martes, 18 de enero de 2011

La actividad de una región del cerebro predice lo bueno que serás en un videojuego.


Simplemente escaneando tu cerebro con resonancia magnética (MRI) un grupo de investigadores encabezados por Loan Vo, de la Universidad de Illinois, afirma ser capaz de predecir “con una precisión sin precedentes” tu capacidad para jugar bien a un videojuego estratégico, es decir, tu capacidad para aprender una tarea compleja. El estudio aparece en PLoS ONE.

Para el estudio los investigadores usaron métodos para la obtención de imágenes por resonancia magnética convencionales, pero de una forma diferente. En vez de analizar el antes y el después de la actividad cerebral mientras los participantes aprendían  a realizar una tarea compleja, los científicos estudiaron la actividad de fondo de los ganglios basales, un conjunto de estructuras cerebrales asociadas con el aprendizaje de procedimientos, la sensación de recompensa y los movimientos coordinados.

A los datos obtenidos a partir de MRI estándar el equipo aplicó un análisis de las pautas multivolúmen (también llamado multivóxel, donde vóxel es volumetric pixel). El análisis reveló diferencias en un cierto tipo de señal, llamada T2*, en los ganglios basales de los voluntarios. Estudiando estas diferencias, los investigadores fueron capaces de predecir la varianza (diferencias en el desempeño), hasta en un 68 por ciento de las ocasiones  para las 34 personas que iban a aprender a jugar.

Los psicometristas han intentado predecir, usando una amplia variedad de tests, las probabilidades de éxito de una persona en una determinada tarea. En los países anglosajones, principalmente Estados Unidos, es muy conocido que las universidades usan los resultados en tests como SAT, GRE o MCAT para evaluar a sus candidatos. Estas técnicas, así como otras basadas en las dimensiones de estructuras cerebrales específicas, han tenido cierto éxito a la hora de predecir el aprendizaje, pero, salvando el tamaño de la muestra, en ningún caso han llegado a este nivel en una tarea tan compleja.

Para el estudio se eligieron voluntarios que no tenían mucha experiencia con videojuegos. Antes de que tuviesen contacto con el juego sus cerebros fueron sometidos a MRI, tras lo cual tuvieron 20 horas para aprender a jugar a Space Fortress, un juego desarrollado por la Universidad de Illinois y diseñado para evaluar las capacidades cognitivas de los participantes (y del que ya hablamos cuando vimos que unos de los efectos de jugarlo es una mejora neta de la capacidad intelectual). Básicamente consiste en destruir una fortaleza mientras defiendes a tu nave espacial de muchas amenazas posibles.

El juego es bastante difícil. Plantea retos continuamente al jugador que tiene que cambiar continuamente su foco de atención para perseguir objetivos o evitar amenazas. Cuando se comienza a jugar no es infrecuente alcanzar puntuaciones de 2.000 puntos negativos. Tras 20 horas de juego los resultados mejoran bastante en general. Sin embargo, algunas personas mejoran mucho más que otras y quién lo va  a hacer puede ser predicho a partir de la actividad de los ganglios basales antes de que conociese el juego. De hecho se predice tres veces la varianza (en aprendizaje) de lo que se haría usando otros métodos.

Dentro de los ganglios basales los investigadores se centraron en tres regiones: el núcleo caudado, el putamen y el núcleo accumbens. Las dos primeras son estructuras que se activan cuando una persona aprende nuevas habilidades motoras (hacer malabares o mover un joystick), cuando se realizan tareas que requieren estrategia o cuando se cambia rápidamente la atención. La tercera procesa las emociones relacionadas con la recompensa y el castigo.

Durante el estudio, la actividad en el putamen (en rosa en la  imagen) y en el núcleo caudado (en gris) resultó ser mejor predictora del desempeño futuro en el videojuego que la del núcleo accumbens. También encontraron que la cantidad de materia blanca (dendritas y axones de las neuronas, las conexiones) era mejor predictora que la materia gris (cuerpos celulares de las neuronas).


Parece conveniente en este punto recordar una cosa: el cerebro es plástico, por lo que una determinada configuración anatomofisiológica en un momento dado no es una condena al éxito o al fracaso a la hora de aprender o desempeñar una tarea; solamente puede ser un indicio de la cantidad de trabajo necesario.

Referencia:

Vo, L., Walther, D., Kramer, A., Erickson, K., Boot, W., Voss, M., Prakash, R., Lee, H., Fabiani, M., Gratton, G., Simons, D., Sutton, B., & Wang, M. (2011). Predicting Individuals' Learning Success from Patterns of Pre-Learning MRI Activity PLoS ONE, 6 (1) DOI: 10.1371/journal.pone.0016093