¿Las redes neuronales del cerebro humano tienen múltiples propósitos, es decir, se utilizan para múltiples y diferentes tareas?

Si y no.

La mayoría de las regiones del cerebro son altamente adaptables. En las personas con discapacidad visual, las regiones del cerebro que generalmente son responsables de la visión realizan otras tareas, como el procesamiento del habla. Incluso hubo el caso recientemente descubierto de una mujer de 24 años, y sus escaneos revelaron que no tenía cerebelo. ¡El cerebelo supuestamente tiene el 50% de las neuronas en nuestro cerebro! Sin embargo, el resto de su cerebro había aprendido a realizar casi las tareas del cerebelo: el control motor fino.

Mujer de 24 años nacida sin cerebelo

Sin embargo, una vez que están “conectados”, la mayoría de las regiones del cerebro realizan solo la tarea para la que están conectados. Su corteza visual no escucha simultáneamente de sus oídos ni piensa en analogías de lenguaje. [Bueno, en realidad la corteza visual podría estar haciendo un poco de todo, ya que parece estar recibiendo señales de retroalimentación de todo el cerebro, ¡pero estoy divagando!]

Piense en la mayor parte del cerebro como una PROM o una FPGA. Al nacer, está (más o menos) vacío, y bastante maleable. Pero las diferentes regiones pronto se cablean para diferentes tareas.

Lo más probable es que, teniendo en cuenta el hecho de que incluso los cerebros de insectos más pequeños como la mosca de la fruta y el cerebro de las hormigas con alrededor de 250K neuronas muestran mucha funcionalidad. Incluso hubo un experimento reciente [1] que mostraba abejorros aprendiendo tareas complejas. Básicamente muestra que incluso los cerebros de los insectos son bastante capaces y altamente funcionales.

En el cerebro humano, las neuronas sensibles a la cara no solo se disparan en una cara en particular, sino que también aprenden a disparar solo con el nombre de esa persona. Por ejemplo, la neurona [2] que se dispara en la cara de Halle Berry también se disparará solo por el nombre de “Halle Berry” incluso cuando no se presente su cara. Esto muestra que las neuronas biológicas codifican más información que sus contrapartes artificiales, seguramente no solo hacen un producto de punto.

Lo mismo puede decirse de las redes neuronales biológicas, si están formadas por unidades multipropósito, entonces también son multipropósito.

Espero que esto ayude.

Notas al pie

[1] ¿Podría un abejorro aprender a jugar Fetch? Probablemente

[2] Reconocimiento unicelular: una célula cerebral de Halle Berry | Caltech

En cuanto a la transmisión de información sensorial a la corteza, los canales son muy privados, hasta el tálamo y las cortezas sensoriales. Sin embargo, durante un procesamiento superior, el mismo conjunto de neuronas podría excitarse con un resultado o inhibirse dando un resultado diferente. Probablemente piense que la tarea es la misma, es decir, excitación o inhibición. Lo que se me ocurre, las funciones de las neuronas son bastante exclusivas. Sin embargo, en condiciones extremas, como la extracción de una extremidad, las neuronas corticales que sirven a esa extremidad podrían entrenarse para servir a otra área adyacente del cuerpo. La plasticidad de la corteza permite que un conjunto de neuronas asuma otra función. La plasticidad es el único ejemplo en el que puedo pensar. Si, durante el desarrollo, se corta el nervio óptico derecho, los axones del nervio óptico izquierdo hacen conexiones no solo donde debían hacerlo, sino también con las neuronas a las que se habrían conectado los axones del nervio óptico derecho. Estos ejemplos aún no proporcionan la respuesta que está buscando, es decir, un uso común de un conjunto de neuronas.

En realidad no, el cerebro tiene vías neuronales específicas que están diseñadas para departamentos específicos, por así decirlo. Todo es muy complejo y las neurociencias están abriendo nuevos caminos a diario, ya que la tecnología parece favorecer su equipo científico más que otros.

Así es como funciona. Hasta que algo se vuelva dramáticamente más emocionante, como volver a encarrilar el programa espacial, la tecnología siempre favorecerá dónde está la emoción. Lo cual es injusto para la investigación del corazón, los riñones, el hígado y el cáncer, ya que se han puesto en un segundo plano en lo que respecta al equipo técnico.

Mi pensamiento es teórico. Observo mi propia mente y leo lo que aparece en mi pantalla, y luego trato de desarrollar una predicción teórica sobre cómo funciona el cerebro.

Creo que las redes neuronales tienen múltiples propósitos. Lo que me alertó de esto fue la forma en que yo y otros a menudo confundimos los nombres de las personas cercanas a nosotros. A menudo mezclo el nombre de mi hija con el de mi hermana, el de mi hijo con el de mi hermano y, a veces, el de mi hija con el de mi hijo.

Al tratar de explicar esto, he llegado a creer que mi cerebro almacena recuerdos basados ​​en ciertas formas de organizar el conocimiento. Parece organizar el conocimiento dentro de categorías más amplias. Por lo tanto, mis nombres de parientes femeninos o masculinos se almacenan en un archivo etiquetado como “nombre familiar cercano”, en lugar de en un archivo exclusivo de cada persona.

Esto tiene sentido para mí porque hay una gran cantidad de información para recordar, y me parece que el cerebro debe hacer conexiones automáticamente para que pueda soltar cosas sin importancia (como etiquetas) mientras retiene el conocimiento que se aplica a múltiples cosas. Me parece que esta sería una forma más eficiente de usar los recursos de memoria.

Hace poco leí que hay una nueva teoría sobre lo que sucede cuando dormimos. La teoría dice que podamos nuestros recuerdos cuando dormimos. Esto encajaría con mi teoría, ya que creo que tiene que haber un momento en que organicemos los recuerdos de una manera más eficiente. Si podamos los recuerdos cuando dormimos, parecería encajar con el objetivo de crear formas más eficientes de almacenar información, al hacer que los recuerdos (o los grupos de neuronas que almacenan esos recuerdos) realicen múltiples tareas a la vez, si es posible.

No puedo decirte si hay alguna investigación sobre este tema, porque no he mirado y no he oído hablar de ninguna.

Creo que podrías probar esta teoría con la investigación de fMRI. No estoy seguro de cuán finamente puede observar la resonancia magnética, pero me parece que si pudiera pensar en una amplia gama de temas que están conectados por una asociación con un pariente específicamente de género, estos temas podrían activar un conjunto específico de neuronas en la mayoría de la gente. Las personas tendrían que tener cerebros que organicen el material de esta manera, y tal vez eso podría evaluarse mediante entrevistas diseñadas para dilucidar la forma en que el cerebro de una persona organiza los recuerdos. Luego pondría a las personas que organizan recuerdos de manera similar bajo la fMRI, y miraría para ver qué neuronas se activan cuando se muestran imágenes de una amplia gama de temas que generalmente están vinculados por un pariente específicamente de género.

Así que ofrezco esta teoría y las líneas generales de un experimento que podría proporcionar evidencia para apoyar o refutar la hipótesis. No sé si los neurocientíficos están pensando en este tipo de preguntas, y tal vez ya lo estén haciendo. Quizás incluso haya respuestas por ahí. Si no, entonces esta es una teoría de que alguien podría estar interesado y equipado para investigar.

Por supuesto, de lo contrario no existirían.