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lunes, 10 de febrero de 2014

Aprendiendo mientras dormimos

Es bien conocido el hecho de que dormir es fundamental para consolidar los que hemos aprendido durante el día. Ahora una nueva investigación muestra que también es posible formar nuevos recuerdos durante el sueño.

El proceso de aprendizaje es lento y por fases. La primera fase es la memoria a corto plazo. Puede durar minutos u horas. Una estructura esencial llamada hipocampo es responsable de que los recuerdos pasen de la memoria a corto plazo a la memoria a largo plazo. El caso del paciente H.M mostró la importancia del hipocampo. Tras sufrir un accidente de bici, comenzó a tener ataques epilépticos que no respondían a ningún tratamiento. Dado que los ataques eran frecuentes e insoportables, los médicos decidieron extirparle la zona donde se originaban: el hipocampo. La operación fue un éxito en relación a la epilepsia y un desastre respecto a su memoria. H.M recordaba todos los sucesos previos a la operación pero era incapaz de formar nuevos recuerdos. Durante años visitó a su terapeuta sin reconocerla aunque la había visto el día anterior.
Al recibir un golpe puede producirse una amnesia retrógrada. Perdemos la memoria desde el momento del accidente hacia atrás. Lo aprendido más recientemente no se recuerda pero lo antiguo sí. Cuando los sujetos se recuperan sus recuerdos vuelven desde atras hasta el momento del accidente. Esto nos hace pensar que los recuerdos se consolidan por fases y que pueden requerir meses hasta estabilizarse.
La importancia del sueño en la consolidación de los recuerdos ha sido repetidamente demostrada. Durante la noche procesamos las vivencias del día y procedemos a consolidarlas. El nuevo estudio muestra que no solo el sueño es esencial para asentar los recuerdos del día sino que es posible aprender cosas nuevas mientras dormimos.
Para realizar la investigación se usó el llamado condicionamiento clásico que descubrió Pavlov y por el que recibió el Premio Nobel. Trabajando con perros (el famoso perro de Pavlov) pudo asociar dos estímulos no relacionados. Cuando se presenta al perro comida (estímulo incondicionado) el perro saliva. Pavlov presentó una campana (en principio unestímulo neutro) a la vez que la comida. Cuando los dos estímulos se presentaron juntos muchas veces, la campana se asoció con la comida y el perro salivaba al escuchar la campana aunque no hubiera comida. El estímulo neutro pasó a ser estímulo condicionado.
Los investigadores han usado el condicionamiento clásico de Pavlov para estudiar elaprendizaje durante el sueño. Mientras dormían se presentaban a los sujetos dos tipos de olores: unos placenteros como el perfume y otros desagradables como el pescado podrido. En el primer caso los sujetos olisquean largamente. Por el contrario, con la presentación del estímulo desagradable los sujetos olisquean brevemente. Posteriormente se asociaron unos sonidos con los estímulos agradables y otros distintos con los desagradables.
Una vez despiertos, se les volvieron a presentar los sonidos. Ante el sonido emparejado con el olor agradable los sujetos olisquearon largamente. El sonido asociado con el olor desagradable producía un breve olisqueó. Los sujetos habían realizado la asociación mientras dormían y no eran conscientes. De hecho, ninguno era consciente de haber aprendido nada.
Esto no implica que puedas poner tus libros debajo de la almohada y haberlos aprendido por la mañana.
Desde luego se trata del aprendizaje más simple, pero abre una ventana a la investigación de nuevas formas de aprendizaje. Por ejemplo, se ha tratado de eliminar la dependencia de las drogas asociándolas con estímulos desagradables. Pero es difícil de conseguir mientras el sujeto es consciente. Si puedes conseguirlo durante el sueño, no llegarás a saber siquiera cómo ha ocurrido.

domingo, 16 de diciembre de 2012

La memoria, estructura y funcionamiento (II): Memoria explícita


La memoria explícita o declarativa (por contraposición a la memoria implícita o procedimental) es la que llamamos normalmente memoria. Tiene que ver con lugares, personas y objetos (semántica) y con hechos (episódica). Su invocación es consciente y es fácil de describir con palabras. Es más compleja que la memoria implícita y se da en animales superiores.

H.M.

El conocimiento de la memoria explícita se debe en buena medida al caso del paciente H.M. (Henry Gustav Molaison cuyo auténtico nombre solo fue conocido tras su muerte en 2009) del que se dice que es el paciente mejor estudiado de la historia. Brenda Milner lo trató durante años y su estudio ha sentado las bases para comprender los mecanismos de la memoria explícita.
H.M sufrió una caída mientras montaba en bicicleta a causa de la cual empezó a tener frecuentes ataquesepilépticos que llegaron a un punto en el que no le permitían llevar una vida normal. Los médicos decidieron operarle y extirpar la zona del cerebro que le producían los ataques. La operación fue un éxito en lo relativo a la epilepsia, pero fatal en lo relativo a su memoria. La zona extirpada era el hipocampo y los resultados fueron:
  • Mantenía un buen recuerdo del pasado anterior a la operación.
  • Mantenía una buena memoria implícita. Es decir, aprendía nuevas destrezas.
  • Fue incapaz de generar nuevos recuerdos. Durante años visitó a Brenda Milner y cada día la saluda como si fuera la primera vez que se veían.

