El mecanismo es común en muchos seres vivos y les permitiría organizarse de forma independiente
Un modelo matemático muy sencillo podría explicar cómo se conectan las neuronas
El mecanismo es común en muchos seres vivos y les permitiría organizarse de forma independiente
Seguro que alguna vez has escuchado esa teoría que afirma que nos encontramos a un máximo de seis personas de estar conectados con todo el mundo. Sí, a tan solo seis “amigos de amigos” de tu cantante favorito o del presidente de los Estados Unidos. Parece imposible pero seguro que, si lo piensas detenidamente, acabarás encontrando esas conexiones en tu propio círculo de amistades. Se trata de un concepto matemático denominado “red de mundo pequeño”.
Esta teoría afirma que, a pesar de existir muchos nodos (en el caso anterior serían las personas) es posible encontrar un camino corto que los interrelacione a todos. Aunque, dicho así, puede parecer simplemente un suceso anecdótico. Seamos sinceros, posiblemente nadie va a gastar su tiempo en contactar con seis personas para llegar a estrechar la mano de, por ejemplo, Pedro Pascal.
Sin embargo, la teoría de redes de mundo pequeño nos ayuda a comprender las conexiones lógicas que se crean entre dos puntos. Y cuando hablamos de conexiones en red, no nos referimos sólo a las que se establecen entre personas. Tenemos otros ejemplos, como los sistemas de comunicación, la expansión de las epidemias o el servicio de transporte.
Pero existe un ejemplo específico de red por la que, en los últimos años, ha crecido el interés de forma exponencial. Se trata de las redes neuronales.
Y no es que antes no nos despertase interés el cerebro ¿Cuándo hemos dejado de rompernos la cabeza por entender qué ocurre justamente dentro de ésta? El interés creciente radica en la necesidad humana de replicar lo natural en su versión artificial. En este caso, podemos imaginar el salto tecnológico que supondría comprender cómo funciona un cerebro humano y aplicarlo a una inteligencia artificial. Aunque, para llegar a eso, parece que tendremos que esperar algunos años más.
No obstante, esta semana se ha publicado en la revista Nature Physics un artículo que nos acerca un poco más a comprender cómo se establecen estas redes neuronales y cuan aleatorias (o no) son sus conexiones.
Un vínculo muy estrecho
En todas las especies, el cerebro se basa en una intrincada red de conexiones que permite a las neuronas enviar información y recibirla. Pero, entre todas estas neuronas, existe un pequeño número que comparte conexiones mucho más fuertes entre sí que con todas las demás. Se cree que estas autopistas neuronales podrían tener un papel muy importante en la ejecución de las funciones cerebrales.
Sin embargo, durante mucho tiempo los investigadores se plantearon diversas preguntas entorno a dichas conexiones: ¿Cómo se formaban? Y, el proceso de formación ¿es específico de cada especie o existe un principio de formación común entre todas ellas?
Para responder a estas preguntas, los investigadores de la Universidad de Yale y de la Universidad de Harvard analizaron los mapas de conexiones neuronales de distintas especies, tales como moscas de la fruta, gusanos redondos, gusanos marinos y ratones.
Con el objetivo de comparar esos datos, el equipo desarrolló un modelo matemático basado en la llamada “plasticidad Hebbiana”. Éste es un término acuñado por el psicólogo canadiense Donald Hebb, que esencialmente dice que, cuando el cerebro recibe un estímulo, las neuronas que se activan se conectan entre sí. O lo que es lo mismo: cuanto más se activan dos neuronas cercanas, más fuerte se vuelve su conexión.
En general, los investigadores comprobaron que las conexiones fuertes formadas en su modelo eran similares a las que habían observado en los organismos estudiados. Por lo tanto, pudieron concluir que la fuerza de estas conexiones surge de la autoorganización de las células cerebrales, en lugar de ser una propiedad individual de cada especie.
Mejor en grupo
Pero eso no es todo. Los investigadores también pudieron observar un fenómeno parecido al que se da en la teoría de red de mundo pequeño que hemos visto al principio de este artículo.
El modelo matemático propuesto describe también la tendencia que tienen las células a vincularse con otras a través de conexiones compartidas. Esta idea podría asimilarse a lo que ocurre en los eventos sociales. Visualicemos tres neuronas como si fuesen personas en una fiesta. Si una de ellas presenta a un amigo a una tercera persona, es más probable que forjen una amistad entre ellos que si se conociesen por separado. Del mismo modo ocurre con los circuitos neuronales.
Sin embargo, la biología no siempre encaja en un modelo matemático, y debemos tener en cuenta que todavía existe mucha aleatoriedad en los circuitos cerebrales. Las neuronas a veces se desconectan y se vuelven a conectar entre sí. Esta incertidumbre en su forma de vincularse proporciona un control sobre el tipo de organización descrito por los investigadores, sin la cual las conexiones fuertes crecerían y terminarían dominando la red.
QUE NO TE LA CUELEN:
Gracias a la neuroplasticidad del cerebro, tras un accidente cerebrovascular, las neuronas tienen la capacidad de generar nuevos caminos por los que volver a recircular la información.
REFERENCIAS (MLA):
https://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_mundo_peque%C3%B1o
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