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Tuesday, April 6, 2010

El cerebro recuerda el futuro para ahorrar energía


Un equipo de neurocientíficos europeos ha constatado en un experimento en el que se registraron imágenes de la actividad del cerebro de 12 personas, que nuestra corteza visual no sólo procesa los estímulos visuales sino que, además, prevé lo que vamos a ver, como si "recordara el futuro". Esta capacidad del cerebro para adelantarse a lo que le presenta la realidad supone un ahorro energético, tal y como ya estableció Karl Friston en su llamado "principio de la energía libre". Las consecuencias de éste y otros hallazgos recientes podrían impulsar la creación de una teoría unificadora del cerebro y también una revolución en la investigación sobre el cerebro, afirman los especialistas.

nvestigadores del departamento de psicología de la Universidad de Glasgow, en Escocia, y del Max-Planck Institute for Brain Research, de Frankfurt, en Alemania, han descubierto que el cerebro ahorra energía previendo lo que posiblemente veremos.

En otras palabras, que la llamada corteza visual del cerebro no se limita, simplemente, a reaccionar ante los estímulos visuales sino que, además, predice lo que vamos a ver antes de que lo realmente lo veamos, cuando nos encontramos en contextos familiares como nuestro hogar o nuestro lugar de trabajo.

Según publica la Universidad de Glasgow en un comunicado, gracias a esta actividad de "predicción", el cerebro tiene que utilizar menor cantidad de energía para procesar imágenes.

En caso de que cualquier cosa inesperada aparezca en el entorno conocido en que nos encontramos, la corteza visual se vuelve más activa, con el fin de procesar la información novedosa.

Lars Muckli, director del presente estudio e investigador especializado en el proceso cerebral de la información contextual y de las asociaciones que el cerebro aprende para predecir hechos futuros, explica la cuestión con un ejemplo.

Si nos encontramos frente al escritorio de nuestra oficina, que hemos visto cientos de veces, nuestro cerebro no necesita emplear mucho tiempo para procesar esta escena conocida.

Lo que sucede, en realidad, es que nuestra corteza visual tiene ya formada una imagen mental de dicho espacio, que le sirve para predecir lo que veremos, antes incluso de que entremos en la habitación.

Sin embargo, si en un momento dado entráramos en la oficina y allí encontráramos algo totalmente inesperado, como a una persona desconocida sentada en nuestra propia silla, el cerebro tendría que hacer un gran esfuerzo para procesar una escena que no sería "tal y como se esperaba".

Principio de la energía libre

La intención de Muckly y sus colaboradores de constatar experimentalmente este funcionamiento del cerebro ante los contextos visuales ya conocidos surgió a partir de una hipótesis relativamente reciente, desarrollada por otro neurocientífico, en este caso del University College London, llamado Karl Friston.

Dicha hipótesis, bautizada como "principio de la energía libre", señala que, en general, el cerebro predice activamente las señales que va a recibir, en lugar de sólo procesar activamente la información que le llega a través de los sentidos.

Según la agencia de noticias de la Unión Europea, CORDIS, en una conferencia organizada por el Parlamento Europeo el pasado 16 de marzo, Friston explicó que, desde la acción a la percepción, en el cerebro todo se fundamenta en reducir al mínimo la energía libre.

El cerebro funcionaría, por tanto, conforme a un principio de probabilidades por el que realiza predicciones sobre el mundo constantemente, y las actualiza de acuerdo con lo que percibe.

Friston afirma que la acción y la percepción, según el principio de la energía libre, estarían siempre orientadas hacia la optimización de la actividad neuronal, con implicaciones para el aprendizaje, el desarrollo neuronal y la evolución.

Reducción de la actividad neuronal

Muckli y sus colaboradores probaron la veracidad del principio de la energía libre en un experimento con 12 voluntarios a los que se les pidió que observaran un estímulo visual, al tiempo que eran sometidos a un escáner fMRI o de resonancia magnética funcional, que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada.

Los participantes en el estudio tenían que mirar a un punto fijo en la pantalla de un ordenador. Sobre éste y por debajo de él aparecían y desaparecían alternativamente otros dos puntos, generando una ilusión de movimiento.

Asimismo, los investigadores presentaron brevemente un tercer punto móvil en pantalla. Para probar los estímulos predecibles, este punto podía aparecer en algún lugar entre los otros dos puntos móviles, de forma regular. Para probar los estímulos no predecibles, dicho punto aparecía sin sincronización con la ilusión de movimiento que generaban los otros.

La actividad de la corteza visual primaria (V1) (área visual más estudiada del cerebro, localizada en el polo posterior de la corteza occipital) de cada sujeto fue registrada mediante fMRI, mientras los participantes llevaban a cabo los tests descritos.

Los resultados obtenidos de los registros demostraron que, en las pruebas con patrones predecibles de aparición y desaparición de los puntos, la actividad en la V1 fue menor que la registrada en las pruebas con estímulos visuales impredecibles.

