Aumentar la velocidad de carrera mejora la capacidad de aprendizaje

Catarina Albergaria, autora del trabajo, explicó que "nuestro principal descubrimiento fue que podíamos hacer que los ratones aprendan mejor haciéndoles correr más rápido". Este hallazgo fue fortuito. Los neurocientíficos investigaban la relación de la plasticidad celular en el cerebro con el aprendizaje. En última instancia, se centraron en cómo los circuitos neuronales en el cerebelo se modifican mediante el aprendizaje de una tarea motora.

Por su parte, Megan Carey comentó la importancia del cerebelo para aprender movimientos hábiles: “Calibra los movimientos frente a un entorno cambiante para coordinarlos de una manera muy precisa". Para comprender los cambios celulares que se producían en el cerebelo y que acompañan el aprendizaje, los científicos estudiaron una tarea de condicionamiento clásico, similar al comportamiento condicionado del perro de Pavlov (salivaba cuando escuchaba una campana porque había aprendido a asociar el sonido con ser alimentado).

En el experimento que se llevó a cabo en este caso, los ratones tuvieron que aprender a cerrar los párpados en respuesta a una luz que brillaba justo antes de que recibieran una nube de aire en el ojo, mientras corrían en una cinta rodante. Este aprendizaje tiene lugar en el cerebelo. Sin embargo, los experimentos no funcionaron. No pudieron observar ninguna efecto porque hubo demasiada variabilidad en los datos que obtuvieron de diferentes ratones. 

En cierto momento, los autores se dieron cuenta de que los ratones mutantes que usaban no podían correr muy bien. Al tener en cuenta su velocidad de carrera se borro el ruido de los datos anteriores. Cuando se estableció que todos los animales corrían a la misma velocidad tenían curvas de aprendizajes similares y un rendimiento máximo de acondicionamiento de los párpados. 

De esta forma, confirmaron que existía un vínculo causal entre la velocidad de carrera y el aprendizaje mejorado, y no solo una correlación. Los expertos indicaron que "el hallazgo de que los cambios impuestos externamente en la velocidad de carrera son suficientes para modular el aprendizaje proporcionan evidencia causal de que el aumento de la actividad locomotora mejora el aprendizaje".

El equipo demostró, además, que una vez aprendida la tarea, su posterior realización por los ratones todavía dependía de su velocidad de carrera: "Los ratones se desempeñaron peor cuando ralentizamos la cinta rodante, y esto sucedió a escalas de tiempo de algunos segundos". Entonces, el estudio pasó a investigar cuál era el mecanismo cerebral detrás de este vínculo entre correr y aprender. 

La siguiente pregunta que se hicieron fue en qué parte del cerebro estaba ocurriendo la mejora. En primer lugar, sopesaron la posibilidad de que el efecto de correr en el aprendizaje era específico del sistema visual. Para comprobarlo, cambiaron el estímulo de la luz por otros, como escuchar un todo o sentir una vibración. Encontraron el mismo efecto de velocidad al aprender en todas estas diferentes modalidades sensoriales, tal como lo hicieron con los estímulos visuales, demostrando que el proceso neuronal que impulsaba la mejora del aprendizaje era independiente del sistema sensorial involucrado. 

Después de estas pruebas, los investigadores recurrieron al cerebelo. Albergaria resumió el experimento: "Reemplazamos la actividad motora con estímulos directos al cerebelo y descubrimos que, si puede aumentar la actividad de las fibras musgosas, mejora el aprendizaje". Carey enfatizó que "encontramos el lugar en el cerebelo donde tiene lugar esta modulación".

Albergaria señaló que el hallazgo "podría aplicarse a otras formas de aprendizaje del cerebelo en humanos, ya que es una estructura bien conservada a través de las especies y los circuitos son comunes en todas las especies”. Una de las implicaciones fue que no es necesario estar en movimiento, cualquier cosa que impulse un aumento en la actividad de la fibra musgosa podría proporcionar una modulación equivalente de aprendizaje. 

Carey argumentó la importancia del trabajo, puesto que "tendemos a pensar que, para manipular la plasticidad del cerebro, para que las personas aprendan más rápido y los alumnos más lentos mejoren, tenemos que usar fármacos. Pero aquí, todo lo que teníamos que hacer era controlar cómo de rápido corrían los ratones para obtener una mejora. Sería interesante ver si esto es válido para los humanos, para las formas de aprendizaje del cerebelo, e incluso para otros tipos de aprendizaje". Por ejemplo, cuando hay que resolver un problema difícil y se recurre a pasear por una estancia, sería porque al caminar se piensa mejor.

Para acceder al estudio (en inglés y de pago), pinche aquí.