Estructura de la memoria explícita

El estudio del caso H.M. ofreció una idea clara de la estructura de la memoria explícita. En ella intervienen tres áreas:
  • La corteza prefrontal. En ella reside la memoria de trabajo (working memory). Es donde manipulamos la información que proviene de los sentidos y de la memoria a largo plazo. Tiene que ver con la conciencia, se actualiza constantemente y admite pocos elementos simultáneos.
  • El hipocampo (la zona extirpada en H.M.). Permite el paso de la memoria a corto plazo a memoria a largo plazo.
  • Las áreas sensitivas y de asociación de la corteza. En ellas se almacenan los recuerdos a largo plazo.
Por lo tanto, no existe un almacén único de la memoria en el cerebro. Está distribuida por el córtex. Las mismas áreas que se emplean para percibir un objeto se usan para recordarlo. Para cada cosa que recordamos hay múltiples representaciones, una por cada modalidad sensorial. De una manzana recordamos (y almacenamos en un área distinta) el olor, el color, la forma, la textura, el sonido que hace al morderla, las situaciones que hemos vivido con manzanas... y finalmente la palabra manzana. Cada una de ellas es capaz de evocar al resto y traer el concepto manzana a la memoria de trabajo para permitirnos ser conscientes de la manzana. Si modificamos algunos de los aspectos o añadimos algún otro, el hipocampo ordena a las áreas involucradas su modificación.
En la memoria hay 4 procesos:
  • Codificación (vivir nuevas experiencias, prestarles atención y relacionarlas con otras experiencias)
  • Consolidación (paso de memoria a corto plazo a memoria a largo plazo)
  • Almacenamiento (mantenimiento de la información almacenada)
  • Recuperación (recuerdo de la información almacenada).
La memoria tiene fases. En un principio la información es lábil y es fácil que se pierda. Con el tiempo y el uso se va consolidando. Esto se manifiesta en el caso de la amnesia retrógrada en la que un golpe hace que perdamos memoria hacia atrás desde el momento del golpe y que la recuperemos al revés. Pero por otra parte, los recuerdos más antiguos se van olvidando.

Potenciación a largo plazo LTP

¿Existe algún correlato biológico entre los mecanismos moleculares de la memoria implícita y la memoria explícita? Desde luego la memoria explícita en mamíferos es mucho más compleja que la implícita estudiada en invertebrados. La potenciación a largo plazo viene a responder parcialmente a la búsqueda de los mecanismos biológicos de la memoria explícita.
Sabemos que en la memoria explícita interviene el hipocampo. En 1973 Terje Lømo y Tim Bliss descubrieron que una ráfaga de impulsos en algunas de las células del hipocampo provocaba un reforzamiento de las conexiones sinápticas que duraba desde varias horas hasta más de un día. Llamaron a este fenómeno potenciación a largo plazo y es similar a la facilitación sináptica en la memoria implícita. Posteriores estudios demostraron que tiene una fase precoz (memoria a corto plazo) y una fase tardía (memoria a largo plazo). Al igual que en la memoria implícita, la frase precoz no necesita la síntesis de nuevas proteínas y como en la memoria implícita, la fase tardía implica a los genes y la síntesis de nuevas proteínas.
Parece pues que aunque la memoria implícita y la explícita involucran distintos circuitos neurales, comparten semejantes mecanismos moleculares. La memoria a corto plazo modifica proteínas existentes y la memoria a largo plazo recluta a los genes para generar nuevas proteínas y producir cambios persistentes en la estructura neural.

domingo, 9 de diciembre de 2012

La memoria, estructura y funcionamiento (I): Memoria implícita

La memoria es la capacidad para almacenar y recuperar recuerdos y habilidades. Su correlato es el aprendizaje.Según su duración puede dividirse en memoria a corto plazo (minutos a horas) y a largo plazo(horas a días o a toda la vida). La diferencia molecular esencial entre ambas es que en la memoria a corto plazo se modifican proteínas existentes y en la memoria a largo plazo intervienen los genes que codifican nuevas proteínas.


Según sus contenidos la memoria puede dividirse en:
  • Memoria implícita o procedimental. Es la relacionada con hábitos o destrezas como montar en bicicleta. Normalmente es inconsciente, es fácil de realizar y difícil de explicar con palabras. Es común a todos los animales.
  • Memoria explícita o declarativa. Es la que llamamos normalmente memoria. Tiene que ver con lugares, hechos, personas y objetos. Su invocación es consciente y es fácil de describir con palabras. Es más compleja que la implícita y se da en animales superiores.
Determinados procesos pueden involucrar ambos tipos y se puede ejercer un control consciente de la memoria implícita como cuando aprendemos a realizar una destreza como jugar al tenis.


Memoria implícita

Ivan Paulov descubrió tres tipos de memoria trabajando con perros: la habituación, la sensibilización y el condicionamiento clásico. Por ello recibió el Premio Nobel en 1904. Eric Kadel descubrió los mecanismos celulares, moleculares y genéticos de esas tres formas de memoria trabajando con una babosa marina llamada Aplysia. Por ello recibió el Premio Nobel en 2000.
  • Habituación. Cuando un estímulo trivial se presenta repetidamente la respuesta al estímulo se reduce o desaparece. El animal aprende que el estímulo es irrelevante.
  • Sensibilización. Cuando un estímulo nocivo se presenta, muchas respuestas no relacionadas con el estímulo se acentúan. Cuando el animal recibe un susto o un golpe, se prepara para la huída y reacciona excesivamente a cualquier otro estímulo.
  • Condicionamiento clásico. Cuando un estímulo inocuo (neutro) se presenta aparejado con un estímulo nocivo o beneficioso (estímulo no condicionado) el animal aprende a asociar los dos de modo que el estímulo neutro pasa a ser estímulo condicionado y anticipa la llegada del estímulo no condicionado.


Además de estos tres modelos, Thorndike descubrió el condicionamiento instrumental u operante en virtud del cual se asocian un estímulo, una respuesta y una recompensa. Los cuatro modelos de aprendizaje se han estudiado con extensión en la Psicología del Aprendizaje por el conductismo.
La memoria implícita se encuentra ubicada en los circuitos perceptivos, motores y emocionales.
La biología impone restricciones y facilidades a estos mecanismos. Por un lado no es posible enseñar a una rana a volar. Por el contrario, hay aprendizajes que solo requieren un ensayo (asco de por vida a una comida que ha producido vómitos).




