NEUROEDUCACIÓN, O CÓMO EDUCAR CON CEREBRO

14 05 2015

Los reciente descubrimientos acerca de cómo funciona el cerebro están arrojando luz sobre los procesos de aprendizaje. Entender mejor cómo adquirimos nuevos conocimientos puede ayudarnos a mejorar las escuelas y el sistema educativo. Científicos y maestros comienzan a ir de la mano.

 Si pudiéramos colarnos de puntillas en una clase de literatura de una escuela finlandesa, tal vez pensaríamos que los niños están en el recreo o haciendo una pausa. Porque no nos encontraríamos al profesor en la tarima explicando la obra de, pongamos por caso Shakespeare, y a los chicos tomando apuntes y escuchando. Nada eso. Muy probablemente, veríamos a los alumnos repartidos en pequeños grupos elaborando listas de música que funcionen de banda sonora para expresar los sentimientos de los personajes de Hamlet. O de Romeo y Julieta.

Es sólo un ejemplo real de algo que la ciencia ahora ha demostrado y que muchos profesores y educadores ya comenzaron a intuir hace tiempo: que no aprendemos a base de memorizar conceptos, repitiendo y repitiendo, sino de hacer, de experimentar y, sobre todo, de emocionarnos. Y que si aprendemos en grupo, esos conocimientos perduran con mayor intensidad en la memoria.

Hasta hace apenas 30 años, se desconocía en gran medida cómo funcionaba el cerebro. No obstante, los desarrollos y avances tecnológicos en áreas como la medicina y, sobre todo, las neurociencias nos han permitido escudriñar las neuronas, sus relaciones, y entender un poco más la actividad cerebral.

 

“Eso ha abierto una nueva etapa para poder conocernos mejor a nosotros mismos, para entender mejor cómo funcionamos y aplicar ese conocimiento a áreas tan diversas como la economía, la cultura y también la educación”, considera David Bueno, profesor de genética de la Universidad de Barcelona, especializado en la formación del cerebro y divulgador científico.

Y es así como en los últimos años hemos comenzado a escuchar nuevos términos, como neuromarketing, neuroeconomía, neuroarquitectura y también, neuroeducación, un movimiento internacional, aún incipiente, de científicos y educadores que pretenden aplicar los descubrimientos sobre el cerebro en la escuela y la universidad para ayudar a aprender y a enseñar mejor.

“Hasta ahora habíamos hablado de la memoria, de la atención, la emoción, pero de forma desperdigada, sin realmente darnos cuenta de cómo los códigos que trae el cerebro para aprender o para memorizar son tan esenciales para la supervivencia como comer o beber”, señala el neurocientífico Francisco Mora, quien ha publicado recientemente “Neuroeducación. Sólo se puede aprender aquello que sea ama”, uno de los primeros manuales dedicados a este tema y que se ha convertido en un fenómeno de superventas.

Conocer esos códigos de funcionamiento del cerebro ha permitido demostrar, por ejemplo, la importancia de la curiosidad y la emoción para poder adquirir nuevos conocimientos; que el deporte es esencial para fijar el aprendizaje y también que el cerebro no es un continuum, sino que hay ventanas de conocimiento que se abren y se cierran en función de las etapas de la vida.

Y si hasta ahora educadores y científicos habían estado aislados, unos en las aulas y los otros en sus laboratorios, ahora comienzan a ir de la mano. Universidades como la John Hopkins, en Estados Unidos, ya han puesto en marcha proyectos de investigación en neuroeducación, como también Harvard, que dispone de un programa llamado Mente, Cerebro y Educación que pretende explorar la intersección de la neurociencia biológica y la enseñanza. Es la era de la Neuroeducación.

 

¡Emociónate!

¿Recuerdan cuando iban a la escuela y en determinadas asignaturas les hacían aprender decenas de cosas de memoria? Que si fórmulas de física y química, que si la capital de Colombia es Bogotá, que si la Revolución francesa estalló en 1789… Datos y más datos que el tiempo acaba borrando. Y aún más si el profesor que tuvieron fue bien aburrido. En cambio, seguro que recuerdan a algún maestro que consiguió despertar su atención e interés.

