jueves, 21 de junio de 2012

De constelaciones y estrellas, de neuronas y conciencias

Un patrón de similaridad es, en algún sentido, innato. Este punto va en contra del empirismo; es un lugar común de la psicología del comportamiento. Una respuesta a un círculo rojo será, si es recompensada, más prontamente educida en otra ocasión por una elipse rosa que por un triángulo azúl; el círculo rojo se parece más a la elipse rosa que al triángulo azul.

Sin tal espaciamiento previo de cualidades, no podríamos adquirir un hábito; todos los estímulos serían igualmente parecidos e igualmente diferentes. (...).

Si yo afirmo, pues, que se da un patrón innato de similaridad, estoy emitiendo un enunciado condensado que puede ser interpretado, e interpretado con verdad, en términos conductistas. (...).

Uno de los usos humanos de este espaciamiento cualitativo innato de estimulaciones es, según vimos, el aprendizaje ostensivo de palabras como "amarillo". (...).
(...)
(...) ¿Por qué nuestro subjetivo e innato espaciamiento de cualidades se acuerda tan bien con los agrupamientos funcionalmente relevantes de la naturaleza, al punto de hacer que nuestras inducciones tiendan a resultar correctas? ¿Por qué nuestro espaciamiento subjetivo de cualidades habría de tener un crédito especial en la naturaleza y una hipoteca sobre el futuro?

Un cierto estímulo para el aliento lo hay en Darwin. Si el innato espaciamiento de cualidades de la gente es un rasgo fundado en una combinación de genes, entonces el espaciamiento que condujo a las inducciones de mayor éxito habrá tendido a predominar a través de la selección natural. Las criaturas que marran inveteradamente en sus inducciones tienen una patética, si bien encomiable, tendencia a morir antes de reproducir su género. Permítaseme decir en este punto que no me dejare impresionar por el alegato de que estoy utilizando generalizaciones inductivas, las de Darwin y otras, para justificar la inducción, y que, por tanto, argumento en círculo. La razón por la cual no me dejo impresionar por ello es que (...); yo veo la filosofía no como una propedeútica a priori o labor fundamental para la ciencia, sino como un continuo con la ciencia. Veo a la filosofía y la ciencia como tripulantes de un mismo barco -un barco que, para retornar, según suelo hacerlo, a la imagen de Neurath, sólo podemos reconstruir en el mar y estando a flote en él-.
[La relatividad ontológica y otros ensayos, W.V.Quine, Géneros naturales, pág. 58 y ss:]

De alguna manera, aquello que nos llega desde el mundo exterior se convierte en parte de nuestros recuerdos gracias a un mecanismo físico de aprendizaje. Hopfield se insipiró para su estudio en la aportación del neurobiólogo Donald Hebb. Hebb postuló la idea de que dos neuronas conectadas entre sí y que experimentan estímulos similares reforzarán su conexión mutua. En el modelo Hopfield, la conexión entre dos neuronas que se activen simultáneamente aumentará su valor (se hará más intensa), mientras que lo contrario ocurrirá si una de ellas se activa mientras que la segunda se desactiva. En otras palabras la presencia de correlación entre los estados de dos neuronas determina el cambio en su interacción. (...). Mediante estas hipótesis, empleando la definición de neurona simplifica y la regla de Hebb, Hopfield demostró que la red resultante poseía memoria asociativa y que sus posibilidades excedían lo que podríamos pensar a primer vista. Así, después de aprender cierto número de imágenes, podemos comprobar que los "recuerdos" de la red (el conjunto de imágenes) pueden ser correctamente recordados aunque se presenten de manera incompleta. Si el espacio de todas las posibles memorias que la red podría almacenar lo imaginamos como una superficie, lo que reglas anteriores hacen es generar depresiones en esta superficie en el fondo de las cuales se encuentra las memorias almacenadas.

El estado de la red (cualquier configuración de neuronas encendidas o apagadas) sería un punto de la superficie y la dinámica que hemos descrito antes hace que la red se deslice hacia abajo como una bola que rueda en un valle. Si el estado no se encuentra demasiado alejado de aquel que define la imagen almacenada, la red "rodará" en la dirección adecuada. Ésta es la base para la presencia de memoria asociativa en el modelo de Hopfield. (...) La telaraña de conexiones es capaz de resolver el problema explotando el parelismo masivo: no existe una secuencia programada de reglas a seguir. (...) Por otra parte, si los cambios en la imagen inicial fueran excesivos, podría ocurri, y ocurrirá, que el sistema termine rodando en la dirección equivocada, (...). Este resultado es perfectamente coherente con nuestra propia limitación cuando intentamos reconocer una información ambigua: en ocasiones, la clasificamos de manera incorrecta.

