La sustancia blanca, considerada hasta hace poco un tejido pasivo, desempeña un papel clave en el procesamiento de la información.

EVA VÁZQUEZ

EN SÍNTESIS

Se cree que el aprendizaje tiene lugar en los espacios de conexión entre las neuronas, llamados sinapsis. Sin embargo, estas tan solo almacenan recuerdos de los reflejos más elementales.

El aprendizaje y la memoria precisan un acoplamiento de información procedente de muchas regiones distintas del encéfalo. Esta actividad altera la estructura física de la mielina, el aislante que envuelve el cableado que conecta las neuronas.

La mielina desempeña, tal y como se ha descubierto, un papel esencial en el aprendizaje regulando la velocidad con que se transmite la información por las redes neurales.

Las nociones que tenemos sobre cómo aprende ese kilogramo flácido de sustancia gris embutido entre las orejas se remontan a los experimentos clásicos de Iván Pávlov con perros que aprendieron a salivar al oír una campana. En 1949, el psicólogo Donald Hebb adaptó la «regla del aprendizaje asociativo» de Pávlov para explicar cómo lograban las células cerebrales adquirir conocimientos. Hebb propuso que, cuando dos neuronas emiten impulsos simultáneos, se fortalecen las conexiones (sinapsis) entre ellas. Cuando esto ocurre, tiene lugar el aprendizaje. En el caso del perro, esto supondría que su cerebro sabía que el tintineo precedía al alimento. Esta idea dio lugar a un axioma muy citado: «Las sinapsis que se activan juntas están conectadas».

Esta teoría se ha consolidado y los datos moleculares sobre el cambio que se produce en las sinapsis durante el aprendizaje se han descrito con detalle. Pero no todo lo que recordamos es consecuencia de una recompensa o de un castigo y, de hecho, la mayoría de las experiencias las olvidamos. Aun cuando las sinapsis se activen a la vez, no siempre quedan conectadas. Nuestra memoria depende de la respuesta emocional a una experiencia, la novedad, el lugar o el momento y nuestro nivel de atención y motivación durante el episodio; luego, mientras dormimos, vamos procesando estos pensamientos y sentimientos. Al poner el foco en la sinapsis, nos hemos quedado con una «figura de trazos» demasiado simplista para explicar el aprendizaje y los recuerdos generados.

Está claro que el refuerzo de una sinapsis no genera por sí mismo un recuerdo, salvo en los reflejos más elementales de los circuitos sencillos. Para crear una memoria coherente se precisan cambios de gran calado en todo el cerebro. Tanto si se rememora la conversación de la cena de anoche con nuestros invitados como si aplicamos una pericia adquirida, por ejemplo montar en bici, precisamos la actividad coordinada de millones de neuronas de múltiples regiones diferentes del encéfalo para generar una memoria coherente en la que se entremezclan emociones, visiones, sonidos, olores, secuencias de acontecimientos y otras experiencias almacenadas. El aprendizaje abarca tal cantidad de elementos de nuestra experiencia que ha de incorporar necesariamente mecanismos celulares que trasciendan los cambios en las sinapsis. Este hallazgo ha impulsado la búsqueda de nuevas vías para entender cómo el cerebro transmite, procesa y almacena la información hasta conseguir «aprender». En los últimos diez años, los neurocientíficos se han dado cuenta de que la prestigiosa sustancia gris que recubre la superficie del encéfalo —bien conocida a través de ilustraciones en todo tipo de documentos, desde libros de texto hasta dibujos animados— no es la única porción de este órgano que participa en el registro permanente de hechos y acontecimientos para su posterior evocación e iteración. Se ha comprobado que las áreas situadas bajo esa superficie gris surcada por profundos pliegues también desempeñan una misión cardinal en el aprendizaje. En los últimos años, a través de una serie de estudios realizados en nuestro laboratorio y en otros hemos aclarado estos procesos que podrían revelar nuevas vías para el tratamiento de los trastornos mentales y del desarrollo que se producen cuando surgen problemas de aprendizaje.

Si los cambios sinápticos no bastan, ¿qué sucede entonces dentro del cerebro cuando aprendemos algo nuevo? Las modernas técnicas de resonancia magnética permiten examinarlo a través del cráneo. Al escrutar las imágenes así obtenidas, los investigadores comenzaron a advertir diferencias en la estructura cerebral de personas dotadas de un desarrollo extraordinario de ciertas capacidades. Por ejemplo, los músicos muestran un mayor espesor en la corteza auditiva que el resto de las personas. Al principio, se supuso que esas sutiles diferencias predispondrían a los clarinetistas y a los pianistas a destacar en la música. Sin embargo, la investigación posterior reveló que el aprendizaje modela la estructura del cerebro.

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