El papel de los mapas cognitivos en el aprendizaje

El cerebro activa mapas cognitivos almacenados en el hipocampo y la corteza entorhinal, de esta forma, al recorrer rutas habituales registra caminos y lugares para facilitar la navegación. Una investigación reciente del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) reveló que estos mapas mentales se activan al pensar en secuencias de experiencias, sin necesidad de movimiento físico o información sensorial.

Dicho estudio, liderado por el profesor Mehrdad Jazayeri del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro del MIT, descubrió que los mapas cognitivos se generan en la corteza entorhinal cuando los animales navegan mentalmente por secuencias de imágenes usando un joystick. Este es el primer estudio que muestra la base celular de la simulación mental y la imaginación en un dominio no espacial.

Con el experimento, los animales aprendieron a navegar a través de secuencias de imágenes. Los mapas se activaron incluso sin la presencia de las imágenes, proporcionando evidencia de la existencia de un mapa cognitivo. Según el profesor Jazayeri, los resultados demostraron que los animales podían navegar mentalmente entre nuevas parejas de imágenes desde la primera vez que fueron probados.

Para comprender cómo el cerebro establece estos mapas, los investigadores registraron neuronas individuales en la corteza entorhinal. Las neuronas mostraron picos de actividad asociados con la representación mental de puntos de referencia intermedios, incluso sin ver las imágenes. El tiempo entre estos picos correspondía al tiempo esperado para alcanzar cada punto de referencia.

Además, la velocidad de la simulación mental estaba relacionada con el desempeño en la tarea. Las representaciones mentales en la corteza entorhinal codifican la disposición ordinal de los puntos de referencia, no características visuales específicas. Para explorar más a fondo estos mapas cognitivos, los expertos del MIT construyeron un modelo computacional que imita la actividad cerebral observada.

Este modelo, conocido como modelo de atractor continuo, fue personalizado para aprender patrones de actividad generados por información sensorial y pudo reconstruir experiencias sin información sensorial.

Sobre esto, los investigadores ahora planean investigar cómo se comportan estos mapas cognitivos en diferentes configuraciones espaciales y registrar la actividad cerebral en el hipocampo y la corteza entorhinal, esto mientras los animales aprenden nuevas tareas de navegación. Los hallazgos ofrecen nuevas perspectivas sobre el papel de los mapas cognitivos en el aprendizaje y la memoria y abren la puerta a futuras investigaciones en neurociencia y psicología cognitiva.