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

  • Detectan extraños pulsos de radio procedentes de un magnetar que desconciertan a los científicos 10 abril, 2024
    Los astrónomos han detectado señales de radio inusuales procedentes de XTE J1810-197, un radiomagnetar o estrella de neutrones ultramagnética situada a 8.100 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Sagitario. Los resultados son inesperados y sin precedentes: a diferencia de las señales de radio que se han detectado en otros magnetares, […]
    Pablo Javier Piacente
  • La IA podría ser el límite para todas las civilizaciones avanzadas en el Universo 10 abril, 2024
    Un nuevo estudio sugiere que el desarrollo de la Inteligencia Artificial (IA) hacia una Superinteligencia Artificial (ASI) podría explicar por qué no hemos detectado aún otras civilizaciones avanzadas en el cosmos, a pesar de la alta probabilidad de su existencia: en vez de supernovas, plagas, guerras nucleares o eventos climáticos extremos que hayan sido un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Higgs ha podido dejar abierta la puerta a la Nueva Física 10 abril, 2024
    La muerte de Peter Higgs, que pasará a la historia como el descubridor del bosón que explica cómo se forma la materia, deja un legado en la historia de la física que todavía puede aportar algo más trascendente: la prueba definitiva de una Nueva Física más allá del Modelo Estándar.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Descubren neuronas "zombis" en el cerebro, que serían claves en el proceso de aprendizaje 9 abril, 2024
    Las neuronas "zombis" son unidades vivas pero funcionalmente alteradas, que parecen "dormidas" en determinadas situaciones: los investigadores han revelado que cumplen un papel fundamental en el cerebelo, concretamente en aspectos relativos a la forma en la cual aprendemos.
    Pablo Javier Piacente
  • La Luna se invirtió por completo hace más de 4 mil millones de años 9 abril, 2024
    Hace unos 4.220 millones de años, poco después de que la Luna se formara a partir de un trozo de la Tierra que se desprendió durante una colisión violenta a principios de la historia del Sistema Solar, nuestro satélite se dio vuelta y comenzó así una etapa clave de su desarrollo. Así lo ha comprobado […]
    Pablo Javier Piacente
  • Arte rupestre de hace 2.000 años podría representar música psicodélica 9 abril, 2024
    Aunque la música psicodélica moderna no nació hasta la década de 1960, las influencias psicodélicas se pueden encontrar en el arte rupestre de hace miles de años. Grabados precolombinos en piedra, de 2.000 años de antigüedad, reflejan figuras humanas bailando en estado de trance chamánico.
    Redacción T21
  • Descubren antiguas partículas de polvo espacial provenientes de otro sistema estelar 8 abril, 2024
    Los astrónomos han descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre, que fue formado por una estrella distinta a nuestro Sol. El polvo se habría originado luego de una supernova: las partículas son como "cápsulas del tiempo celestes" y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre.
    Pablo Javier Piacente
  • Un lejano mundo deja ver una increíble explosión de luz en sus cielos "metálicos" 8 abril, 2024
    Utilizando datos del Telescopio Espacial CHEOPS de la Agencia Espacial Europea (ESA), cuyo centro de operaciones científicas se localiza en la Universidad de Ginebra, en Suiza, un equipo internacional de científicos logró detectar por primera vez un extraño fenómeno lumínico denominado “gloria” en un exoplaneta: el estallido de luz se apreció en WASP-76b, un mundo […]
    Pablo Javier Piacente
  • El ordenador cuántico desembarca en el mundo universitario 8 abril, 2024
    La última computadora cuántica System One de IBM se ha instalado en el Instituto Politécnico Rensselaer (RPI) en Nueva York. Es la primera máquina cuántica de IBM instalada en un campus universitario de Estados Unidos. Una revolución en el mundo académico que impulsa la formación de un ecosistema cuántico global.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los cocodrilos imitan a las ballenas antes de aparearse 7 abril, 2024
    Los cocodrilos cortejan a las hembras lanzando un chorro de agua al aire, tal como hacen las ballenas cuando salen a la superficie. A ellas les encantan también los silbidos y las burbujas que les dedican sus parejas antes de aparearse. Se está elaborando un diccionario de cocodrilos.
    Redacción T21