Los ratones dominan el pensamiento complejo con una notable capacidad de abstracción
Los ratones forman categorías para simplificar su mundo. Mostrando eso, los investigadores identificaron neuronas que codifican categorías aprendidas. Crédito: MPI of Neurobiology/ Kuhl
La categorización es la herramienta del cerebro para organizar las entradas sensoriales. Agrupar la información en categorías simplifica el mundo complejo y ayuda a las personas a reaccionar con rapidez y eficacia ante nuevas experiencias. Los científicos del Instituto Max Planck de Neurobiología han demostrado ahora que los ratones también clasifican sorprendentemente bien. Los investigadores identificaron neuronas que codifican categorías aprendidas y, por lo tanto, demostraron cómo se representa la información abstracta a nivel neuronal.
Un niño pequeño está mirando un nuevo libro ilustrado, señala una ilustración y grita «silla». El niño tomó la decisión correcta, pero eso no parece particularmente notable. Las personas pueden reconocer todo tipo de sillas como «silla» sin Sin embargo, para un niño pequeño, este es un proceso de aprendizaje enorme. Debe asociar la silla que se muestra en el libro con las sillas que ya conoce, aunque pueden tener diferentes formas o colores. ¿Cómo lo hace el niño?
La respuesta es la categorización, un elemento fundamental del pensamiento. Sandra Reinert, primera autora del estudio explica: «Cada vez que un niño se encuentra con una silla, almacena la experiencia. Basándose en las similitudes entre las sillas, el cerebro del niño abstraerá las propiedades y funciones de las sillas formando la categoría «silla». Esto le permite al niño relacionar rápidamente nuevas sillas con la categoría y el conocimiento que contiene».
Nuestro cerebro categoriza continuamente, no solo las sillas durante la infancia, sino cualquier información a cualquier edad. ¿Qué ventaja nos da eso? Pieter Goltstein, autor principal del estudio, dice: «Nuestro cerebro está tratando de encontrar una manera de simplificar y organizar nuestro mundo. Sin la categorización, no podríamos interactuar con nuestro entorno tan eficientemente como lo hacemos». En otras palabras: tendríamos que aprender por cada silla nueva que encontremos que podemos sentarnos en ella. Por lo tanto, categorizar la información sensorial es esencial para nosotros, pero los procesos subyacentes en el cerebro son en gran parte desconocidos.
Los ratones categorizan sorprendentemente bien
Sandra Reinert y Pieter Goltstein, junto con Mark Hbener y Tobias Bonhoeffer, líder de grupo y director del Instituto de Neurobiología Max Planck, estudió cómo el cerebro almacena información abstracta como categorías aprendidas. Dado que esto es difícil de investigar en humanos, los científicos probaron si los ratones clasifican de una manera similar a nosotros. Para hacerlo, les mostraron a los ratones diferentes imágenes de patrones de rayas y les dieron una regla de clasificación. Un grupo de animales tuvo que clasificar las imágenes en dos categorías según el grosor de las rayas, el otro grupo según su orientación. Los ratones pudieron aprender la regla respectiva y ordenaron de manera confiable los patrones en la categoría correcta. Después de esta fase inicial de capacitación, incluso asignaron patrones de rayas que no habían visto antes en las categorías correctas, al igual que el niño con el libro nuevo.
Y no solo eso: cuando los investigadores cambiaron las reglas de clasificación, el los ratones ignoraron lo que habían aprendido antes y reorganizaron las imágenes de acuerdo con las nuevas reglas, algo que los humanos hacemos todo el tiempo mientras aprendemos cosas nuevas. Por lo tanto, el estudio demuestra por primera vez en qué medida y con qué precisión los ratones categorizan y, por lo tanto, se acercan a nuestra capacidad de abstracción.
Las neuronas desarrollan gradualmente una representación de categoría
Con esta idea, los investigadores ahora pudieron investigar la base de la categorización en el cerebro del ratón. Se centraron en la corteza prefrontal, una región del cerebro que en los humanos está involucrada en procesos de pensamiento complejos. Las investigaciones revelaron que ciertas neuronas en esta área se activan cuando los animales clasifican los patrones de rayas en categorías. Curiosamente, diferentes grupos de neuronas reaccionaron selectivamente a categorías individuales.
Tobias Bonhoeffer explica: «El descubrimiento de las neuronas selectivas de categoría en el cerebro del ratón fue un punto clave. Nos permitió por primera vez observar la actividad de tales neuronas desde el principio hasta el final del aprendizaje de categorías. Esto mostró que las neuronas no adquieren su selectividad inmediatamente, sino que solo la desarrollan gradualmente durante el proceso de aprendizaje».
Las neuronas selectivas de categoría son parte de la memoria a largo plazo
Los científicos argumentan que las neuronas selectivas de categoría en la corteza prefrontal solo desempeñan un papel una vez que el conocimiento adquirido se ha desplazado de la memoria a corto plazo a la memoria a largo plazo. Allí, las celdas almacenan las categorías como parte de la memoria semántica, la colección de todo el conocimiento fáctico. En este contexto, debemos tener en cuenta que las categorías que aprendemos son la forma en que el cerebro simplifica nuestro mundo. Sin embargo, eso también significa que esas categorías no son necesariamente «correctas» o reflejan correctamente la realidad.
Al investigar el aprendizaje de categorías en el ratón, el estudio agrega detalles importantes a la base neuronal del pensamiento abstracto y nos recuerda que los pensamientos complejos no solo están reservados para nosotros los humanos.
El estudio se publica en Nature.
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La información sensorial sustenta el conocimiento abstracto Más información: La corteza prefrontal del ratón representa reglas aprendidas para la categorización, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03452-z Información de la revista: Nature
Proporcionado por Max Planck Society Cita: Los ratones dominan el pensamiento complejo con una notable capacidad de abstracción (21 de abril de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-mice-master-complex-remarkable-capacity.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.