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Carlos von der Becke - Biología 76

MODULO IV. UNIDAD 3 CAPITULO 2

DIFICULTADES Y FACILIDADES DE APRENDIZAJE

No es cierto que la capacidad de aprender sea una deliberación de la inteligencia. La capacidad de aprender depende de los genes que regulan las diferentes etapas del proceso de formación de sinapsis, de mapas y de redes que faciliten las reentradas de información. Es la genética del cerebro animal, la que dictamina qué se debe aprender y en qué momentos del desarrollo hay máxima sensibilidad para el aprendizaje. Para los seres humanos, es falso que estos dos últimos aspectos sean decisiones nuestras. La fuerza impulsora del conocimiento humano y del conocimiento animal se presenta como extraordinariamente parecida. En ambos casos, se nota que cada especie tiene ventajas en privilegiar diferentes atributos: el qué se debe aprender y el cuándo hay máxima sensibilidad para el aprendizaje depende fuertemente de la especie en cuestión. El proceso de aprendizaje del lenguaje está guiado en buena parte por capacidades y tendencias innatas. De allí se puede deducir que la autoorganización del pensamiento es en buena parte genética. Si es genética, es el resultado de errores que fueron portadores de la verdad (regla 33) en la configuración de los genes comportamentales básicos. La transición importante parece haber sido la que existe entre los últimos hombres primitivos con dificultades tanto en el habla, que resultaba gutural, como en la valiosa autoorganización de las ideas traducidas en palabras no específicas ("cosas", "circunstancias") y los primeros seres humanos que hablan en forma más clara y más "racional". La transición entre el momento cuando aun se carece de palabras no específicas y de repente se accede a la uso de la primera de ellas depende de una reentrada entre mapas, aparentemente programablet. Para los expertos la inquietud sigue siendo cómo se autoorganizan las ideas en las redes neuronales y cuál es la intensidad de los esfuerzos extras que la actividad mental requiere.

Biología del aprendizaje.

Para evitar expresiones incomprensibles, se considera a continuación un esbozo del esquema para la teoría de la selección del grupo neuronal de Edelman de la formación de sinapsis, de mapas y de reentrada de señales.

La regla 31 enseña: en una población de neuronas expuestas a las variaciones de conexiones y sinapsis, intentadas con otras neuronas, el concepto darwiniano de población explica la amplificación de las sinapsis más aptas, así como la necrosis o muerte del resto de las neuronas con sinapsis menos aptas.

Esta regla describe el proceso así. Durante la etapa de formación del cerebro, repertorios de circuitos entre neuronas, que son obligatoriamente diversos entre sí, son creados por mecanismos no-genéticos. Geneticamente tenemos neuronas a montones, 1012 , con capacidad de generar sinapsis a montones, 1015 , que lo hacen sin recibir mandato expreso de cuál se conecta con cuál. Después de haber estudiado la biología de la respuesta inmune, diríamos que sería muy poco inteligente un sistema nervioso que utilizase un gen para cada sinapsis necesaria, así como sería muy poco inteligente un sistema inmune que utilizase un gen para cada antígeno entre billones de antígenos posibles. Dejamos que cada grupo de neuronas responda a sus NCAMs y se autoorganice en sus sinapsis tal como se le dieron las circunstancias. Forma así una red neuronal superabundante, no programada geneticamente en particular, pero dentro de los márgenes que le da el mensaje genético. La naturaleza del proceso por el cual se ha generado este repertorio de circuitos introduce de por sí una gran variabilidad y no hay ni dos zonas vecinas iguales ni dos cerebros de dos clones, con la misma zona, igual. La explicación es que están más allá de la genética, son circuitos epigenéticos, como los anticuerpos del sistema inmune son proteínas epigenéticas. Pero tanto en uno como en otro caso, están restringidos por la genética.

Tenemos el primer repertorio resultante de la primera maduración anatómica. A medida que se presenta la SELECCION, algunos grupos se usan y otros no. Apenas se usó la primera vez, es difícil volver atrás, salvo por un proceso de lavado del cerebro. La sinapsis que ya se usó se refuerza hebbianamente (o sea segun la regla de Donald Hebb que ya tiene confirmación experimental). Esta amplificación diferencial del peso sináptico le hace acordar a Edelman (regla 31) a la reproducción diferencial en el caso de la selección natural darwiniana, considerándolas etapas conceptualmente equivalentes. O sea que la sinapsis o el individuo con ventajas comparativas modifica con el tiempo la población de neuronas o de individuos, haciéndolos que ellos contribuyan más que previamente. La sinapsis que no se usó en un tiempo prudencial o que está en un camino equivocado a los efectos del control de la realidad circundante, despiadadamente lleva a la muerte a la neurona presináptica que se tomó el trabajo de conectarse con todo tipo de neuronas, con una de ellas mal. La proporción de muerte de neuronas en esas etapas en que todavía se están dividiendo, es muy importante. El período sensible en que están actuando los NCAMs y se están seleccionando los circuítos es corto, a la vez que exigente.