Mecanismos celulares, moleculares y genéticos del aprendizaje implícito.

Segundos mensajeros.

En la célula postsináptica existen dos tipos de receptores.
  • Receptor ionotrópico: es un canal que se activa por un neurotransmisor y que permite el paso de iones. Los neurotransmisor más comunes en el cerebro son el excitador glutamato y el depresor GABA. Su duración es de milisegundos.
  • Receptor metabotrópico: son activados por un neurotransmidor (serotonina, dopamina...) o una hormona. Activan una sustancia química en el interior de la célula (segundo mensajero), la cual inicia la respuesta global de la célula. La acción de los receptores metabotrópicos suele ser más intensa, más extensa y más persistente que la de los receptores ionotrópicos. Su duración es de segundos o minutos.
En la memoria intervienen los segundos mensajeros que producen una modificación del estado la célula que va desde segundos a toda la vida.


La memoria a corto plazo implícita

Supone una modificación en la eficacia de las sinapsis. En la memoria a corto plazo, los segundos mensajeros modifican proteínas existentes que aumentan o disminuyen la eficacia sináptica. No hay síntesis de nuevas proteínas.

La memoria a largo plazo implícita

Participan muchas de las mismas moléculas que en la memoria a corto plazo.
Algunos de los segundos mensajeros viajan hasta el núcleo celular, activan los genes y producen nuevas proteínas.
La memoria a largo plazo implícita supone creación o eliminación de sinapsis
Esta información está basada en las obras de Eric Kandel En busca de la memoria y Principios de Neurociencia.

domingo, 25 de noviembre de 2012

Memoria de trabajo (working memory), RAM y biblioteca

Es posible realizar una analogía a tres niveles entre el funcionamiento de la memoria de trabajo (working memory) del cerebro, la RAM de un ordenador y una biblioteca.

La memoria de trabajo (WM) es un concepto introducido por Alan Baddeley en 1976 para sustituir a la memoria a corto plazo, más imprecisa. Es un modelo discutible, como todos, pero interesante.
Se refiere a la memoria activa que se utiliza en los procesos conscientes. Tiene tres componentes:
  • El ejecutivo central. Decide a que prestar atención y organiza la secuencia de operaciones
  • El bucle fonológico. Maneja y mantiene en memoria el material hablado y escrito.
  • El bloc de notas visuoespacial. Maneja y mantiene las imágenes.
La memoria de trabajo (WM) se encuentra en la corteza prefontal y sus contenidos se actualizan constantemente. Se alimenta tanto de los sentidos como de la memoria a largo plazo (que se encuentra distribuida por toda la corteza).
Es tentador imaginar que los contenidos de la memoria a largo plazo se transfieren a la memoria de trabajo, se modifican y se vuelven a almacenar en la memoria a largo plazo. Pero el cerebro no funciona así. Más bien, la memoria de trabajo activa las zonas del cerebro que contienen los recuerdos en una acción conjunta que llamamos conciencia.


Algunas de las características de la memoria de trabajo son: su capacidad es limitada (el número mágico de 7 items), sus contenidos se actualizan permanentemente, es reverberante (para evitar que los contenidos decaigan), en buena medida es serial y no paralela, de modo que genera cuellos de botella y problemas de rendimiento. También se ha relacionado con el espacio de trabajo global (Global Workspace de Baars).
Los ordenadores tienen tres componentes clásicos:
  • La CPU procesa las instrucciones. Utiliza unas diminutas memorias llamadas registros que carga y descarga de la memoria RAM
  • La memoria principal o RAM. Es volátil, se borra cuando se apaga el ordenador.
  • La memoria auxiliar. Es permanente. En general se trata del disco duro.
La CPU es muchas veces más rápida que la RAM y la RAM muchas veces más rápida que el disco. A su vez, el disco es más barato que la RAM y esta es más barata que la CPU. El almacenamiento en disco es mucho mayor que la RAM Entre estos componentes hay múltiples memorias intermedias llamadas cachés.
La analogía es clara. La memoria RAM se parece a la memoria de trabajo (WM) y el disco duro se parece a la memoria a largo plazo.
Imagina ahora que vas a una biblioteca. Un bibliotecario maneja los libros en las estanterías y tú ocupas unamesa de trabajo. No puedes trabajar sin libros y a la vez no puedes trabajar con los libros que están almacenados en las estanterías. Cuando llegas tu mesa está vacía y la limpias cuando te vas. La analogía es de nuevo clara. Por un lado tienes:
  • la mesa de trabajo,
  • la memoria RAM
  • la memoria de trabajo (WM).
Por otro lado:
  • las estanterías con los libros,
  • el disco duro
  • la memoria a largo plazo.
Cuando llegas, tu mesa está vacía y pides al bibliotecario que te traiga unos libros, es decir, cargas la RAM con información del disco duro o traes a la conciencia los contenidos de la memoria a largo plazo. El acceso a la información en la mesa es rápido del mismo modo que lo es en la RAM o en la memoria de trabajo (WM). Procesas los contenidos, los comparas y los modificas. Después devuelves los libros actualizados a las estanterías (no lo hagas, por favor, lleva tu propio cuaderno), grabas la RAM en el disco duro o modificas los contenidos de la memoria a largo plazo. Finalmente la mesa de trabajo, la memoria RAM y la memoria de trabajo (WM) quedan vacías.
El proceso de carga de datos es análogo en los tres sistemas; es trabajoso y lento:
  • Lees el índice, seleccionas la ficha, se la das al bibliotecario que recorre las estanterías hasta dar con el libro y traértelo.
  • El ordenador lee el fichero de índices, busca el registro pedido, va al fichero de datos, lee el registro (y de paso otros muchos registros) y lo carga en memoria. Índice, fichero o registro son de hecho términos importados en la informática desde el mundo de los libros y el papel.
  • Buscar la información es un proceso penoso para el cerebro. Sabes que lo sabes (metacognición), lo tienes en la punta de la lengua pero ahora no caes: ¿A quién tienes enfrente? Repasas la claves (índices): lo vi en un congreso, contaba chistes, su nombre empieza por e o por f, era conocido de alguien… Ah sí, es Fernando. Y con el nombre traes a la memoria de trabajo otra información: ciudad, relaciones, deporte…
Una simple analogía en tres niveles, más válida entre los ordenadores y la biblioteca, cosas ambas creadas por nosotros. Una analogía más débil en el caso del cerebro.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

