La célula: neuronas y membranas (III)

Durante muchos años se habló de “sistemas de memoria a corto plazo” y de “sistemas de memoria a largo plazo”, como si éstas residieran en partes distintas del cerebro. Por el contrario, en realidad ambos sistemas son dos fases del mismo proceso que implican las mismas estructuras cerebrales, y no dos procesos separados en los que intervengan estructuras cerebrales distintas.

Cuando los cambios en la red neuronal perduran y se refuerzan, la información queda instalada fuertemente en el almacen de largo plazo.

Tales procesos de continua reactivación, conocidos como de “reentrada”, son de naturaleza eléctrica, y consisten en “bucles de actividad bioeléctrica recurrente”.

Algunos de esos bucles son largos y afectan a regiones distantes: procesos de “reverberación” o “reentrada cíclica”. Y fue Donald Hebb quien por primera vez sugirió que estos bucles desempeñaban un papel en la memoria.

Otros bucles son locales, propagándose allí donde se producen los cambios sinápticos. Los procesos que son mediados por tales bucles locales son denominados de “potencia a largo plazo” o PLP.

La propagación de los bucles de reverberación depende de estructuras cerebrales situadas fuera de la neocorteza. Son los hipocampos y las estructuras que los rodean; también el tronco encefálico que garantiza el nivel de alerta en el cerebro, preciso para que se mantengan esos bucles de reverberación.

Cada vez que estamos expuestos a la misma cosa u otra parecida del entorno damos nueva vida a los bucles de reverberación, que como sabemos sustentan la formación de un recuerdo, aumentando así la probabilidad de que ese recuerdo entre a formar parte de la memoria a largo plazo.

Pero el proceso es “darviniano”, en el sentido de que los diferentes recuerdos compiten por un espacio limitado en el “almacen de la memoria a largo plazo”.

Si a la luz de la experiencia previa o de los patrones innatos programados genéticamente, se reconoce una información (instantáneamente) como “muy importante”, la “amígdala (estructura cerebral que tiene forma de almendra) entra a formar parte del circuito de reverberación asociado al recuerdo.

La acepción “darwinismo neuronal” fue acuñada por Gerald Edelman.

Las distintas experiencias activan redes neuronales diferentes en el cerebro, y aunque no hay dos redes neuronales idénticas, cuanto más cercanas y semejantes sean las experiencias (ley de semejanza), mayor será el grado de superposición entre las correspondientes redes.

Y es que hay una propensión a que las propiedades comunes a situaciones parecidas (aunque no idénticas) sean aprendidas rápidamente, lo que se ve reflejado en una de las características fundamentales del aprendizaje conocida por los psicólogos como el “fenómeno de sobregeneralización”. Es un hecho sabido que durante las fases iniciales del aprendizaje humano y de otros animales, éstos tienden a relacionar situaciones parecidas, aunque no iguales, como si verdaderamente fueran idénticas: los aspectos comunes de las situaciones se aprenden mucho más rápidamente que los aspectos que los diferencian.

Y es que la región de superposición entre redes específicas, la red compartida, no corresponde a la representación mental de una cosa o un evento, sino de una “clase” (propiedades) de cosas o eventos. Así es la formación en el cerebro de un recuerdo al que llamamos “genérico”. Los recuerdos genéricos son recuerdos de patrones.

La importancia de un patrón típico se refleja en el hecho de que no sólo contiene información acerca de las cosas que hemos experimentado, sino además, de las cosas que podemos experimentar en el futuro.

Hay una primera proposición debida a Larry Squire y sus colaboradores que se refiere a la distinción entre memoria de procedimientos y memoria declarativa. La memoria de procedimientos es la memoria de habilidades o el conocimiento del “cómo”. El conocimiento del “qué” es la memoria declarativa.

Otra distinción importante debida a Endel Tulving distingue entre la memora “episódica” y la “semántica”. Esta última es la que se almacena con independencia del contexto en el que se adquiere.

Se han descubierto dos mecanismos adicionales de protección del conocimiento de uso frecuente representado en la neocorteza: el de “expansión de patrones” y el de formación de “expertos sin esfuerzo”. Ambos trabajan concertadamente.

El poder de información de las redes neuronales se encuentra en todos los lugares y en ninguno en particular, pues está distribuido por toda la red.

A través de las redes neuronales formales (artificiales) hemos descubierto que las nuevas capacidades que aparecen de forma espontánea, llamadas “propiedades emergentes”, suponen que en cierto modo las redes neuronales “se inventan a sí mismas”.

Y entre las propiedades emergentes más interesantes figuran los “atractores” y los “estados atractores”. Como vimos, un atractor en una red es un grupo de neuronas estrechamente interconectado que exhibe un patrón estable de actividad en ausencia de estimulación directa desde el exterior. Tales patrones de actividad que se autoperpetúan se llaman “estados atractores”.

Un pionero del modelado de redes neuronales, Stephen Grossberg, desarrolló la teoría de la resonancia adaptativa, o ART.

De acuerdo con ART, el reconocimiento de un evento externo, o proceso de “darle sentido”, tiene lugar cuando las entradas sensoriales que proceden de tal evento, al llegar al cerebro entran en “resonancia” con un atractor, o sea, “concuerdan” con una red formada anteriormente. Para ART, el acto de reconocimiento no es más que la reactivación de una red neuronal previamente formada.

La intuición es en realidad la condensación de una vasta experiencia analítica obtenida previamente, se diría un análisis comprimido y cristalizado. O sea, la toma de decisiones es postanalítica.

El conocimiento descriptivo es el conocimiento sobre cómo en realidad son las cosas (“conocimiento verídico”).

El conocimiento perceptivo es el conocimiento sobre “cómo deberían ser”, y particularmente de lo que hay que hacer para adaptarlas a nuestros deseos y necesidades.

Ambos conocimientos se almacenan en los lugares más avanzados de la neocorteza, la región conocida como corteza de asociación.

(De la obra del autor “Vida y mente: ciencia y misterio”)

 

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