Piense en la primera vez que montó en bicicleta o en la última vez que comió helado de postre. Ahora, imagina un día perfecto de verano. ¿Qué está pasando en tu cabeza que te permite recordar, soñar y pensar? Un montón. Y algunos de los científicos más inteligentes del mundo están llevando a cabo experimentos / investigaciones para descubrir cómo funciona todo. El cerebro humano es asombroso. Te permite recordar el camino a la casa de tus amigos y cómo pedalear tu bicicleta para llegar allí. Puede evocar recuerdos del pez que viste mientras buceabas y recordarte que debes alimentar a tu pez dorado en casa. Incluso controla cosas en las que no tiene que pensar, como el ritmo cardíaco, la respiración y el parpadeo. En los últimos años, las técnicas de imagen cerebral como la resonancia magnética funcional (fMRI) han permitido a los científicos observar el cerebro en acción. Los estudios que usan fMRI muestran cómo las diferentes partes del cerebro hacen cosas diferentes, dice el neurocientífico Sam Wang, quien estudia el cerebro en la Universidad de Princeton. Por ejemplo, una parte del cerebro, llamada amígdala (ah-MIGG-duh-luh), maneja la información emocional, y otra parte del cerebro, la corteza prefrontal, hace planes para el futuro. Otro sistema cerebral, el cerebelo (SEHR-eh-BELL-um), ayuda a controlar sus movimientos y equilibrio, mientras que el hipotálamo (HI-poh-THAH-luh-muss) trabaja para controlar la temperatura de su cuerpo. El cerebro también contiene otros sistemas. Su hipocampo (HIP-poh-CAM-pus), por ejemplo, tiene el trabajo de transferir información entre la memoria a corto y largo plazo. Al trabajar juntos, estos sistemas le permiten pensar, recordar, ver, oír, oler, saborear y tocar. El objetivo de este trabajo en equipo es llevarte por la vida. Aunque el cerebro humano a veces se compara con una computadora, no es uno. En realidad, es mucho más complejo, dice Wang. Las computadoras, por ejemplo, están diseñadas para grabar todo perfectamente. En lugar de registrar todo, el cerebro clasifica toda la información recibida a través de los sentidos y decide a qué aferrarse. Debido a que el cerebro hace toda esta clasificación previa, cosas como el patrón en su alfombra o el sonido de los pájaros cantores fuera de su ventana no lo distraen constantemente. El cerebro humano también puede hacer cosas que son, en muchos sentidos, más rápidas y mejores de lo que cualquier computadora puede hacer. Por ejemplo, tu cerebro te permite reconocer a tus amigos, solo por la forma en que caminan, incluso desde la distancia. Las computadoras no pueden hacer eso. Una computadora tampoco puede distinguir la diferencia entre un gato y un perro, aunque la mayoría de los niños pequeños pueden hacerlo. Aunque su cerebro no es una computadora, comparten algo en común: tanto el cerebro como las computadoras usan señales eléctricas para transmitir información.