Y es que la emoción es el ingrediente secreto del aprendizaje, dice la Neurociencia, fundamental para quien enseña y para quien aprende. “El binomio emoción-cognición es indisoluble, intrínseco al diseño anatómico y funcional del cerebro”, explica Francisco Mora, experto en neurofisiología. Al parecer, la información que nos llega a través de los sentidos pasa por el sistema límbico o cerebro emocional antes de que sea procesada por la corteza cerebral, encargada de los procesos cognitivos. Dentro del sistema límbico, la amígdala juega un papel esencial. Es una de las partes más primitivas del cerebro y se activa ante cosas que considera importantes para la supervivencia, lo que ayuda a consolidar de forma más eficiente un recuerdo.

Las historias, por ejemplo, suelen funcionar como auténticos despertadores de esta región cerebral. David Bueno lo tiene comprobado con sus alumnos universitarios. “Cuando me toca explicarles, por ejemplo, el triángulo de Tartaglia, una fórmula matemática que necesitan para resolver muchos problemas de genética, les suelo contar que en realidad el matemático italiano que lo formuló no se llamaba Tartaglia, sino Niccolo Fontana. Lo que pasa es que era tartamudo, o tartaglia, en italiano. Y al final el apodo que tenía acabó dando nombre a la fórmula. Esa anécdota hace estallar de risa a los estudiantes y lo mejor es que ya no se olvidan de la fórmula”.

La sorpresa es otro factor esencial para activar la amígdala. El cerebro es un órgano al que le gusta procesar patrones, entender cosas que se repiten siempre de la misma forma, es la manera como se enfrenta al mundo que lo rodea. Ahora bien, todo aquello que escapa a esos patrones se guarda de forma más profunda en el cerebro. De ahí que usar elementos en la clase que rompan con la monotonía, con lo esperado, impacte más en el aprendizaje.

En este sentido, Jaime Romano, médico y neurólogo, al frente del proyecto pionero Neuromarketing propone: “En una clase de historia, que el profesor llegue un día disfrazado de Napoleón, por ejemplo, y que los chicos también se disfracen y se diviertan representando algún episodio de la historia. Eso sí que va a quedar profundamente grabado en sus mentes”. Y Romano sabe muy bien de qué habla.

Este neurocientífico mexicano lleva investigando el cerebro desde hace más de 30 años como investigador de UCLA y del Instituto Mexicano de salud mental. También ha atendido a niños y adolescentes con problemas de aprendizaje y desarrollo. Una década atrás echó a andar un laboratorio de neurociencias para tratar de entender mejor el proceso de aprendizaje en los chicos y mejorarlo.

Para ello, “diseñé un modelo que se conoce como neuropirámide, que cuenta con seis peldaños. En cada uno de ello se plantea qué sucede con la información cuando va entrando por los órganos de los sentidos, cómo se procesa en el cerebro hasta que se convierte en aprendizaje. Y hemos visto que tiene que ver con procesos de poner atención, emocionales”, explica Romano.

Ahora, este médico mexicano está poniendo en marcha un proyecto que confiesa que es todo un sueño para él. De la mano de desarrolladores, está diseñando videojuegos lúdicos, muy atractivos para los niños, pero que impacten en todos y cada uno de los peldaños de la neuropirámide. “Habrá juegos que refuercen, por ejemplo, el proceso de atención de los chicos; otros, el proceso de análisis y síntesis”, explica Romano. Así, la idea es crear una plataforma con videojuegos orientados a distintas edades para que los niños al llegar a casa del cole se pongan a jugar y a la vez que la pasan bien, desarrollen sus actividades mentales.

“Queremos mejorar la capacidad emocional y mental de los chavales, los procesos de cálculo, de comprensión, y eso repercutirá en que aprenderán mejor las matemáticas, a leer y a entender mejor los textos, a fijar su atención” explica Romano ilusionado. Y destaca la importancia que tiene el juego, la parte lúdica, divertida, vivencial en el aprendizaje. El juego es una puerta hacia el aprendizaje y las nuevas tecnologías son un gran aliado, puesto que captan muy rápidamente la atención de los niños.

 

Mueve tus neuronas

En Antigüedad ya intuían la relación entre ejercicio y bienestar físico y mental, Mente Sana in Corpore Sano. Y en los últimos años, la ciencia ha demostrado esta relación. Al parecer, cada vez que practicamos deporte cardiovascular, al contraer y estirar los músculos estos segregan una proteína que viaja al cerebro y allí fomenta la plasticidad cerebral, que se creen nuevas neuronas, nuevas conexiones entre ellas o sinapsis, y justamente en los centros de memoria.

