El estudio cerebral revela cómo los adolescentes aprenden de manera diferente que los adultos (2016)

[Comentario: ¿Los adolescentes mostrarían una mayor respuesta de recompensa en el caso de recompensas sociales y sexuales quizás?]

Los científicos han descubierto una característica única del cerebro adolescente que enriquece la capacidad de los adolescentes para aprender y formar recuerdos: la actividad coordinada de dos regiones cerebrales distintas. Esta observación, que contrasta con el cerebro adulto, puede estar relacionada con la afinidad a menudo ridiculizada de los adolescentes por el comportamiento de búsqueda de recompensas. Estos hallazgos sugieren que tal comportamiento no es necesariamente perjudicial, sino que puede ser una característica crítica de la adolescencia y la maduración del cerebro.

Los resultados de esta investigación fueron publicados hoy en. Neurona.

“Los estudios del cerebro de los adolescentes a menudo se centran en los efectos negativos de adolescentes'comportamiento de búsqueda de recompensas. Sin embargo, planteamos la hipótesis de que esta tendencia puede estar ligada a un mejor aprendizaje ”, dijo Daphna Shohamy, PhD, investigadora principal del Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute de Columbia y profesora asociada de psicología en Columbia. "Utilizando una combinación de tareas de aprendizaje e imágenes cerebrales en adolescentes y adultos, identificamos patrones de actividad cerebral en adolescentes que apoyan el aprendizaje y sirven para guiarlos con éxito hacia la edad adulta".

Para este estudio, en el que participaron adolescentes 41 y adultos 31, los autores se centraron inicialmente en una región del cerebro llamada striatum. Investigaciones anteriores han demostrado que el cuerpo estriado coordina muchos aspectos de la función cerebral superior, desde la planificación hasta la toma de decisiones. Pero es más conocido por su papel en algo llamado aprendizaje reforzado.

"En términos más simples, el aprendizaje por refuerzo es adivinar, que te digan si tienes razón o no, y usar esa información para adivinar mejor la próxima vez", dijo Juliet Davidow, PhD, primera autora del artículo, que completó esta investigación. mientras obtenía su doctorado en psicología en Columbia y ahora es becaria postdoctoral en la Universidad de Harvard.

Por ejemplo, imagine que le dan una serie de tarjetas con números en ellas y se le pide que adivine el siguiente número en la secuencia.

"Si adivina bien, el cuerpo estriado muestra una actividad que corresponde a esa retroalimentación positiva, lo que refuerza su elección", explicó el Dr. Davidow. "Esencialmente, es una señal de recompensa que ayuda al cerebro a aprender a repetir la elección exitosa nuevamente".

Debido a la inclinación de los adolescentes hacia el comportamiento de búsqueda de recompensas, los investigadores propusieron que este grupo de edad superaría a los adultos en términos de aprendizaje reforzado al mostrar una mayor afinidad por las recompensas. Esta hipótesis se confirmó tras pedir a ambos grupos que realizaran una serie de tareas de aprendizaje.

Para ver lo que estaba sucediendo en el cerebro, la Dra. Shohamy se asoció con Adriana Galván, PhD. El Dr. Galván, que es profesor asociado de psicología y miembro de la facultad del Brain Research Institute de la Universidad de California en Los Ángeles, es un experto en imágenes cerebrales en adolescentes. Juntos, escanearon los cerebros de cada participante con imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) mientras realizaban las tareas de aprendizaje. Los autores plantearon la hipótesis de que las habilidades superiores de los adolescentes se debían a un cuerpo estriado hiperactivo.

"Pero, sorprendentemente, cuando comparamos los cerebros de los adolescentes con los de los adultos, no encontramos diferencias en la actividad estriatal relacionada con la recompensa entre los dos grupos", dijo el Dr. Davidow. "Descubrimos que la diferencia entre adultos y adolescentes no radicaba en el cuerpo estriado, sino en una región cercana: el hipocampo".

El hipocampo es la sede de la memoria del cerebro. Y aunque es importante para almacenar recuerdos de eventos, lugares o personas, no suele estar relacionado con el aprendizaje por refuerzo. Pero en este estudio, el análisis de resonancia magnética funcional de los autores reveló un aumento en la actividad del hipocampo en los adolescentes, pero no en los adultos, durante el aprendizaje por refuerzo. Además, esa actividad parecía estar estrechamente coordinada con la actividad en el cuerpo estriado.

Para investigar esta conexión, los investigadores introdujeron imágenes aleatorias e irrelevantes de objetos en las tareas de aprendizaje, como un globo o un lápiz. Las imágenes, que no influyeron en si los participantes acertaron o no, sirvieron como una especie de ruido de fondo durante las tareas. Cuando se les preguntó más tarde, tanto los adultos como los adolescentes recordaron haber visto algunos de los objetos, pero no otros. Sin embargo, solo en los adolescentes el recuerdo de los objetos se asoció con el aprendizaje por refuerzo, una observación relacionada con la conectividad entre el hipocampo y el cuerpo estriado en el cerebro adolescente.

"Lo que podemos deducir de estos resultados no es que los adolescentes necesariamente tengan mejor memoria, en general, sino que la forma en que recuerdan es diferente", dijo el Dr. Shohamy, quien también es miembro del Instituto Kavli de Ciencias del Cerebro de Columbia. . “Al conectar dos cosas que no están intrínsecamente conectadas, cerebro adolescente puede estar tratando de construir una comprensión más rica de su entorno durante una etapa importante de la vida ".

De hecho, los estudios han demostrado que la adolescencia es un momento crucial en el que se forman poderosos recuerdos, lo que, según los autores, podría deberse a esta mayor conectividad entre el hipocampo y el estriado.

"En términos generales, la adolescencia es un momento en el que los adolescentes comienzan a desarrollar su independencia", dijo el Dr. Shohamy. “¿Qué más podría necesitar hacer un cerebro durante este período que saltar a la sobremarcha del aprendizaje? Puede ser que la singularidad del adolescente cerebro puede influir no solo en cómo aprenden, sino en cómo usan la información para prepararse para la edad adulta ".

Más información: Este artículo se titula: "Una ventaja para recompensar la sensibilidad: el hipocampo apoya el aprendizaje reforzado mejorado en la adolescencia". DOI: 10.1016 / j.neuron.2016.08.031,