El modelo de Hopfield posee otra propiedad muy importante: es poco sensible a la pérdida de parte de la red. Se puede demostrar que, si eliminamos conexiones en la red de forma gradual, ésta sigue funcionando sin problemas, hasta alcanzar un umbral crítico. Sólo entonces, cuando se ha perdido un gran número de relaciones entre neuronas, se produce la catástrofe. La red neuronal confunde entre sí distintos recuerdos o es incapaz de recordar.
[Redes Complejas, Ricardo Solé, pág. 178 y ss]
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De este modo, en muchos frentes limitados, el hombre continúa su ascenso desde la barbarie sacudiéndose trozo a trozo, como una costra, un vestigio, aquí y allá, la vieja y cenagosa noción de género o similaridad. La química, ciencia en donde mora el concepto de solubilidad en el agua, es una rama que ha alcanzado ese estadio. Una similaridad comparativa del tipo que interesa a la química puede ser establecida enteramente en términos químicos, esto es, en términos de composición química.
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(...); la teoría que resolviese la noción de similaridad no analizada que subyace en tales casos está por venir. Un ejemplo es la disposición denominada inteligencia -la aptitud, dicho en términos vagos, de aprender con rapidez y resolver problemas-. Algún día, sea en términos de proteínas, o coloides o redes nerviosas o comportamiento abierto, la rama relevante de la ciencia puede alcanzar el estadio en donde resulte posible construir una noción de similaridad capaz de hacer respetable incluso la noción de inteligencia. Y prescindible.
[La relatividad ontológica y otros ensayos, W.V.Quine, Géneros naturales, pág. 172 y ss:]

Esta forma de cirugía radical se denomina hemisferectomía y tal y como el nombre indica, representa de hecho la eliminación de la mitad del cerebro.

Algunos estudios han seguido el curso de la recuperación cognitiva de los pacientes con Rasmussen y que han sufrido hemisferectomías. El resultado es en muchos casos sorprendente, dado que muchas funciones que se suponen específicas del hemisferio cerebral eliminado se recuperan. Por ejemplo, niños que han sufrido hemisferectomía del lóbulo derecho pueden volver a disfrutar de la música y los que han experimentado la pérdida del izquierdo y sufren un gran déficit cognitivo durante los primeros meses después de la operación. (...), el hemisferio izquierdo del cerebro aloja algunas áreas clave para la comprensión y procesamiento del lenguaje. Un daño en el área de Broca comporta la incapacidad para construir frases de forma correcta, dejando sin embargo intacta la incapacidad de producir palabras. La conclusión obvia es la siguiente: dado que la evolución del cerebro lo ha preparado para organizar las tareas que lleva a cabo de forma espacialmente modular, la pérdida del hemisferio en el que se encuentran algunos módulos claves del lenguaje implica en principio la pérdida total de esa capacidad. Pero el telar mágico nos sorprende una vez más. Muchos de estos niños recuperan la mayoría de sus capcidades...incluyendo el lenguaje. De algún modo el lenguaje es capaz de reorganizarse de nuevo empleando zonas de la corteza derecha en la que nunca nos lo encontraríamos. Un hecho inesperado que nos sorprende enormemente....aunque quizá no encontremos las palabras adecuadas para expresar nuestra sorpresa. Sólo podemos concluir, como nos dice el neurólogo Alesandro Battro, que "la mitad del cerebro es suficiente".
[Redes Complejas, Ricardo Solé, pág. 216]
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Para situar esta idea con claridad, observemos por un momento el dibujo de la figura 1.3 ["Un conjunto de objetos de naturaleza vegetal"]. Nos muestra un conjunto de elementos vegetales que parecen no tener ninguna relación especial entre sí. (...) Y sin embargo, combinados de la forma adecuada, el resultado puede ser enormemente sugestivo. Si unimos los elementos de nuestra colección de vegetales y lo hacemos de la forma adecuada, obtenemos una imagen clara de una cabeza (figura 1.4 [Está haciendo referencia al cuadro de Achimboldo, El verano]) en la que un rostro bien definido es inmediatamente identificado por nuestro cerebro. Lo que la da este significado es el conjunto de interacciones y cómo éstas forman mapa adecuado que nos evoca un rostro. (...). En este sentido podemos representar el cuadro (nuestro "sistema") mediante una red que relaciona en el espacio los componentes dispersos. Sin la red, que nos dicen quién está en contacto con quién, el sistema carece de sentido.

La lección que obtenemos (...) es que lo complejo tiene que mucho más que ver con la naturaleza de las interacciones que con la naturaleza de los objetos que interaccionan, aunque estos últimos imponen algunas limitaciones sobre lo que puede ocurrir en el siguiente nivel. Comprender la complejidad requiere abandonar el enfoque analítico de mirar a la realidad en la que añadimos un elemento esencial: el mapa de conexiones entre elemento. Necesitamos este mapa para dar sentido al mundo.
[Redes Complejas, Ricardo Solé, pág. 24 y ss]

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