Todos despedidos
Su cerebro no obtiene su energía eléctrica de un enchufe en la pared, como lo hace una computadora. En cambio, crea y envía señales eléctricas a través de células especializadas llamadas neuronas. Las neuronas se ven diferentes de otras células. Esto se debe a que las neuronas tienen extensiones largas llamadas dendritas y axones. Funcionan como cables eléctricos para transmitir mensajes desde el cerebro a todo el sistema nervioso. Las dendritas aportan información al cuerpo de la neurona, y los axones le quitan información al cuerpo celular. La información se transmite por todo el sistema nervioso de una neurona a otra. La región donde se transfiere la información de una neurona a otra se llama sinapsis. La sinapsis es en realidad una pequeña brecha ubicada entre dos neuronas. Cuando la información se transfiere de una neurona a otra, los químicos llamados neurotransmisores se liberan desde el extremo de una neurona y viajan a través de la sinapsis para llegar a la otra neurona. Allí, estos químicos se unen a estructuras especiales llamadas receptores, que se encuentran en la neurona receptora. Este accesorio crea una pequeña respuesta eléctrica dentro de la neurona receptora. Estas señales eléctricas suben y bajan por las dendritas y los axones a súper velocidades, hasta varios cientos de pies por segundo. Eso es lo suficientemente rápido como para ayudarlo a huir de un animal salvaje, o alejar la mano de una sartén hirviendo. El cerebro humano contiene miles de millones de neuronas, y cada neurona individual puede recibir información de miles de otras neuronas. Para mantener la maquinaria mental funcionando sin problemas, las neuronas se especializan en realizar ciertas tareas. Las neuronas sensoriales, por ejemplo, llevan mensajes desde sus ojos, oídos y otros órganos sensoriales a su cerebro. Alertan a tu cerebro cuando tu nariz capta una bocanada de rollos de canela que vienen de la cocina. Las neuronas motoras llevan señales desde su cerebro a sus músculos y órganos, lo que le permite caminar, hablar, respirar y trepar a la cocina para tomar un rollo caliente. Otros tipos de neuronas en el cerebro ayudan a construir relaciones sociales. Las neuronas espejo, por ejemplo, son células especializadas que te ayudan a mostrar empatía y comprensión a los demás. No solo disparan cuando actúas, sino también cuando ves a otros actuar. "Las neuronas espejo están activas cuando tomo una taza, y también están activas cuando veo a otra persona tomar una taza", dice Wang. "Si alguna vez hizo una mueca cuando vio a un cirujano de televisión cortar a un paciente, tiene que agradecer a sus neuronas espejo". Algunas neuronas tienen tareas muy específicas. Las cosas y las personas que ves regularmente (tu madre, tu perro e incluso tus celebridades favoritas) tienen un grupo de neuronas dedicadas que se activan específicamente en respuesta a ellas. Al trabajar juntos, todos los diversos tipos de neuronas ayudan a construir nuestros pensamientos y acciones, dice Wang. "Los pensamientos son básicamente neuronas como estas que actúan juntas y se agrupan en patrones".
Sostenga ese pensamiento
Entonces, con todas las neuronas corriendo por las diferentes regiones del cerebro, ¿cómo puede una persona pensar con claridad? Averiguar cómo la mente da lugar a pensamientos, acciones y emociones no es fácil, y los científicos aún están trabajando para unir todas las piezas. Los estudios de imagen como los que usan fMRI han proporcionado algunas pistas. Por ejemplo, los estudios de fMRI muestran que la corteza prefrontal actúa como una especie de policía de tránsito, dirigiendo señales hacia y desde diferentes regiones del cerebro. La información que ingresa al cerebro a través de los ojos viaja a la corteza prefrontal antes de que se distribuya a otras regiones del cerebro para un procesamiento adicional. Lo mismo es válido para la información proveniente de los otros sentidos. Otros estudios de fMRI muestran que cuando las personas están sentadas pensando en algo, se activan múltiples regiones del cerebro. Cuando se les pidió a los voluntarios de un estudio que imaginaran que estaban mirando algo, las partes de su cerebro que manejan la información visual se iluminaron. "Las mismas regiones del cerebro que están activas durante la experiencia visual directa también están activas al imaginar una escena", dice Wang. Los científicos también han descubierto que su memoria juega un papel en la imaginación de nuevos escenarios. En los últimos años, los investigadores han descubierto que las regiones del cerebro utilizadas para almacenar y recuperar recuerdos se activan al visualizar el futuro. Entonces, todos esos hechos y datos autobiográficos almacenados en su cerebro realmente lo ayudan a construir y predecir posibles eventos futuros. Cuando se trata de aprender nueva información, una cosa es segura: la práctica hace la perfección. Cuando los mensajes viajan de una neurona a otra, una y otra vez, el cerebro crea una conexión entre las neuronas para formar un recuerdo. Una vez que esto sucede, procesar y recuperar información se vuelve más fácil. Esto es cierto ya sea que estés tratando de aprender un nuevo idioma o aprender un nuevo movimiento de baile, dice Wang. "La formación de la memoria requiere múltiples pasos", dice. "Una vez que se establece una idea o movimiento inicial, debe ser reforzado tanto por repeticiones como por recuerdo". Permitir tiempo para descansar también ayuda a aprender. Es por eso que espaciar su tiempo de estudio funciona mejor que intentar reunir información de una sola vez. Wang dice que una posible razón para esto es que los descansos proporcionan tiempo para la consolidación de la información.
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