Procesos Mentales de la Psicología Cognitiva

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Utilidad de los datos de localización para la psicología cognitiva

Cerebros y mentes

La mayoría de los artículos sobre psicología contienen o hacen referencia a la imagen. Y lo que ahora pasa por psicología en la prensa popular son en su mayoría informes sobre estudios de imágenes cerebrales. El cerebro ha vuelto a la psicología cognitiva (véase más detalles). Pero, ¿es este cambio para mejor? ¿Estamos aprendiendo realmente algo nuevo o importante sobre la psicología (la ciencia del comportamiento mental), o más bien sobre la ciencia del sustrato en el que se basa la mente?

Se ha argumentado que los psicólogos se están obsesionando con la obtención de imágenes del cerebro, y que esta obsesión no muestra signos de disminuir; de hecho, la obtención de imágenes se está apoderando del mundo. Harley argumentó que la obtención de imágenes de la localización de la función de los componentes de cualquier cosa -partes de coches, ordenadores o cerebros- puede describirse en cuatro niveles:

1 El nivel de “simbolismo”. Del mismo modo que una revista de moda puede publicar una imagen de una cocina de lujo porque tiene buen aspecto, a veces las imágenes del cerebro parecen incluirse sólo porque están disponibles y tienen buen aspecto. No se puede negar que tienen un aspecto impresionante, pero lo que aportan a la ciencia del artículo en estos casos no está claro o, evidentemente, no es nada. Admitimos que los dispositivos de imagen son divertidos de usar, son caros y requieren grandes subvenciones para su cuidado y alimentación, y sin duda todas estas características contribuyen a su popularidad.

2 El nivel de “localización absoluta”. El motor de un coche está en el centro del compartimento del motor. Este nivel de descripción, por supuesto, supone que podemos identificar el motor, o de lo contrario nos vemos reducidos a decir “hay una gran caja en medio del coche”. El resultado de saber sólo dónde están las cosas no es realmente tan interesante, al menos para los psicólogos.

3 El nivel de “ubicación relativa”. Por ejemplo, el pequeño ventilador está encima de la CPU. Este nivel es más interesante, porque puede decirnos cómo están conectadas las cosas entre sí, pero está sujeto a un nuevo supuesto, la proximidad. Esta suposición afirma que las regiones adyacentes de una máquina compleja realizan tareas relacionadas. Aunque es plausible algunas veces, esta suposición es claramente errónea a menudo (por ejemplo, aunque la proximidad entre el ventilador y la CPU es esencial, el ventilador no realiza cálculos, sólo mantiene la CPU fría). Del mismo modo, no podemos suponer que sólo porque las regiones del cerebro estén cerca unas de otras, hagan cosas similares. Una extensión de la suposición de proximidad es la suposición de cableado: si podemos detectar tractos de fibras o regiones cerebrales que median entre dos áreas, entonces deben estar trabajando en tareas relacionadas.

4 El nivel “funcional”. Por ejemplo, el motor acciona los ejes, que a su vez accionan las ruedas. Los manuales de los coches proporcionan diagramas claros que muestran dónde están los componentes, qué hace cada uno y cómo se unen para crear una máquina que cumple una función concreta. Los diagramas explican por qué los componentes con funciones particulares están en los lugares que están. El problema aquí es que usted ya necesita saber en su mayor parte lo que hace cada componente antes de poder empezar a darle sentido. Además, la ubicación absoluta de los componentes rara vez es crítica para el funcionamiento del sistema; lo que es más importante es el patrón de conectividad.

En un mundo ideal, los estudios del cerebro se situarían siempre en el nivel 4, el funcional. Muchos de los informes publicados hacen afirmaciones que parecen situarse cerca de la cima de esta jerarquía, pero en el análisis que presentamos aquí, vamos a rebatir estas afirmaciones y preguntar si el nivel aparente es el mismo que el nivel realmente alcanzado. Si analizamos estos estudios con detenimiento, ¿podríamos encontrar que aquellos que superficialmente parecen estar en el nivel 3 o 4 están realmente sólo en el nivel 2 o 1? Llevamos mucho tiempo sospechando que incluso aquellos estudios de imágenes cerebrales que parecen darnos información valiosa podrían estar sufriendo en realidad sutiles ambigüedades o confusiones que podrían invalidar sus conclusiones.

