Memoria Y Aprendizaje Virtual

¿Qué es la mente? Esta palabra nos resulta útil, y a menudo insustituible, pero carece de un significado concreto y a menudo denota algo etéreo y no localizable. Pero, ¿podemos concebir a la mente como algo sin bases físicas?

AUNQUE cada una de las disciplinas mencionadas anteriormente ha aportado una cantidad enorme de conocimientos acerca del cerebro, el funcionamiento de "la mente" sigue siendo, en lo fundamental, misterioso y desconocido. En particular, es poco lo que estas disciplinas han aportado con respecto al conocimiento de los procesos físicos por medio de los cuales se almacena y procesa la información a nivel global (Figura 40). Sin embargo, gracias a estos estudios se ha acumulado una gran cantidad de conocimientos, que aunque por sí solos no ofrecen una explicación integral acerca de los procesos por medio de los cuales se almacena la información y se logra la evocación mental, constituyen algunas piezas del rompecabezas que tratamos de armar.

A lo largo de la historia han sido propuestas muchas teorías que intentan explicar los mecanismos de almacenamiento y remembranza. Por ejemplo, hace algunos años se propuso la teoría de que la información se almacenaba codificada en una secuencia de molécula, de una manera similar al modo en que la información genética se almacena en las moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN). Para probar esta teoría se efectuaron numerosos experimentos que consistían, por ejemplo, en entrenar animales de una cierta manera y después moler sus cerebros para examinar si estas enseñanzas habían producido cambios químicos en ellos. Otros experimentos consistían en utilizar como alimento los cerebros de animales entrenados, para después tratar de encontrar ,"estadísticamente significativas" en otros animales alimentados con éstos. Pero afortunadamente la teoría tuvo que ser desechada debido a que no se encontraron evidencias que la apoyaran. (No resulta difícil imaginar las implicaciones que esta teoría hubiese tenido, en caso de aceptarse como correcta).

Figura 40. Esquema de la organización global del cerebro, el cual sugiere el flujo de información. El área izquierda representa las señales sensoriales de entrada y el área a la derecha representa a las neuronas motoras que terminan en la células musculares. Es muy poco lo que sabemos acerca de lo que sucede en la región intermedia. Esto es, la manera en que se procesa la información.

Las neuronas son células altamente especializadas y se distinguen de otros tipos de células, entre otras cosas, porque son capaces de generar y transmitir señales eléctricas. Sin embargo, son regidas por las mismas leyes de la naturaleza que las células de otros tejidos. Las señales químicas y eléctricas producidas y transmitidas por las neuronas pueden ser medidas, registradas e interpretadas, de manera que resulta natural pensar que el funcionamiento del cerebro puede estudiarse al igual que el de cualquier otra parte del cuerpo humano. Pero entonces, ¿en qué momento es que la mente adquiere capacidades como las de la imaginación, la creatividad, el aprendizaje, la memorización, etc., que parecen no estar localizadas en ninguna parte del cerebro? A falta de una mejor respuesta a estas preguntas, en muchas civilizaciones, y desde épocas muy antiguas, se ha recurrido a ideas como la de la existencia del alma. En el diccionario19 encontramos las siguientes definiciones:

Memoria. Potencia intelectual del alma por medio de la cual se retiene y recuerda lo pasado.

Mente. Potencia intelectual del alma.

Sin embargo, aunque atribuir estas funciones a un alma es la respuesta más fácil de formular, no tiene bases científicas y por tanto, aceptarla o rechazarla viene a ser sólo un acto de fe, y no resuelve el problema. Por otro lado, tenemos que otros seres vivos, con sistemas nerviosos menos desarrollados que el nuestro, y a los cuales generalmente no se atribuye la posesión de un alma, comparten con nosotros algunas de estas características aunque en ellos estos procesos no sean tan complejos. Por ejemplo, algunos chimpancés y gorilas han sido enseñados a utilizar el "lenguaje norteamericano de señas", comúnmente utilizado por sordomudos. Estos animales han sido capaces de adquirir un vocabulario de más de 100 palabras, y de improvisar nuevas palabras, combinaciones de las ya conocidas, para ajustarse a situaciones nuevas.

