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Cuando se trata de recuerdos de los primeros años de vida, todos somos amnésicos Fuente: pexels.com
Guía de lectura
La existencia del El hipocampo no sólo permite que hayamos construido un mapa cognitivo sobre el espacio, sino que también muestra que nuestra memoria del pasado se basa en el mapa cognitivo.
Redacción|Sr. O'Connor
Traducción|Chino
Revisión|Lyons
Edición|Refresco de naranja
Jon, un bebé prematuro de 26 semanas, pesó sólo 0,91 kg al nacer y no podía respirar por sí solo. Lo mantuvieron en una incubadora durante los primeros dos meses, pero finalmente sobrevivió a la infancia y la niñez. A los cuatro años tuvo dos convulsiones. Después de aproximadamente un año, sus padres comenzaron a notar que Jon no podía recordar cosas que sucedían en su vida diaria. No recuerda haber visto televisión, qué pasó en la escuela ni qué libros leyó. Jon tiene un coeficiente intelectual normal, sabe leer y escribir y le va bien en la escuela. Puede recordar hechos, pero no el pasado.
Cuando Jon tenía 19 años, no podía encontrar el camino a ningún lado, no podía recordar un entorno familiar, no podía recordar dónde guardaba sus cosas o la ruta entre los dos lugares.
No fue hasta que los neurocientíficos utilizaron imágenes de resonancia magnética para explorar su cerebro que finalmente descubrieron la causa de esos extraños comportamientos. Descubrieron que el hipocampo de Jon (una región cerebral bilateral situada en lo profundo de los lóbulos temporales) era inusualmente pequeño, aproximadamente la mitad del tamaño de un hipocampo sano. Esto parece deberse a la hipoxia cerebral y las convulsiones posteriores en la infancia, que causaron graves daños a las células del hipocampo y obstaculizaron gravemente el desarrollo normal del hipocampo.
*Nota del traductor
Una convulsión es una afección médica en la que los músculos del cuerpo se contraen y relajan rápida y repetidamente, lo que hace que el cuerpo tiemble incontrolablemente. Debido a que las convulsiones son a menudo un síntoma de ataques epilépticos, el término "convulsiones" a menudo se confunde con ataques epilépticos.
El hipocampo es importante para la cognición espacial y la memoria, y está influenciado por las experiencias de los niños al explorar su entorno y navegar por el espacio.
Jon ha sido objeto de numerosos artículos de investigación desde 1990, pero su nombre real no ha sido revelado para proteger su privacidad. Su caso muestra que el hipocampo desempeña un papel vital en el cuerpo humano. La existencia del hipocampo no sólo nos permite construir un mapa cognitivo del espacio, ayudándonos a recordar ubicaciones y encontrar la ruta correcta, sino que también muestra que nuestros recuerdos del pasado, es decir, la memoria episódica, se basan en mapas cognitivos.
*Nota del traductor
El mapa cognitivo (Mapa cognitivo), también conocido como mapa mental o modelo mental, es una representación mental que sirve al individuo para la adquisición, codificación, almacenamiento, recuperación y decodificación. información sobre la posición relativa y las propiedades de los fenómenos en su contexto espacial cotidiano o metafórico.
Nora S. Newcombe, profesora de psicología en la Universidad de Temple, explicó: "El hipocampo evolucionó una función de navegación espacial. Una de nuestras conjeturas es que durante nuestra larga historia evolutiva, el hipocampo fue secuestrado por evolución porque su estructura neuronal se adapta idealmente a la memoria episódica ”
La cognición espacial y la memoria significan mucho más para los humanos que la vida diaria: forman nuestra autopercepción. Los recuerdos del pasado son como la columna vertebral de nuestra identidad personal; los usamos para crear historias únicas en nuestras vidas. Son estas historias las que dan forma a nuestras acciones y decisiones y proporcionan un marco para nuestra imaginación sobre el futuro.
Investigaciones recientes han revelado cómo se desarrolla el hipocampo durante la infancia y la niñez, cuando los circuitos neuronales maduran y se activan nuevas células para codificar el espacio en mapas cognitivos. Las experiencias de los niños al explorar su entorno, navegar por el espacio y moverse influyen en el desarrollo del hipocampo.
Alessio Travaglia, investigador del Centro de Neurociencia de la Universidad de Nueva York, dijo: "Este es un hallazgo muy interesante porque normalmente pensamos que el cerebro sólo está madurando. Depende del tiempo y la programación genética. Pero lo que estamos intentando Lo que quiero decir es que el desarrollo del cerebro no es un programa, definitivamente será diferente para un bebé que creció en Nueva York que para un bebé que creció en un desierto o un bosque".