Lo que nos proponemos hacer ahora, pues, es profundizar en este análisis de “niveles” poniendo bajo el microscopio seis estudios recientes de imágenes cerebrales. Antes de describir el método específico de análisis que se utilizará en estos seis estudios, he aquí algunas de las preguntas generales de fondo que esperamos responder:

▪ ¿Tiene alguna utilidad para la psicología actual la información “dónde ocurre”? A un ingeniero automovilístico moderno, por ejemplo, podría resultarle útil saber que una batería pesada estaba situada en la parte trasera de un coche, porque eso podría implicar que el coche era híbrido; pero ¿qué utilidad habría tenido esta información hace 150 años, cuando la combustión interna apenas se imaginaba? En algún momento, cuando tengamos un modelo adecuado en los niveles superiores de análisis, este tipo de información será sin duda útil, pero ¿lo es hoy?

▪ ¿Son las afirmaciones específicas sobre la localización neuronal interna y teóricamente coherentes? Por ejemplo, sería incoherente que un estudio de localización afirmara haber encontrado un mecanismo concreto, pero que el mecanismo putativo sólo pudiera hacer el trabajo que se supone que hace si cada una de las neuronas del cerebro estuviera directamente conectada a todas las demás: Como sabemos que las neuronas no están totalmente conectadas, sabemos que el mecanismo no puede ser correcto, y por tanto las afirmaciones sobre su localización serían incoherentes.

▪ ¿Las afirmaciones de localización se refieren a componentes de la mente que están claramente definidos? No nos interesaría un estudio de IRMf que localizara el id y el superego, por ejemplo, a menos que el autor pudiera decir exactamente qué se supone que son el id y el superego, cómo funcionan y por qué deberíamos creer que existen.

▪ ¿Las inferencias que hacen los investigadores están cargadas de teoría? ¿Dependen de la aceptación de una teoría funcional concreta sobre el funcionamiento de la mente? Por ejemplo, no tendría sentido que alguien estableciera la ubicación de la “conciencia” si los desarrollos posteriores de nuestra teoría de la cognición demuestran que la conciencia no es un lugar físico en absoluto, sino un proceso que implica muchos componentes dispersos.

▪ ¿Son los estudios actuales, que sólo nos dan datos de localización burdos (tanto espacial como temporalmente), sólo un preludio de investigaciones posteriores que fijarán con precisión la localización y la función? O bien, ¿es la localización burda todo lo que podemos esperar de la tecnología de imágenes cerebrales?

Se puede intentar completar algunas respuestas:

▪ ¿La información sobre el lugar donde ocurre tiene alguna utilidad para la psicología actual? De momento no, porque nuestros modelos cognitivos no están suficientemente especificados.

▪ ¿Son las afirmaciones sobre la localización neuronal interna y teóricamente coherentes? No siempre: En uno de los seis casos que examinamos, la afirmación era teóricamente incoherente.

▪ ¿Se refieren las afirmaciones sobre la localización a componentes de la mente que están claramente definidos? No. Muchos de nuestros modelos actuales los consideramos demasiado limitados por el lenguaje de la descripción, por lo que etiquetas tan laicas como “atención” se tratan a veces como si correspondieran de forma sencilla a los mecanismos cognitivos. Por esta razón, abogamos por la modelización computacional, en la que los procesos cognitivos pueden no tener una correspondencia sencilla con nuestras intuiciones y etiquetas, como el camino a seguir. Tenga en cuenta que no estamos diciendo que el lugar donde ocurre nunca vaya a ser interesante o útil.

▪ ¿Las inferencias que hacen los investigadores están cargadas de teoría? Un sí rotundo a esta pregunta.

▪ ¿Los estudios actuales, que sólo nos dan datos de localización brutos (tanto espacial como temporalmente), son sólo un preludio de investigaciones posteriores que precisarán la localización y la función, o es la localización bruta todo lo que podemos esperar de la tecnología de imágenes cerebrales? Se trata de una pregunta importante a la que volveremos en las siguientes secciones.

