Conectando los puntos entre el compromiso y el aprendizaje
El aprendizaje está determinado por cambios abruptos en el compromiso neuronal. Crédito: Melissa Neely
Todos hemos escuchado el dicho: «Si al principio no tienes éxito, inténtalo, inténtalo de nuevo», pero una nueva investigación de la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de Pittsburgh encuentra que no es todo. sobre la repetición. Más bien, los estados internos como el compromiso también pueden tener un impacto en el aprendizaje.
La investigación colaborativa, publicada en Nature Neuroscience, examinó cómo los cambios en los estados internos, como la excitación, la atención, la motivación y el compromiso, pueden afectar el proceso de aprendizaje mediante la tecnología de interfaz cerebro-computadora (BCI). Los hallazgos sugieren que los cambios en los estados internos pueden influir sistemáticamente en cómo mejora el comportamiento con el aprendizaje, allanando así el camino para métodos más efectivos para enseñar habilidades a las personas rápidamente y a un nivel más alto de competencia.
Se sabe que los estados internos modulan la actividad neuronal en todo el cerebro, y los estudios continúan explorando su impacto en el control motor, el procesamiento sensorial y la cognición. Sin embargo, la interacción específica entre los estados internos y el aprendizaje no se comprende bien.
«Intuitivamente, sabemos que la actividad neuronal cambia a medida que aprendemos diferentes cosas, porque nuestro comportamiento mejora con la práctica», explica Jay. Hennig, estudiante de posgrado en computación neuronal y aprendizaje automático en Carnegie Mellon. «Sin embargo, lo que estamos descubriendo es que no se trata solo de mejorar. Todas las cosas que suceden junto con el aprendizaje, como el nivel de atención o el estado de excitación, juegan un papel importante».
Usando un paradigma de aprendizaje BCI, los investigadores observaron cómo cambiaba la actividad neuronal y el grado en que estos cambios estaban influenciados por cambios en los estados internos, mientras los sujetos realizaban tareas moviendo un cursor en una pantalla de computadora usando solo patrones de actividad neuronal.
A medida que se desarrollaba el estudio, el equipo comenzó a notar fluctuaciones grandes y abruptas ocasionales en la actividad de la población neuronal dentro de la corteza motora. Al principio, no entendían por qué sucedía esto, pero con el tiempo se dieron cuenta de que las fluctuaciones ocurrían cada vez que el sujeto se sorprendía con un cambio en la tarea. (Los cambios iban desde breves pausas hasta perturbaciones del mapeo BCI). En esos momentos, las pupilas de los sujetos se dilataban, lo que sugería que la fluctuación abrupta era la manifestación neural de un estado interno, el compromiso.
«No buscábamos este efecto particular en los datos neuronales», dice Steve Chase, profesor asociado de ingeniería biomédica en Carnegie Mellon y el Instituto de Neurociencia. «El diámetro de la pupila se correlacionó estrechamente con la señal de compromiso que vimos en la actividad neuronal, y parece tener un efecto masivo en la corteza motora».
En última instancia, la investigación sugiere que el nivel de los sujetos de el compromiso o la atención pueden hacer que las cosas sean más fáciles o difíciles de aprender, según el contexto.
«Es posible que haya imaginado que el cerebro estaría configurado con una clara segregación de funciones, como áreas motoras para el control motor, y las áreas emocionales al control emocional, y las áreas sensoriales a la representación sensorial», dice Aaron Batista, profesor de bioingeniería en la Universidad de Pittsburgh. «Lo que estamos encontrando es una especie de intrusión fortuita de un estado interno en un área motora. Podría ser que podamos aprovechar esa señal para mejorar el aprendizaje».
El trabajo del grupo está en curso y se realiza en colaboración con el Center for Neural Basis of Cognition, un programa educativo y de investigación interuniversitario entre Carnegie Mellon y la Universidad de Pittsburgh que aprovecha las fortalezas de cada institución para investigar los mecanismos cognitivos y neuronales que dan lugar a la inteligencia y el comportamiento biológicos.
«Una de las partes únicas de nuestra colaboración es cuán integrados hemos estado a lo largo de todo el proyecto, desde el diseño experimental, la conducción experimental, el análisis de datos y la adopción; todos estamos involucrados en todas las partes de ese ”, dice Byron Yu, profesor de ingeniería biomédica e ingeniería eléctrica e informática en Carnegie Mellon. «Los hallazgos aquí podrían algún día ayudar a las personas a aprender habilidades cotidianas, como matemáticas o danza, más rápidamente y a un mayor nivel de competencia».
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Los investigadores descubren cómo cambia el cerebro cuando domina una nueva habilidad Más información: Jay A. Hennig et al. El aprendizaje está determinado por cambios abruptos en el compromiso neuronal, Nature Neuroscience (2021). DOI: 10.1038/s41593-021-00822-8 Información de la revista: Nature Neuroscience
Proporcionado por la Universidad Carnegie Mellon, Departamento de Ingeniería Biomédica Cita: Conectando los puntos entre compromiso y aprendizaje (31 de marzo de 2021) obtenido el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-dots-engagement.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.