Este descubrimiento sobre La neuroplasticidad es fascinante, pero también una llamada de atención.
Los pediatras llevan tiempo advirtiendo que los niños cada vez tienen menos tiempo para jugar y menos tiempo libre, y que pasan más tiempo sentados que nunca.
Durante más de un siglo, los pacientes con amnesia como Jon han brindado a los científicos una nueva forma de estudiar la memoria. Quizás el caso de amnesia más famoso en la literatura científica sea el de H.M. Es ante todo un epiléptico. Más tarde, en la década de 1950, cuando tenía 27 años, le extirparon quirúrgicamente parte del lóbulo temporal y perdió la capacidad de acceder y recuperar recuerdos episódicos. Fue el caso de H.M. el que llevó a los científicos a descubrir que el hipocampo es la fuente de la memoria episódica.
Lo curioso es que todos somos como H.M. y Jon. Todos somos amnésicos cuando se trata de recuerdos de los primeros años de vida. No podemos recordar cosas antes de los 2 años, y los recuerdos antes de los 6 años son toscos y poco fiables. Este extraño fenómeno se conoce como amnesia infantil, seguida de amnesia infantil. Su ubicuidad en humanos y otras especies, desde ratones hasta primates, ha sido un misterio durante décadas.
Newcomb, investigador principal del Centro de Inteligencia Espacial y Aprendizaje de la Universidad de Temple, dijo: “Todo el mundo piensa que los dos primeros años de vida son muy importantes. Sin embargo, si no podemos recordar esos dos años, qué importantes. ¿Son importantes? Tenemos algunas respuestas a esta pregunta, pero si no tenemos una respuesta clara y simple, todavía sabemos muy poco sobre el cerebro."
Sigmund Freud. Sigmund Freud dio Le dio un nombre a la amnesia infantil y la explicó como una forma de represión: el cerebro impide que los deseos y emociones infantiles entren en el corazón adulto, y la psicoterapia puede permitir que esos deseos y emociones reaparezcan. Posteriormente, algunas explicaciones de la amnesia en la infancia intentaron refutar la visión de Freud, proponiendo una hipótesis alternativa: que la adquisición del lenguaje daba a los niños la capacidad de recordar durante largos períodos de tiempo. Sin embargo, hay otras especies que presentan amnesia en la infancia y no desarrollan el lenguaje en absoluto, por lo que la validez de esta opinión sigue siendo dudosa.
En 1978, los neurocientíficos Lynn Nadel y John O'Keefe publicaron un libro histórico, "El hipocampo como mapa cognitivo". Se teoriza que esta estructura cerebral similar al hipocampo es donde las ratas, los humanos y otros animales representan su entorno. Estos mapas cognitivos proporcionan la base para la memoria espacial, la orientación y la navegación. Vale la pena señalar que el sistema de memoria espacial extrae material de nuestra memoria autobiográfica para almacenar escenas y patrones narrativos. De hecho, nuestros recuerdos de experiencias siempre están impregnados del contexto del tiempo y el espacio. Cuando recordamos algo que sucedió hace mucho tiempo, entramos en un viaje mental en el tiempo e imaginamos mentalmente el tiempo y el lugar de los eventos pasados.
Un descubrimiento temprano de O'Keefe apoyó esta teoría: un tipo de neurona en el hipocampo de las ratas a la que llamó células de lugar. Estas neuronas se activan cuando el animal se encuentra en un entorno familiar o desconocido. Las células en diferentes ubicaciones están activas en diferentes lugares de un entorno y juntas forman un mapa cognitivo. Este descubrimiento le valió a O'Keefe el Premio Nobel de 2014. Después de él, otros científicos descubrieron otras células importantes en el hipocampo para la memoria espacial y la navegación. Estas células incluyen células de dirección de la cabeza, que se activan en función de la posición de nuestra cabeza frente al plano horizontal, y células de cuadrícula, que se activan a medida que caminamos por nuestro entorno y establecemos un sistema de coordenadas.
Moverse, explorar y experimentar en entornos familiares o desconocidos hará que estas células se descarguen. Hay pruebas de que la riqueza y complejidad del entorno afecta al número de neuronas y, por tanto, al volumen del hipocampo. En 1997, por ejemplo, algunos investigadores descubrieron que los ratones que exploraban un entorno enriquecido (tubos de papel, tiras de papel para anidar, rodillos y tubos de plástico que podían reorganizarse) crecían más de 40.000 años más que las neuronas de control. Las neuronas recién agregadas aumentaron el tamaño del hipocampo en un 15% y mejoraron significativamente su desempeño en las pruebas de aprendizaje espacial. Los investigadores concluyeron que fue el mayor número de neuronas, sinapsis y dendritas lo que mejoró enormemente el rendimiento de los animales en la prueba.