Al señalar que nuestro nuevo marco a menudo entra en conflicto con estos resultados de localización, estamos dando a entender que hay que trabajar más, en alguna parte. Pero en cualquiera de los casos en los que nuestro marco plantea nuevas preguntas, ¿deben abordarse esas preguntas con más estudios de localización de la función? ¿Es la solución realmente más imágenes cerebrales?

Utilizar un marco teórico como herramienta
Una sensación persistente que tenemos, al leer la literatura sobre imágenes cerebrales, es que las conclusiones expuestas a menudo parecen razonables si los mecanismos psicológicos se interpretan de una manera relativamente simple o simplista, pero estas mismas conclusiones podrían volverse fácilmente irrazonables si los mecanismos se interpretan de otras maneras, o si se aplican de una manera menos que evidente. Las conclusiones de las imágenes cerebrales, en otras palabras, a menudo parecen depender de la teoría y ser vulnerables a los futuros vientos de cambio que puedan soplar en la ciencia cognitiva.

Para poner a prueba esta intuición sobre la dependencia de la teoría, vamos a adoptar una estrategia bastante inusual. En este capítulo, esbozamos los inicios de un nuevo marco unificado que describe la arquitectura general del sistema cognitivo humano, y utilizamos este marco para preguntarnos hasta qué punto se mantendrían las conclusiones de nuestros estudios de imágenes cerebrales objetivo si este marco se convirtiera un día en el modelo estándar a nivel funcional de cómo funciona el cerebro.

El marco tiene algunas características inusuales, y son estas características en particular las que creemos que podrían hacer algún daño a las conclusiones a las que han llegado algunos estudios de imagen.

Debemos ser claros sobre lo que intentamos conseguir al proponer este nuevo marco. En realidad, no intentamos sugerir que hemos llegado a una nueva interpretación de cada uno de nuestros estudios objetivo, que debería tomarse como un reto a superar por nuevos estudios de imagen más ingeniosos. Por supuesto, nos alegraría que nuestras propuestas se tomaran en este sentido, porque este tipo de interacción entre la teoría y el experimento es la marca de un paradigma científico saludable, pero esta no es nuestra intención principal. Nuestro verdadero objetivo es ver lo sensibles que pueden ser las conclusiones de estos estudios a un ligero cambio en los mecanismos teóricos cuya localización se busca.

Nuestro objetivo general, pues, es utilizar este nuevo marco como una herramienta con la que intentar romper las conclusiones de los estudios de imágenes cerebrales que pretenden decirnos algo sobre la localización de las funciones cognitivas.

Un marco molecular para la cognición
El marco alternativo que queremos proponer es un modelo “molecular” de la cognición. Tiene conexiones con muchas líneas de pensamiento anteriores en la ciencia cognitiva, pero se inspira sobre todo en el modelo Jumbo de Douglas Hofstadter, que originalmente pretendía explorar los procesos cognitivos en funcionamiento en un solucionador de anagramas experimentado (Hofstadter 1995).

El marco pretende describir sólo los niveles superiores, más abstractos, de la cognición, por encima del nivel en el que se produce el procesamiento puramente basado en datos.

El concepto central: Instancias
En el corazón de este marco se encuentra una idea clave: una distinción entre las versiones de instancia y genéricas de los conceptos almacenados en el sistema. En gran parte de la ciencia cognitiva, la idea de un concepto se utiliza como si hubiera una sola entidad que codifica el concepto; así, por ejemplo, los teóricos hablarán de que el nodo [moneda] se activa fuertemente, o del efecto de cebado que puede tener sobre el nodo [banco]. Es tentador imaginar una gran red de nodos (o incluso de neuronas), con un nodo [moneda] y un [banco] en algún lugar de la red, y con un gran número de conexiones entre todos los nodos.

Pero cualquier modelo completo de un sistema cognitivo debe incluir nodos de instancia que representen las entidades particulares implicadas en nuestros pensamientos en un momento dado: nodos que representen, no la moneda en general, sino la instancia particular de la palabra moneda que se está presenciando en este momento. Cualquier modelo realista de cognición debe tener en cuenta explícitamente estas instancias, y resulta que esto puede tener un efecto drástico en nuestra teorización. Los nodos de las instancias no permanecen tranquilos en una red fija; se crean sobre la marcha, tienen una vida relativamente corta y las conexiones entre ellos son extremadamente volátiles. Además, un modelo completo debe explicar cómo se construyen los conceptos genéricos a partir de la exposición repetida a instancias específicas.