domingo, 21 de octubre de 2012

Los efectos de la marihuana en la memoria y la personalidad

Un estudio recientemente publicado indica que la marihuana tiene efectos sobre la memoria a corto plazo. Conclusiones similares se han obtenido en relación a al memoria prospectiva (acordarme de qué tengo que hacer). La marihuana también ha demostrado sus efectos sobre la personalidad.


Efectos de la marihuana en la memoria a corto plazo

El estudio publicado en la revista Cell tiene importancia porque refuerza la idea de que la memoria a corto plazo se ve afectada por el consumo de marihuana. También es importante porque refleja la importancia de los astrocitos, unas células del sistema nervioso que no son neuronas.
Durante la investigación se sometió a ratones a una prueba clásica de laberinto que consiste en recordar una plataforma oculta (encontrarla permite al ratón descansar sobre ella en vez de seguir nadando). La administración de THC (tetrahydrocannabinol, el componente psicoactivo de la marihuana) causó que los ratones empeoraran su desempeño en la prueba. Esto era consistente con estudios anteriores.
La novedad es de índole bioquímico. Se modificaron genéticamente los ratones de modo que se suprimió el receptor de THC (llamado CB1) en las neuronas del hipocampo (estructura cerebral que tiene que ver con el paso de la memoria de corto plazo a largo plazo). Tanto en las que usan el neurotransmisor excitador glutamato como el inhibidor GABA. Los ratones modificados siguieron haciéndolo mal en la prueba. Esto parece indicar que el THC no tiene efecto sobre estas neuronas. Existen otras células en el sistema nervioso llamadas células de glía, las más notables de ellas son los astrocitos. Se suponía que los astrocitos solo sirven de apoyo a las neuronas. Sin embargo, en un tercer grupo de ratones, se suprimió el receptor de THC de los astrocitos. Este tercer grupo realizó las pruebas sin problema. Esto indica que el THC actúa sobre los astrocitos y no sobre las neuronas. Indica además que los astrocitos tienen un importante papel en la memoria.
Además de la importancia celular del estudio, este confirma que la marihuana (y el resto de sustancias que contienen THC como el hachís) tiene efectos claros sobre la memoria.
En estudios anteriores ya se había descubierto la influencia de la marihuana sobre la memoria. Al parecer, las neuronas siguen disparando aunque pierden la sincronización. Es como si el THC liberara a las neuronas del control global.
Otro estudio publicado en Ciencia Cognitiva está relacionado con la memoria prospectiva. Es la relacionada con lo que tengo que hacer en el futuro. Esta memoria está relacionada con:
la planificación de la conducta e involucra una serie de procesos cognitivos como son las funciones ejecutivas, la memoria de trabajo y la memoria episódica, la atención, la autorregulación de la conducta y la motivación
El estudio se realizó en jóvenes con gran reserva cognitiva (alto nivel educativo que previene el deterioro cognitivo que se da en casos como el alzheimer). Eran jóvenes con una trayectoria corta y de baja intensidad. El estudio incluía alcohol, tabaco, cannabis y tranquilizantes. En resumen, los años e intensidad de consumo predicen el resultado (negativo) de las pruebas cognitivas. Los fallos de memoria tiene que ver con situaciones como bloqueos, problemas de planificación, mente en blanco, etc.
… desde que se inicia el consumo de estas sustancias la persona podría situarse en un continuo de deterioro que es modulado por la cantidad, tipo y duración de dicha adicción.

Efectos de la marihuana en la personalidad

Además de los efectos sobre el rendimiento cognitivo, muchos indicadores muestran la relación de la marihuana con la personalidad y el desarrollo de brotes psicóticos.
El estudio más completo se realizó en 2007 y consiste en un metaanálisis publicado en la revista The Lancet.
En general los estudios muestran que el consumo de cannabis en personas predispuestas genéticamente aumenta la probabilidad de ocurrencia de brotes psicóticos, pérdida de la libido, ansiedad o alucinaciones. El cannabis disminuye el umbral para que aparezcan estas experiencias. El uso de cannabis en individuos predispuestos empeora el pronóstico.
Una experiencia común en la esquizofrenia y en los brotes psicóticos es la extrañeza. Suele manifestarse al final de la adolescencia y el sujeto es percibido por los demás como raro. Más extraño aún se siente el sujeto. Me encuentro raro, no soy el mismo yo de siempre, algo me pasa. El cannabis genera sensaciones similares de extrañeza. Es por ello que su consumo exacerbe un sentimiento preexistente de alienación.
Es importante recordar que la marihuana dificulta el recuerdo y no es raro que genere sensaciones extrañas.

Artículo publicado originalmente en ALT1040

jueves, 26 de enero de 2012

En busca de la memoria de Eric Kandel

En busca de la memoria, un excelente y ameno libro del Premio Nobel Eric Kandel es a la vez una autobiografía y "la historia intelectual de los extraordinarios adelantos producidos en el estudio de la mente en los últimos cincuenta años".

