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La ciencia ha encontrado muchas evidencias de que existe una profunda interconexión entre el sueño, la memoria y el aprendizaje. Cuando se les priva del sueño, la mayoría de los animales, desde moscas hasta humanos, presentan problemas de memoria, y varios estudios han demostrado que dormir es crucial para convertir la memoria de corto plazo en memoria de largo plazo, un proceso conocido como «consolidación de la memoria».

De hecho, datos recientes apoyan la hipótesis de que la reducción de las horas de sueño, que generan los horarios en los que regularmente dan comienzo las clases, entre las 7:00 y 8:30 de la mañana, pueden interferir negativamente en el aprendizaje de los niños y adolescentes.

Sin embargo, hay indicios de que una buena siesta, después de la escuela, o de estudiar para un examen, podría ayudar al cerebro, si bien no para recuperar el sueño perdido, cuando menos para promover la consolidación del aprendizaje reciente. Uno de estos estudios, publicado hace algunos meses por la bióloga Sara Studte, y colegas de la Universidad Saarland, en Alemania, encontró que un periodo de concentración, seguido por una relajante siesta corta, de entre 45 y 60 minutos, mejora la retención de un conocimiento recién adquirido.

Se piensa que una de las formas como aprende el cerebro humano es mediante un proceso de reforzamiento positivo, que se produce cada vez que encontramos una respuesta correcta. Durante esta experiencia, el cerebro se siente recompensado. Pero, de acuerdo con otros investigadores, el aprendizaje puede mejorar todavía más si, además de la siesta posterior a una sesión de estudio, se agrega una recompensa externa a la gratificación natural del cerebro. De esta forma, recompensar el aprendizaje promueve durante el sueño una mejor consolidación de la información aprendida.

En la investigación, dirigida por Kinga Igloi, de la Universidad de Ginebra, 31 voluntarios sanos fueron asignados aleatoriamente a uno de dos grupos. Tras constatarse que los participantes de cada grupo tenía igual sensibilidad hacia las recompensas, todos realizaron la misma prueba, que consistía en aprender a recordar pares de imágenes, mientras su cerebro era observado con resonancia magnética. Los voluntarios miraron ocho series de imágenes, y se les indicó que quien recordara cuatro de ellas recibiría un premio más grande.

Después de la sesión, ambos grupos tuvieron un descanso de 90 minutos, pero sólo uno de ellos debía emplear ese tiempo para tomar una siesta. Más tarde, se repitió el ejercicio para verificar la memoria de todos los participantes, así como su nivel de confianza para dar respuestas correctas.

Aunque el desempeño de ambos grupos fue mejor cuando se trataba de recordar los pares más recompensados, en promedio el grupo que durmió la siesta tuvo un resultado todavía superior. Al mismo tiempo, las imágenes cerebrales indicaron que estos voluntarios tenían una actividad mayor en el hipocampo, la pequeña estructura del cerebro asociada con la formación de recuerdos.

Tres meses después, todos los voluntarios volvieron al laboratorio para una prueba “sorpresa”, que consistió en realizar exactamente el mismo ejercicio. También en esta ocasión, los participantes que habían tomado la siesta después de la primera sesión, tres meses antes, tuvieron un éxito notable al recordar los pares que habían ofrecido una recompensa mayor, y a pesar del tiempo transcurrido, continuaban demostrando mayor confianza en sus respuestas. Al observar nuevamente el cerebro de este grupo, el equipo encontró una mayor conectividad entre el hipocampo, la corteza prefrontal ventromedial y el estriado, áreas cerebrales que participan en la consolidación de la memoria, o en el procesamiento de las recompensas.

Estos resultados sugieren que la combinación de una recompensa con un lapso de sueño, aunque sea breve, pero inmediatamente después de una sesión de estudio, puede reforzar el recuerdo de un aprendizaje. En opinión de los investigadores, la razón podría ser que la recompensa actúe como una señal que destaque determinada información en el cerebro. Al dormir, se favorece la consolidación de esa información destacada, probablemente transfiriéndola a las áreas cerebrales que participan en la construcción de la memoria de largo plazo.

Consolidar prioritariamente aquella información esencial, o que promete darnos mayor éxito, podría tener bases evolutivas, como posiblemente también las tenga la otra vía que toma el cerebro para aprender, la de evitar en lo posible los errores (evitación del error), un adiestramiento del cerebro que tiene como propósito impedirle cometerlos.

Confused and relieved

No obstante, un estudio de Giorgio Coricelli, profesor de economía y psicología de la Universidad del Sur de California, encontró que cometer un error puede producir una sensación de recompensa… siempre que el cerebro tenga la oportunidad de aprender de éste y de evaluar sus opciones.

Este estudio, realizado con resonancia magnética y en el que también participó un grupo de investigadores ingleses y franceses, concluyó que tener la oportunidad de aprender de un error puede volver esta experiencia  positiva.

En forma de juego, 28 voluntarios, de aproximadamente 26 años en promedio, respondieron una serie de preguntas difíciles. Si su respuesta era correcta, conseguían una ganancia monetaria; pero, si se equivocaban, perdían dinero. Una de las sesiones estaba diseñada para inducir respuestas equivocadas, de manera que se produjera el aprendizaje por evitación del error; la segunda sesión favorecía un aprendizaje orientado a la recompensa (reforzamiento positivo). Posteriormente, se realizó una tercera sesión, para averiguar si los participantes habían aprendido de sus errores, permitiéndoles revisar y comprender en qué se habían equivocado.

Durante esta tercera ronda, la respuesta de los voluntarios fue positiva, y les activó algunas áreas cerebrales que forman parte del llamado “circuito de recompensa” (estriado ventral). Al contrario de lo que sucede con la respuesta de evitación del error, que más bien se concentra en la ínsula anterior del cerebro, esta respuesta fue más parecida a la del reforzamiento positivo, cuando el cerebro se siente recompensado al encontrar una respuesta correcta.

Esto sugiere que, en algunas circunstancias, cuando contamos con información suficiente para dar contexto a nuestras elecciones, el cerebro “prefiere” utilizar el mecanismo de refuerzo positivo, en lugar de concentrarse en evitar los errores. En palabras Coricelli, este proceso es similar a lo que experimenta el cerebro cuando lamentamos algo. En esos casos, si hemos hecho algo mal, sabemos que podemos modificar nuestra conducta, y eso hace que nos sintamos mejor.

Verónica Guerrero Mothelet (paradigmaXXI@yahoo.com)

Fuentes:
Igloi K, Gaggioni G, Sterpenich V, & Schwartz S (2015). A nap to recap or how reward regulates hippocampal-prefrontal memory networks during daytime sleep in humans. eLife, 4 PMID: 26473618

Palminteri S, Khamassi M, Joffily M, & Coricelli G (2015). Contextual modulation of value signals in reward and punishment learning. Nature communications, 6 PMID: 26302782

Información adicional:
Later school start times improve sleep and daytime functioning in adolescents

Current school start times damaging learning and health of students

Natural Sleep and Its Seasonal Variations in Three Pre-industrial Societies

How the brain controls sleep

Créditos imágenes:
«Sleeping Princess». An early 20th century painting by Victor Vasnetsov. Licensed under Public Domain via Commons

Confused” y “Library”, by CollegeDegrees360. Cortesía de Flickr. Algunos derechos reservados.

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