Las siguientes preguntas resumen algunas de nuestras incógnitas: ¿cómo es posible que un grupo de células cuya función primordial puede resumirse en la generación y transmisión de señales eléctricas, sea capaz de procesar y almacenar información?, ¿de qué manera puede ser útil conocer en detalle los procesos que se llevan a cabo en cada neurona para entender el funcionamiento de la mente?, ¿qué tan relevantes son los detalles estructurales del cerebro con respecto a estas funciones? Por otro lado, ¿es posible reducir cualquier función mental a una colección de señales eléctricas, reacciones químicas, etcétera? De ser así, ¿será posible la construcción de máquinas que lleven a cabo eficazmente las mismas funciones que nosotros?, y en caso negativo, ¿se deberá esto a limitaciones tecnológicas, o de carácter fundamental?

El cisma entre la física y la neurobiología que mencionamos en el capítulo anterior, contribuyó a que los físicos creyesen imposible construir una teoría del comportamiento del cerebro. Sin embargo, esta creencia se ha ido modificando gradualmente, y en los últimos 25 años los aspectos del aprendizaje y la memoria se han empezado a estudiar desde el punto de vista de la física estadística. Por otro lado, las matemáticas han tenido un desarrollo importante en años recientes, en cuanto a que han empezado a lidiar con sistemas cuyas características son no-linealidad, no-localidad, y no-estacionalidad. Los resultados obtenidos por estas nuevas teorías son prometedores, pues aunque apenas representan un entendimiento cualitativo de algunos de los procesos más elementales que tienen lugar en el cerebro, este enfoque ha dado nueva luz a muchas cosas antes desconocidas por completo y nos ha mostrado una nueva dirección par continuar la búsqueda.

MEMORIA Y APRENDIZAJE DESDE

EL PUNTO DE VISTA FISIOLÓGICO

Como ya mencionamos, ha habido algunas teorías tendientes a explicar los mecanismos de memoria y evocación mental, las cuales no han podido sobrevivir debido a que carecen de rigor científico y no se encuentran sustentadas por evidencias experimentales. Debido a lo anterior, no pasan de ser ideas interesantes. Si aceptamos que el comportamiento colectivo de las células de nuestro cerebro es el responsable de todas nuestras capacidades mentales, de nuestras emociones, gustos, intereses, habilidades, recuerdos, etc., entonces la siguiente pregunta sería, ¿cuáles son los mecanismos responsables de ellas?, y en particular, ¿cuáles son los mecanismos responsables de la memoria y del aprendizaje? Antes de intentar dar respuesta a esta última pregunta es conveniente analizar cuáles son las evidencias de tipo fisiológico con que contamos.

Es muy difícil iniciar el estudio de un problema muy complicado empezando con el problema mismo. Por lo anterior, a menudo buscamos problemas más simples de la misma naturaleza que nos puedan aportar conocimientos de carácter general. Posteriormente, tratamos de analizar cuáles de sus características son generalizables y qué esperaríamos encontrar en sistemas más complejos. Otro procedimiento consiste en separar un sistema muy complicado en subsistemas más simples y estudiar las partes por separado. En cierto tipo de problemas, otro método posible consistiría en estudiar el desarrollo de la formación de dicho sistema.

En la investigación del cerebro se han utilizado todos los recursos recién mencionados. Así, el estudio de organismos simples ha ayudado a comprender, a nivel celular, la manera en que se lleva a cabo el aprendizaje. Por otro lado, el estudio comparativo en animales de diferentes especies ha permitido observar que algunos procesos neuronales tienen características comunes a todos estos sistemas. Por ejemplo, parece ser que las neuronas y sinapsis del hombre son muy similares a las neuronas y sinapsis de organismos simples; de manera que no existen diferencias fundamentales en su estructura, su química y sus funciones. Por otro lado, no es posible diferenciar entre distintos tipos de neuronas de un mismo individuo, o aun entre neuronas pertenecientes a individuos de especies diferentes, viendo tan solo el registro de un impulso nervioso de éstas. También tenemos que la experimentación en animales desarrollados, como el chimpancé, ha sido de importancia fundamental. Por un lado, estos animales son cercanos al hombre, poseen una gran destreza manual y pueden ser entrenados en conductas de gran complejidad. Por otro lado, con ellos es posible realizar una serie de experimentos de gran importancia desde el punto de vista científico, los cuales son imposibles de efectuar en seres humanos debido a problemas éticos. Finalmente, el estudio del desarrollo fetal en animales simples y complejos ha contribuido al entendimiento de muchos mecanismos y factores que intervienen en el desarrollo del sistema nervioso.

RESULTADOS EXPERIMENTALES

EN ORGANISMOS SIMPLES

Para entender los procesos de aprendizaje y memoria es muy importante encontrar a qué nivel de organización aparecen los primeros signos de aprendizaje que caracterizan el comportamiento humano. Por este motivo, es conveniente iniciar el estudio con organismos muy simples,

...