Cibermitanios

El cerebro y la predicción (o de cómo la memoria construye la inteligencia)

El lugar del cerebro en la ciencia; el lugar de tu cerebro en la Naturaleza del Cosmos.
Recién leí en BBC el siguiente titular: Cerebro artificial, dentro de 10 años... Lo que pretenden hacer, dice la noticia, es replicar un neocórtex con 10 mil neuronas, cada una con la capacidad de procesamiento de una computadora portátil... De aquí a diez años, todo es posible, pero ¿cómo afirmarlo hoy, si lo cierto es que no tenemos idea de cómo funciona un cerebro humano?


Introducción


Gracias a la inagotable sed de conocimiento de algunas personas, tenemos teorías para todo; podemos explicar el origen de la vida, la composición de la materia, el destino de las estrellas y los cambios de humor de la mujer... Pero no existe una sola teoría que aclare eficientemente el funcionamiento del cerebro. El cerebro es nada menos que el misterio más grande del universo.

Ignoramos si bastaría con recrearlo físicamente (quizá haya un software escondido), ignoramos si los cambios a través del crecimiento son necesarios para el desarrollo de la mente (incluso no sabemos qué es "la mente"). Todo esto sin entrar en especulaciones metafísicas.

Sin embargo, esta idea de centrarse en el neocórtex humano tiene bastante sentido -al menos para mí-, y eso es lo que trataré de explicar lo más brevemente posible en estos párrafos: lo que no sabemos del cerebro...


El lugar del cerebro en la ciencia


cerebro humano¿Por qué es tan importante saber acerca del cerebro? Porque somos cerebros.

Mi cerebro le está hablando a tu cerebro en este instante; el resto del cuerpo es sólo una excusa para que el cerebro pueda hacer lo suyo. El sistema digestivo le da energía, los pulmones lo mantienen limpio, las piernas lo llevan a hacer pis y los ojos le ayudan a leer Cibermitanios. Todo es una extensión del cerebro.

Algunos razonan que un cerebro no puede entender un cerebro, y eso explicaría que siga siendo un misterio. Pero eso no es verdad. Físicamente, el cerebro es una masa de células bastante simple y homogénea, al igual que otros órganos que sí entendemos. Es mucho más complicado entender por qué la Tierra gira alrededor del Sol o por qué descendemos de los primates. Y, sin embargo, seguimos sin saber cómo funciona este sencillo órgano.

Paradójicamente, es sobre el cerebro que tenemos la mayor cantidad de datos. Ninguna otra cosa ha sido y está siendo tan estudiada como el cerebro. Cientos de miles de científicos siguen diariamente acumulando datos sobre el cerebro, pero aún no logran explicarlo.

Es normal: también el heliocentrismo y la evolución carecían de sentido antes de que tuviéramos una buena teoría al respecto, incluso con una cantidad descomunal de datos, producto de cientos y cientos de años de observación. Fue la teoría correcta la que dio sentido a todos esos datos, no al revés. No fue hasta que hubo una idea que permitiera unir todas las piezas del rompecabezas que tuvimos verdadero entendimiento de esas cosas, al punto en que hasta un niño entiende sus principios básicos. Y con el cerebro pasa lo mismo.

¿Por qué no tenemos una buena idea al respecto? Ya ha pasado antes que una buena idea no puede salir a la luz porque una mala idea la opaca... En el caso del Sistema Solar, se creía que la Tierra era el centro de todo (hoy puede parecernos ridículo, pero esa creencia primó sobre el conocimiento durante siglos). Otro tanto pasó con la evolución y la idea creacionista...

Del mismo modo, algo debe estar impidiendo que conozcamos al cerebro, y no es el cerebro mismo, sino una de sus creencias...


Una mala idea acerca del cerebro


Si busco "cerebro" en Wikipedia (o cualquier enciclopedia), sólo encuentro referencias a un órgano dividido en partes, cada una de las cuales se especializa en un aspecto del organismo... aunque no dice cómo. Entonces busco la definición de "inteligencia", para ver si tengo mejor suerte, y encuentro algo como esto:

Inteligencia (del latín intellegentĭa) es la capacidad de entender, asimilar, elaborar información y utilizarla adecuadamente [?]. Es la capacidad de procesar información [?] y está íntimamente ligada a otras funciones mentales como la percepción, o capacidad de recibir dicha información, y la memoria, o capacidad de almacenarla. [Un sistema inteligente] debe poseer varias características, tales como la capacidad de razonar [?], planear, resolver problemas, pensar de manera abstracta [?], comprender ideas y lenguajes, y aprender.
mala idea
Eso es lo mejor que encontré: un prejuicio. Incluso el concepto de Inteligencia Artificial se basa en las mismas presunciones: algo es inteligente cuando se comporta como humano. Es una definición conductista y antropocéntrica. Esta idea no funciona porque habla sólo de efectos (la conducta) y no de causas (el cerebro), y ni siquiera explica los efectos porque no los entiende.

