Los tres vértices de la Neurociencia Cognitiva

El concepto de Neurociencia Cognitiva como una nueva subdisciplina surgió en los años 80 de la confluencia de tres tradiciones científicas claramente diferenciadas:

·         La neurociencia

·         La psicología cognitiva

·         Las ciencias de la computación (la inteligencia artificial)

Michael Gazzaniaga y George A. Miller acuñaron el nombre de Neurociencia Cognitiva y se creó el primer Instituto de Neurociencia Cognitiva en la Universidad de Harvard, dirigido por Stephen Kosslyn. La convergencia de estas tres tradiciones científicas hasta entonces aisladas ha resultado tan fructífera que la Neurociencia Cognitiva ha despertado el entusiasmo de las nuevas generaciones de neurocientíficos, psicólogos cognitivos y expertos en inteligencia artificial. Conocer el modo en que se implementan en el cerebro las funciones ejecutivas y emocionales es el objetivo de estudio en las últimas décadas.

La Neurociencia Cognitiva como campo interdisciplinar se abastece de una interacción dinámica entre neurociencia, psicología experimental e inteligencia artificial, lo que implica un diálogo continuo entre tres tipos distintos de análisis y conceptos científicos.

Aportaciones de la Neurociencia

Desde esta perspectiva es importante destacar el hecho de que aunque una determinada lesión en el cerebro altere una función concreta no implica que la región implicada sea la sede de dicha función, ya que la lesión puede afectar a otras regiones y habrá alterado las conexiones de distintas estructuras, por lo que el déficit funcional puede deberse a estos factores secundarios que conlleva toda lesión cerebral más que a su localización estricta.

El avance tecnológico desarrollado a lo largo del siglo XX ha permitido la incorporación  de nuevas estrategias de investigación del cerebro, produciendo grandes avances en el conocimiento de su organización anatomofisiológica. Paralelamente, estos avances han impulsado la búsqueda de las relaciones cerebro-conducta y cerebro-cognición. En lo que se refiere propiamente a la investigación cerebral, el desarrollo de las modernas técnicas de registro neurofisiológico ha permitido con el avance de los mapas sensoriales y motores de la corteza cerebral, la organización funcional de las distintas cortezas sensoriales, así como de su estructura organizativa a nivel celular a partir de los pioneros trabajos de Mountcastle en la corteza somestésica, y de Hubel y Wiesel en la visual. Paralelamente los neurocientíficos se han ido interesando cada vez más por la incorporación de las tareas experimentales de los psicólogos con objeto de conocer los mecanismos neurofisiológicos implicados en distintas funciones psicológicas. Una gran aportación en esta línea es la del científico español Joaquín Fuster sobre la actividad de neuronas individuales de la corteza prefrontal en la memoria a corto plazo llevada a cabo en la UCLA (Universidad de California-Los Ángeles).

Entre los avances técnicos destacan las técnicas de neuroimagen funcional para el desarrollo de la neurociencia cognitiva, ya que ha permitido registrar en vivo los patrones de actividad cerebral que se producen durante la realización de tareas experimentales concretas.

Aportaciones de la psicología

Herbert Simon, perteneciente al campo de la computación artificial, es considerado por muchos como el fundador de la ciencia cognitiva. La psicología cognitiva se inspira en la metáfora del ordenador, centrando su objeto de estudio en la especificación del modo en que los seres humanos procesan información. Miller desarrolló tres presupuestos para poder establecer relaciones entre cerebro humano y la conducta: 1) Que las funciones complejas se pueden descomponer en procesos más simples; 2) Que esos componentes se pueden localizar anatómicamente y se pueden estudiar de un modo relativamente aislado; y 3) Que los procesos cerebrales más simples se pueden correlacionar de un modo directo con los procesos conductuales más simples. Por otro lado, Saul Sternberg manifestó que algunas tareas psicológicas se realizan mediante una serie de estadios discretos de procesamiento que se pueden analizar individualmente y, desarrolló el método de los factores aditivos para caracterizarlos. En la misma línea, Posner diseñó tareas para evaluar aspectos elementales del procesamiento de la información y poder así estudiar una función compleja como la atención analizando sus componentes individuales, haciendo una aportación fundamental a la confluencia entre psicología y neurociencia al proponer métodos para estudiar los componentes individuales del procesamiento de la información.

Un último factor determinante de la confluencia entre psicología cognitiva y neurociencia la proporcionó el desarrollo de modelos conexionistas de procesamiento de la información a partir de la publicación en 1986 del libro de Rumelhart y McClelland. Estos investigadores proponen desarrollar modelos inspirados en el funcionamiento real del cerebro. Una de las características fundamentales del cerebro es que está compuesto de millones de neuronas masivamente interconectadas que trabajan simultáneamente en paralelo.

Aportaciones de la inteligencia artificial

Turing estableció las bases de la inteligencia artificial. Este investigador diferenció netamente la estructura física del ordenador (hardware) de los programas (software). La inteligencia artificial ha aportado un nuevo modo de entender el funcionamiento cerebral a partir del lenguaje computacional. Con este avance el cerebro empezó a concebirse como un órgano especializado en el procesamiento de la información y el término de computación comenzó a aplicarse en las operaciones realizadas por el cerebro y sus elementos funcionales, las neuronas. De hecho el cerebro es considerado como un complejo sistema de procesamiento de la información y cada neurona como elemento funcional diferenciado.

Entre los principales impulsores de la convergencia entre neurociencia, psicología cognitiva y computación artificial se encuentra David Marr. La confluencia entre psicología cognitiva y neurociencia y las aportaciones de la Neurociencia Cognitiva sobre el conocimiento de los mecanismos cerebrales implicados en las funciones psicológicas complejas que caracterizan a los humanos son los retos de investigación en torno al estudio sobre el cerebro, dónde todavía nos queda largo camino por recorrer.


Bibliografía: Enríquez de Valenzuela, Paloma Neurociencia Cognitiva, Ed. Sanz y Torres, UNED 2014.