Actualidades científicas
(Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba)
19 de enero de 2011
Se están haciendo estudios que llevan como propósito predecir la capacidad de aprendizaje de ciertas tareas de manejo de máquinas a partir del análisis de imágenes del cerebro tomadas con resonancia magnética.
Trece científicos de ocho instituciones distintas de los Estados Unidos reportaron en este mes de enero de 2011 un estudio en el que analizaron la capacidad de 34 individuos para aprender a manejar un videojuego mientras eran revisados con un sistema de resonancia magnética.
El videojuego se llama: Space Fortress, que podemos traducir como Fortaleza Espacial y lleva la intención de aprender cómo y cuáles partes del cerebro trabajan cuando los individuos juegan ese juego, pero su intención es aprender todo lo necesario para saber de antemano si conviene dedicar tiempo a entrenar a una persona en el manejo de determinadas máquinas que podrían formar parte de instrumentos militares o de cadenas de producción industrial.
El artículo fue publicado en la revista científica Plos One y se llama “Prediciendo el éxito en el aprendizaje individual a partir de patrones de actividadesde preaprendizaje con resonancia magnética”. El título nos quiere decir que se busca un procedimiento para estudiar, por medio de resonancia magnética, a personas que solicitan ingresar a un sistema de capacitación y con eso detectar quiénes aprovecharán mejor el curso. Claramente, se está diseñando un sistema de selección que permita eliminar a los que, a juicio de las pruebas que se realizarían, serán los menos aptos en el desarrollo del curso.
Los científicos encontraron que en el aprendizaje del juego de video ya mencionado jugó un papel muy importante una parte del cerebro que se llama striatum, el cual consiste de una sección del cerebro llamada núcleo caudado y otra de nombre núcleo lenticular.
Si llamamos parte de adelante a la región de la cabeza donde se encuentra la frente, el striatum es una parte del cerebro que se encuentra ligeramente delante del centro de este órgano, localizado a la altura de la parte superior de la frente.
Como ya dijimos, en el striatum se encuentran el núcleo caudado y el núcleo lenticular, nombre que recibe debido a su forma alargada, más gruesa en el centro y delgada en los extremos. Este núcleo lenticular se divide a su vez en otras dos partes: el putamen y el globo pálido.
El putamen se encuentra más cerca del centro del cerebro y se piensa que juega un papel importante en el aprendizaje a través de refuerzo, a lo cual le llaman condicionamiento operante. El globo pálido recibe información del putamen y del núcleo caudado y la envía a una parte del cerebro que se encuentra en la parte inferior del tálamo. Se piensa que tiene relación con el control de la postura del cuerpo.
Los científicos afirman en su artículo que en esas partes del cerebro juega un papel muy importante la segregación y la absorción de una sustancia química que se llama dopamina. Ésta es una molécula que se produce en diversas partes del cerebro, siendo una de ellas el hipotálamo.
En el estudio se usó una modalidad de la técnica de resonancia magnética en la que se logra detectar los niveles de oxígeno en la sangre que fluye a través del cerebro. Con eso se logra detectar cuáles partes de él están trabajando.
Para realizar la investigación fueron seleccionadas 42 personas con edades de 18 a 28 años buscando que tuvieran menos de 3 horas a la semana de experiencia en juegos de video. De estos, 39 completaron el experimento y de allí se descartó a 5 porque en sus expedientes había datos incompletos. En todos los casos se buscó que tuvieran visión normal, distinción estándar de los colores y capacidad auditiva normal.
Con los 34 jóvenes restantes se realizó una primera sesión en la que jugaron el videojuego mientras eran revisados con el sistema de resonancia magnética. Los puntos acumulados a favor, que llamaremos marcador en lo sucesivo, fue conservado para tomarlo como medida de la habilidad inicial de cada participante. También se guardaron los estudios realizados con resonancia magnética.
Después de la primera sesión de juego y observación fueron sometidos a un entrenamiento de diez sesiones jugando el Space Fortress. Cada sesión constó de dos horas, de modo que al final todos acumularon 20 horas de aprendizaje. Estas sesiones se llevaron a cabo en un tiempo que se llevó 38 días en promedio.
El artículo describe cómo es el juego y le pedimos su opinión a una persona con experiencia en el juego de videos. Su opinión fue que el Space Fortress es sencillo para alguien que juega con mucha frecuencia, pero muy complicado para quienes no tienen experiencia.
Terminado el proceso de entrenamiento se realizó la segunda sesión de juego mientras eran observados con resonancia magnética. A partir de allí se iniciaron los estudios que se reportan en el artículo.
Los científicos compararon los marcadores de los individuos y analizaron los resultados de la resonancia magnética en cada caso. También utilizaron un procedimiento matemático en el que se utiliza una red neuronal en la modalidad que técnicamente se llama: “Support vector regression” y que sirve para establecer relaciones entre dos tipos de datos. En este caso se trató de la relación entre los marcadores alcanzados por los jugadores del videojuego y los datos de las imágenes de resonancia magnética.
En sus resultados dividieron las partes ya mencionadas del cerebro en seis planos y así lograron detectar, y describir con colores, cuáles son las regiones que trabajan en el caso de los jóvenes adultos que resultaron buenos para aprender el videojuego y cuáles son las regiones del cerebro que se distinguen en quienes resultaron malos para aprender ese videojuego.
Las imágenes se encuentran en la dirección de Internet
www.plosone.org.
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