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Los investigadores han conseguido captar el proceso de aprendizaje que muestra cómo las células individuales cambian sus respuestas en tiempo real como resultado de la información sobre cuál es la acción correcta y cuál la equivocada. Los científicos realizaron experimentos con monos en los que se proporcionaba a los animales la tarea de examinar dos imágenes alternantes en una pantalla de ordenador. En el caso de una de las imágenes, los animales eran recompensados cuando conducían su mirada hacia la derecha. En el caso de la otra imagen, se suponía que tenían que mirar a la izquierda. Los monos utilizaban el ensayo y el error para descubrir qué imágenes requerían los distintos movimientos.

Los investigadores descubrieron que si las respuestas de los animales eran correctas o erróneas resonaban ciertas partes de sus cerebros con las repercusiones de sus respuestas durante varios segundos. La actividad neuronal que seguía a una respuesta correcta y a una recompensa ayudaba a los monos a realizar mejor el ensayo que aparecía segundos después.

«Si el mono conseguía responder bien, una señal se mantenía en su cerebro que parecía decirle 'lo hiciste bien'. Justo después de una respuesta correcta, las neuronas procesaban la información de forma más enérgica y eficaz y el mono era más propenso a responder bien a la próxima cuestión. Pero después de un error no se producía mejora. En otras palabras, sólo después de los éxitos y no de los fracasos el procesamiento cerebral y la conducta de los monos mejoraba», explica Earl K. Miller, coautor del estudio.

PROCESAMIENTO PARA EL APRENDIZAJE

La corteza prefrontal organiza los pensamientos y las acciones en correspondencia con los objetivos internos mientras que el ganglio basal está asociado con el control motor, la cognición y las emociones. Este trabajo muestra que estas dos áreas cerebrales, que se sospechaba que jugaban papeles claves en el aprendizaje y la memoria, tienen toda la información para realizar el procesamiento neural necesario en el aprendizaje.

Los investigadores descubrieron actividad en muchas neuronas de estas dos áreas cerebrales que reflejaban la administración o retención de una recompensa que duraba varios segundos, hasta el siguiente ejercicio. Las neuronas individuales en ambas áreas transmitían información de forma sostenida durante cuatro o seis segundos, completando el espacio entre ejercicios.

La selectividad de la respuesta era más fuerte en un determinado ejercicio si el ejercicio anterior había recibido recompensa o más débil si había sido un error. Esto se producía cuando el animal estaba aprendiendo la asociación o ya era bueno en ella.

Después de una respuesta correcta, los impulsos eléctricos que procedían de las neuronas de estas áreas cerebrales eran más fuertes y transmitían más información. «La tasa de señal-ruido mejoraba en ambas regiones cerebrales. La fuerza de la respuesta les llevaba a conseguir acertar en el siguiente ejercicio. Esto explica a un nivel neural por qué parece que aprendemos más de nuestros éxitos que de nuestros fracasos», concluye Miller.