El cerebro hace mucho más que procesar información: aprende de experiencias pasadas y hace predicciones sobre el futuro inmediato. Así podemos vivir con seguridad las experiencias cotidianas.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Tubinga, Alemania, ha descubierto cómo nuestro cerebro procesa y anticipa la información del entorno. El estudio, publicado en Nature Communications, arroja nueva luz sobre los mecanismos neuronales que nos permiten adaptarnos y responder eficientemente a nuestro entorno.
El equipo, liderado por el profesor Dr. Markus Siegel, del Instituto Hertie de Investigación Cerebral Clínica, ha demostrado que nuestro cerebro está constantemente optimizando su percepción del mundo.
Lo hace aprendiendo de experiencias pasadas y haciendo predicciones sobre el futuro. Este proceso, denominado «aprendizaje predictivo», podría explicar por qué somos capaces de procesar información rápidamente y navegar con facilidad por situaciones cotidianas.
Metodología innovadora
Para llegar a estas conclusiones, los investigadores utilizaron una técnica avanzada llamada magnetoencefalografía (MEG). Esta tecnología permite medir la actividad cerebral de manera no invasiva, registrando los campos magnéticos generados por la actividad neuronal fuera del cráneo.
Durante el experimento, los participantes escucharon una serie de tonos con diferentes estructuras. Los científicos analizaron cómo el cerebro procesaba y representaba esta información auditiva. Descubrieron que el cerebro modificaba su «mapa interno» de sonidos a medida que aprendía los patrones de los tonos.
Agrupación neuronal eficiente
Una de las observaciones más interesantes fue cómo el cerebro agrupaba y resumía sonidos similares o predecibles. Esta estrategia de procesamiento hace que la interpretación de la información sea más eficiente.
El Dr. Antonino Greco, autor principal del estudio, explica: «nuestros resultados muestran que el cerebro hace mucho más que simplemente procesar información; constantemente está construyendo una especie de modelo del entorno que ajusta a la realidad percibida».
Los investigadores quedaron particularmente sorprendidos al descubrir que este proceso involucra una red de regiones cerebrales sensoriales y asociativas superiores.
Estas áreas trabajan en conjunto para detectar y corregir errores de predicción. En otras palabras, diferentes partes del cerebro colaboran activamente para «comprender» el entorno y anticipar lo que podría suceder a continuación.
Más allá de la neurociencia
El profesor Dr. Hubert Preissl, coautor del estudio, añade que esta investigación podría explicar por qué somos especialmente eficientes en entornos familiares o al realizar tareas conocidas, por lo que no solo es relevante para la neurociencia, sino que también podría tener aplicaciones en campos como la educación y la salud mental.
Por ejemplo, este conocimiento podría ser útil en el desarrollo de nuevas estrategias de aprendizaje o en el tratamiento de trastornos de percepción sensorial.
La comprensión de cómo nuestro cerebro construye modelos predictivos del mundo podría revolucionar nuestra aproximación a diversos problemas cognitivos y perceptuales.
El estudio subraya la impresionante flexibilidad y adaptabilidad de nuestro cerebro. Esta característica juega un papel crucial en cómo percibimos y interactuamos con el mundo que nos rodea.
La capacidad de nuestro cerebro para ajustar constantemente sus modelos internos basándose en la experiencia es fundamental para nuestra supervivencia y éxito en un entorno en constante cambio, enfatizan los investigadores.
Modelando el mundo
Esta investigación abre nuevas vías para comprender los procesos cognitivos humanos. Futuros estudios podrían explorar cómo este aprendizaje predictivo varía en diferentes condiciones o cómo podría ser aprovechado para mejorar el aprendizaje y la toma de decisiones.
El trabajo del equipo de Tubinga muestra que, lejos de ser un simple receptor pasivo de información, nuestro cerebro es un predictor activo y un modelador del mundo que nos rodea.
Esta comprensión no solo enriquece nuestro conocimiento científico, sino que también tiene el potencial de impactar significativamente en cómo abordamos el aprendizaje, la cognición y la salud mental en el futuro.
Referencia
Predictive learning shapes the representational geometry of the human brain. Antonino Greco et al. Nature Communications, volume 15, Article number: 9670 (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-54032-4