“A veces cuando un alumno va mal en la escuela –señala el profesor universitario David Bueno- lo quitan del deporte, para que así pueda estudiar más. Pero es un error, porque lo que estamos haciendo es sustraerle la cualidad que le permite memorizar aquello que estudia. Muchas veces no es una cuestión de cantidad de horas, sino de calidad de horas”.

También se ha visto que el deporte activa la secreción de unas moléculas llamadas endorfinas y que son opiáceas, capaces de generar sensación de bienestar, de placer, optimismo, e íntimamente relacionadas con la concentración y la atención.

 

Aprovechando las ventanas

Una de la cosas más interesantes y nuevas que defiende la neuroeducación son las “ventanas”. Al contrario de lo que mucho tiempo se creyó, el cerebro no es estático y va aprendiendo cosas sin más una detrás de otra, sino que “existen ventanas plásticas, períodos críticos en los que un aprendizaje se ve más favorecido que otro”, señala Francisco Mora, autor de “Neuroeducación”.

Así, por ejemplo, para aprender a hablar la ventana se abre al nacer y se cierra a los siete años, aproximadamente. Eso no quiere decir que pasada esa edad el niño no pueda adquirir el lenguaje, porque gracias a la enorme plasticidad del cerebro, lo conseguiría aunque le costaría mucho más y, asegura Mora, nunca tendría un dominio de la lengua como otro niño que haya aprendido a hablar de los 0 a los 3 años.

El descubrir que existen períodos de aprendizaje concretos hace que las escuelas deban también replantearse el modelo educativo. Para David Bueno, experto en formación del cerebro, “hasta los 10 o 12 años, el cerebro tiene una ventana específica para aprender aptitudes, para manejar información, para razonar. Tal vez esa etapa sea el momento de potenciar la comprensión de un texto; que sean capaces de entender y extraer información; que aprendan a razonar de forma matemática, en lugar de memorizar mucho contenido. En definitiva, trabajar aquellas habilidades que después conformarán un cerebro con ganas de aprender cosas nuevas”.

El sistema educativo actual en algunos casos choca contra esas ventanas cerebrales. Por ejemplo, cuando los niños son muy pequeños, tenerlos sentados en una clase, quietos, “sabemos que impacta negativamente en su cerebro”, alerta Jaime Romano, al frente de Neuromarketing. Porque para poder madurar, crear nuevas redes de neuronas, el cerebro necesita experiencias nuevas. “Imagínate niños chiquitos expuestos cada día a las mismas cosas… Acaban haciendo menos redes neuronales y su cerebro está menos desarrollado”, añade.

Desde la neuroeducación se aconseja que en los primeros años de vida se esté en contacto con la naturaleza, una fuente inagotable de estímulos, porque es a esas edades, señalan, cuando se construyen los perceptos, las formas, los colores, el movimiento, la profundidad, con los que luego se tejerán los conceptos. “Para construir buenas ideas hay que tener buenos perceptos. Son los átomos del conocimiento, de pensamiento”, recalca Francisco Mora, que añade “no podemos entender la educación adecuadamente si no tenemos en cuenta cómo funciona el cerebro. La neuroeducación es mirar la evolución biológica y aprender de ella para aplicarla a nuestros procesos educativos. Durante los dos primeros años de vida, lo sensorial es básico para la construcción de futuros conceptos. Los abstractos, que son la construcción de las ideas, vienen después, cuando el mundo perceptivo ha sido rico. ”.

 

¡Ay, la adolescencia…!

Una de las cosas de la escuela actual que está totalmente en contra de los códigos del cerebro es la forma en que se intenta enseñar a los adolescentes. A esta edad empiezan a tener materias como biología, química, física, que deben aprender de forma totalmente racional. El problema es que a esa edad el cerebro es plenamente emocional. “Desde un punto de vista evolutivo tiene sentido porque en esta época de la vida los chicos buscan sus propios límites e intentan superarlos. Forma parte de una estrategia de supervivencia de la propia especie”, explica Bueno.

Así pues, tenemos cerebros desregulados de manera natural emocionalmente a los que intentamos enseñar cosas de manera racional. “Por eso muchos chavales en esta etapa dicen que no quieren hacer ciencias y se pierden muchas vocaciones científicas y sobre todo en el caso de las chicas”, añade este investigador en genética.

