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» » » » Mecanismo cerebral que da sentido a situaciones nuevas

Referencia: KurzweilAI.net, 26 de septiembre 2013

Investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder, han demostrado que nuestros cerebros pueden procesar nuevas situaciones basándose en un método similar al sistema de "puntero" que utilizan los ordenadores.

Los punteros en una computadora se utilizan para señalar dónde buscar información almacenada en cualquier otro sitio del sistema.

Para el estudio, el equipo de investigación se basó en las oraciones con palabras que se usan de manera única, y con las que se pone a prueba la capacidad del cerebro para entender el papel que las palabras conocidas juegan en una oración, e incluso cuando se utilizan palabras desconocidas y hasta sin sentido.

Por ejemplo, en la frase: "Quiero escritoriarte," entendemos que la palabra "escritorio" está siendo utilizada como un verbo, aunque nuestra experiencia nos dice que la palabra "escritorio" es un sustantivo.

"El hecho de que uno entienda que la frase está gramaticalmente bien formada significa que puede procesar esta entrada completamente nueva", indicó Randall O'Reilly, profesor en el Departamento de Psicología y Neurociencia de la Universidad de Colorado y co-autor del estudio.

Esto muestra que los cerebros humanos son capaces de entender la frase como una estructura con variables, un sujeto, un verbo y, a menudo, un objeto, y que el cerebro puede asignar una amplia variedad de palabras a estas variables, y aún poder comprender la estructura de la oración.

Las computadoras completan rutinariamente tareas similares. En ciencias de computación, por ejemplo, un programa podría crear una plantilla de email con un puntero en la línea de saludo. El puntero se elaboraría entonces la información nominal de cada destinatario al que se va a enviar el saludo.

Ubicación de los sistemas de puntero del cerebro

En el nuevo estudio, dirigido por Trenton Kriete, investigador postdoctoral en el laboratorio de O'Reilly, los científicos muestran que las conexiones del cerebro entre la corteza prefrontal y los ganglios basales podrían desempeñar un papel similar al de los punteros utilizados en informática. Los investigadores agregaron una nueva información acerca de cómo las conexiones entre estas dos regiones del cerebro podrían trabajar en su modelo.

El resultado fue que dicho modelo podía ser entrenado para comprender frases sencillas con un selecto grupo de palabras. Tras un periodo de entrenamiento, los investigadores alimentaron los modelos con nuevas oraciones usando palabras conocidas en formas novedosas, y descubrieron que el modelo aún podía comprender la estructura de la oración.

Si bien los resultados muestran que un sistema similar al de puntero podría estar funcionando en el cerebro, la función no es idéntica al sistema utilizado en informática, reconocen los científicos. En el cerebro, por ejemplo, este sistema todavía debe ser aprendido paulatinamente. El cerebro ha de ser entrenado, en este caso, para comprender frases, mientras que un ordenador puede ser programado para comprender frases de manera inmediata.

"A medida que el cerebro aprende, consigue un cada vez mejor tratamiento de estos nuevos tipos de información", indicó O'Reilly.

"Las posibles implicaciones para nuestro trabajo son bastante amplias, abarcando en realidad cualquier situación que se necesario entender o hacer, algo que antes no teníamos ni idea," señaló Kriete. "Mediante la comprensión de estos mecanismos básicos que permiten que nuestro cerebro dar sentido a nuevas situaciones, podemos empezar a entender cómo las personas son capaces de una gran variedad de habilidades cognitivas complejas, como el uso del lenguaje y del razonamiento analógico."

Otros coautores del estudio son David Noelle, de la Universidad de California, Merced, y Jonathan Cohen, de la Universidad de Princeton. La investigación fue apoyada por la Intelligence Advanced Research Projects Activity, subvencionada a través del Departamento de Interior de EE.UU.


- Imagen 1. Actividad neuronal simulada desde un software de redes neuronales emergentes, al aprender a almacenar y recuperar diferentes partes de las oraciones (crédito: Randall O’Reilly/University of Colorado Boulder)
- Imagen 2. Simulación de red neuronal de una "red indireccionada" capturando un episodio de aprendizaje cuando se presenta una simulación cerebral con palabras simuladas que formar oraciones (crédito: Randall O’Reilly/University of Colorado Boulder).

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Editor del blog Pedro Donaire

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