Capturan «La Visión Más Clara» de Cómo las Células Cerebrales Encarnan el Pensamiento

Un equipo de científicos ha logrado captar lo que describen como "la visión más clara" hasta la fecha de cómo las células cerebrales encarnan el pensamiento, utilizando grabaciones eléctricas de más de 3.000 neuronas y herramientas matemáticas avanzadas. Este avance, que ofrece nuevas perspectivas sobre cómo el cerebro aprende y procesa la información, ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature.

El Estudio y su Contexto

El estudio fue dirigido por Ueli Rutishauser, del Centro Médico Cedars-Sinai en Estados Unidos, y se llevó a cabo en colaboración con la Universidad de Columbia. Los investigadores trabajaron con 17 voluntarios que padecen epilepsia y que estaban siendo sometidos a monitorización invasiva para localizar las fuentes de sus convulsiones. Mientras los datos neuronales eran registrados, los participantes realizaron tareas de razonamiento inferencial, lo que permitió a los científicos observar cómo las neuronas codifican el proceso de aprendizaje y toma de decisiones.

Tareas de Razonamiento y Resultados

Durante el experimento, los voluntarios fueron expuestos a cuatro imágenes diferentes: una persona, un mono, un coche y una sandía. Tras cada imagen, debían presionar un botón, y luego se les indicaba si su elección era correcta o incorrecta. A medida que las reglas de asociación entre imágenes y botones cambiaban sin previo aviso, los participantes ajustaron sus respuestas basándose en el nuevo patrón de reglas, demostrando su capacidad para razonar inferencialmente.

Este proceso de adaptación fue similar al que realiza una persona al enfrentar nuevas reglas en situaciones desconocidas, como conducir en un país extranjero con normas de tránsito diferentes.

Transformación de la Actividad Cerebral en Geometría

Para comprender cómo estas formas de pensamiento se expresan físicamente en la actividad cerebral, los científicos transformaron las señales neuronales en representaciones geométricas multidimensionales. Aunque estas formas no son visibles en 3D convencional, los investigadores utilizaron técnicas matemáticas para simplificar y analizar estas estructuras.

Las comparaciones entre las representaciones geométricas durante inferencias exitosas e incorrectas revelaron diferencias notables. Se observó que en el hipocampo, una región del cerebro tradicionalmente asociada con la formación de mapas espaciales, las representaciones neuronales pasaron de ser desordenadas a "bellas estructuras geométricas" correlacionadas con la capacidad de razonamiento inferencial.

Implicaciones del Estudio

Este hallazgo es sorprendente, ya que sugiere que el hipocampo no solo es responsable de mapear espacios físicos, sino que también juega un papel crucial en la creación de mapas cognitivos relacionados con funciones cerebrales como la inferencia y el aprendizaje. Además, los investigadores descubrieron que incluso cuando los participantes aprendieron las reglas a través de instrucciones verbales, y no por ensayo y error, el hipocampo seguía formando estas estructuras neuronales ordenadas.

Futuro de la Investigación

Este estudio, financiado por la Iniciativa BRAIN de los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos, abre nuevas puertas para la comprensión del pensamiento humano y cómo el cerebro procesa la información. Los científicos esperan que estos descubrimientos conduzcan a nuevas aplicaciones en neurociencia y psiquiatría, permitiendo tratamientos más efectivos para condiciones que afectan el aprendizaje y el razonamiento.

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