Sintonizar los ritmos de las ondas cerebrales acelera el aprendizaje en adultos, según un estudio

Los científicos han demostrado por primera vez que sintonizar brevemente el ciclo de ondas cerebrales individuales de una persona antes de realizar una tarea de aprendizaje aumenta drásticamente la velocidad a la que mejoran las habilidades cognitivas.

Calibrar las tasas de entrega de información para que coincida con el ritmo natural de nuestros cerebros aumenta nuestra capacidad para absorber y adaptar nueva información, según el equipo detrás del estudio.

Investigadores de la Universidad de Cambridge dicen que estas técnicas podrían ayudarnos a retener la «neuroplasticidad» mucho más tarde en la vida y avanzar en el aprendizaje permanente.

«Cada cerebro tiene su propio ritmo natural, generado por la oscilación de las neuronas que trabajan juntas», dijo la profesora Zoe Kourtzi, autora principal del estudio del Departamento de Psicología de Cambridge. «Simulamos estas fluctuaciones para que el cerebro esté en sintonía consigo mismo y en el mejor estado para florecer».

«La plasticidad de nuestro cerebro es la capacidad de reestructurar y aprender cosas nuevas, basándose continuamente en patrones previos de interacciones neuronales. Al aprovechar los ritmos de las ondas cerebrales, puede ser posible mejorar el aprendizaje flexible a lo largo de la vida, desde la infancia hasta la edad adulta», dijo Kourtzi.

Los resultados, publicado en la revista Corteza cerebralse explorará como parte del Centro para el aprendizaje permanente y la cognición individualizada: una colaboración de investigación entre Cambridge y la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU), Singapur.

Los neurocientíficos utilizaron sensores de electroencefalografía, o EEG, conectados a la cabeza para medir la actividad eléctrica en el cerebro de 80 participantes del estudio y tomar muestras de los ritmos de las ondas cerebrales.

El equipo tomó lecturas de ondas alfa. El rango medio del espectro de ondas cerebrales, esta frecuencia de onda tiende a dominar cuando estamos despiertos y relajados.

Las ondas alfa oscilan entre ocho y doce hercios: un ciclo completo cada 85-125 milisegundos. Sin embargo, cada persona tiene su propia frecuencia alfa máxima dentro de ese rango.

Los científicos utilizaron estas lecturas para crear un «pulso» óptico: un cuadrado blanco parpadeando sobre un fondo oscuro al mismo ritmo que la onda alfa individual de cada persona.

Los participantes recibieron una dosis de 1,5 segundos de pulso personalizado para hacer que su cerebro funcionara a su ritmo natural, una técnica llamada «entrenamiento», antes de que se les presentara una tarea cognitiva complicada y rápida: tratar de identificar formas específicas dentro de un aluvión de desorden visual. .

Un ciclo de ondas cerebrales consta de un pico y un valle. Algunos participantes recibieron pulsos que coincidían con el pico de sus ondas, otros con el valle, mientras que otros obtuvieron ritmos aleatorios o al ritmo incorrecto (un poco más rápido o más lento). Cada participante repitió más de 800 variaciones de la tarea cognitiva, y los neurocientíficos midieron qué tan rápido mejoraba la gente.

La tasa de aprendizaje de los que estaban atrapados en el ritmo correcto fue al menos tres veces más rápida que la de todos los demás grupos. Cuando los participantes regresaron al día siguiente para completar otra ronda de tareas, aquellos que aprendieron mucho más rápido bajo el entrenamiento mantuvieron su nivel de rendimiento más alto.

«Fue emocionante descubrir las condiciones específicas que necesita para obtener este impulso impresionante en el aprendizaje», dijo la primera autora, la Dra. Elizabeth Michael, ahora en la Unidad de Ciencias del Cerebro y Cognición de Cambridge.

«La intervención en sí es muy simple, solo un breve parpadeo en una pantalla, pero cuando alcanzamos la frecuencia correcta más la alineación de fase correcta, parece tener un efecto fuerte y duradero».

Es importante destacar que los pulsos de arrastre deben coincidir con el canal de una onda cerebral. Los científicos creen que este es el punto de un ciclo en el que las neuronas se encuentran en un estado de «alta receptividad».

«Sentimos que atendemos constantemente al mundo, pero de hecho nuestros cerebros toman instantáneas rápidas y luego nuestras neuronas se comunican entre sí para unir la información», dijo la coautora, la profesora Victoria Leong, de la NTU y el Departamento de Pediatría de Cambridge. .

«Nuestra hipótesis es que al hacer coincidir la entrega de información con la fase óptima de una onda cerebral, maximizamos la captura de información porque es cuando nuestras neuronas están en el punto más alto de la excitabilidad».

El trabajo anterior del laboratorio Baby-LINC de Leong muestra que las ondas cerebrales de las madres y los bebés se sincronizarán cuando se comuniquen. Leong cree que el mecanismo en este último estudio es tan efectivo porque refleja la forma en que aprendemos cuando somos bebés.

«Estamos aprovechando un mecanismo que permite que nuestro cerebro se alinee con los estímulos temporales de nuestro entorno, especialmente las señales comunicativas como el habla, la mirada y los gestos que se intercambian naturalmente durante las interacciones entre padres y bebés», dijo Leong.

«Cuando los adultos les hablan a los niños pequeños, adoptan el habla dirigida al niño, una forma de hablar lenta y exagerada. Este estudio sugiere que el habla dirigida al niño puede ser una forma espontánea de igualar la velocidad y entrenar las ondas cerebrales más lentas de los niños para apoyar el aprendizaje. »

Los investigadores dicen que, si bien el nuevo estudio probó la percepción visual, es probable que estos mecanismos sean de «dominio general»: se aplican a una amplia gama de tareas y situaciones, incluido el aprendizaje auditivo.

Argumentan que las aplicaciones potenciales para el arrastre de ondas cerebrales pueden sonar como material de ciencia ficción, pero son cada vez más factibles. «Mientras que nuestro estudio usó máquinas EEG complejas, ahora hay sistemas simples de banda para la cabeza que le permiten medir las frecuencias cerebrales con bastante facilidad», dijo Kourtzi.

«Los niños ahora hacen gran parte de su aprendizaje frente a las pantallas. Uno puede imaginar el uso de ritmos de ondas cerebrales para mejorar los aspectos del aprendizaje de los niños que tienen dificultades en las aulas regulares, tal vez debido a los déficits de atención».

Otras aplicaciones tempranas del entrenamiento de ondas cerebrales para impulsar el aprendizaje podrían involucrar la capacitación en profesiones donde el aprendizaje rápido y la toma de decisiones rápidas son vitales, como pilotos o cirujanos. «Las simulaciones de realidad virtual ahora son una parte efectiva de la capacitación en muchas profesiones», dijo Kourtzi.

«La implementación de pulsos que se sincronizan con las ondas cerebrales en estos entornos virtuales podría dar una ventaja a los nuevos estudiantes o ayudar a aquellos que se vuelven a capacitar más adelante en la vida».