Eric Kandel es autor de varios libros, entre otros el voluminoso Principios de Neurociencia, de 1300 páginas, manual de referencia. Fue galardonado en 2000 con el Premio Nobel por sus descubrimientos acerca de la "transmisión de señales en el sistema nervioso" en concreto porque sus investigaciones "nos han demostrado que esos transmisores, actuando a través de segundos transmisores y de la fosforilación de proteínas, crean la memoria de corto y de largo plazo, fundamento mismo de nuestra capacidad para existir e interactuar con sentido en el mundo." Recibió el premio junto con Arvid Carlsson y Paul Greengard.
Kandel empieza sus días como judío de Viena, en los años previos al nazismo. Su familia se ve obligada a huir y en Estados Unidos se forma como psicoanalista primero y como investigador neurocientifico después. La parte biográfica cuenta también como se va adentrando en el campo de la memoria, su paso por distintas universidades y su colaboración con muchos científicos sobresalientes, algunos de ellos también premiados por el Nobel.
El libro comienza con una interesante historia de la neurociencia y durante todo el resto entremezcla sus inquietudes científicas con el estado del arte de la disciplina de modo que también es una historia de la neurociencia actual. No en vano el subtitulo es "Nacimiento de una nueva ciencia de la mente"
Kandel explica el curso de sus investigaciones que le llevaron a recibir el Premio Nobel. La primera parte cuenta sin prisa (lo que se agradece) sus avances en el conocimiento de la memoria implícita ("la que que no se expresa con palabras, la procedimental, que no requiere atención consciente para su recuperación, la cual adopta la forma de hábitos, estrategias perceptivas o motoras y condicionamiento asociativo o no"). Narra como conoce a su gran amor, la Aplysia, babosa marina en la que realiza todos sus descubrimientos. Es sorprendente como su trabajo consiste en explicar los descubrimientos de Ivan Paulov (Premio Nobel en 1904). Paulov descubrió en perros tres formas simples de aprendizaje: la habituación, la sensibilización y el condicionamiento clásico. Kandel explica estos aprendizajes en Aplysia tanto en la memoria a corto plazo (que supone modificación de proteínas existentes) como en la memoria a largo plazo (que supone intervención de los genes para la síntesis de nuevas proteínas). Kandel cubre todos los pasos de la neurociencia cognitiva: la explicación conductual, celular, molecular y genética.
La segunda parte del libro, el retorno a la memoria compleja es más confusa debido a que Kandel es solo protagonista en parte y a que nuestro conocimiento sobre ella es peor. En todo caso sigue siendo interesante y plantea el estado del arte actual sobre la memoria. Kandel habla también de la atención, la genética, la biotecnología e incluso se adentra en la explicación de la conciencia.
Sobre el libro también se realizó una película.

domingo, 2 de octubre de 2011

Bicicleta, Cuchara, Manzana. El Alzheimer de Pascual Maragall

Con motivo del día mundial del Alzheimer, el 21 de Septiembre, RTVE emitió la película ganadora de un Goya Bicicleta, Cuchara, Manzana sobre el proceso de la enfermedad en la persona de Pascual Maragall. La película está disponible en El documental - Bicicleta, Cuchara, Manzana.
¿Cómo quieres que sea la película? preguntan a Pascual Maragall al principio. Divertida, responde. Y lo es. Es divertida, es tierna y es interesante, Aprendemos lo poco que se sabe de la enfermedad y seguimos el desarrollo de la enfermedad en la persona de Maragall, genio y figura, capaz de llevar los JJ.OO. a Barcelona y hoy empeñado en luchar contra la enfermedad.. Aparte de su simpática, vital y luchadora personalidad, la película la sostienen los testimonios de su familia y allegados, muy especialmente su mujer Diana, revelador y sincero.
Quiero ayudar a derrotar esta enfermedad; personal y colectivamente. En ningún lugar está escrito que sea invencible.
La película deja traslucir un sentimiento de urgencia. Urgencia entre los afectados y urgencia social. Caminamos hacia una brutal epidemia.En la web de la Fundación Pascual Maragall se lee:
En cuatro décadas, el 35% de la población mundial tendrá más de 60 años.
Un 10% de la población de 65 años y cerca del 50% de las personas de 85 años o más presentan algún tipo de demencia.
Más de 35 millones de personas en todo el mundo padecen algún tipo de demencia, unos 7 millones en Europa, de los que más de 600.000 se encuentran en España.
El Alzheimer tiene un origen y unas causas que aún son desconocidas, es imposible de prevenir, se diagnostica tarde y no existe ninguna medicación que lo retrase o frene su curso.
El aumento de la esperanza de vida junto a la falta de soluciones para el Alzheimer y otras demencias relacionadas puede generar graves problemas de sostenibilidad social y sanitaria
Los diagnósticos actuales se realizan en fase avanzada. Esto supone que la difíciles decisiones a tomar las realizan los familiares. Por muy modesto que pueda parecer, el objetivo social más importante es conseguir el diagnóstico precoz de modo que sea el afectado el que tome las decisiones sobres su futuro y estas decisiones no recaigan sobre sus familiares.
La mayor esperanza que hay sobre la enfermedad es que ha saltado a la opinión pública con fuerza y esto asegura medios e inversión económica para la investigación.
Los días 22 y 23 de Septiembre se celebró en Madrid el Congreso Internacional sobre la Investigación en Alzheimer "Global Alzheimer's Research Summit". Todas las ponencias están dobladas al castellano.
La Alzheimer's Association tiene una página en castellano dedicada a los latinos americanos muy didáctica y recomendable para conocer todos los aspectos relacionados con la enfermedad.

jueves, 22 de septiembre de 2011

La ejecución de Troy Davis y los testigos.