La primacía de las instancias es el concepto central del marco molecular propuesto. Existe una suposición profunda de que, en términos prácticos, el lugar donde se crean estas instancias, interactúan y tienen sus efectos en el resto del sistema es probablemente mucho más importante que la red pasiva de conceptos genéricos.

En otros aspectos, el marco es poco más que una conjunción y destilación de las características más comunes de muchas teorías locales, aunque con un sesgo hacia las motivaciones abstractas que impulsaron, entre otros, McClelland y Rumelhart (McClelland et al. 1986).

Primer plano y fondo
En nuestro marco hay un tipo principal de objeto, y dos lugares principales.

Los objetos se denominan átomos, y su propósito principal es codificar los paquetes más pequeños de conocimiento (concepto, símbolo, nodo, etc.). Los átomos son de dos tipos: genéricos e instancias. Para cada concepto, sólo hay un átomo genérico, pero puede haber muchos átomos de instancia. En lo que sigue, el término átomo por sí solo se entenderá como un átomo de instancia.

Los dos “lugares” principales en este marco son el primer plano y el fondo.

El primer plano corresponde aproximadamente a la memoria de trabajo, y es el lugar donde se encuentran los átomos de instancia. El primer plano es un lugar extremadamente dinámico: Los átomos se crean continuamente, y mientras están activos pueden moverse y formar enlaces que cambian rápidamente entre sí. La suma total de todos los átomos en el primer plano, junto con los enlaces entre ellos, constituyen lo que el sistema está pensando actualmente, o es consciente de ello.

El fondo es aproximadamente equivalente a la memoria a largo plazo, y no es más que un almacén de todos los átomos genéricos de los que se pueden hacer átomos instancia. Cuando un átomo de instancia está en primer plano, mantiene un vínculo con su padre genérico en el fondo. El fondo es más o menos pasivo; el primer plano es donde todo sucede.

Tenga en cuenta que los átomos no codifican necesariamente conceptos que tengan nombre. Algunos de ellos capturan regularidades a un nivel subcognitivo, y por esta razón el primer plano contiene alguna actividad de la que el sistema no es consciente de forma rutinaria, o de la que no le resulta fácil hacer una introspección o informar (véase Harley 1998, para más detalles sobre este punto).

Representaciones activas y restricciones
Hasta ahora, todo esto es lo suficientemente general como para que pueda ser el esbozo de muchas teorías diferentes sobre cómo se estructura el sistema cognitivo. Pero ahora haremos un compromiso que distingue este marco de muchos otros: Las representaciones en primer plano no son fichas pasivas del tipo que están destinadas a ser ensambladas y utilizadas por algunos mecanismos externos, son representaciones activas. En otras palabras, aunque los átomos codifican conocimientos sobre el mundo de la forma que cabría esperar, también encapsulan un conjunto de mecanismos que definen implícitamente cómo utiliza el sistema estos conocimientos.

¿Cómo hacen esto los átomos de primer plano? En términos generales, cada átomo contiene (y actualiza continuamente) un conjunto de restricciones que le gustaría ver satisfechas por sus vecinos en primer plano. Por ejemplo, el átomo [silla] preferiría ver un grupo de átomos a su alrededor que codificaran las características y componentes de una silla típica, y estas preferencias, codificadas en el interior del átomo, son lo que denominamos las restricciones que busca satisfacer.

Un átomo no se limitará a buscar pasivamente un lugar en el que se satisfagan sus restricciones, sino que tratará activamente de forzar a sus vecinos a cumplir con sus restricciones. Su comportamiento es una mezcla de “¿Mis vecinos me convienen?” y “¿Puedo cambiar a mis vecinos para que se adapten mejor a mí?”. Un átomo puede llevar a cabo varios tipos de actividad en busca de sus objetivos: Puede intentar activar nuevos átomos que le gustaría ver en su vecindario, o desactivar otros que no quiere ver, o cambiar su estado interno, cambiar las conexiones que hace, etc.