Empiezo por asumir que esta definición está mal, sólo basándome en la Historia centrista que ya ejemplifiqué. Entonces busco nuevas ideas...


Lo que sabemos acerca del cerebro


Evolutivamente, heredamos nuestros cerebros de los reptiles. Los reptiles son complejos sistemas que pueden percibir, sentir, moverse e incluso tener emociones y convertirse en zapatos y cinturones. Pero no mucho más que eso.

Un error genético aquí [millones de errores más] y otro allá y ¡puf!, tenemos un mamífero. El cerebro mamífero tiene un nuevo juguete que lo diferencia del cerebro reptil: el neocórtex, literalmente, "la capa más nueva" del cerebro.

Todo mamífero aún tiene el cerebro primitivo del reptil, que controla las funciones primarias, los instintos y las emociones. Pero sobre él, en la parte posterior de la cabeza, tiene un neocórtex que se encarga de memorizar todo. Todo lo que un mamífero como nosotros ve, oye, dice, siente, piensa... todo es grabado y archivado en la memoria. Entonces, cuando más tarde vuelve a percibir el inicio de un patrón que ya grabó, es capaz de anticiparlo, de predecir el futuro. Y sólo eso ya nos permite tomar decisiones más inteligentes que las de un reptil.

cerebros anidadosIncluso los ratones se vuelven más inteligentes gracias al neocórtex. La segunda vez que se los pone en un mismo laberinto, encuentran la salida más rápidamente. Y no lo hacen porque se pongan a "pensar" cuál es la salida, si no porque ya la tienen en su memoria y anticipan cada pasillo. En cambio, un animal con cerebro más primitivo, como una hormiga, sólo se guía por los sentidos, y, no importa cuántas veces caiga en el mismo laberinto, siempre va a buscar la salida, nunca a predecirla.

Vemos que hay un gran salto de los reptiles a los mamíferos, pero, ¿y los humanos? La cosa se pone mucho más interesante...

El cerebro del Hombre, dicho rápidamente y sin entrar en detalles, ¡tiene dos neocórtex!, uno atrás, como todos los mamíferos, y uno en la parte frontal, y ambos se han desarrollado durante el último millón de años hasta cubrir más de un 75% del volumen del cerebro.


Una buena idea acerca del cerebro


memoria y predicción¿Cómo pudo pasar desapercibido que el sector destinado a la memoria ocupe casi todo el cerebro? ¿No es esto una pista de lo que la inteligencia humana es?

Tu inteligencia incluso puede predecir los siguientes párrafos...

Algunos de los avances actuales más importantes se están logrando en el Centro de Neurociencia Teórica de Redwood, de quienes tomé una idea, que me parece la más funcional entre las pocas interesantes que hay. A grandes rasgos, esta es la idea que ellos manejan: la inteligencia funciona en base a la predicción.

Por lo tanto -pienso yo-, el cerebro debe ser un sistema capaz de predecir el futuro. Eso es todo; es un concepto mucho más simple que el anterior, y puede darle mucho más sentido a todo lo que sabemos sobre él y la mente.

No sé cómo estarán encarando este proyecto del neocórtex artificial, pero seguramente se trate de una máquina de predicciones. Un dispositivo así, sin las limitaciones emocionales del cerebro reptil, tendría un potencial enorme (si llega a funcionar). O quizá en el proceso descubran que falta algo aún más importante...

No quiero hacer esto más largo (la noticia era sólo una excusa), así que sólo propongo pensar en estas ideas que se desprenden:

  • Nuestro cerebro hace predicciones constantemente. Predice cada paso al caminar, predice cada palabra de acuerdo al contexto y es capaz de finalizar por cuenta propia esta ??????
  • Somos inteligentes porque podemos predecir una infinita variedad de secuencias: música, lenguaje, movimiento, números, objetos, colores... todo gracias a nuestro centro de estadísticas personal.
  • Alimentar al neocórtex con nuevos datos nos ayuda a predecir más cosas y tomar mejores decisiones, más inteligentes. Aunque no necesariamente las decisiones son conscientes, no puede haberlas sin conocimiento previo.
  • Predecimos en base a secuencias. Sólo el aprendizaje de secuencias produce inteligencia. Los sucesos aislados no contienen conocimiento a menos que se trate de piezas faltantes de una secuencia ya conocida.
  • Lo demasiado predecible es aburrido. Lo impredecible es excitante. La creatividad trabaja más allá de los límites de la previsibilidad, con nuevas secuencias. La creatividad no es inteligencia -o bien es más que eso-.
  • El conocimiento se verifica con cada predicción acertada. Si podemos recordar, podemos predecir, podemos aprender. Aprendiendo secuencias podemos crear.