Hoy ha sido ejecutado Troy Davis. No voy a entrar en el debate sobre la pena de muerte porque no hay tal debate. Es un homicidio. Quiero escribir sobre los testigos.
Las noticias hablan de que sorprendentemente siete de los nueve testigos han cambiado su testimonio. ¿Es fiable lo que dicen los testigos?
Según The New York Times:
Los errores graves en el caso de Davis han sido numerosos y surgieron muchos de la identificación por testigos. La policía de Savannah contaminó los recuerdos de cuatro testigos reconstruyendo el crimen con ellos presentes de modo que sus opiniones se dirigieran a una persona del grupo. La policía mostró a algunos de los testigos fotografías del señor Davis incluso antes de la ronda de identificación. Su imagen en la ronda de identificación tenía un fondo diferente. La ronda de identificación fue realizada por un oficial de policía que participó en la investigación, aumentando la posibilidad de influir en los testigos.
Estudios sobre la fiabilidad de los recuerdos.
En un conocido estudio, Loftus y su colega Jacqueline Pickrell dieron a los sujetos experimentales informes por escrito de cuatro acontecimientos, tres de los cuales habían experimentado realmente. La cuarta historia era ficción: trataba del sujeto experimental perdido en una gran superficie cuando él o ella tenía entre cuatro y seis años de edad. Un familiar proporcionaba detalles realistas de la falsa historia, tales como la descripción del centro comercial en la que los padres del sujeto compraban. Después de leer cada historia, a los sujetos se les pidió que escribieran qué más recordaban del incidente, o si no lo recordaban en absoluto. Sorprendentemente alrededor de un tercio de los sujetos dijeron que recordaban parcial o totalmente el acontecimiento falso. En dos entrevistas de seguimiento, el 25 por ciento afirmó que aún se acordaban de la historia falsa.
En otro experimento los sujetos observan a otros individuos realizando acciones simples. Con el tiempo, los sujetos no sabían si habían realizado los acciones ellos mismos o las habían visto realizar. De hecho, nos cuesta distinguir si hemos realizado la acción, la hemos imaginado o hemos visto a otro realizarla.

Según José Conde, abogado, en España la opinión de los testigos no es tan importante, como escribe en un comentario a la entrada "Neurociencia, leyes y tribunales. El detector de mentiras" de este blog:
El artículo parte de una premisa que, en puridad, es mas que discutible desde un punto de vista judicial forense: que el testimonio es esencial a la hora de juzgar.
Lo cierto es que -al menos en nuestro ámbito de derecho español, o incluso europeo- el testimonio de testigos o de las propias partes interesadas en el juicio es bastante accesorio, es decir complementario de otras pruebas más "científicas" (se ha acuñado incluso el concepto de policía científica) y nunca elemento fundamental del fallo o veredicto.

El debate sobre el valor del testimonio es muy vivo en EEUU. El tribunal supremo de New Jersey está revisando el modo de tratar el testimonio en los juicios y otros estados están siguiendo el mismo camino. Los tribunales están escuchando a la ciencia.
Los jurados tienden a dar más peso al testimonio de testigos que dicen que están muy seguros de su identificación, aunque la mayoría de los estudios indican que los testigos muy seguros en general, sólo son un poco más precisos y, a veces no más que los que tienen menos seguridad.
La memoria es poco fiable y las evidencias de ello son muchas..
En un 75% de los casos en los que las pruebas de ADN han cambiado un veredicto, existió una identificación incorrecta por parte de los testigos.
Estos llamados recuerdos falsos pueden ser implantados intencionalmente o accidentalmente por deficientes métodos de interrogatorio. "La mala información tiene el potencial para invadir nuestra memoria cuando hablamos con otras personas, cuando somos interrogados sugestivamente o cuando leemos o vemos en los medios de comunicación algún evento sobre el que podamos tener nosotros mismos alguna experiencia"
En una identificación por un testigo influye muchos factores.
  • Durante cuanto tiempo vio el testigo el suceso
  • Cuánto tiempo después del crimen, se le pidió al testigo que identificara a un sospechoso
  • Distancia entre los sospechosos,
  • El testigo realizó una identificación desde la parte trasera de un coche de policía a cientos de metros de distancia del sospechoso en un estacionamiento con poca luz en medio de la noche.
  • Los testigos han cambiado sustancialmente la descripción de un autor (incluyendo información clave, tales como altura, peso y presencia de barba) después de que supieran más acerca de un sospechoso concreto.
  • Testigos que sólo se realizan una identificación después de las múltiples fotos o rondas de identificación - y luego hacen identificaciones vacilantes (diciendo que "pensaban" que la persona "podría ser" el autor, por ejemplo), pero que en el juicio se dice al jurado que el testigo no había dudado en la identificación de los sospechosos.
  • Estrés extremo testigo en la escena del crimen o durante el proceso de identificación.
  • Presencia de armas en el delito (ya que pueden intensificar el estrés y distraer a los testigos).
  • El uso de un disfraz por el autor como una máscara o una peluca.
  • Una disparidad racial entre el testigo y el sospechoso.
  • Falta de características distintivas de los sospechosos, como los tatuajes o altura extrema.
Lamenteblemente, para Troy Davis ya nada importa.