Pero, ¿cómo solucionarlo? Pues… introduciendo emoción. En lugar de hablarles sólo de fórmulas y teoremas, tratar de acercar la ciencia a sus vidas, enganchar a su cerebro social. ¿Y si el profesor de matemáticas no explicara directamente el teorema de Pitágoras, sino que contara su vida, sus aventuras y desventuras, para comprender qué llevó a este filósofo y matemático griego a enunciar este principio?

También habría que tener en cuenta los horarios. Al entrar en la adolescencia, el cerebro de forma automática retrasa la hora de ir a dormir y también de despertarse por la mañana. En cambio, en esa etapa muchos centros educativos avanzan la hora de entrada de los chicos. “Se deberían adaptar los ritmos escolares a los biológicos”, destaca Bueno. Tampoco es necesario que estén tantas horas en clase. De hacerse más vivenciales, afirman los expertos en neuroeducación, en menos tiempo se impartiría más conocimiento.

 

Cambiar el colegio

“El sistema educativo actual es totalmente anacrónico. Los niños se aburren. Enseñamos de la misma manera desde hace 200 años. ¡No tiene ningún sentido”, exclama Mark Prensky, experto en educación e inventor del concepto ‘nativos digitales’. Para Sir Ken Robinson, otro de los grandes gurús en educación, la escuela actual se diseñó durante la revolución industrial, cuando hacía falta tener trabajadores preparados para repetir lo mismo una y otra vez. El colegio seguía ese mismo patrón: niños que aprendían de memoria determinados conocimientos y que los repetían como loros.

Pero el mundo, afortunadamente ha cambiado. Nuestra sociedad ya no se basa en la producción masiva de objetos, sino cada vez más en la de ideas, en la creatividad y surgen nuevas profesiones que se adaptan a esta nueva época en que vivimos. “Necesitamos maestros que preparen a los niños para afrontar esos nuevos retos. Ellos son capaces de transformar el cerebro, tanto física como químicamente, de los alumnos, de la misma manera que un escultor con su cincel es capaz a partir de un mármol amorfo crear una figura tan bella como el David”, afirma el neurocientífico Francisco Mora.

Los docentes, reclama la Neuroeducación, deberían comenzar a aprovechar todo lo que se conoce del funcionamiento del cerebro humano para enseñar mejor. Y eso no implica tan sólo matemáticas, lengua o literatura. “Muchas veces formamos a las personas para que sean grandes profesionales pero nos olvidamos de que antes tienen que ser personas. Y eso también quiere decir aprender a disfrutar de su tiempo libre. Aburrirse porque no tienen nada que hacer, trabajar muy rápido y mucho rato seguido” considera David Bueno.

Sabemos que no hay cerebro cognitivo que no haya sido filtrado por el cerebro emocional. Por tanto, insiste Mora, hay que buscar el significado emocional de lo que se enseña, para que el alumno piense: ‘Siga profesor contándome eso, que me interesa mucho’. “Los profesores tienen que ser la joya de la corona de un país, porque sobre sus espaldas recae una enorme responsabilidad. Tienen que estar muy formados y conseguir que los niños se sientan realmente entusiasmados por lo que aprenden. Porque esa es la base para crear no sólo ciudadanos cultos, sino también honestos y libres”.

 (este reportaje se publicó en la revista Quo México, en septiembre de 2014)

 

Cristinasaez.wordpress.com [en línea] Barcelona (ESP): cristinasaez.wordpress.com, 14 de mayo de 2015 [ref. 06 de octubre de 2014] Disponible en Internet: https://cristinasaez.wordpress.com/2014/10/06/neuroeducacion-o-como-educar-con-cerebro/



Neuroscience researchers believe in quitting smoking gradually

19 02 2015

Researchers at the University of Copenhagen have studied the immediate reaction in the brain after quitting smoking. At just 12 hours after kicking the habit, the oxygen uptake and blood flow in the brain decrease significantly compared to never-smokers. This could explain why it is so difficult to say goodbye to nicotine once and for all. The findings have been published in the Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism.

