Una nueva ley matemática que propone una gran teoría unificada del cerebro
La STOA (Evaluación de Opciones Científicas y Tecnológicas) del Parlamento Europeo organizó una conferencia el 16 de marzo de 2010 con ocasión de la Brain Awareness Week («Semana de concienciación sobre el cerebro»). En ella participó como conferenciante invitado el profesor Karl Friston, del Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, quien presentó un trabajo que podría revolucionar la investigación sobre el cerebro. El profesor Friston ha formulado una ley matemática acerca de la posibilidad de crear una gran teoría unificada del cerebro. Una teoría unificadora que consistiera en una ecuación simple podría desentrañar los enigmas que subyacen a los trastornos neurogenéticos, otras enfermedades y el modo en que los seres humanos aprenden y deciden. Cerca del 35% de todas las enfermedades que afectan a los humanos tienen su origen en el cerebro. En Europa dicha teoría podría impulsar una reforma del modo en que se investiga sobre el cerebro. Sólo el año pasado la UE destinó más de 400 millones de euros en el tratamiento de trastornos y enfermedades cerebrales degenerativas, según Paul Rübig, presidente de STOA. El conocimiento del cerebro ayuda a la comunidad científica a encontrar formas de tratar enfermedades. Los beneficios de dicha teoría repercutirían no sólo en la gente, sino también en la financiación comunitaria para investigación sobre el cerebro. La comunidad científica lleva décadas tratando de elaborar un mapa preciso del cerebro por medio de técnicas invasivas de disección y también técnicas de visualización y tratamiento de imagen como la resonancia magnética (RM), las radiografías y las exploraciones mediante tomografía axial computerizada (TAC). En la actualidad se posee un conocimiento más preciso de las características físicas de las distintas zonas del cerebro humano, pero la integración funcional de dichas zonas y los principios que determinan las interacciones neuronales siguen siendo un misterio. Al menos así era hasta que el profesor Friston formuló esta teoría. «Se trata de un modelo fundamental del cerebro. Es un sueño hecho realidad, porque al fin contamos con una teoría con la que trabajar y tratar de observar lo que sucede en el cerebro», aseguró uno de los asistentes, el Dr. Thierry Metens del Departamento de Radiología del Hospital Erasmo, perteneciente a la Universidad Libre de Bruselas. «En aquel instante pensé "eureka"», comentó el profesor Friston en alusión al momento en el que fue consciente de las posibilidades de su teoría. «Desde la acción a la percepción, todo se fundamenta en reducir al mínimo la energía libre. El reto consiste en comprender el acoplamiento y la integración de la zona cerebral.» El trabajo del profesor Friston se fundamenta en la teoría del cerebro bayesiano, según la cual el cerebro funciona conforme a un principio de probabilidades por el que realiza predicciones sobre el mundo constantemente y las actualiza de acuerdo con lo que percibe. La teoría del profesor Friston afirma que la acción y la percepción, según el principio de la energía libre, están orientadas hacia la optimización de la actividad neuronal y neuromuscular para eliminar errores de predicción en relación con la energía libre basándose en modelos generativos de datos sensoriales. En esencia, la energía libre es un mecanismo por el que se producen errores en las predicciones. Esta energía se puede utilizar en un sistema una vez se ha eliminado la energía desaprovechada del mismo. Por ejemplo, los miles de estorninos que llegan a juntarse en una bandada de estas aves se mueven como si de una masa única se tratase organizándose para minimizar cualquier suceso inesperado o sorpresa. Las aves son incapaces de medir la sorpresa, pero sí que pueden medir la energía libre, la cual, según la teoría de Friston, siempre es mayor que la sorpresa. Por tanto, las aves siempre reducen al mínimo la energía libre para que errores leves provoquen tan sólo pequeñas sorpresas. Aparte de la acción y la percepción, la minimización de la energía libre tiene implicaciones para el aprendizaje, el desarrollo neuronal y la evolución. «La homeostasis nos mantiene con vida. Nosotros nos mantenemos vivos reduciendo al mínimo el factor sorpresa de nuestro entorno», añadió el profesor Friston. Esta conferencia se complementó con un taller sobre medición de la función cerebral. Los ponentes del mismo repasaron avances recientes en las técnicas de imagen cerebral, la Directiva comunitaria 2004/40/CE y su relación con la técnica de imagen por resonancia magnética. STOA se dedica a ofrecer evaluaciones periciales independientes sobre opciones científicas o tecnológicas en el ámbito político para comisiones del Parlamento Europeo y organizó la Brain Awareness Week en cooperación con European Dana Alliance y Belgian Brain Council.