No todos los átomos en primer plano tienen éxito en sus intentos de satisfacer sus restricciones. Muchos se despiertan porque algo piensa que pueden ser relevantes, pero después de hacer todo lo posible por adaptarse, no consiguen establecer vínculos fuertes y se desactivan. Un número considerable de átomos, sin embargo, sí son capaces de conectarse a una estructura existente y, a partir de entonces, desempeñan un papel en el desarrollo de esa estructura.

Como regla general, se supone que las restricciones dentro de un átomo codifican una “regularidad” sobre el mundo -por ejemplo, la regularidad de que si algo es una silla, debe poseer partes constituyentes que puedan interpretarse como patas.

Relajación
El proceso en el que un átomo mira a su alrededor e intenta realizar acciones para satisfacer algunas restricciones locales puede caracterizarse como relajación. Todo lo que ocurre en el primer plano está impulsado por la relajación. Si se produce un cambio en algún lugar del primer plano, los átomos adyacentes al cambio tratarán de acomodarse a él, y esta acomodación se propagará hacia fuera desde el punto de partida como una onda, o efecto dominó.

No es necesario que se produzca un solo tipo de relajación en cada lugar; pueden producirse varios procesos de este tipo simultáneamente, originados en diferentes partes del primer plano. Casi todo lo que ocurre en el primer plano puede atribuirse a los cambios que se producen en un lugar concreto y que luego envían ondas de relajación que se propagan por todo el primer plano. En sentido estricto, se trata de una relajación dinámica, porque los primeros planos nunca se instalan en un estado de quietud en el que todo esté satisfecho; siempre están en ebullición.

La periferia de los conocimientos adquiridos
En la periferia de los primeros planos hay una serie de zonas que conectan con las estructuras exteriores a los primeros planos. Una parte de la periferia tiene líneas de entrada procedentes de los receptores sensoriales, mientras que otra tiene líneas de salida que van a los efectores motores de salida. Estos dos parches en el borde del primer plano son responsables de gran parte de la actividad entre los átomos. Cuando llega una señal procedente de un detector sensorial de bajo nivel (o, más probablemente, de un sistema basado en datos que preprocesa algunas señales de entrada sin procesar), el resultado es que uno o más átomos se adhieren automáticamente a la periferia del primer plano para representar la señal. Estos átomos iniciales tienen entonces un efecto sobre los átomos cercanos.

Otra parte importante de la periferia es la conexión con los mecanismos que rigen los objetivos, los impulsos y las motivaciones que el sistema intenta satisfacer. Se puede pensar que éstos se encuentran “por debajo” del primer plano, en el sentido de que son más primitivos que el trabajo cognitivo que se realiza en el primer plano propiamente dicho. El trabajo de estos sistemas de motivación/impulso no es sencillo, pero el efecto de sus acciones es sesgar la actividad en una u otra dirección.

Fuentes de acción
Hasta ahora, los átomos se han caracterizado como si su papel fuera sólo codificar el conocimiento, pero de hecho, representar el mundo es sólo una parte de lo que pueden hacer: Algunos átomos inician acciones, y otros pueden codificar mezclas de acción y representación.

¿Cómo “hace” el sistema una acción? En la parte de la periferia del primer plano a la que llega la entrada del sistema de motivación/impulso, hay un punto único -el lugar de “hazlo”- que impulsa todas las acciones. Si un átomo de acción puede acoplarse aquí, esto desencadena una onda de relajación hacia el exterior que (normalmente) dará lugar a que se envíen señales desde el área de salida motora que hagan que los músculos hagan algo. El lugar de la acción, en la parte de la periferia de primer plano que hemos llamado área de la motivación, es el lugar donde empieza el trabajo.

Implementación neuronal
No se ha dicho nada, hasta ahora, sobre cómo se realiza este marco en el hardware neuronal del cerebro. Aquí hay muchas posibilidades, porque este marco está diseñado principalmente para especificar mecanismos de alto nivel. El propio marco es neutral con respecto a la implementación neuronal.

Con esa salvedad, lo que sigue es un rápido esbozo de una forma en que podría realizarse en el cerebro. Esta implementación neural se asumirá en el resto del capítulo.

