miércoles, 7 de marzo de 2012

El enjambre neuronal


Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 7 de marzo de 2012

Uno de los mayores enigmas científicos actuales –y quizá el más importante de todos– es cómo el conjunto de cien mil millones de neuronas carentes de inteligencia que forman el cerebro humano –y las entre uno y cinco billones de células gliales, que complementan su función– pueden dar origen a un yo, una mente consciente.

En uno de los diálogos dispersos en su magnífico libro de 1979 Gödel, Escher, Bach, una eterna trenza dorada, con el que ganó el premio Pulitzer, Douglas Hofstadter utiliza la imagen de una colonia de hormigas, la “tía Hillary”, para mostrar cómo un conjunto de elementos carentes de inteligencia, al interactuar en forma compleja, pueden dar origen a fenómenos emergentes como la mente.

Con base en esa y otras ideas de Hofstadter, en su libro La conciencia explicada el filósofo Daniel Dennett propuso en 1992 su “modelo de los borradores múltiples”, en el que intenta dar un explicación de tipo darwiniano de cómo la conciencia podría surgir mediante la generación de una variedad de “versiones” del relato interno mental, que compiten hasta que una de ellas emerge y se experimenta conscientemente. El proceso, por supuesto, es continuo y cambiante.

Con los años, la investigación en neurobiología ha demostrado que en efecto, en los procesos de toma de decisiones que ocurren en el cerebro humano se generan un mecanismo de selección entre múltiples opciones, en el que unas neuronas emiten estímulos que activan o inhiben a otras, hasta que la población que representa una de las alternativas excede cierto límite. En ese momento, la decisión queda tomada.

Pues bien: recientemente, en el número del 6 de enero de la revista Science, el neurobiólogo Thomas Seeley, de la Universidad Cornell, en Nueva York, reporta el resultado de una investigación concienzuda y realmente admirable. La primera frase de su artículo reza: “Los enjambres de abejas y los cerebros complejos presentan muchos paralelos en su forma de tomar decisiones”.

Lo que Seeley y su equipo hicieron fue estudiar cómo, cuando un enjambre de abejas se prepara para emigrar a una nueva colmena, el proceso de decisión se toma por mecanismos muy similares a los que ocurren en un sistema nervioso.

Las abejas exploradoras buscan lugares adecuados para establecerse, y reportan sus resultados mediante las famosas danzas y vibraciones con que estos insectos se comunican entre sí. Usando dos panales idénticos en una isla sin más sitios propicios para establecerse, marcando a las abejas que exploraron cada uno (mediante puntos de color rosa o amarillo), y filmando detalladamente sus danzas a su regreso al enjambre, Seeley descubrió que las abejas que exploraron un panal y lo promueven como una buena opción para establecer su hogar envían señales inhibitorias a las abejas que promueven el otro. Si una abeja recibe suficientes señales de parar, deja de danzar.

Mediante modelos en computadora, Seeley muestra cómo este complejo proceso logra hacer que una de las opciones –aunque se trate de dos alternativas idénticas– vaya predominando. Así, un enjambre formado por abejas que individualmente carecen de inteligencia logra tomar decisiones acertadas, eligiendo un sitio seguro y adecuado para establecerse, y evitando caer en parálisis por indecisión.

Aunque a primera vista suena asombroso, finalmente era esperable que la inteligencia, sea en un enjambre o en un cerebro, tuviera que surgir mediante mecanismos naturales a partir de elementos no inteligentes. De otro modo, tendríamos que recurrir a explicaciones milagrosas que no son válidas en ciencia, porque finalmente explican nada.
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15 comentarios:

Lujan poemas dijo...

Hoy dia las personas no valoran el medio ambiente y destruyen el habitat de las abejas y demas animales que ayudan al ecosistema a estar en equilibrio

Enrique Espinosa Arciniega dijo...

Magistral.
La buena divulgación es buena también para los científicos. Creo que sería bueno este texto para los mismísimos neurobiólogos.

Martín Bonfil Olivera dijo...

Mi reseña del libro "Gödel, Escher, Bach, una eterna trenza dorada", que mencioné en esta entrada: "Un libro que es un cerebro".

Martín Bonfil Olivera dijo...

Y si quieren ver un mucho mejor comentario sobre la investigación de Seeley, realmente magistral, échenle un ojo a ésto (en inglés).

Dacrux dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
Dacrux dijo...

vine a dejar un comentario del post del libro es un cerebro, lo leí vía rss y ahora que vengo al blog ya no esta mmmm bueno espero alguna vez leerlo :D

Luis Martin Baltazar Ochoa dijo...

Es una maravilla contemplar al mundo natural en su complejidad y belleza. Las abejas logran hazañas que asombran... por cierto ¿ya puede la aeronautica explicar como es que vuela una abeja? una vez escuche en un documental de divulgacion, que segun lo que se sabe o sabia en ese momento, UNA ABEJA NO DEBERIA VOLAR.
...Pero vuela. Estupendas abejitas que les tiene sin ningun cuidado si las entendemos mas o menos nosotros, los homo sapiens

Pancho Ramos dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
Pancho Ramos dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
Pancho Ramos dijo...
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
Pancho Ramos dijo...

Este tipo de investigaciones sobre cómo se constituye la "inteligencia" no tendrían lugar si se comprendiera al fenómeno psicológico como lo que es: una interacción de un organismo (totalmente, completo y no sólo sus neuronas) con su medio. Una lástima que hasta la fecha se sigan divulgando las concepciones trascendentalistas como "mente"

Anónimo dijo...

No pues que loco, y he de decir que "Gödel, Escher, Bach" es el mejor libro que he conocido... Y bueno ese libro inspiro a otro, tal vez más humilde pero no por ello nada malo: "En busca de kligsor" de Jorge Volpi.

rebelscum dijo...

Luis Martin:

"una vez escuche en un documental de divulgacion, que segun lo que se sabe o sabia en ese momento, UNA ABEJA NO DEBERIA VOLAR."

Lo que pasa simplemente por que si las ecuaciones que gobiernar el vuelo de los aeroplanos no aplican en este caso:

"En su libro en francés de 1934 Le vol des insectes, M. Magnan escribió que él y un M. Saint-Lague habían aplicado las ecuaciones de la resistencia de aire a los abejorros y había encontrado que su vuelo no podía ser explicado por cálculos para ala fija, pero que ""Uno no debería de sorprenderse que los resultados de los cálculos no cuadran con la realidad"". [17] Esto ha conducido a una concepcíon errónea común de que las abejas "violan la teoría aerodinámica", pero de hecho esto simplemente confirma que las abejas no realizan un vuelo de ala fija, y que su vuelo es explicado por otra mecánica, como aquella usada por los helicópteros. [18]"

http://en.wikipedia.org/wiki/Bee#Flight

Anónimo dijo...

Oops, arriba debería decir:

"Lo que pasa es que las ecuaciones que gobiernan el vuelo de los aeroplanos no aplican en este caso:"

Eso pasa por no revisar antes de publicar.

Pauline - juegos gratis dijo...

Impresionante el blog!! me impacto la información y me sirvió mucho para un trabajo! Gracias por el post...