    domingo, 20 de marzo de 2011

    Dormir protege los recuerdos contra el deterioro

    La reproducción de recuerdos mientras la gente está despierta permite su deterioro. Pero la reactivación de recuerdos durante el sueño los protege de las interferencias, según un estudio publicado en la revista Nature Neuroscience  y recogido en  Wired.
    El hallazgo demuestra que el cerebro maneja de forma diferente los recuerdos durante el sueño que estando despierto. Equipados con este nuevo conocimiento, los terapeutas pueden ser capaces de modificar los recuerdos traumáticos, sobrescribir los malos recuerdos con otros buenos y luego consolidar los nuevos recuerdos con un sueño.
    En el estudio, los voluntarios practicaron un tipo de juego en el que tenían que recordar la ubicación de parejas de cartas. Mientras tanto, flotaba cerca de la nariz de los voluntarios un olor ligeramente desagradable. Una vez que los voluntarios habían dominado el juego, algunos se quedaron despiertos, mientras que otros echaron una siesta de unos 40 minutos. Los investigadores reactivaron la memoria de algunos de los voluntarios, liberando de nuevo el olor. Después de que los voluntarios de la siesta despertaran, los voluntarios jugaron a una versión ligeramente diferente del juego de cartas y se probó para ver que tal recordaban la ubicación de las cartas originales.
    Los voluntarios cuyos recuerdos no se habían reactivado por el olor (tanto los que durmieron como los que estuvieron despiertos), recordaron el 60 por ciento de las parejas. Cuando los investigadores provocaron la reactivación de los recuerdos mientras los voluntarios estaban despiertos, el recuerdo de las ubicaciones correctas se redujo a alrededor del 41 por ciento. Los investigadores esperaban ese resultado. Estudios previos han demostrado que invocar de nuevo un recuerdo mientras se está despierto lo hace vulnerable a la interferencia de nuevos materiales, tales como un segundo juego de cartas.
    Pero la verdadera sorpresa llegó cuando el equipo reactivó los recuerdos en los voluntarios que durmieron siesta y comprobó de qué forma afectó su rendimiento despierto. "Con la reactivación del olor, fueron casi perfectas". Los voluntarios eligieron correctamente el 84 por ciento de las parejas de cartas originales cuando el recuerdo se invocó durante una siesta que consistía principalmente en sueño profundo de ondas lentas (a los voluntarios se les despertó antes de entrar en el sueño REM).
    Los escáneres cerebrales también revelaron qué diferentes áreas del cerebro estaban involucradas durante la reproducción del recuerdo en función de si los voluntarios estaban despiertos o dormidos. Mientras se está despierto, la reproducción del recuerdo activa la actividad sobre todo en el lado derecho de la corteza prefrontal lateral, una parte del cerebro involucrada en la recuperación de la memoria. Pero durante el sueño, la reproducción del recuerdo se asoció con una fuerte actividad en el hipocampo y partes de la corteza. El hipocampo está implicado en la formación de la memoria y los recuerdos se transfieren desde la memoria a corto plazo en el hipocampo a la memoria a largo plazo en la corteza. La reactivación de recuerdos durante el sueño puede acelerar la transferencia, dicen los investigadores.
    Los investigadores están probando ahora si la activación de recuerdos durante el sueño REM también contribuye a su estabilización. La actividad cerebral durante el sueño REM es similar a la vigilia, por lo que los investigadores sospechan que los recuerdos también pueden ser inestables durante el sueño REM y permitir la edición y la reorganización.

    martes, 30 de noviembre de 2010

    La memoria es poco fiable

    Que la memoria es poco fiable es algo que todos conocemos. No sólo porque olvidamos. También porque recordamos cosas que no han existido. Creamos recuerdos falsos.
    Imaginar que realizamos una acción puede inducir la creación de un falso recuerdo de que hemos realizado la acción. A esto se llama el efecto de la inflación de la imaginación.
    Tanto la observación como la imaginación conllevan la simulación mental de la acción creando representaciones mentales motoras.
    En este estudio se comprobó que observar a otros realizar acciones simples crea falsos recuerdos de que es el observador el que realizó las acciones. Los investigadores llaman a esto el efecto de la inflación de la observación.
    Los sujetos realizaron acciones simples como barajar unas cartas o agitar una botella. Después vieron vídeos de otras personas realizando acciones similares. Preguntados dos semanas después, los sujetos decían haber realizado acciones que sólo habían visto en vídeo.
    Los investigadores especulan sobre si estarán involucradas las neuronas espejo. Se cree que estas neuronas se activan tanto cuando realizamos una acción como cuando vemos a otros realizarla. De hecho parece que las neuronas que comportan un plan de acción motor se disparan 1) cuando se lleva a cabo una acción 2) cuando se imagina que se realiza la acción 3) cuando vemos a otros realizarla. Esto es adaptativo ya que en todos esos intentos mentales aprendemos y mejoramos. El efecto colateral es que nos cuesta distinguir si hemos realizado la acción, la hemos imaginado o hemos visto a otro realizarla.