Según Muckli, esto significa que el cerebro espera ver cosas, y simplemente pretende confirmar sus expectativas. El científico afirma, "esto es casi como recordar el futuro".

Revolución en investigación del cerebro

La constatación realizada explicaría por qué a veces no nos damos cuenta de que hay algo diferente en un entorno familiar: el cerebro estaría viendo sólo lo que espera ver, en lugar de ver lo que realmente hay.

Muckli planea analizar, en futuras investigaciones, el principio de la energía libre, también conocido como "principio de codificación predictiva" en otros entornos naturales, y con otros aspectos de la percepción sensorial.

Los resultados del presente estudio, que han aparecido en la revista especializada The Journal of Neuroscience, respaldarían, además, la hipótesis de Friston que, según CORDIS, podría revolucionar

la investigación sobre el cerebro.

Friston señala que dado que, en el cerebro, todo se fundamenta en reducir al mínimo la energía libre, el reto consistiría en comprender el acoplamiento y la integración de cada zona cerebral. Si esto se consigue, podría generarse un modelo fundamental, una teoría unificadora que consistiera en una ecuación simple, que podría ser utilizada en un futuro para desentrañar los enigmas que subyacen a los trastornos neurogenéticos, a otras enfermedades, y también al modo en que los seres humanos aprenden y deciden.

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Pensamiento de hoy

febrero, 2008
Aprender sin pensar es tiempo perdido, pensar sin aprender es peligroso.
Confucio, filósofo chino.


"No hay viento favorable para el que no sabe a dónde va" (Séneca)

Camuflaje OVNI

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En nuestro mundo, una de las facultades que más nos asombra del mundo animal es la llamada mimetismo. Esta es la capacidad de los organismos vivos para pasar inadvertidos para los depredadores. Las variantes son múltiples, desde cambiar el color del pelaje, confundiéndose con su medio, hasta el de adquirir las formas de su entorno, incluso cuando nosotros mismos observamos el comportamiento de animales de nuestro interés, utilizamos el recurso del camuflaje. En la guerra la invisibilidad es una premisa, es por eso que la nación que logre duplicar el camuflaje OVNI obtendrá todas las ventajas sobre su enemigo. Actualmente existen naves invisibles, por lo menos para el radar, como el llamado Stealth Fighter, que por su diseño y pintura especial pasa inadvertido para los radares.

Einstein, en una de sus teorías afirmaba que mediante procesos magnéticos haciendo vibrar un objeto, esté podría desplazar el espectro electromagnético visible que despiden los objetos haciéndolos completamente indistinguibles para el ojo humano. Teoría que se probaría en el tristemente célebre experimento Filadelfia en 1947, con repercusiones bastante lamentables.

Los rayos infrarrojos y ultravioleta están por encima y por debajo, respectivamente, del espectro visible para el ojo humano. Para que una frecuencia infrarroja pueda ser perceptible son necesarios elementos ópticos y tecnológicos de los que carece el ojo humano, sin embargo, un ejemplo claro para poder realizarlo en nuestro hogar, basta colocar un telemando frente a una cámara de video y observarlo en el monitor de televisión.

Esto explicaría cómo aparece y cómo queda registrado en un video un OVNI, cuando al realizar la grabación éste no se observa y ni siquiera es el centro de atención. No obstante, este fenómeno también se produce en negativos fotográficos aun cuando este proceso (óptico químico) es diferente al video. Dando una idea de que si nuestras percepciones físicas no pueden detectar estos avistamientos, sí se cuenta con elementos para poder observarlos.

Otro tipo de camuflaje OVNI (al menos físico y visible), sería el de adoptar las formas del entorno atmosférico, en este caso nubes. Se han registrado avistamientos donde los observadores de estos fenómenos, ven claramente cómo las nubes tienen movimientos caprichosos en el cielo. Estos movimientos por cierto muy semejantes a los observados a través de la historia, donde incluso algunos casos se observan bajar entidades de las mismas.

Por otra parte, la misma maniobrabilidad de algunos OVNI´s hacen que pasen desapercibidos para algunos instrumentos de detección, esto como es de suponerse, sólo es necesario hallarse fuera del campo que cubre un radar, colocándose por encima o por debajo para pasar inadvertido. En medio de estos parámetros explicativos queda otra interrogativa, ¿se pueden ver o fotografiar entidades que se desarrollan en un plano de tres dimensiones? No, no se puede, ya que no obedecen las leyes físicas y ópticas del mismo comportamiento que conocemos, haciendo imposible dejar constancia en una placa o en un video, al menos con la óptica terrestre tal y como la conocemos.

Como se podrá deducir entonces, el hecho de que observemos OVNI´s en el cielo, sólo puede tratarse de un acto consciente de ser observados y enterarnos que allá arriba está sucediendo algo.