 

Smoking is harmful in almost every respect. Cancer, stroke, and other cardiovascular diseases are just a small part of a well-documented portfolio of serious consequences of smoking

Smoking is harmful in almost every respect. Cancer, stroke, and other cardiovascular diseases are just a small part of a well-documented portfolio of serious consequences of smoking. Nicotine is what makes smoking addictive, but new Danish research suggests that smoking initially increases brain activity. However, the brain tissue quickly adapts and the effect will disappear. On the other hand, according to brain scans, the brain’s oxygen uptake and blood flow decreases by up to 17% immediately after people stop smoking:

“Regular smokers experience an almost dementia-like condition in the early hours after quitting, as suggested by brain scans. This can be quite an unpleasant experience, and is probably one of the reasons why it can be very difficult to quit smoking once and for all. Smokers drift  back into abuse, perhaps not to obtain a pleasant effect – that ship has sailed – but simply because the withdrawal symptoms are unbearable,” says Professor Albert Gjedde, neuroscience researcher at the Department of Neuroscience and Pharmacology, University of Copenhagen. 

Together with Associate Professor Manouchehr Seyedi Vafaee from the same department and other scientists, Albert Gjedde is behind the new findings published in the Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism.

The researchers compare the nicotine in tobacco smoke with other pharmacologically active substances:

“After a period of time, many users of medicine will no longer experience an effect from treatment – for example with antidepressants. However, the consequences of discontinuing treatment could still be overwhelming if the withdrawal symptoms are very unpleasant,” says Albert Gjedde.

Habitual smokers seemingly need to continue smoking just to keep their brain functioning normally. With time, they may become less dependent on smoking, but the researchers still do not know how long it takes before the brain of a former smoker has regained its  normal energy consumption and blood flow:

“We assume that it takes weeks or months, but we do not know for sure. The new findings suggest that it may be a good idea to stop smoking gradually – simply to avoid the worst withdrawal symptoms that make it so difficult to stick to the otherwise very sensible decision to stop smoking,” says Albert Gjedde. He emphasises that there are still many blind spots in relation to researching the brains of smokers.

Contact: Professor Albert Gjedde
Department of Neuroscience and Pharmacology
Mobile: +45 29 17 76 01
Mail: gjedde@sund.ku.dk

 

 

News.ku.dk [en línea] Copenhagen (DK): news.ku.dk, 19 de febrero de 2015 [ref. 27 de enero de 2015] Disponible en Internet: http://news.ku.dk/all_news/2015/01/neuroscience-researchers-believe-in-quitting-smoking-gradually/



EyeMusic SSD: Can the blind ‘hear’ colors and shapes?

23 06 2014

What if you could “hear” colors? Or shapes?  These features are normally perceived visually, but using sensory substitution devices (SSDs) they can now be conveyed to the brain noninvasively through other senses.

Prof. Amir Amedi: innovating solutions for the blind and visually impaired, at the Hebrew University of Jerusalem (Photo: Hebrew University)

Prof. Amir Amedi: innovating solutions for the blind and visually impaired, at the Hebrew University of Jerusalem (Photo: Hebrew University)

At the Center for Human Perception and Cognition, headed by Prof. Amir Amedi of the Edmond and Lily Safra Center for Brain Sciences and the Institute for Medical Research Israel-Canada at the Hebrew University of Jerusalem Faculty of Medicine, the blind and visually impaired are being offered tools, via training with SSDs, to receive environmental visual information and interact with it in ways otherwise unimaginable. The work of Prof. Amedi and his colleagues is patented by Yissum, the Hebrew University’s Technology Transfer Company.

SSDs are non-invasive sensory aids that provide visual information to the blind via their existing senses. For example, using a visual-to-auditory SSD in a clinical or everyday setting, users wear a miniature camera connected to a small computer (or smart phone) and stereo headphones. The images are converted into “soundscapes,” using a predictable algorithm, allowing the user to listen to and then interpret the visual information coming from the camera.

With the EyeMusic SSD (available free at the Apple App store at http://tinyurl.com/oe8d4p4), one hears pleasant musical notes to convey information about colors, shapes and location of objects in the world.

Using this SSD equipment and a unique training program, the blind are able to achieve various complex. visual-linked abilities. In recent articles in Restorative Neurology and Neuroscience and Scientific Reports, blind and blindfolded-sighted users of the EyeMusic were shown to correctly perceive and interact with objects, such as recognizing different shapes and colors or reaching for a beverage. (A live demonstration can be seen at http://youtu.be/r6bz1pOEJWg).

 

In another use of EyeMusic, it was shown that other fast and accurate movements can be guided by the EyeMusic and visuo-motor learning.  In studies published in two prestigious scientific journals, Neuron and Current Biology, it was demonstrated that the blind can characterize sound-conveyed images into complex object categories (such as faces, houses and outdoor scenes, plus everyday objects) and could locate people’s positions, identify facial expressions and read letters and words. (See YouTube channel http://www.youtube.com/amiramedilab for demonstrations.)

