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Cómo lleva a cabo el cerebro las tareas complejas

El cerebro humano desempeña tareas complejas, como la resolución de problemas, con gran facilidad. El estudio de los mecanismos que intervienen en la ejecución de estas tareas contribuirá a que ingenieros y científicos generen dispositivos inteligentes capaces de sustituir la mano de obra humana en actividades mecánicas sencillas.
Cómo lleva a cabo el cerebro las tareas complejas
El equipo del proyecto EMCOREP (Emergence of complex internal representations in humans), financiado con fondos europeos, investigó las bases conductuales e informáticas del aprendizaje sensorial humano tanto en adultos como en niños. Para ello, se empleó una estrategia interdisciplinar integrada basada en estudios conductuales, análisis informáticos y trabajo teórico.

En primer lugar, se determinó el mejor marco informático para estudiar el funcionamiento del cerebro. Se propuso un marco probabilístico en el que se asumía que el cerebro sopesa diferentes interpretaciones de la información entrante según su verosimilitud. Esta estrategia lleva a un comportamiento de óptima eficacia pero, especialmente en situaciones complejas, también genera varias preguntas en relación a la implementación.

Se llevaron a cabo estudios de comportamiento y modelado a fin de determinar la posibilidad de emplear este marco probabilístico en el cerebro. El propósito de los experimentos fue demostrar diferentes manifestaciones de conductas problemáticas, lo que reveló que las personas integran información desconocida mediante un aprendizaje probabilístico en lugar de un aprendizaje asociativo sencillo y combinan sus conocimientos según el método probabilístico.

Es posible que únicamente las tareas de actividad cognitiva elevada sigan una vía probabilística y la percepción sensitiva menos compleja sea más directa. En EMCOREP se realizaron otras investigaciones destinadas a determinar la importancia de este comportamiento en la corteza. Los resultados revelaron que el cerebro utiliza cálculos probabilísticos desde las primeras etapas del procesamiento de la información sensitiva.

En el proyecto se evaluó también la exactitud del método probabilístico en la descripción de las representaciones internas y sus efectos en el cerebro. Se estudió cómo influían las decisiones previas en los procesos de toma de decisiones. De esta forma, se observó la presencia de fuertes tendencias pero procesadas mediante procesos complejos en los que se otorga importancia según cambios detectados en entornos estacionarios.

Se realizaron también experimentos que sugirieron la presencia de representaciones basadas en muestras en la corteza. Para ello, se evaluó la posibilidad de emplear estas representaciones basadas en muestras en modelos jerárquicos a fin de analizarlos frente a tareas más complejas como la visión.

Un estudio final analizó la hipótesis según la cual el procesamiento de información en adultos y niños es muy diferente.

En conjunto, todas las investigaciones llevadas a cabo en EMCOREP permiten entender mejor el papel del marco probabilístico en actividades corticales complejas.

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Palabras clave

EMCOREP, marco probabilístico, representación interna, corteza, representación basada en muestras
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