Estudio de Neurociencia Cuestiona Teoría del Aprendizaje al Revelar Mayor Compartición Neuronal.

Redac­ción Fron­tera Ink.

Una inves­ti­gación reciente en neu­ro­cien­cia, pub­li­ca­da en la revista *Sci­ence*, pre­sen­ta evi­den­cia de que el apren­diza­je reor­ga­ni­za el cere­bro para fomen­tar una may­or com­par­ti­ción de infor­ma­ción entre las neu­ronas, un hal­laz­go que desafía una teoría larga­mente acep­ta­da sobre la efi­cien­cia del proce­samien­to cere­bral. El estu­dio, que reg­istró la activi­dad neu­ronal en maca­cos durante sem­anas de adquisi­ción de habil­i­dades, sug­iere un mecan­is­mo ines­per­a­do de adaptación de las redes cere­brales.

La visión pre­dom­i­nante en neu­ro­cien­cia ha sostenido que el apren­diza­je incre­men­ta la efi­cien­cia al reducir la redun­dan­cia en las rep­re­senta­ciones neu­ronales, lle­van­do a las neu­ronas a actu­ar de for­ma más inde­pen­di­ente. Sin embar­go, este nue­vo tra­ba­jo indi­ca que la prác­ti­ca de una tarea per­cep­ti­va aumen­ta la redun­dan­cia de infor­ma­ción, con neu­ronas sen­so­ri­ales com­par­tien­do aprox­i­mada­mente la mitad de su infor­ma­ción con otras neu­ronas.

Para lle­gar a estas con­clu­siones, los inves­ti­gadores entre­naron a maca­cos rhe­sus en tar­eas de dis­crim­i­nación visu­al, como dis­tin­guir entre difer­entes ori­enta­ciones de patrones. Durante este pro­ce­so de apren­diza­je, se mon­i­toreó la activi­dad de pobla­ciones de neu­ronas en el área visu­al V4 del cór­tex cere­bral, per­mi­tien­do obser­var los cam­bios en sus respues­tas a lo largo de varias sem­anas.

Los análi­sis rev­e­laron que al ini­cio del apren­diza­je, la redun­dan­cia infor­ma­ti­va entre neu­ronas era mín­i­ma, indi­can­do respues­tas may­or­mente inde­pen­di­entes. A medi­da que los ani­males mejora­ban en la tarea, esta redun­dan­cia aumenta­ba pro­gre­si­va­mente. Este patrón sug­iere que la infor­ma­ción rel­e­vante se dis­tribuye entre múlti­ples neu­ronas, lo que podría hac­er las señales más robus­tas ante el rui­do.

Es impor­tante destacar que este aumen­to en la com­par­ti­ción de infor­ma­ción no se tra­duce en una pér­di­da total de esta. De hecho, la infor­ma­ción disponible en cada neu­rona indi­vid­ual tam­bién se incre­men­tó durante el apren­diza­je. La redun­dan­cia, en este con­tex­to, no impli­ca repeti­ción innece­saria, sino una estrate­gia para hac­er las señales más fiables y acce­si­bles para otras áreas del cere­bro.

El fenó­meno de la redun­dan­cia no solo se observó a lo largo de sem­anas de entre­namien­to, sino tam­bién en escalas de tiem­po más cor­tas, den­tro de cada ensayo de la tarea. Además, este efec­to dependía del com­pro­miso acti­vo del ani­mal con la tarea, desa­pare­cien­do cuan­do los estí­mu­los se pre­senta­ban pasi­va­mente, lo que sub­raya el vín­cu­lo con la toma de deci­siones.

Estos resul­ta­dos se alin­ean con los mod­e­los de infer­en­cia gen­er­a­ti­va, que pos­tu­lan que el cere­bro no solo proce­sa la infor­ma­ción sen­so­r­i­al, sino que tam­bién uti­liza expec­ta­ti­vas inter­nas para inter­pre­tar lo que percibe. Las neu­ronas sen­so­ri­ales, en este mar­co, refle­jan predic­ciones comunes sobre el estí­mu­lo, trans­mi­ti­das a través de bucles de retroal­i­mentación des­de áreas cere­brales supe­ri­ores.

Las impli­ca­ciones de estos hal­laz­gos son pro­fun­das para la com­pren­sión del apren­diza­je y podrían influir en el desar­rol­lo de la inteligen­cia arti­fi­cial. Sug­ieren que la activi­dad coor­di­na­da entre neu­ronas es un ele­men­to fun­da­men­tal de cómo el cere­bro inte­gra infor­ma­ción. Además, podrían inspi­rar la creación de sis­temas de IA más flex­i­bles, capaces de com­bi­nar datos sen­so­ri­ales con expec­ta­ti­vas inter­nas para una adaptación más efi­ciente.

Crédi­tos: Estu­dio pub­li­ca­do en la revista *Sci­ence* por Shizhao Liu, Ralf Haefn­er y Adam Sny­der de la Uni­ver­si­dad de Rochester; infor­ma­ción detal­la­da pro­por­ciona­da por Euge­nio M. Fer­nán­dez Aguilar, físi­co, escritor y divul­gador cien­tí­fi­co.