*Nota del traductor
*Los científicos John O'Keefe, May Britt Moser y Edward I. Moser descubrieron el sistema de posicionamiento del cerebro (GPS) Los resultados de la investigación de células especiales ganaron el Nobel 2014 Premio en Fisiología o Medicina.
* *Las células de la cabeza son neuronas que se encuentran en muchas áreas del cerebro.
Sólo cuando las cabezas de los animales apuntaban en una dirección específica su velocidad de disparo aumentó por encima de los niveles iniciales.
Las células de rejilla son neuronas que se encuentran en la corteza entorrinal del cerebro animal. Es similar a las celdas de ubicación en el sentido de que ambas dispararán fuertemente cuando el animal pase por un área pequeña en un entorno determinado; sin embargo, a diferencia de las celdas de ubicación, cada celda de la cuadrícula disparará en múltiples ubicaciones en un entorno determinado. Descarga, los nodos de ubicación de descarga serán; se extienden por todo el entorno y forman una cuadrícula hexagonal.
* * *La estimulación ambiental rica se refiere a la estimulación ambiental física y social proporcionada al cerebro debido al complejo entorno que lo rodea. El cerebro está expuesto a un entorno más rico y estimulante con tasas más altas de sinapsis y dendritas más complejas, lo que resulta en una mayor actividad cerebral.
Nadel dijo que mientras escribía el libro, se interesó en el desarrollo del hipocampo. Mientras que otras regiones del cerebro están relativamente maduras al nacer, el hipocampo no lo está: madura en diferentes momentos en diferentes animales. "Ahora tenemos una teoría sobre la función del hipocampo", dice. "Pero ¿qué sucede si el hipocampo falla? En pocas palabras, es amnesia". La línea de pensamiento de Nadel le recuerda las explicaciones neurobiológicas de la amnesia en la infancia. Básicamente, los niños como Jon no pueden almacenar recuerdos porque el hipocampo no está completamente desarrollado.
Nadel expresó esta hipótesis en un artículo publicado en 1984. Él y el coautor de "* * *", Stuart Zola-Morgan, propusieron que el cerebro de un organismo sólo puede tener memoria contextual si puede aprender lugares, y que el olvido infantil es espacialmente específico. Esto ocurre cuando el sistema de memoria del hipocampo aún no ha surgido.
Pero ahora, Nadel piensa que tanto la definición de amnesia infantil como la descripción de la maduración del hipocampo en esta hipótesis son demasiado simplistas. Sin embargo, el desarrollo en sí y su relación con la memoria se han convertido en un tema clave en la neurociencia durante los últimos 30 años. ¿Está el cerebro programado para desarrollar sistemas de memoria espacial y contextual? ¿O este proceso requiere la participación de la experiencia?
La neurocientífica conductual Kate Jeffery trabajó con O'Keefe como becaria postdoctoral, estudiando las neuronas del hipocampo. "Creo que el campo todavía está tratando de resolver estas preguntas, pero aún no tenemos respuestas firmes", dijo, pero también explicó que la investigación hasta ahora ha revelado un proceso mágico: primero, las células dirigidas a la cabeza son. activo, luego están las celdas de lugar y finalmente las celdas de cuadrícula. Por lo tanto, aunque estos componentes de los mapas cognitivos son intrínsecos al cerebro de los mamíferos, todavía hay un período en el que se adquiere conocimiento espacial en el cerebro de los mamíferos, lo que puede afectar la función del hipocampo.
En 2010, dos equipos de investigación diferentes revelaron cómo se produce este desarrollo. Colocaron electrodos en el cerebro de ratas destetadas y registraron la activación de neuronas individuales en el hipocampo durante el libre movimiento. Ambos equipos, uno de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología y el otro del University College de Londres, registraron cientos de células de cabeza, lugar y cuadrícula en ratas 16 días después del nacimiento.
Los investigadores descubrieron que los tres tipos de células aparecían unos días después de que las crías abrieran los ojos, antes de que comenzaran a abandonar el nido y explorar su entorno. Pero de estos tres tipos de células, sólo las células principales están completamente maduras. Los ratones jóvenes necesitan varias semanas para explorar su entorno antes de que maduren las células de lugar y cuadrícula. A partir de estos datos, los dos equipos concluyeron que la capacidad de aprender espacialmente seguirá mejorando incluso después de que las "piezas" que forman el mapa cognitivo estén en su lugar.
