El sistema de archivos de Brain ayuda a optimizar las actividades diarias
Por ejemplo, su cerebro sabe que es hora de cocinar cuando la estufa está encendida y la comida y las ollas están apagadas. Sin embargo, cuando te apresuras a calmar a un niño que llora, la cocina se termina y es hora de ser padre.
Su cerebro procesa y responde a estos sucesos como eventos distintos y no relacionados.
Los investigadores querían estudiar la manera en que el cerebro divide esas experiencias en "eventos" o los grupos relacionados que nos ayudan a organizar mentalmente las muchas situaciones del día.
Un concepto dominante de percepción de eventos conocido como error de predicción dice que nuestro cerebro traza una línea entre el final de un evento y el comienzo de otro cuando las cosas toman un giro inesperado (como un niño repentinamente angustiado).
En el nuevo estudio, los investigadores de la Universidad de Princeton desafían el concepto de error de predicción y sugieren que el cerebro puede funcionar realmente a partir de categorías mentales subconscientes que crea en función de cómo considera que las personas, los objetos y las acciones están relacionados.
Específicamente, estos detalles están ordenados por relación temporal, lo que significa que el cerebro reconoce que tienden, o tienden a no, a aparecer cerca unos de otros en momentos específicos.
Los resultados del nuevo estudio se publican en la revista. Neurociencia de la naturaleza.
Los investigadores creen que una serie de experiencias que generalmente ocurren juntas (relacionadas temporalmente) forman un evento hasta que ocurre una experiencia no relacionada temporalmente y marca el comienzo de un nuevo evento.
En el ejemplo anterior, las ollas y los alimentos suelen aparecer durante la cocción; un niño que llora no lo hace. Ahí radica la partición entre dos eventos, o eso dice el cerebro.
Esta dinámica, que los investigadores llaman "contexto temporal compartido", funciona de manera muy similar a las categorías de objetos que nuestra mente usa para organizar objetos, explicó la autora principal Anna Schapiro, estudiante de doctorado en psicología y neurociencia.
"Estamos proporcionando un relato de cómo se llega a tratar una secuencia de experiencias como un evento coherente y significativo", dijo Schapiro. “Los eventos son como categorías de objetos. Asociamos petirrojos y canarios porque comparten muchos atributos: pueden volar, tener plumas, etc. Estas asociaciones nos ayudan a construir una categoría de "pájaro" en nuestras mentes. Los eventos son los mismos, excepto que los atributos que nos ayudan a formar asociaciones son las relaciones temporales ".
Los investigadores encontraron apoyo para esta teoría cuando descubrieron la actividad cerebral cuando los individuos observaron símbolos abstractos y patrones sin similitudes obvias que se presentaron como un grupo para estudiar a los participantes. El "agrupamiento" aparentemente excitó el cerebro cuando se observaron grupos superpuestos de neuronas.
A partir de esto, los investigadores construyeron un modelo informático que puede predecir y delinear las vías neuronales a través de las cuales las personas procesan situaciones y puede revelar si esas situaciones se consideran parte del mismo evento.
Los paralelos trazados entre los detalles del evento se basan en la experiencia personal, dijo Schapiro. Las personas necesitan tener un conocimiento existente de los diversos factores que, cuando se combinan, se correlacionan con una sola experiencia.
"Todo el mundo está de acuerdo en que 'tener una reunión' o 'picar verduras' es una parte coherente de la estructura temporal, pero en realidad no es tan obvio por qué es así si nunca antes ha tenido una reunión o ha cortado verduras", dijo Schapiro.
"Tienes que tener experiencia con la estructura temporal compartida de los componentes de los eventos para que el evento se mantenga unido en tu mente", dijo. "Y la forma en que el cerebro implementa esto es aprender a usar poblaciones neuronales superpuestas para representar componentes del mismo evento".
Durante una serie de experimentos, los investigadores presentaron a los participantes humanos secuencias de símbolos y patrones abstractos. Sin el conocimiento de los participantes, los símbolos se agruparon en tres "comunidades" de cinco símbolos con formas en la misma comunidad que tienden a aparecer cerca uno del otro en la secuencia.
Después de ver estas secuencias durante aproximadamente media hora, se pidió a los participantes que segmentaran las secuencias en eventos de una manera que les resultara natural. Tendían a dividir las secuencias en eventos que coincidían con las comunidades que los investigadores habían arreglado de antemano, lo que muestra que el cerebro aprende rápidamente las relaciones temporales entre los símbolos, dijo Schapiro.
Luego, los investigadores utilizaron imágenes de resonancia magnética funcional para observar la actividad cerebral mientras los participantes veían las secuencias de símbolos. Las imágenes en la misma comunidad produjeron una actividad similar en grupos de neuronas en el borde de los lóbulos frontal y temporal del cerebro, una región involucrada en el procesamiento del significado.
Los investigadores interpretaron esta actividad como que el cerebro asocia las imágenes entre sí y, por lo tanto, como un evento. Al mismo tiempo, diferentes grupos neuronales se activaron cuando apareció un símbolo de una comunidad diferente, lo que se interpretó como un nuevo evento.
Los investigadores transformaron estos datos en un modelo de red neuronal computacional que reveló la conexión neuronal entre lo que se está experimentando y lo que se ha aprendido. Cuando se ingresa un estímulo simulado, el modelo puede predecir la próxima explosión de actividad neuronal en toda la red, desde la primera observación hasta el procesamiento.
“El modelo nos permite articular una hipótesis explícita sobre qué tipo de aprendizaje puede estar ocurriendo en el cerebro”, dijo Schapiro.
“Una cosa es mostrar una respuesta neuronal y decir que el cerebro debe haber cambiado para llegar a ese estado. Tener una idea específica de cómo pudo haber ocurrido ese cambio podría permitir una comprensión más profunda de los mecanismos involucrados ".
Fuente: Universidad de Princeton
