Una de las principales dificultades para comprender la cognición humana radica en un proceso cognitivo que puede ser descrito desde cálculos de alto nivel o computacionales, o desde principios neurofisiológicos que rigen el funcionamiento de las células nerviosas. Pero ambos niveles de análisis siempre se habían contemplado por separado. Un estudio pone ahora de manifiesto los beneficios de abordar el fenómeno cognitivo conjuntamente desde los dos paradigmas, el teórico y lo empírico.
El exhaustivo trabajo ha establecido vínculos entre la neurofisiología y los procesos psicológicos de alto nivel (toma de decisiones, memoria y percepción) mediante la modelización de las redes neuronales implicadas.
El estudio, publicado recientemente en Psychological Review, se ha centrado en la dinámica neuronal de la percepción visual humana y ha construido modelos neuronales para los diferentes niveles de análisis que ha supuesto la investigación. En trabajos anteriores, se demostraba que el modelo sSoTS (Spiking Selection over Time and Space) era óptimo para la modelización de la percepción visual humana.
Utilizando este modelo, el trabajo se ha articulado en torno a cinco subestudios o experimentos diferentes que abarcan desde el estudio del comportamiento electrofisiológico de una simple célula nerviosa a la percepción visual en conjunto, la afectación visual en el caso de lesión neuronal cortical, la formación cerebral de imágenes y el estudio psicológico del comportamiento del individuo en relación a la percepción visual.
La investigación ha demostrado que del resultado de la interacción entre modelos teóricos y los estudios empíricos se puede establecer una relación biyectiva. Se trata de un proceso de dos vías en el que la modelización de procesos neuronales dinámicos a partir de datos biológicos proporciona nuevas predicciones susceptibles de ser comprobadas de manera empírica. Se supera así las limitaciones de las aproximaciones anteriores y se unifican los niveles posibles de descripción de los procesos cognitivos de alto nivel, como los fenómenos derivados de la atención visual humana.
Ha participado en este proyecto Gustavo Deco, director de la Unidad de Cognición y Cerebro del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) e investigador ICREA, conjuntamente con investigadores de la Universidad de Birmingham (Reino Unido), bajo la dirección de Glyn W. Humphreys.
El trabajo es una continuación de la línea de investigación que Deco ha puesto en marcha hace años sobre la modelización de redes neuronales, de la cual es un referente internacional.
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Referencia bibliográfica:
Eirini Mavritsaki, Dietmar Heinke, Harriet Allien, Gustavo Deco, Glyn W. Humphreys (2011), "Bridging the gap Between Physiology and Behavior: Evidence From the SSoTS Model of Human Visual Attention", Phychological Review 118 (1): 3-41, 2011.
Más de 40 artículos en las distintas revistas del grupo Nature presentan hoy los resultados parciales del ambicioso proyecto de mapear los 37 200 millones de estas unidades fundamentales de la vida. Una tarea compleja que requiere combinar técnicas de genómica e inteligencia artificial para estudiar con gran resolución las firmas moleculares de un amplio abanico de células, como las que forman la placenta.
La relación entre la contaminación del aire y el aumento del riesgo de desarrollar esta patología y otras demencias no es nueva. Un nuevo trabajo pretende revelar por qué las partículas finas (PM2.5) han sido vinculadas con cambios negativos en la salud cerebral.
