Descubrimiento IMP de Neurobiología

Los ratones dominan la abstracción y el pensamiento complejo

21 de abril de 2021

Científicos del Instituto Max Planck de Neurobiología han descubierto que los ratones categorizan la información sensorial como los seres humanos y la representan como abstracción en la misma región cerebral que usamos los humanos para el pensamiento complejo. Incluso pueden equivocarse, como nosotros.

Los ratones forman categorías para simplificar su mundo. Demostrando eso, los investigadores identificaron neuronas que codifican categorías aprendidas.
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Los ratones forman categorías para simplificar su mundo. Demostrando eso, los investigadores identificaron neuronas que codifican categorías aprendidas.

 

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El cerebro humano está perfectamente organizado para procesar la información que procede de nuestros sentidos: estructura nuestra percepción a través de esquemas y categorías.De esta forma, gestiona la información que recibimos y nos presenta representaciones o interpretaciones de la realidad, como por ejemplo una silla. Cuando somos pequeños y vemos por primera vez una silla, nuestro cerebro almacena la experiencia, abstrae sus propiedades y crea la categoría «silla»: nos permitirá reconocer este mueble con respaldo en cualquier circunstancia.

Simplificando el mundo

De esta forma, nuestro cerebro organiza nuestro mundo de una forma simple para que podamos desenvolvernos con naturalidad en cualquier entorno.

La categorización que realiza el cerebro de cada objeto de nuestra experiencia es esencial para la vida cotidiana, pero no conocemos bien los procesos neuronales que hacen posible esta proeza cognitiva.

Los científicos han intentado ver cómo funcionan estos procesos en ratones y entonces descubrieron que sus cerebros también categorizan la información que reciben del entorno y además identificaron los procesos neuronales implicados, una pista acerca de cómo nuestro cerebro nos simplifica el mundo.

Patrones de rayas

Lo primero que hicieron fue mostrar a los ratones diferentes imágenes de patrones de rayas y les proporcionaron una regla para que pudieran clasificarlas.Observaron que los ratones, divididos en dos grupos diferentes, clasificaban las imágenes, unos por el grosor, otros según su orientación.

Los ratones aprendieron la regla humana de aprendizaje y además fueron capaces de aplicarla a las imágenes para clasificarlas. Al cambiar las reglas de clasificación, los ratones la aprendieron enseguida y reordenaron las imágenes según la nueva norma. La investigación demuestra por primera vez que los ratones categorizan la información del entorno de la misma forma que nosotros, no solo con una precisión similar, sino también cambiando las normas de clasificación, tal como hace el cerebro humano constantemente.

Una vez sabido esto, lo siguiente, ahora sí, era descubrir los procesos cerebrales implicados en la categorización de la información que llega al cerebro. Los ratones clasifican la información con la corteza prefrontal, la misma región del cerebro que usamos nosotros para desarrollar procesos complejos de pensamiento. Los investigadores observaron que algunas neuronas de la corteza se activan cuando los ratones clasifican los patrones de rayas para organizar las imágenes percibidas.Es más, diferentes grupos de neuronas reaccionan según la categoría elegida. Eso significa que las neuronas no adquieren su selectividad de inmediato, sino que la desarrollan gradualmente durante un proceso de aprendizaje, tal como explica uno de los investigadores, Tobias Bonhoeffer.

Memoria semántica

Los investigadores descubrieron que, antes de llegar a la corteza, la información perceptiva sufre una transformación: el cerebro convierte la memoria a corto plazo de la experiencia, en memoria a largo plazo, en recuerdo de larga duración. Sin embargo, cuando la corteza interviene para clasificar esa información, la almacena como memoria semántica, es decir, como información general de todo lo percibido. Eso significa que la información que gestiona el cerebro para crear categorías es demasiado genérica: puede que no siempre refleje la realidad. Por eso a veces dudamos acerca de lo que es en realidad un objeto o un animal: el archivo de referencia no tiene mucha resolución gráfica.

 
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