    viernes, 12 de noviembre de 2010

    Jornada sobre el proyecto Cajal Blue Brain

    El día 11 de Noviembre de 2010 se celebró la jornada "Circuitos corticales y cognición: el proyecto "Cajal Blue Brain"" en el aula Gregorio Marañón del Ilustre Colegio Oficial de Médicos de Madrid. La calidad de los ponentes, el marco en el que se celebró, el renombre del proyecto y el contenido de los temas tratados convirtieron la jornada en un acto de sumo interés.
    El aula tiene el sabor de los tiempos en los que los estudiantes ocupaban los pasillos del piso superior para observar las operaciones realizadas por sus profesores. Entre otros, impartió allí sus clases Santiago Ramón y Cajal. La jornada fue intensa y daré solo un apunte aproximado de los temas tratados y recogidos por mi memoria.
    Carlos Pelta de la UCM (Universidad Complutense de Madrid) fue el atento organizador que aunó esfuerzos y voluntades para que el acto pudiera desarrollarse y al que todo el mundo quedó agradecido.
    Gonzalo León Serrano, Vicerrector de Investigación de la UPM (Universidad Politécnica de Madrid), explicó los desafíos de una investigación de este tipo. Las universidades están acostumbradas a proyectos a corto plazo con escasa cooperación. El Proyecto Cajal Blue Brain cambia por completo el paradigma. Supone una enorme inversión de 25M€, el trabajo interdisciplinar de muchas especialidades distintas y la coordinación con otras instituciones, notablemente la EPLF (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne). Explicó el Vicerrector cómo convenció al Ministerio, como uso similares argumentos para convencer a la UE y el particular mecanismo de financiación que ha permitido que el proyecto se lleve a cabo.
    Manuel Martín-Loeches (UCM-ISCIII), autor del libro La mente del 'Homo Sapiens', planteó con acierto la investigación actual basándose en la idea de la importancia de las conexiones. La diferencia esencial entre el hombre y otras especies no está sola ni principalmente en el tamaño del cerebro sino en el mayor número de conexiones y en las áreas que estas enlazan. Dos son las líneas de investigación que se siguen: la microscópica cuyo mayor exponente es el proyecto "Blue Brain" y la macroscópica encabezada por el proyecto "Human Connectome"
    Javier DeFelipe, uno de los investigadores españoles de más renombre internacional comenzó por exponer el legado de Cajal que da nombre de pila al proyecto "Cajal Blue Brain". Explicó el detalle de las espinas dendríticas, la dificultad de su observación con el microscopio, mostró con orgullo imágenes de su nuevo microscopio Zeiss (herramienta esencial que le sirve al igual que a Cajal para desarrollar su investigación) y nos enseñó la imagen de un cubo tridimensional perteneciente a una microcolumna neocortical con sus neuronas, axones, dendritas y sinapsis.
    José María Peña nos contó qué hace un ingeniero informático en biomedicina. Explicó que las áreas de colaboración son 3: proporcionar equipamiento, analizar y modelizar los datos y realizar simulaciones. Detalló el funcionamiento del microscopio y el programa Espina desarrollado para interpretar sus datos (en esencia, el microscopio toma una fotografía y después corta la superficie, toma otra fotografía y corta... y va pasando estas fotos a programa que reconstruye una imagen 3D). Como anécdota recordó que el éxito de un proyecto interdisciplinar consiste en poder tomarte un café con el informático o el neurocientífico y comentar los temas en contraposición a edificios o ciudades separadas y conferencias mensuales que dificultan enormemente la compartición de ideas.
    Después de un vino y visita a las instalaciones, Fernando Maestú (CTB y UCM) habló de su trabajo puntero en magnetoencefalografía. Aparte de otras muchas aplicaciones, en la actualidad trabajan en la detección precoz del Alzheimer. En resumen, las conexiones empeoran, el cerebro se esfuerza más para suplir el defecto y la magnetoencefalografía puede captarlo antes de que aparezcan los primeros síntomas cognitivos claros.
    Tuvimos finalmente un sabroso debate en el que se plantearon nuevos senderos y que da una medida la buena salud que muestra el estudio computacional del cerebro.

    martes, 12 de octubre de 2010

    El cerebro coherente

    El cerebro es un órgano que pretende ser coherente, mantener una coherencia interna, producir una respuesta conductual coherente, ser coherente con la realidad exterior.
    El cerebro está compuesto de múltiples unidades de proceso (véase las tareas del cerebro). La coordinación entre ellas es fundamental. El cerebro pretende dar una imagen única de lo que ocurre en su interior, luchar contra el caos de los procesos independientes y distribuídos.
    Esto ocurre en muy distintos planos del funcionamiento del cerebro.
    Podemos modificar la decisión que toma un sujeto aplicando campos magnéticos. Dado que el proceso es secuencial, primero se decide y después se es consciente de la decisión. Cuando, a continuación de alterar la decisión del sujeto, este toma conciencia de la decisión, mantendrá que es una decisión propia, no influida. El cerebro no está preparado para admitir que la decisión ha sido externa. Y mantendrá la coherencia.
    Naturalmente, la toma de decisiones es una ventaja evolutiva. El cerebro admite la discrepancia entre los distintos argumentos. Tomar la mejor decisión ayuda a sobrevivir. Sin embargo, una vez tomada la decisión, el peso de los argumentos cambia. Los contrarios se debilitan y los que soportan la decisión se afirman. El cerebro trata de ser coherente. Y mantendrá que la decisión tomada es la correcta a menos que los argumentos en contra supongan un peligro que obligue a reconsiderar la decisión. Es la teoría de la disonancia cognitiva de León Festinger.
    La memoria fabula, rellena los detalles de los recuerdos para que sean coherentes. Los hechos que recordamos pretenden ser únicos, completos, sin fisuras. Recordamos con nitidez un lugar, una casa de la infancia. Estamos completamente convencidos de nuestro recuerdo. sin embargo, cuando años después la vemos, apenas la reconocemos. Nuestro recuerdo es muy distinto de la realidad. Aún así era un recuerdo vívido que considerábamos fiel. Existen múltiple experiencias mediante las cuales cambiamos (por la palabra y la sugestión) los recuerdos de una persona. Cada uno de esos recuerdos se vive como cierto. Esto es de gran importancia en los tribunales donde el recuerdo de los testigos es de importancia capital a la vez que poco fiable.
    El cerebro es coherente en su manifestación más esencial, el yo. La experiencia del yo como sujeto autónomo, distinto del mundo, es vital. Soy yo, siempre yo, el mismo de siempre, quizá con algún cambio circunstancial, pero definitivamente el mismo yo desde que tengo recuerdos, y a la vez soy único y unitario. No hay otro yo, no hay dos yo. El resquebrajamiento del yo es el último estado de la patología mental y produce terror. 
    El cerebro es una red de unidades de proceso que generan una experiencia única, un yo único, unos recuerdos únicos. El cerebro es coherente.