Descubrimiento israelí.


El cerebro aprende de forma diferente a como se creía

Pruebas realizadas por científicos israelíes contradicen a la neurociencia y abren nuevos horizontes.


Para llegar a esa conclusión, los científicos, coordinados por el profesor Ido Kanter de la Universidad de Bar-llan, en Israel, usaron resultados y experimentos teóricos nuevos en cultivos de neuronas.

El cerebro es una red compleja formado por miles de millones de neuronas y cada una se comunica simultáneamente con otras miles a través de la sinapsis. La neurona recoge las señales sinápticas que le llegan a través de muchas y muy largas ramificaciones llamadas dendritas.

En un estudio hecho por los israelíes, que aparece en un artículo publicado en la revista Scientific Reports, estos se enfrentan a teorías tenidas por cierto durante bastante tiempo para demostrar que el aprendizaje se hace a través de varias dendritas, de forma similar a lo que ocurre en el lento mecanismo de aprendizaje atribuido hasta ahora a las sinapsis.

“El recién descubierto proceso de aprendizaje en las dendritas es mucho más rápido que el proceso que antes se creía era único, o sea que el aprendizaje sólo tenía lugar en las sinapsis”, dijo Kater, físico del Centro Multidisciplinar de Investigaciones Cerebrales de la Universidad Gonda (Goldschmied). “En este nuevo proceso de aprendizaje dendrítico existen pocos parámetros de adaptación por cada neurona, en comparación con los cientos de parámetros diminutos y sensibles que existían en la hipótesis del aprendizaje sináptico”.

En 1949, el sicólogo canadiense Donald Hebb, en un estudio pionero, dijo que el aprendizaje ocurría en el cerebro a través de la modificación en la fuerza de las sinapsis, en tanto que las neuronas funcionaban como elementos computacionales del cerebro. Hasta hoy esa era la teoría considerada como válida.

¿Cómo se conectan las neuronas entre sí?

La hipótesis de los israelíes sugiere que el aprendizaje ocurre en unas cuantas dendritas que están muy cercanas a la neurona.

“¿Tiene sentido medir la calidad del aire que se respira a través de pequeños sensores satélite colocados lejos, a la altura de un edificio, o usar uno o varios sensores colocados cerca de a la nariz? De igual forma, es mucho más eficaz para la neurona estimar las señales que le llegan cerca de su unidad computacional”, dijo Kanter.

La teoría de Hebb —que popularizó la frase “las neuronas que disparan juntas, juntas se enlazan”— tuvo tanta aceptación entre los científicos que durante años nadie propuso un enfoque diferente.

El descubrimiento del equipo de Kanter hace posible la reevaluación de los tratamientos para los trastornos cerebrales actuales.

Además, debido a que el mecanismo de aprendizaje es la base de los avances en aprendizaje automático y en aprendizaje profundo, este nuevo concepto abre horizontes para los distintos tipos de algoritmos de aprendizaje profundo y para las aplicaciones de inteligencia artificial que reproducen el funcionamiento del cerebro pero a mayor velocidad.

Otra conclusión importante del estudio es que las sinapsis más débiles, antes consideradas insignificantes a pesar de conformar la mayor parte del cerebro, juegan un papel crucial porque inducen las oscilaciones de los parámetros de aprendizaje.

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