El córtex podría ser un mosaico superpuesto de “procesadores”, cada uno de los cuales puede albergar un átomo activo, y la suma total de todos estos procesadores es lo que hemos llamado el primer plano. Cada procesador es una gran estructura con una funcionalidad bastante compleja, y es capaz de hacer cosas como alojar un átomo concreto durante un tiempo, transferir un átomo alojado a un procesador adyacente si hay presión por el espacio, y establecer enlaces de comunicación que cambian rápidamente con otros átomos situados a cierta distancia a través de la corteza. Una posibilidad es que el núcleo central de cada procesador corresponda a una columna cortical.

Los átomos genéricos y pasivos que se almacenan en el fondo (memoria a largo plazo) están colocados con los procesadores que se acaban de describir, pero cada procesador puede contener un gran número de genéricos. Cada uno de estos átomos pasivos está codificado de forma distribuida dentro del procesador. A nivel de toda la corteza, pues, un átomo genérico parecería localizado (porque está dentro de un procesador), pero como cada procesador es bastante extenso, el átomo no está en absoluto localizado dentro del procesador.

La activación de un átomo de instancia implica una llamada al procesador que alberga el genérico, lo que hace que el procesador encuentre un procesador libre que pueda albergar el átomo de instancia. El propio procesador padre puede ser capaz de hacer de anfitrión, pero si no, entonces pasa el átomo a algún otro procesador (posiblemente un vecino) para que lo aloje. De una forma u otra, un átomo activado se copia rápidamente en un procesador que pueda manejarlo, de la misma forma que un programa informático podría transferirse a través de una red a un ordenador que pueda ejecutarlo.

En resumen, pues, el córtex puede verse de dos maneras completamente diferentes. Puede verse como el primer plano, en cuyo caso es efectivamente un espacio dentro del cual los átomos de instancia extremadamente volátiles llegan, establecen un conjunto de enlaces rápidamente cambiantes con otros átomos de instancia, y luego se van. Alternativamente, la corteza puede verse como el lugar donde se almacena el contenido de la memoria a largo plazo, ya que los átomos genéricos también se encuentran en los procesadores.

Aplicación del marco teórico
Con este marco teórico en la mano, es hora de examinar las afirmaciones hechas en cada uno de nuestros artículos sobre imágenes cerebrales objetivo, para tratar de entender esas afirmaciones en el contexto tanto de una interpretación regular de la cognición, como del nuevo marco.

Estudio 1: “El “cuello de botella” ralentiza la actividad cerebral”
Dux, Ivanoff, Asplund y Marois (2006) describen un estudio en el que se pidió a los participantes que realizaran dos tareas que eran demasiado difíciles de realizar simultáneamente. En estas circunstancias, cabría esperar (a partir de un amplio abanico de estudios psicológicos cognitivos anteriores) que las tareas se pusieran en cola de espera, y que esto apareciera en los datos del tiempo de reacción. Algunas teorías de este efecto lo interpretan como una consecuencia de un “cuello de botella central” independiente de la modalidad en el rendimiento de la tarea.

Dux et al. utilizaron la resonancia magnética funcional con resolución temporal para demostrar que la actividad en un área cerebral concreta -el córtex prefrontal lateral posterior (pLPFC)- era coherente con el comportamiento de cola que se esperaría si este lugar fuera el lugar del cuello de botella responsable de que el cerebro no ejecute las tareas simultáneamente. También demostraron que la fuerza de la respuesta en el pLPFC parecía estar en función de la dificultad de una de las tareas en competencia, cuando, en un experimento separado, se pedía a los participantes que hicieran esa tarea solos. La conclusión a la que llegaron Dux et al. es que estos datos de imágenes cerebrales nos indican la ubicación del cuello de botella: Está en el pLPFC. Así que este estudio aspira a ser de nivel 2, quizás incluso de nivel 3: decirnos la localización absoluta de un proceso psicológico importante, y quizás decirnos cómo se relaciona con otros procesos psicológicos.

