¿El descanso permite aprender más rápido? Científicos de Yale identificaron un mecanismo cerebral clave

Cuando una tarea parece no tener solución, una pausa o una siesta pueden abrir paso a una idea que ayuda a resolverla. Esa experiencia cotidiana suele asociarse con un momento de claridad, aunque los mecanismos cerebrales que la explican no se conocían con precisión.

Investigadores de la Universidad de Yale analizaron qué ocurre en el cerebro durante el descanso posterior al aprendizaje. El estudio, publicado en la revista Nature Communications, identificó en ratones patrones de actividad cerebral vinculados con la capacidad de relacionar información nueva con conocimientos previos.

El trabajo mostró que descansar después de aprender permitió a los animales adaptarse con mayor rapidez a nuevas relaciones entre señales y recompensas. Además, destacó la importancia de breves episodios de actividad coordinada en el hipocampo, una región cerebral fundamental para la memoria.

Una hora de reposo mejoró la respuesta de las ratas ante cambios en el laberinto

Para el experimento, los investigadores entrenaron a las ratas en un laberinto con seis lugares posibles para encontrar una recompensa de comida. Cada ubicación se asociaba con una señal específica de olor y sabor. Una vez que los animales aprendieron ese esquema, el equipo modificó las asociaciones, primero en tres casos y más tarde en los seis.

La prueba exigía más que recordar pautas generales. Las ratas podían evitar regresar a un mismo sitio o descartar el lugar que había contenido la recompensa en el ensayo anterior. Sin embargo, esas reglas no alcanzaban para hallar la comida con eficacia. Para resolver la tarea, debían vincular otra vez cada señal con su nueva ubicación.

George Dragoi, profesor de psiquiatría de la Escuela de Medicina de Yale, explicó en el comunicado de prensa que “esta tarea es asociativa por naturaleza”. Añadió que, sin aplicar esas asociaciones, los animales no podían resolverla correctamente, ya que la posibilidad de acertar al azar entre seis lugares era baja.

En un primer momento, las ratas tardaban en encontrar las recompensas que habían cambiado de lugar. Después de una hora de reposo fuera del laberinto, volvían a la prueba y, en promedio, localizaban el sitio correcto con mayor rapidez.

Para el investigador, ese cambio se asemejaba a un momento de comprensión repentina. Los resultados no indican que los animales razonaran de manera consciente durante el descanso. Muestran, en cambio, que su desempeño mejoró después de ese período sin actividad en el laberinto.

Breves ondas de actividad en el hipocampo fueron necesarias para esa mejora

Para determinar qué sucedía durante el reposo, el equipo analizó el hipocampo, una zona del cerebro que interviene en la formación y organización de recuerdos. Allí aparecen breves ondas de actividad coordinada entre neuronas, las células que transmiten información en el sistema nervioso. Cada episodio dura entre 40 y 80 milisegundos.

Durante esas ondas, muchas neuronas se activan al mismo tiempo y producen una señal eléctrica rápida. En términos sencillos, durante una fracción de segundo un grupo de células cerebrales parece actuar de manera coordinada. Según el comunicado, esos episodios se observan durante el sueño o el reposo tranquilo.

Los científicos evaluaron si ese fenómeno era indispensable para la mejora que seguía al descanso. Aplicaron pequeñas señales eléctricas para impedir la formación de las ondas. Cuando las interrumpieron, las ratas ya no obtuvieron la misma ventaja tras el reposo.

“Vimos que un aprendizaje más sólido estaba asociado con las ondas, y luego las bloqueamos y bloqueamos el aprendizaje asociativo rápido”, señaló el investigador. “Sabemos, al menos, que esas ondas son necesarias para este aprendizaje rápido, parecido a una comprensión repentina”.

Según se detalla en el estudio, ese procedimiento permitió relacionar las ondas del hipocampo con la capacidad de modificar con rapidez asociaciones aprendidas. El trabajo no sostiene que toda idea o aprendizaje humano responda al mismo mecanismo, aunque identifica un proceso cerebral que podría participar en la reorganización de información durante el reposo.

La experiencia previa ofrece una base para responder a situaciones nuevas

El estudio se apoya en una idea central sobre el aprendizaje. Incorporar una habilidad o resolver un problema no consiste únicamente en guardar datos nuevos. También implica vincularlos con experiencias previas y emplear conexiones cerebrales ya formadas ante una situación diferente.

El comunicado ilustra esa adaptación con el aprendizaje de la conducción. Aprender a manejar un auto puede requerir varias semanas de práctica, mientras que conducir más adelante un vehículo distinto, como un camión de mudanza, suele exigir menos tiempo. La experiencia anterior brinda una base para incorporar las particularidades del nuevo vehículo.

“Se asimila lo nuevo con la información anterior y se aprende otra vez de alguna manera”, afirmó Dragoi en el comunicado de prensa. “Siempre es un proceso de adaptación”.

El investigador comparó esa organización del cerebro con un mapa. Las neuronas y las sinapsis, que son los puntos de conexión entre las células nerviosas, no forman un único recorrido rígido para cada experiencia. El conocimiento previo puede aportar rutas alternativas ante un desafío nuevo.

“Se pueden tomar desvíos y atajos aunque nunca se hayan tomado antes”, sostuvo Dragoi. “Pero el conocimiento y la experiencia previos son los caminos que lo hacen posible”.

Los autores indicaron que los principios observados podrían ser útiles para futuras investigaciones sobre el aprendizaje y la memoria en seres humanos. Dragoi aclaró que las neuronas no son las mismas en todos los animales, aunque algunos principios de coordinación cerebral pueden ser comunes entre especies.

En el plano práctico, el comunicado remarcó la importancia del sueño y del reposo para quienes estudian o adquieren nuevas habilidades. “Si no se duerme, no se aprende demasiado”, afirmó Dragoi. El investigador resumió esa idea al señalar que “el descanso inspira la comprensión”.