Despite these encouraging behavioral demonstrations, SSDs are currently not widely used by the blind population. However, in a recent review published in Neuroscience & Biobehavioral Reviews, the reasons that have prevented their adoption have changed for the better over the past few years. For instance, new technological advances enable SSDs to be much cheaper, much smaller and lighter, and they can run using a standard Smart phone. Additionally, new computerized training methods and environments boost training and performance.

The Hebrew University research has shown that contrary to the long-held conception of the cortex being divided into separate vision-processing areas, auditory areas, etc., new findings over the past decade demonstrate that many brain areas are characterized by their computational task, and can be activated using senses other than the one commonly used for this task, even for people who were never exposed to “original” sensory information at all (such as a person born blind that never saw one photon of light in his life).

When processing “visual’ information” conveyed through SSD, it was shown by the researchers that congenitally blind people who learned to read by touch using the Braille script or through their ears with sensory substitution devices use the same areas in the visual cortex as those used by sighted readers. A recent example of this approach was just published in Current biology, showing that blind subjects “see” body shapes via their ears using SSD equipment and training.

There is a whole network of regions in the human brain dedicated to processing and perceiving of body shapes, starting from the areas processing vision in the cortex, leading to the “Extrastriate Body Area,” or EBA, and further connecting to multiple brain areas deciphering people’s motion in space, their feelings and intents.

 

In tests with the blind, it was found that their EBA was functionally connected to the whole network of body-processing found in the sighted. This lends strength to the researchers’ new theory of the brain as a sensory-independent task machine, rather than as a pure sensory (vision, audition, touch) machine.

“The human brain is more flexible than we thought,” says Prof. Amedi. “These results give a lot of hope for the successful regaining of visual functions using cheap non-invasive SSDs or other invasive sight restoration approaches. They suggest that in the blind, brain areas have the potential to be ‘awakened’ to processing visual properties and tasks even after years or maybe even lifelong blindness, if the proper technologies and training approaches are used.”

 

 

 

New.huji.ac.il [en línea] Jerusalem (ISR): new.huji.ac.il, 23 de junio de 2014 [ref. 09 de marzo de 2014] Disponible en Internet: http://new.huji.ac.il/en/article/19856

 



With the right rehabilitation, paralyzed rats learn to grip again

16 06 2014

After a large stroke, motor skills barely improve, even with rehabilitation. An experiment conducted on rats demonstrates that a course of therapy combining the stimulation of nerve fiber growth with drugs and motor training can be successful. The key, however, is the correct sequence: Paralyzed animals only make an almost complete recovery if the training is delayed until after the growth promoting drugs have been administered.

 

A constricted carotid artery – as pictured here above right – can lead to a stroke. (Photo: Zephyr / Science Photo Library)

A constricted carotid artery – as pictured here above right – can lead to a stroke. (Photo: Zephyr / Science Photo Library)

 

Only if the timing, dosage and kind of rehabilitation are right can motor functions make an almost full recovery after a large stroke. Rats that were paralyzed down one side by a stroke almost managed to regain their motor functions fully if they were given the ideal combination of rehabilitative training and substances that boosted the growth of nerve fibers. Anatomical studies confirmed the importance of the right rehabilitation schedule: Depending on the therapeutic design, different patterns of new nerve fibers that sprouted into the cervical spinal cord from the healthy part of the brain and thus aid functional recovery to varying degrees were apparent. The study conducted by an interdisciplinary team headed by Professor Martin Schwab from the Brain Research Institute at the University of Zurich and ETH Zurich’s Neuroscience Center is another milestone in research on the repair of brain and spinal cord injuries.

 

“This new rehabilitative approach at least triggered an astonishing recovery of the motor skills in rats, which may become important for the treatment of stroke patients in the future,” says first author Anna-Sophia Wahl. At present, patients have to deal with often severe motor-function, language and vision problems, and their quality of life is often heavily affected.

