmo incorrecto (un poco más rápido o más lento). Cada participante repitió más de 800 variaciones de la tarea cognitiva y los neurocientíficos midieron la rapidez con la que mejoraban.
La velocidad de aprendizaje de los que se sometieron al ritmo adecuado fue al menos tres veces mayor que la de todos los demás grupos. Cuando los participantes volvieron al día siguiente para completar otra ronda de tareas, los que aprendían mucho más rápido bajo el ritmo de inducción habían mantenido su mayor nivel de rendimiento.
“Fue emocionante descubrir las condiciones específicas que se necesitan para conseguir este impresionante aumento del aprendizaje”, afirma la Dra. Elizabeth Michael, de la Unidad de Cognición y Ciencias Cerebrales de Cambridge y primera autora del estudio. “La intervención en sí es muy sencilla, solo un breve parpadeo en una pantalla, pero cuando damos con la frecuencia adecuada y la alineación de fase correcta, parece tener un efecto fuerte y duradero”, agrega.
Es importante que los pulsos de inducción coincidan con el punto más bajo de una onda cerebral. Los científicos creen que éste es el punto del ciclo en el que las neuronas se encuentran en un estado de “alta receptividad”.
“Tenemos la sensación de estar constantemente atentos al mundo, pero en realidad nuestro cerebro toma instantáneas rápidas y luego nuestras neuronas se comunican entre sí para encadenar la información”, explica la profesora Victoria Leong, de la NTU y el Departamento de Pediatría de Cambridge y coautora del trabajo, quien añade: “Nuestra hipótesis es que, al hacer coincidir el suministro de información con la fase óptima de una onda cerebral, maximizamos la captación de información, porque es entonces cuando nuestras neuronas están en su punto álgido de excitabilidad”.
Trabajos anteriores del laboratorio Baby-LINC de Leong demuestran que las ondas cerebrales de madres y bebés se sincronizan cuando se comunican. Leong cree que el mecanismo de este último estudio es tan eficaz porque refleja la forma en que aprendemos cuando somos bebés.
“Estamos aprovechando un mecanismo que permite a nuestro cerebro alinearse con los estímulos temporales de nuestro entorno, especialmente las señales comunicativas como el habla, la mirada y los gestos que se intercambian de forma natural durante las interacciones entre padres y bebés”, explica la investigadora.
“Cuando los adultos hablan a los niños pequeños, adoptan el habla dirigida al niño, una forma lenta y exagerada de hablar. Este estudio sugiere que el habla dirigida a los niños puede ser una forma espontánea de acompasar y entrenar las ondas cerebrales más lentas de los niños para favorecer el aprendizaje”, indica.
Los investigadores afirman que, aunque en el nuevo estudio se analizó la percepción visual, es probable que estos mecanismos sean de “dominio general”: aplicables a una amplia gama de tareas y situaciones, incluido el aprendizaje auditivo. Afirman que las posibles aplicaciones de la inducción de ondas cerebrales pueden sonar a ciencia ficción, pero son cada vez más factibles. “Mientras que en nuestro estudio se utilizaron complejas máquinas de electroencefalograma, ahora existen sencillos sistemas de diadema que permiten medir las frecuencias cerebrales con bastante facilidad”, explica Kourtzi.
“Ahora los niños aprenden mucho delante de pantallas. Uno puede imaginarse el uso de los ritmos de ondas cerebrales para mejorar aspectos del aprendizaje de niños que tienen dificultades en las aulas normales, quizá debido a déficits de atención”.
Otras aplicaciones tempranas de la inducción de ondas cerebrales para potenciar el aprendizaje podrían ser la formación en profesiones en las que el aprendizaje rápido y la toma de decisiones ágiles son vitales, como en el caso de pilotos o cirujanos. “Las simulaciones de realidad virtual forman parte de la formación en muchas profesiones. Implantar pulsos que se sincronicen con las ondas cerebrales en estos entornos virtuales podría dar ventaja a los nuevos alumnos o ayudar a los que se reciclan más tarde”, explica Kourtzi.
Fuente: Universidad de Cambridge (Fred Lewsey) – Creative Commons Attribution 4.0 (CC POR 4.0)
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