La actividad neuronal se despierta en la misma época y en el mismo espacio con gran sincronía. La sincronización se explica por la maduración de las reentradas entre protomapas que se han ido formando y zonas sin mapa alguno, integrando entre todos mapas globales en formación.(P. Rakic, volumen 1, pag 89)

El concepto de mapa aparece en MODULO II UNIDAD 3 CAPITULO 4. Todo mapa en el cerebro pasa por una etapa previa de formación de un protomapa o mapa incompleto e inmaduro. Es un mapa vago en el cual los detalles no se establecen hasta que empiecen a llegar impulsos desde otras fuentes.

El concepto de reentrada es el de muchas realimentaciones en conjunto y en paralelo, no enteramente sincrónicas en su acción. Es un proceso aleatorio de entradas de señales en paralelo que ocurre a través de todas las áreas y en el interior de cualquiera de las áreas, al manera que hemos estudiado con Hopkins con sus circuitos biestables. Una de las consecuencias de la reentrada es que da origen a correlaciones entre las actividades de varias áreas.

Esto es dficil de visualizar si no nos sentamos frente al circuito de Hopkins y nos damos cuenta que la tensión eléctrica está en todas partes excitándolo en un punto y que los dos amplificadores/neuronas están tomando decisiones conjuntas en forma democrática y sin un monitor general.

A uno le gustaría que en el cerebro hubiese un sitio privilegiado, "un sitio para el alma " desde donde se controlara todo, pero nadie ha encontrado el cablerío que tendría que concentrarse en ese "tablero maestro". La estructura genial del cerebro es distinta: todas las zonas participan, de tal suerte que cuando la regla 30 indica que una neurona sola no es una neurona, se está quedando a medio camino en el mensaje. Lo que más impresiona del cerebro es su concepción como sistema apto para su autoorganización, por el cual las neuronas solo se comprenden estando en red. algo en comun.

La comprensión de los procesos de selección de grupos neuronales merece una serie de gráficos que lo muestren de otra manera.

Figura 1 Pag 60 Volumen 2.

Las pelotitas negras quieren decir que los mapas tienen que tomar en parte una decisión conjunta, a la manera como hemos visto en la lectura de Vickers de la mandíbula mecánica. Otra parte no forma una correlación conjunta y no se muestra con las pelotitas negras.

