Tendencias21

La actividad intelectual del cerebro funciona como un ordenador

La parte del cerebro humano que regula la actividad intelectual funciona como un ordenador, ha comprobado un equipo de neurólogos norteamericanos. Aplicando modelos informáticos basados en la biología del cerebro, ha descubierto que las neuronas de la corteza prefrontal, al igual que los ordenadores, también son binarias, y que tienen dos estados: activo o inactivo. Asimismo, que el ganglio basal enciende y apaga de forma dinámica las neuronas de la corteza prefrontral, tal como lo hacen los ordenadores digitales. Aunque el cerebro en su conjunto no funciona como un ordenador, sino como una red social en la que las neuronas se comunican entre sí para posibilitar el aprendizaje y la creación de recuerdos, las características “informáticas” de la corteza prefrontral amplifican la labor de dicha red, ayudando al cerebro a ser más flexible en el procesamiento de información novedosa y simbólica. Por Yaiza Martínez.

La actividad intelectual del cerebro funciona como un ordenador

Un área del cerebro humano que relacionada con nuestras habilidades intelectuales funciona de manera muy similar a un ordenador, según se desprende de las investigaciones del profesor de psicología de la Universidad de Colorado en Boulder, Estados Unidos, Randall O’Reilly.

O’Reilly, que ha investigado desde hace años las bases biológicas del conocimiento humano, ha utilizado para sus estudios modelos informáticos del cerebro basados en neuronas biológicas simplificadas, lo que le ha permitido relacionar las propiedades biológicas de este órgano con el fenómeno cognitivo.

Dichos modelos informáticos están basados en la detallada biología del cerebro y vierten luz sobre la inmensa complejidad cerebral del proceso del conocimiento y de la inteligencia, que dependen especialmente de la corteza prefrontral y de las áreas subcorticales del cerebro.

En un artículo publicado por O’Reilly en la revista Science, el autor y sus colaboradores señalan que el estudio del cerebro por medio de la combinación de modelos mecanicistas y modelos funcionales más abstractos permiten concebir este órgano como una síntesis de funciones, unas más concretas y mecanicistas y otras más abstractas.

El cerebro en general, afirma O`Reilly, se parece a los ordenadores en su mantenimiento de actividad y en su rapidez en la actualización de información en la zona de la corteza prefrontal, que es capaz de mantener estados de activación biestables (puede asumir dos estados estables cualesquiera) y tiene mecanismos de activación periódica. Estas características, similares a las de los ordenadores digitales, resultan esenciales para diversos aspectos de nuestra inteligencia.

Los ordenadores pueden ser analógicos y digitales y al que se refiere O’Reilly es al digital, que en el lenguaje ordinario se refiere a los ordenadores que usamos cotidianamente. El ordenador analógico utiliza la similitud matemática entre las interrelaciones físicas de determinados problemas y emplean circuitos electrónicos o hidráulicos para simular el problema físico. Los ordenadores digitales resuelven los problemas realizando cálculos y tratando cada número dígito por dígito. Esta es la diferencia entre uno y otro.

Más concretamente, informa la universidad de Colorado en un comunicado, los modelos biológicos informatizados para el estudio del cerebro señalan que dos áreas del cerebro, la corteza prefrontral y el ganglio basal, operan de manera parecida a un sistema informático digital en ciertos aspectos, lo que contradice la hipótesis de muchos investigadores de que el cerebro no se parece en nada a un ordenador. Este proceso ha sido descrito por O’Reilly en otro ensayo.

Similitudes con la informática

O’Reilly afirma que los sistemas computacionales funcionan transformando señales eléctricas en estados de encendido y apagado y manipulan de manera flexible dichos estados utilizando interruptores, y que este mismo principio ha sido identificado en el cerebro.

Según él, las neuronas de la corteza prefrontal, al igual que los ordenadores, también son binarias, y tienen dos estados: activo o inactivo. El ganglio basal funcionaría esencialmente como un gran interruptor que permite encender y apagar de forma dinámica las diversas partes de la corteza prefrontral.

El cerebro como un todo no funciona como un ordenador, sino que opera más como una red social en la que las neuronas se comunican entre sí para posibilitar el aprendizaje y la creación de recuerdos, señala O’Reilly. Sin embargo, las características de la corteza prefrontral sí guardan algunas similitudes con los ordenadores, similitudes que amplifican la labor de dicha red, ayudando al cerebro a ser más flexible en el procesamiento de información novedosa y simbólica.

La corteza prefrontral es el centro ejecutivo del cerebro y da soporte al conocimiento de “alto nivel”, que incluye la toma de decisiones y la capacidad de resolver problemas. Los investigadores creen que este área del cerebro es esencial para las capacidades intelectuales del ser humano, y que por tanto cuanto más se conozca de él y de su relación funcional con el resto del cerebro mejor se entenderá la inteligencia humana.

