Se ha avanzado mucho en desarrollo científico y tecnológico en los últimos años, pero de entre los grandes misterios que la especie humana todavía no ha logrado descifrar, se encuentra el funcionamiento del cerebro humano. Es cierto que también en este campo se han logrado avances importantes, pero su funcionamiento sigue planteando innumerables incógnitas.
Sabemos que el cerebro se divide en cuatro grandes áreas, cada una de ellas responsable de una serie de funciones específicas. Así, tenemos la Corteza Cerebral que ocupa la capa externa y está compuesta básicamente por neuronas y es responsable del procesamiento sensorial y el pensamiento, entre otras funciones cognitivas clasificadas como superiores. Por otro lado nos encontramos con el Cerebro Medio, que vendría a ser como una especie de disco duro programado de fábrica y que se ocupa de regular funciones básicas como el hambre, la sed o el sueño. Esta parte incluye otras áreas secundarias como el Tálamo o el Hipotálamo, y aunque se encuentran muy próximas entre si y se reparten funciones elementales del cerebro, son áreas claramente diferenciadas. Decir que el Tálamo es responsable de la regulación del sueño y de la CONCIENCIA...
El tercer gran bloque es el Cerebelo, situado en la parte posterior del cerebro. Sus funciones básicas son aquellas relacionadas con el control del movimiento y el equilibrio, y por último, nos encontramos con el Tronco Cerebral, encargado de conectar todo con la médula espinal y responsable directo de algunas otras funciones elementales como la respiración o la frecuencia cardiaca.
Desde antes de nacer y durante el proceso de gestación, comienza el desarrollo de un cerebro animal. En el caso de los humanos se calcula una media de 25 años hasta que alcanza su desarrollo pleno, si bien es cierto que nunca deja de desarrollarse y sufrir modificaciones, aunque con la edad pierde eficiencia a la hora de realizar nuevas conexiones entre neuronas y en su neuroplasticidad (Capacidad para reorganizarse estructuralmente en base al aprendizaje)
Como se ha comentado con anterioridad, el cerebro humano es un órgano tremendamente complejo y ello no viene determinado exclusivamente por el elevado número de células nerviosas (Neuronas) que lo componen, sino también por su plasticidad neural y la conectividad entre dichas células.
De entre todos los primates, el Ser Humano es con diferencia el que dispone de un mayor número de neuronas. Se estima que de media más de 100.000 millones, aunque el número puede variar notablemente de un individuo a otro, y no todas se encuentran en el cerebro, ya que también se distribuyen por el sistema nervioso periférico y la médula espinal.
Para hacernos una idea en cuanto a capacidad de memoria, se estima que un cerebro humano tiene una capacidad potencial de unos 2,5 PB (PetaBytes) Cada PB son 1024 TB (2^10 TeraBytes) y un ordenador comercial de prestaciones medias altas puede tener un disco duro de aproximadamente 1 TB, lo que significa que la capacidad de memoria de un cerebro humano sería equivalente a la memoria del disco duro de unos 2.500 ordenadores.
Parece una barbaridad, y de hecho lo es, pero también es cierto que desde que nacemos, constantemente estamos recibiendo y procesando información en forma de estímulos sensoriales, por lo que podría no resultar tanta la memoria disponible por un cerebro humano. Es por ello que este complejo órgano del sistema nervioso central está diseñado desde un punto de vista evolutivo para olvidar. Constantemente está borrando información después de memorizarla por un corto plazo de tiempo. Este es el motivo por el cual debemos esforzarnos para memorizar las cosas a largo plazo. Solo aquellos estímulos que suponen algo "Extraordinario" para nuestro cerebro son guardados directamente en la memoria a largo plazo, como podría ser cualquier acontecimiento especial o traumático.