LECTURA 71

BRAILOWSKY et al


Esos nuevos circuitos, así formados, son atractores (presumiblemente ciclos límites) hacia los cuales converge el sistema de búsqueda de mínima energía de cómputo cuando se presentan a la conciencia fragmentos de información y se quiere acceder con ellos a la información total almacenada. La etología aporta gran cantidad de ejemplos de conductas que los animales aprenden con facilidad y otras que les resulta imposible hacerlo por las dificultades innatas para ello. Los animales se distinguen entre ellos por la conducta que les es posible y la que les resulta imposible. Aprendizaje del canto por parte de las aves. Los especialistas han explicado con detalle el mecanismo por el cual un ave canora aprende el canto de su especie. Posee un repertorio de dos docenas de llamadas reconocibles en forma innata. Las llamadas no precisan ningun adiestramiento. Las producen las aves hasta enseguida de eclosionar. Tambienn lo hacen las enclaustradas en condiciones solitarias. De una cinta magnetofónica con cantos variados de diferentes especies, un ejemplar enclaustrado de una especie particular aprende a entresacar el canto de su especie y a imitarlo con progresivo buen exito, siempre que lo haga dentro de un plazo que depende de la especie, digamos siete semanas de haber nacido: es su periodo de sensibilidad. canto especifico. Los niños reconocen tambien los sonidos consonantes del habla humana, incluidas consonantes no usadas en su entorno. Son más de veinticuatro emisiones. La capacidad innata de identificar estímulos producidos por señales sonoras presentes en las consonantes esta llenas de ventajas comparativas: el niño descarta sonidos irrelevantes y se concentra en los que sabe importantes, decodifica las multiples capas de significado enterradas en los sonidos del habla, inmensamente complejos y variables y aporta una norma interna utilizable a la hora de moldear su propia habla. El periodo de desarrollo de la capacidad de hablar es similar al periodo del subcanto entre las aves canoras. Empiezan a ensayar en la producción de sonidos, aunque se las haya ensordecido intencionalmente, siempre y cuando esten pasando por el periodo adecuado de su maduración. Las aves poseen un molde que especifica las reglas de producción de sonidos y silabas en el canto. Los bichos de luz de cada especie tambien tienen su dialecto propio en el lenguaje de destellos. Aunque en ello hay demasiada diferencia, la gramática humana - verbos, nombres, adjetivos, etc. es en niveles profundos tambien innata. El aprendizaje de palabras es más sencilla para el humano que el aprendizaje de la suma, pese a que las novedades conceptuales de las palabras son mayores que la tecnica de sumar. PARALELISMO ENTRE CANTO DE AVES Y LENGUAJE HUMANO Los chingolos de pantano reconocen en forma innata las sílabas del canto de la especie. Los niños tambien reconocen los sonidos de las consonantes de la especie humana, incluidas algunas consonantes que no se usan en su entorno. Son más de veinticuatro emisiones. La capacidad innata de identificar señales sonoras presentes en las consonantes está llena de ventajas. El niño descarta sonidos irrelevantes y se concentra en lo que reconoce que tienen importancia, decodifica de los sonidos de significado ambiguo cuál es el mensaje que realmente quieren transmitir, siendo como son complejos y variables y va extrayendo normas para moldear su propia habla. El período de desarrollo de la capacidad de hablar es similar al período de subcanto de las aves canoras. Empiezan a ensayar la producción de sonidos aunque se las haya ensordecido intencionalmente, siempre y cuando estén en el correcto período de maduración. Las aves poseen un molde que especifica las reglas de producción de sonidos y sílabas en el canto. Los bichos de luz se diferencian de una especie a otra por los destellos que emiten y ese lenguaje de destellos es su dialecto. Aún reconociendo que hay una diferencia fundamental, la gramática humana, con sus verbos, sustantivos, adjetivos, etc., es tambien innata en sus niveles profundos. El aprendizaje de palabras es más sencillo para el humano que el aprendizaje de la suma, pese a que las novedades conceptuales a emplear en el habla superan a las novedades necesarias para sumar. El habla es instintiva y entonces más fácil, mientras que la suma es aprendida, lo cual involucra mayor gasto energético. APRENDIZAJE COMPLEJO EN RATAS Y EN EL HUMANO Imaginar una solución con un experimento mental antes de probarlo fisicamente constituye una forma de aprendizaje más elaborada que las vistas hasta ahora. Requiere la habilidad de relacionar fragmentos diferentes de informacion aprendida y, a partir de esa recombinació mental, formular nuevas soluciones en el comportamiento. Si se introducen ratas en laberintos con dos metas, una caja blanca y una negra, con comida. Encuentran asi las dos rutas en el laberinto que resultan bonificadas. Al dia siguiente, en otra habitacion, otras dos cajas blanca y negra, con comida, sin laberinto, ofrecieron una novedad: una descarga cada vez que se llega a la negra. La combinación mental de ambas experiencias se realiza el tercer dia, ya que fisicamente se revierte a la misma situación del laberinto del primer dia, con dos cajas sin descarga alguna. Pero las ratas aprendieron, porque evitaron el ingreso de la ruta hacia la caja negra y solo ingresaron a la ruta hacia la blanca. Esto parece involucrar construir un mapa mental, como lo construyen los animales que esconden alimentos, los chimpancés cautivos, las abejas y los humanos, entre otros. los experimentos atestiguan esa habilidad, que necesita partir de bases que son innatas. El carbonero, un pajaro de cerebro diminuto, localiza cientos de semillas escondidas por él. un niño, con cerebro mucho mayor, escondiendo semillas, empieza a olvidadrlas al llegar escasamente a la docena. El carbonero depende de su memoria para sobrevivir, el recuerdo de las semillas no le aporta ni le desaporta nada al niño. Los animales son perspicaces en aquellos aspectos en que juega la selección natural y necios en aquellos otros en que su estilo de vida no los necesita. La especie humana, tambien, es embarazosamente estupida en aspectos en que no se ha necesitado esmerar por su forma de actuar, mientras que ha resultado ser muy perspicaz con la palabra y las consecuencias que trajo la palabra. Buena parte del aprendizaje de una especie está especializado para lograr el dominio de tareas prácticas que el animal se halla dispuesto a emprender. Son quizas unas pocas tareas. El aprendizaje humano,entonces, evoluciona a partir de unos pocos procesos, bien ilustrados en otros animales, como el aprendizaje de sonidos, el aprendizaje del uso de sus manos y el de combinaciones complejas de experiencias, para adaptarse a la resolución de problemas específicos del ser humano.


LECTURA 78

TREVARTHEN


Los seres vivientes exhiben un comportamiento global (herencia + ambiente). El ser vivo con sistema nervioso actúa como una unidad con contribuciones distintas, parecido a lo que enseñaba Ortega y Gasset: yo soy yo y mis circunstancias. Mi fenotipo es mi genotipo y las circunstancias son el hábitat (x,y,z,t) que ha formado nuestra EXPERIENCIA. El primer yo es el que mostramos en forma práctica. Lo mejor que podemos hacer por nosotros mismos es formar cuidadosa y racionalmente nuestra experiencia: todo lo que hagamos en el futuro es el producto de nuestra respuesta en los períodos de sensibilidad.

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