Redacción
La actividad coordinada de las células cerebrales, similar a la sincronización de un grupo de pájaros en vuelo, nos permite actuar de manera inteligente en situaciones nuevas, según un estudio dirigido por investigadores de Cedars-Sinai. Este trabajo, publicado en la revista Nature, es pionero en arrojar luz sobre los procesos neurológicos de abstracción e inferencia en el cerebro humano.
“La abstracción nos permite filtrar detalles irrelevantes y concentrarnos en la información esencial para actuar, mientras que la inferencia nos ayuda a utilizar nuestro conocimiento para hacer conjeturas fundamentadas sobre el entorno”, explica el Dr. Ueli Rutishauser, profesor de Neurociencias en Cedars-Sinai y coautor del estudio. “Ambos procesos son fundamentales para la cognición y el aprendizaje”.
Los seres humanos suelen combinar dos procesos cognitivos para adaptarse rápidamente a nuevos entornos y actuar de manera adecuada
Los seres humanos suelen combinar estos dos procesos cognitivos para adaptarse rápidamente a nuevos entornos y actuar de manera adecuada. Un ejemplo de ello es un conductor estadounidense que, al alquilar un coche en Londres por primera vez, debe abstraer las reglas aprendidas previamente y hacer inferencias para adaptarse al nuevo entorno de conducción.
En el estudio, se trabajó con 17 pacientes a quienes se les habían implantado electrodos en el cerebro como parte de un tratamiento para la epilepsia. Los investigadores registraron la actividad de miles de neuronas mientras los participantes realizaban una tarea de inferencia en un ordenador.
El experimento involucró la visualización repetida de cuatro imágenes (una persona, un mono, un coche y una sandía) y la selección de botones en respuesta a cada imagen. Tras aprender la respuesta correcta para cada imagen, se cambiaron las reglas sin informar a los participantes, y la respuesta opuesta se convirtió en la correcta. Algunos participantes fueron capaces de adaptarse rápidamente al cambio, demostrando su capacidad de inferencia.
Los investigadores encontraron patrones geométricos sorprendentes en la actividad cerebral de estos participantes
Los investigadores encontraron patrones geométricos sorprendentes en la actividad cerebral de estos participantes. Las neuronas se disparaban en grupos coordinados, indicando que los sujetos habían adquirido los conocimientos conceptuales necesarios para la tarea. Estos patrones no se observaron en los cerebros de los participantes que no lograron hacer inferencias.
“La adquisición de conocimientos conceptuales es crucial para el aprendizaje”, comenta el Dr. Hristos Courellis, investigador de Cedars-Sinai y autor principal del estudio. “En nuestro estudio, identificamos una base neuronal para este proceso, conocido en psicología cognitiva como abstracción”.
Para aquellos sujetos que inicialmente no pudieron realizar inferencias, se les proporcionaron instrucciones verbales que les ayudaron a deducir las respuestas correctas. Increíblemente, las mismas geometrías neuronales observadas en los que infirieron basándose en la experiencia aparecieron también en aquellos que recibieron orientación verbal.
“Este estudio ofrece nuevos conocimientos sobre cómo nuestro cerebro nos permite aprender y adaptarnos a condiciones cambiantes”
El estudio, que involucró datos de Cedars-Sinai y la Universidad de Toronto, fue liderado por Cedars-Sinai como parte de un consorcio financiado por la Iniciativa Brain de los Institutos Nacionales de Salud.
Además, “este estudio ofrece nuevos conocimientos sobre cómo nuestro cerebro nos permite aprender y adaptarnos a condiciones cambiantes”, destacó el Dr. Merav Sabri, director del programa de la Iniciativa Brain. “Estos hallazgos podrían eventualmente llevar a intervenciones para condiciones neurológicas y psiquiátricas que afectan la memoria y la toma de decisiones”.
Un hallazgo sorprendente fue que estos patrones de actividad cerebral surgieron únicamente en el hipocampo, una región crucial para la formación de nuevos recuerdos a largo plazo.
“Nuestro descubrimiento amplía la comprensión de la función del hipocampo en el aprendizaje”, señala Rutishauser. “Es la primera evidencia directa de la participación del hipocampo humano en el aprendizaje de conocimientos abstractos y en la toma de decisiones basadas en inferencias. Este hallazgo podría ayudar a explicar los déficits en la toma de decisiones observados en pacientes con afecciones neurológicas como el Alzheimer, el trastorno obsesivo-compulsivo y la esquizofrenia”.