Sin embargo, en un ordenador tenemos perfectamente dividida la memoria en bloques, y cada posición de memoria (Byte en el argot informático) tiene una dirección única a través de la cual podemos acceder para leer o reescribir el contendido de esa posición, que puede ser un dato numérico o una palabra. No ocurre así con nuestro cerebro. Cada vez que aprendemos algo o recibimos un estimulo que nuestro cerebro se encarga de memorizar, se establecen una serie de conexiones físicas entre neuronas, las cuales forman una red. Estas neuronas o células nerviosas aprovechan estas redes para comunicarse entre si mediante señales eléctricas y químicas, y tienen la capacidad (las redes) de crear nuevas conexiones y modificar la estructura de la propia red (neuroplasticidad)
Hasta aquí, entendemos su funcionamiento, e incluso hemos llegado a desarrollar dispositivos como equipos de resonancia magnética funcional (fMRI) o electroencefalógrafos, capaces de detectar patrones de actividad cerebral e incluso hacerlo por áreas, dándonos información sobre qué partes del cerebro están activadas en cada momento. Sin embargo, no somos capaces de leer información concreta y precisa ni saber exactamente donde esta información se aloja. No tenemos esa capacidad para saber exactamente donde guardamos los recuerdos ni de qué manera nuestro cerebro los procesa como bloques de información independientes, o como en base al procesamiento de toda esa información es capaz de aprender y razonar.
Se han ideado modelos matemáticos que en cierto modo son capaces de simular este comportamiento del cerebro, pero modelizar un sistema, que sería algo así como encontrar una "Caja Negra" nos da información sobre como ese sistema puede responder ante unos estímulos determinados, lo cual no explica el funcionamiento exacto del mismo.
También se han logrado avances de cierta importancia en Neurotecnología, logrando leer la voluntad del cerebro a lo hora de mover extremidades o ciertas partes del cuerpo, lo que ha permitido avanzar en otros campos como la Neuroingeniería, desarrollando prótesis o dispositivos controlados directamente por el cerebro, pero todavía estamos dando los primeros pasos en estas disciplinas.
En definitiva, las redes neuronales son la construcción de nuestro cerebro para procesar estímulos, almacenar memoria, aprender, razonar y tomar decisiones. Apenas conocemos su funcionamiento, pero estas redes neuronales son el pilar fundamental de la Inteligencia Artificial moderna y en ella nos basamos para construir las redes neuronales artíficiales de las que hablaremos en la próxima entrada del Blog.
Se considera a D.Santiago Ramón y Cajal (Petilla de Aragón. 1958) como el padre de la Neurociencia. Sus trabajos sobre el sistema nervioso y la estructura cerebral, así como el estudio en detalle de la morfología de las neuronas y sus conexiones, le servirían para lograr el premio Nóbel de medicina en 1906, compartido con el italiano Camilo Golgi, artífice del método Golgi que permitía la visualización de las estructuras celulares mediante un proceso de tinción argéntica (Técnica donde se utilizan sales de plata para poder observar con más detalle estructuras de naturaleza biológica en muestras de microscopio)
Hace años y durante algún tiempo, mi interés por el mundo de las setas y la Micología me llevaron a conocer a Emilio Ubieto, dueño de una pequeña tienda ubicada en la Villa de Ayerbe (Huesca) especializada en este campo y referente a nivel nacional entre todos los amantes de estos frutos del bosque.
El caso es que cada vez que tenía la suerte de coincidir con él, y sin otros clientes a los que tuviera que atender, conseguía robarle unos minutos de conversación realmente interesantes. Por ejemplo, me contó que además de la tienda, su verdadera profesión era la de bibliotecario y en los últimos años se había dedicado a equipar bibliotecas por toda la región, pero lo más fascinante era su conocimiento sobre Santiago Ramón y Cajal. De hecho, había escrito algún libro sobre el científico quien, por cierto, paso parte de su infancia en esa Villa (Ayerbe)
En cierta ocasión, recuerdo que me dijo que las personas debemos aspirar a adquirir tantos conocimientos como podamos y en tantas áreas como nos resulte posible, porque una persona capaz de dominar todo sobre un único tema, es un "Burro Sabio" Se podrá estar de acuerdo o no con esa afirmación, pero lo cierto es que nuestro cerebro nos permite, no sin esfuerzo, adquirir gran cantidad de conocimiento, y lo más importante, si lo entrenamos y lo cuidamos de la forma correcta (alimentación saludable, ejercicio físico, mental y descanso) puede seguir aprendiendo y razonando por muchísimo tiempo...
Fuente foto: https://neuro-class.com/tipos-neuronas/
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