Un equipo de científicos proveniente del Centro Médico Cedars-Sinai en Estados Unidos logró captar "la visión más clara" de cómo las células cerebrales encarnan el pensamiento. Este hallazgo se obtuvo gracias a grabaciones eléctricas de más de 3.000 neuronas y herramientas matemáticas. Los resultados se publicaron en Nature.

A partir de la colaboración de 17 voluntarios con epilepsia que estaban siendo sometidos a monitorización invasiva (electrodos) para hallar las fuentes de sus convulsiones, los investigadores comenzaron a observar esta situación respecto de este proceso mental.

De lo concreto a lo general

Mientras los investigadores registraban los datos de las neuronas, invitaron a los participantes a realizar una sencilla tarea de razonamiento inferencial, que es la capacidad de interpretar y sacar conclusiones a partir de ciertos datos o premisas.

Para ello, se les mostraron repetidamente a los participantes cuatro imágenes: una persona, un mono, un auto y una sandía. En respuesta a cada foto, se les pedía que pulsaran un botón a la izquierda o a la derecha. A continuación, recibían un mensaje de correcto o incorrecto. Una vez aprendidas, las asociaciones (imagen/botón) fueron cambiadas sin avisar. Al principio, las elecciones de los voluntarios fueron incorrectas.

Sin embargo, los errores permitieron a los participantes deducir rápidamente que una nueva regla imagen-botón había pasado a ser operativa y concluir, además, que todas las nuevas reglas imagen-botón habían cambiado, incluso las que aún no habían experimentado. Los científicos comparan esta tarea experimental con las inferencias de la vida real, como las que a menudo hacen los viajeros en el extranjero (por ejemplo, para alguien de América, conducir en Londres significa invertir muchas de las reglas aprendidas y hacer ese cambio mental requiere abstracción para centrarse en el lado de la conducción y hacer inferencias para evitar meterse en el tráfico que viene de frente).

La actividad cerebral hecha geometría

Mediante el uso de herramientas matemáticas se pueden expresar físicamente estos tipos de pensamiento en la actividad de las neuronas. Los investigadores transformaron la actividad cerebral de los voluntarios en representaciones geométricas, es decir, en formas. Estas ocupaban miles de dimensiones en lugar de las tres dimensiones familiares.

"No se pueden visualizar en la pantalla de una computadora, pero sí se pueden utilizar técnicas matemáticas para visualizar representaciones mucho más simplificadas de ellas en 3D", señalaron. Cuando los investigadores compararon las formas de la actividad cerebral entre los casos en los que los sujetos realizaban inferencias acertadas y aquellos en los que sus inferencias no tenían éxito, surgieron marcadas diferencias.

"En determinadas poblaciones neuronales durante el aprendizaje, observamos transiciones de representaciones desordenadas a bellas estructuras geométricas que se correlacionaban con la capacidad de razonar inferencialmente", detallaron.

Los investigadores observaron estas estructuras solo en grabaciones del hipocampo y no en otras regiones como la amígdala y las áreas corticales del lóbulo frontal. Se trata de un "hallazgo sorprendente", ya que durante mucho tiempo se ha considerado que el hipocampo es el lugar del cerebro donde se plasman los mapas neuronales de los espacios físicos.

"Nuestro trabajo muestra que las instrucciones verbales dan lugar a representaciones neuronales estructuradas muy similares a las que resultan del aprendizaje experimental", aclararon.

Fuente: EFE.