Estudiar el cerebro como el clima

La mejor manera de conocer el cerebro, según o`Reilly, es desarrollar más modelos informáticos basados en su biología que ayuden a los investigadores a comprender cómo funciona la biología cerebral, y que con el tiempo permitan definir las causas de nuestra inteligencia.

Los modelos del cerebro no funcionan como otras ramas de la ciencia, en las que se puede ir de un eslabón a otro de la cadena de comprensión siguiendo un razonamiento lineal, ya que para realizarlos se deben tener en cuenta numerosos niveles de análisis, como sucede, por ejemplo, en los modelos de estudio del clima, basados en el matemático análisis armónico.

La mayoría de dichos modelos climáticos no representan exactamente lo que sucede en un sistema de baja presión, sino que captan las características globales. Si se pueden registrar estas características y su esencia, dicen mucho acerca de cómo funciona el sistema global. La misma premisa debería aplicarse para la realización de modelos informáticos de funcionamiento del cerebro.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El contacto con la naturaleza cambia nuestra percepción del tiempo 28 marzo, 2024
    Investigaciones recientes y en particular un nuevo estudio han demostrado que la naturaleza puede regular nuestro sentido del tiempo: estar en ámbitos naturales puede cambiar la forma en que experimentamos el tiempo y, tal vez, brindarnos la sensación de abundancia de tiempo que las exigencias de la vida contemporánea suelen reducir drásticamente.
    Pablo Javier Piacente
  • El derretimiento de los polos modifica la velocidad a la cual gira la Tierra 28 marzo, 2024
    Un nuevo estudio ha descubierto que la redistribución de la masa procedente del derretimiento del hielo polar está cambiando la velocidad a la que gira nuestro planeta. No se trata de algo anecdótico, ya que modifica la duración del año en la Tierra: los cambios han derivado en que el segundo intercalar previsto para restar […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren el primer hogar del Homo Sapiens fuera de África 28 marzo, 2024
    El primer hogar que acogió al Homo Sapiens cuando emigró de África fue la así llamada Meseta Persa, donde vivió unos 20.000 años e interactuó con los neandertales hasta que oleadas de estas poblaciones se dispersaron y se asentaron por toda Eurasia.
    Redacción T21
  • Los astrónomos observan un misterioso glóbulo cometario vagando por el cosmos 27 marzo, 2024
    Utilizando el Telescopio de rastreo VLT (VST) los científicos han producido una imagen impactante de GN 16.43.7.01, un glóbulo cometario situado a 5.000 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Escorpio. Se trata de pequeñas y débiles nubes interestelares de gas y polvo cósmico, con una forma similar a la de […]
    Pablo Javier Piacente
  • Sería inminente el hallazgo de vida extraterrestre en Europa, una de las lunas de Júpiter 27 marzo, 2024
    Basado en experimentos recientes, un grupo de científicos determinó en un nuevo estudio que un instrumento en particular a bordo de la futura misión Europa Clipper de la NASA, denominado SUrface Dust Analyzer, era tan sensible que probablemente podría detectar signos de vida extraterrestre en granos individuales de hielo expulsados por Europa, la luna helada […]
    Pablo Javier Piacente
  • ¿La criopreservación es el paso necesario para la resurrección moderna? 27 marzo, 2024
    En España hay cinco casos de personas sometidas a criopreservación después de fallecer, a la espera de que la tecnología permita, tal vez, volverlos a la vida en los años 50 de este siglo.
    José Luis Cordeiro (*)
  • Crean un cerebro fantasma en forma de cubo impreso en 3D 27 marzo, 2024
    Investigadores austriacos han desarrollado un modelo de cerebro impreso en 3D basado en la estructura de las fibras cerebrales visibles mediante imágenes de resonancia magnética. Permite estudiar la compleja red neuronal con una precisión sin precedentes.
    Redacción T21
  • El océano se está desgarrando 26 marzo, 2024
    2.000 terremotos en un día en Canadá insinúan el nacimiento de una nueva corteza oceánica frente a la costa de la isla de Vancouver: está a punto de nacer a través de una ruptura magmática en las profundidades del mar.
    Pablo Javier Piacente
  • Simulan una explosión termonuclear en un superordenador 26 marzo, 2024
    Una simulación por superordenador nos brinda nuevos conocimientos sobre el comportamiento de las estrellas de neutrones: al evocar la explosión termonuclear que tiene lugar cuando estos monstruos cósmicos devoran a otra estrella, los investigadores logran avanzar en la comprensión de los fenómenos más extremos que suceden en el cosmos.
    Pablo Javier Piacente
  • Las matemáticas tienen la clave para erradicar el machismo 26 marzo, 2024
    Las matemáticas demuestran que si una parte significativa de las mujeres de una población (superando el límite del 45%) se comporta solidariamente con otras mujeres (como si fuesen hermanas), el machismo se extingue.
    Alicia Domínguez y Eduardo Costas (*)