 

Allow nerves to grow first, then train

 

On the one hand, the treatment of rats after a stroke involves specific immune therapy, where so-called Nogo proteins are blocked with antibodies. These proteins in the tissue around the nerve fibers inhibit nerve-fiber growth. If they are blocked, nerve fibers begin to sprout in the injured sections of the brain and spinal cord and relay nerve impulses again. On the other hand, the stroke animals, whose front legs were paralyzed, underwent physical training – namely, gripping food pellets. All the rats received antibody treatment first to boost nerve-fiber growth and – either at the same time or only afterwards – motor training.

 

The results are surprising: The animals that began their training later regained a remarkable 85 percent of their original motor skills. For the rats that were trained straight after the stroke in parallel with the growth-enhancing antibodies, however, it was a different story: At 15 percent, their physical performance in the grip test remained very low.

 

Meticulous design very promising

 

The researchers consider timing a crucial factor for the success of the rehabilitation: An early application of growth stimulators – such as antibodies against the protein Nogo-A – triggers an increased sprouting and growth of nerve fibers. The subsequent training is essential to sift out and stabilize the key neural circuits for the recovery of the motor functions. For instance, an automatic, computer-based analysis of the anatomical data from the imaging revealed that new fibers in the spinal cord sprouted in another pattern depending on the course of treatment. By reversibly deactivating the new nerve fibers that grow, the neurobiologists were ultimately able to demonstrate for the first time that a group of these fibers is essential for the recovery of the motor function observed: Nerve fibers that grew into the spinal cord from the intact front half of the brain – changing sides – can reconnect the spinal cord circuits of the rats’ paralyzed limbs to the brain, enabling the animals to grip again.

 

“Our study reveals how important a meticulous therapeutic design is for the most successful rehabilitation possible,” sums up study head Martin Schwab. “The brain has enormous potential for the reorganization and reestablishment of its functions. With the right therapies at the right time, this can be increased in a targeted fashion.”

 

Imagen de previsualización de YouTube

 

 

Ethz.ch [en línea] Zürich (CH): ethz.ch, 16 de junio de 2014 [ref. 13 de junio de 2014] Disponible en Internet:

https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2014/06/with-the-right-rehabilitation-paralyzed-rats-learn-to-grip-again.html



Un estudio muestra que se pueden eliminar recuerdos traumáticos en ratones

14 07 2011

Dos investigadores de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore (Estados Unidos) han llevado a cabo una investigación que demuestra que es posible borrar de forma permanente recuerdos traumáticos en ratones. El experimento, centrado en el análisis de una proteína de la región del cerebro responsable de recordar el miedo, puede contribuir a mejorar el tratamiento de patologías del comportamiento como, por ejemplo, el desorden de estrés postraumático.

Richard L. Huganir, profesor y director de neurociencia en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore (Estados Unidos).

Cuando ocurre un evento traumático, se crea un recuerdo terrible que puede durar toda la vida de una persona y que tiene un efecto debilitante sobre la salud. La posibilidad de eliminar los efectos de este tipo de recuerdos en ratones ha sido el objeto de la investigación realizada por Richard L. Huganir, profesor y director de neurociencia en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore (Estados Unidos), y Roger Clem, becario posdoctoral. Su investigación describe los mecanismos moleculares y celulares implicados en este proceso y plantea la posibilidad de utilizar fármacos para potenciar la terapia del comportamiento.

El estudio se centró en los circuitos de nervios de la amígdala, la parte del cerebro responsable del procesamiento y almacenamiento de las reacciones emocionales, como el miedo, en personas y animales. Los científicos expusieron un conjunto de ratones a un sonido fuerte y repentino para provocarles miedo y pudieron observar que determinadas células de la amígdala se comportaban de manera diferente después de cada emisión de sonido.

El análisis de este fenómeno permitió descubrir aumentos temporales de la cantidad de proteínas, especialmente las AMPAR permeables al calcio, a las pocas horas del condicionamiento del miedo. Los datos mostraban que el valor más alto de proteínas se daba 24 horas después de provocar la sensación de miedo y que desaparecía después de dos días.

Como estas proteínas en particular son especialmente inestables, los científicos prevén que el recuerdo del miedo podría ser eliminado permanentemente mediante la combinación de terapias de comportamiento y la eliminación de las proteínas AMPAR, y así debilitar las conexiones en el cerebro creadas por el trauma, borrando de forma selectiva los episodios de la memoria.

Gencat.cat [en línea] España: gencat.cat, 14 de  julio de 2011, [ref. 22 de diciembre de 2010] Disponible en Internet:

http://www.gencat.cat/diue/noticies/10754410.html