Los neurocientíficos combinaron estos hallazgos con el comportamiento de primates y niños para explorar cómo ocurre este proceso en el cerebro de los niños. Los neurocientíficos suizos Pierre Lavenex y Pamela Banta Lavenex propusieron que alrededor de los dos años de edad, el área CA1 del hipocampo, responsable de distinguir objetos en la memoria a largo plazo, comienza a madurar y lucha contra la amnesia en la infancia. Sin embargo, la neurogénesis todavía ocurre en la circunvolución dentada altamente plástica, que madura gradualmente y comienza a apoyar la formación de nuevos recuerdos desde la niñez hasta la edad adulta durante los próximos años.
Antes de los 7 años, el tamaño del hipocampo de los niños tiene una fuerte relación con su capacidad de memoria episódica: cuanto más grande es el hipocampo, mayor es su capacidad para recordar detalles de eventos, lo cual es un síntoma completo del olvido infantil. . La era del desvanecimiento.
Nadel dijo: “El hipocampo no apareció de repente un día.
Pero su función realmente se produce lentamente; son las conexiones internas entre esta red y varias partes del hipocampo las que proporcionan la memoria episódica a largo plazo. "
En el verano de 2016, un equipo de investigación del Centro de Neurociencia de la Universidad de Nueva York mencionó en un artículo que descubrieron que el desarrollo del hipocampo se ve fácilmente afectado por el aprendizaje. El equipo de investigación seleccionó dos etapas, una fue 17 días después del nacimiento, lo que corresponde aproximadamente a un ser humano de 2 años, y el otro fue 24 días después del nacimiento, lo que corresponde aproximadamente a un ser humano de 6 a 10 años. Al medir el contenido del hipocampo a nivel de marcadores moleculares, descubrieron cómo la experiencia ambiental afecta positivamente la maduración del hipocampo. Además, controlaron si el hipocampo de la rata avanzaba rápidamente a la etapa de retención de memoria o a la amnesia prolongada en la infancia.
Los investigadores también creen que la amnesia en la infancia está relacionada con el período crítico, un período en el que la estimulación ambiental tiene un impacto particularmente activo en la plasticidad del cerebro, dijo Travaglia, uno de los autores del estudio. estudio anterior. El período crítico es la etapa más sensible del sistema nervioso. Si no se recibe la estimulación correcta en este momento, se obstaculizará el desarrollo normal del cerebro. Ahora nuestra hipótesis es que el cerebro humano también necesita una estimulación adecuada durante los períodos críticos. Este es un período de desarrollo particularmente crítico para la adquisición de recuerdos. La falta de una estimulación adecuada puede provocar déficits cognitivos y de memoria. ”
Además del entorno en sí, otro estímulo muy importante para el hipocampo puede ser su propio movimiento. 2065438+A principios de 2006, Arthur Glenberg, profesor de psicología de la Universidad Estatal de Arizona, propuso una hipótesis: Los olvidos de la infancia comienzan a desvanecerse cuando los niños comienzan a gatear y caminar, propusieron Grunberg y el coautor Justin Hayes, tan pronto como los bebés dejan los brazos de los adultos y comienzan a caminar por sí solos mientras exploran el espacio, el lugar de las células y la red. Las células de su cerebro comenzarán a activarse y responder al entorno. El entorno que el bebé explora se codificará, formando finalmente el marco de la memoria episódica.
La investigación de Ge en los últimos 20 años. Se centró en la teoría de la cognición encarnada, que cree que tanto los procesos cognitivos conscientes como los inconscientes son inseparables de nuestros cuerpos, como dijo Descartes, nuestra experiencia y nuestro pensamiento del mundo están estrechamente relacionados entre sí. Nuestras piernas, brazos, ojos, oídos. Los sistemas motores y emocionales están estrechamente relacionados en su existencia, afirmó Grunberg: "No tendría sentido si el cuerpo no influyera en la evolución de las capacidades cognitivas. No somos computadoras, somos sistemas biológicos. No estamos programados, somos productos de la evolución. Deberíamos pensar en la cognición humana como una extensión de las capacidades cognitivas de otros animales. ”
En una conferencia académica sobre desarrollo infantil, Grunberg tuvo la idea de hacer algo concreto que pudiera ayudarlo a resolver un rompecabezas que había olvidado en la infancia, y hubo evidencia muy interesante que simplemente respalda su idea. Hipótesis En 2007, un equipo de investigación británico descubrió que el comienzo del gateo en los bebés de 9 meses estaba estrechamente relacionado con un gran salto en su nivel cognitivo: su capacidad de recuperación de la memoria era más flexible y madura. El movimiento y el autoejercicio mejoran el aprendizaje espacial y la neurogénesis en ratones.