En lugar de abordar inmediatamente la cuestión de si el PLPFC es realmente el cuello de botella, nos gustaría preguntar primero si existe en absoluto algo así como “el cuello de botella”. ¿Debe tomarse la teoría psicológica de un cuello de botella tan literalmente como para empezar a buscarlo en el cerebro? Y si tenemos dudas, ¿podrían los datos de las imágenes ayudarnos a decidir que está justificado tomar la idea de un cuello de botella literalmente?

¿Qué es un “cuello de botella”?
Empecemos con una interpretación sencilla de la idea del cuello de botella. Partimos de las ideas dominantes sobre la cognición, dejando de lado por el momento nuestro nuevo marco. Hay tareas que debe realizar el sistema cognitivo, y cada tarea es una especie de paquete de información que va a un lugar del sistema y se ejecuta. Esto nos lleva a una imagen teórica limpia: La tarea es un paquete que se desplaza por el sistema, y hay un lugar concreto donde puede ejecutarse. Por regla general, el “lugar” tiene espacio para más de un paquete (quizás), pero sólo si los paquetes son pequeños, o si los paquetes han sido compilados para que sean automáticos. En este estudio, sin embargo, los paquetes (tareas) son tan grandes que sólo hay espacio para uno a la vez.

La diferencia entre esta idea de “sólo hay espacio para un paquete” y su principal rival dentro de la psicología cognitiva convencional es que la teoría rival permitiría la ejecución simultánea de múltiples paquetes, pero con una disminución de la velocidad de ejecución. Desgraciadamente para esta teoría rival, los experimentos de psicología han indicado que no se gasta ningún esfuerzo inicialmente en una tarea que llega más tarde, hasta que se completa la primera tarea. Por lo tanto, la teoría del cuello de botella se acepta como la mejor descripción de lo que ocurre en los estudios de doble tarea.

La teoría como metáfora
Este patrón de teorización -primero un mecanismo candidato, luego un mecanismo rival que es notablemente diferente, y después algunos experimentos para decirnos cuál es mejor- es el pan de cada día de la ciencia cognitiva. Sin embargo, una cosa es decidir entre dos mecanismos candidatos esbozados en los términos más vagos (con la suficiente especificidad para permitir distinguir los dos candidatos), y otra hacer una afirmación categórica sobre la naturaleza precisa del mecanismo. Para ser francos, muy pocos psicólogos cognitivos pretenderían que la idea de los paquetes que van a la deriva por un sistema y se encuentran con lugares en los que sólo hay espacio para uno, se tomara tan literalmente.

En una escala que va desde la metáfora en un extremo hasta el plano del mecanismo en el otro, la idea de un cuello de botella está seguramente más cerca del extremo de la metáfora. ¿Cuántos teóricos de la cognición dirían que están tratando de precisar los mecanismos de la cognición con tanta exactitud que se supone que cada uno de los supuestos subsidiarios implicados en una teoría debe tomarse exactamente como viene? En el caso de la teoría del cuello de botella, por ejemplo, los paquetes de tareas se parecen sospechosamente a los símbolos que son procesados por un sistema de símbolos, al viejo estilo de la cognición simbólica. Pero, ¿significa eso que las implementaciones conexionistas están siendo descartadas explícitamente por la teoría? ¿Admite la teoría todas las cuestiones de representación explícita que implica el procesamiento de símbolos, en el que la semántica de un paquete de tareas está totalmente contenida en el propio paquete, en lugar de estar distribuida en la maquinaria circundante? Estas y otras muchas cuestiones se plantean con la idea de que los paquetes de tareas se mueven por un sistema y se encuentran con un cuello de botella, pero ¿querrían los teóricos que se alinean con la teoría del cuello de botella decir que todos estos otros aspectos deben tomarse al pie de la letra?

Creemos que no. De hecho, parece más razonable suponer que el estado actual de la psicología cognitiva implica la búsqueda de ideas metafóricas que se describen como si fueran verdaderos mecanismos, pero que no deben ser tomados literalmente por nadie, y especialmente por nadie con un dispositivo de imágenes cerebrales que quiera localizar esos mecanismos en el cerebro.

Modelo molecular del cuello de botella
¿Cómo explicaría el marco molecular el aparente cuello de botella en el rendimiento de las tareas duales?

