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Todo está en el cerebro: Más que la suma de todas sus partes  |
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A partir de la comprensión del primer paso de la vía sensorial, los investigadores han ido avanzando lentamente en el análisis de cómo los mensajes de un estímulo sensorial viajan a través del cerebro hasta la corteza cerebral, y de cómo están codificados estos mensajes. Ellos saben que casi todas las señales sensoriales van primero a una estación de retransmisión ubicada en el tálamo, una estructura central en el cerebro (llamada así por la palabra griega que quiere decir "sofá", porque parece que los hemisferios cerebrales descansan cómodamente en él). Desde ahí, los mensajes viajan hasta las áreas sensoriales primarias en la corteza (un área diferente para cada sentido). Allí, son modificados y enviados a regiones "superiores" del cerebro. En alguna parte, a lo largo de esta vía, el cerebro descifra lo que significa el mensaje. Muchos factores entran en esta interpretación, incluyendo las señales que están entrando por otras partes del cerebro, el conocimiento anterior, el conjunto de objetivos y el estado general de excitación. Haciendo el camino inverso, las señales provenientes de un área sensorial pueden ayudar a otras partes del cerebro a mantener su excitación, a partir de una imagen del lugar que el cuerpo ocupa en el espacio, o a regular su movimiento. Estas interacciones son tan complejas que el enfocar la atención en la actividad de neuronas particulares, o incluso vías particulares, es claramente insuficiente. Ahora, los investigadores están preguntándose qué hace el sistema nervioso central con toda la información que recibe de sus vías tan variadas. En tiempos más autoritarios, los científicos creían que el cerebro tenía una organización estrictamente jerárquica. Se suponía que cada estación de retransmisión enviaba información, creciente en complejidad, a un nivel superior hasta que alcanzaba la cima; donde todo, de alguna manera, podía juntarse. Pero ahora "estamos siendo testigos de un cambio de paradigma", dice Terrence Sejnowski, un investigador del HHMI que dirige el Laboratorio de Neurobiología Computacional, del Instituto Salk en la Jolla, en California. En cambio de ver a la corteza como a una maquinaria rígida, los científicos la ven como a "un procesador de patrones dinámico y categorizador" que reconoce, lo mejor que puede, qué categorías van juntas con un estímulo en particular, a cada paso de la vía, de acuerdo a lo que dice Sejnowski. "En la cima, no hay ‘células abuelas’ que respondan a la imagen de una abuelita", enfatiza. "Reconocemos una cara poniendo sus características juntas y en relación unas con otras". Sejnowski, un líder en el campo nuevo de la neurociencia computacional, estudia redes neuronales en las cuales la interacción de muchas neuronas producen comportamientos sorprendentemente complejos. Recientemente, diseñó un modelo computacional de cómo una de esas redes podría aprender a "ver" las formas tridimensionales de los objetos sólo por sus sombras, sin ninguna otra información acerca de dónde proviene la luz. Luego de "entrenarla", mostrándole muchos ejemplos de formas sombreadas, la red hizo sus propias generalizaciones y encontró una vía para determinar las curvaturas de los objetos. La visión y los otros sentidos han evolucionado "para ayudar a los animales a resolver problemas vitales, por ejemplo, saber hacia donde huir", dice Sejnowski. Para hacer esto posible, enormes poblaciones de neuronas sensoriales se turnan y trabajan juntas en el cerebro. Nos permiten ver al mundo de una forma unificada. Se relacionan con el sistema motor que controla nuestras acciones. Estas neuronas producen una respuesta "que es más que la suma de sus partes", dice Sejnowski. Cómo lo hacen, exactamente, es una pregunta para el próximo siglo. |
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