Sin embargo, parece que el momento del automovimiento es menos importante que el grado en que los niños exploran su entorno en 2014, según descubrieron investigadores holandeses; antes de los 4 años, los niños que tienen un mayor grado de exploración ambiental en la infancia tienen una mayor capacidad de memoria espacial e inteligencia fluida, es decir, la capacidad de resolver problemas, resumir reglas y lógica.
Sin embargo, la idea de Grunberg. Para explicar por qué los niños tardan tanto en desarrollar habilidades de memoria estables desde el comienzo de la vida hasta los 6 años, sugirió que esto puede deberse a que los niños necesitan suficiente experiencia en exploración espacial y mapeo cognitivo complejo para desarrollarse como adultos. Un sistema de memoria del hipocampo completamente funcional.
Grunberg dijo: "Un bebé de 10 meses puede saber el camino a su casa, pero no puede caminar desde casa hasta el parque. Se necesita mucha experiencia al caminar para desarrollar una serie compleja e interconectada de neuronas que respalden la memoria. ”
El discurso de Newcomb en una conferencia académica inspiró la hipótesis de Grunberg, y el primero creía que aunque la idea de Grunberg era solo una especulación, estaba instando a la comunidad científica a avanzar en la dirección correcta. Para ella, lo que es más fascinante. La plasticidad del hipocampo es que nuestra mejor comprensión de ella probablemente guiará los avances en los tratamientos para niños con discapacidades que tienen movilidad limitada.
Si proporcionamos a los niños dispositivos que puedan ayudarles en su movimiento durante el período crítico, ¿les ayudará a adquirir habilidades cognitivas? Un estudio de 2012 demostró que los bebés con discapacidades motoras graves obtuvieron puntuaciones más altas en pruebas cognitivas y de lenguaje que los controles después de haber sido entrenados para moverse usando un cochecito hecho a medida. En el estudio, un bebé de 7 meses con espina bífida mejoró sus habilidades cognitivas y lingüísticas más rápido de lo que deberían haber sido para su edad.
En comparación con las generaciones anteriores, los niños de hoy tienen menos tiempo para realizar actividades libres y deportes al aire libre. Un estudio encontró que el tiempo de juego libre de los niños disminuyó en un 25 por ciento entre 1981 y 1997, otro estudio de niños en edad preescolar de Seattle encontró que los niños pasaban el 70 por ciento del día sentados. Entonces, aunque la Academia Estadounidense de Pediatría recomienda al menos 2 horas de actividad física por día, la mayoría de los niños no tienen tanto tiempo para jugar.
Además de combatir la obesidad y el TDAH, debemos brindar a los niños oportunidades para explorar y construir mapas cognitivos a medida que dependen de la salud cognitiva, la parte del cerebro que afecta constantemente nuestro sentido de identidad de diversas maneras. sobre estas oportunidades para desarrollarse adecuadamente. Una gran cantidad de datos sugiere que la adicción, el trastorno de estrés postraumático, la esquizofrenia y la enfermedad de Alzheimer están asociados con un volumen reducido del hipocampo.
También existe evidencia interesante de que las capacidades cognitivas espaciales del cerebro contienen los secretos de la inteligencia. La revista "Nature" llevó a cabo un estudio de 45 años de 5.000 "jóvenes con extraordinarias habilidades matemáticas" desde septiembre de 2065 hasta septiembre de 2006, y descubrió que el número de patentes y artículos de revistas revisados por pares de estas personas estaba estrechamente relacionado con sus logros en puntajes en pruebas de habilidad. David Lubinski, uno de los líderes del estudio, dijo a Nature: "Creo que [las capacidades espaciales] son probablemente el potencial humano más desconocido e inexplotado".
Ahora parece que olvidar en la infancia y la niñez es en realidad nuestros cerebros sientan las bases para el aprendizaje experiencial. Aunque no podemos recordar esas experiencias anteriores, en última instancia nos convierten en las personas que realmente somos. Newcomb dijo: "Esta es una parte importante de nuestra gran causa de comprender la mente y el cerebro humanos y su desarrollo. Es de gran importancia".
La traducción de este artículo se publicó originalmente en Neuroreality y Los intelectuales han autorizado la reimpresión de la traducción.
Acerca del autor
Enlace original:
https://nautil us/issue/40/learning/for-kids-learning-is-moving.