Cuando el sistema cognitivo decide llevar a cabo una acción -como responder a una señal auditiva presionando con el dedo-, lo que ocurre en el primer plano es que el conjunto de átomos que codifican la acción de responder con el dedo se adhieren al punto de hacer en el borde del primer plano. Por diseño, a este punto no se le permite albergar más de una secuencia de acción controlada, donde una acción “controlada” es aquella que requiere atención.

Pero ahora, ¿qué es la “atención”? Una parte del contenido del primer plano (no el primer plano en sí, fíjese, sino un subconjunto de los átomos que habitan el primer plano) tiene siempre un estatus especial: Se trata del parche atencional. El parche atencional puede moverse, pero está definido por el hecho de que los átomos del parche son capaces de engendrar un gran número de grupos de átomos asociados, lo que significa que lo que el parche atencional está representando, lo está representando con un detalle excepcional. Otra forma de decir lo mismo es que se trata de una región de alta densidad de elaboración.

Consideremos ahora un átomo que codifica una acción que ha sido aprendida recientemente (digamos, la pulsación de un botón en respuesta a una señal auditiva). Dado que este átomo es relativamente joven, necesita atraer el parche atencional hacia él para funcionar; en otras palabras, no puede ser ejecutado a menos que sea atendido explícitamente. Si un átomo de acción llega a estar bien aprendido (como la acción de sentarse), no necesita el impulso extra de estar en el centro del parche atencional, por lo que se permite que la acción se realice mientras el parche atencional está en otra parte.

Cuando llega la primera tarea, en este experimento, el átomo que codifica la respuesta se apega al lugar de la acción, entonces agarra el parche atencional y no lo suelta hasta que la tarea se completa. Sólo cuando la primera tarea cede el control, se permite que la segunda tarea se apegue al lugar make-it-so.

¿Qué significa esto para la conclusión del experimento de Dux et al. Una posibilidad es que el pLPFC se encienda cuando llega un segundo átomo de tarea, pidiendo ser ejecutado tan pronto como la primera haya terminado. Tal vez la pLPFC sea sólo una parte del mecanismo que gestiona una tarea en competencia, o tal vez sea un buffer donde los átomos que codifican la segunda tarea esperan su turno para ser ejecutados. En estas circunstancias, la pLPFC no sería en absoluto la “ubicación” del cuello de botella, sino sólo una región que codifica parte del mecanismo relacionado con el cuello de botella.

Lo más importante de todo es que el hecho de que la pLPFC esté implicada no nos diría nada sobre las ideas teóricas que compiten para explicar el cuello de botella: el mecanismo de no tener espacio para dos paquetes, y el mecanismo molecular que implica la gestión del parche atencional y el punto de fijación de la atención. Desde luego, no es correcto decir que descubrir el papel de la pLPFC nos dice dónde está el cuello de botella, o que existe algo así como un simple cuello de botella. Sin tener primero una teoría psicológica adecuada, los datos de las imágenes nos dicen mucho menos de lo que parece en un principio.

Quizá merezca la pena mostrar la interpretación de ciencia popular de este estudio, que apareció en la página web de la BBC el 29 de enero de 2007:

Investigadores estadounidenses han descubierto una razón probable por la que a las personas les resulta difícil hacer dos cosas a la vez. Según la investigación, se produce un “cuello de botella” en el cerebro cuando las personas intentan realizar dos tareas simultáneas. El estudio descubrió que el cerebro se ralentiza cuando se intenta realizar una segunda tarea menos de 300 milisegundos después de la primera. Los resultados apoyan los argumentos a favor de una prohibición total del uso de teléfonos móviles al conducir, según el equipo.

Esta misma conclusión podría haber sido reportada sólo con la fuerza de los estudios psicológicos cognitivos, y no tiene nada que ver con los hechos específicos reportados en este experimento. ¿Descubrieron los investigadores la “razón” por la que a la gente le cuesta hacer dos tareas a la vez? Lamentablemente, no.

Estudio 2: “El amor activa las mismas áreas cerebrales que la cocaína”
Aron, Fisher, Mashek, Strong, Li y Brown (2005) utilizaron la IRMf para tratar de distinguir entre dos posibles interpretaciones de lo que ocurre cuando una persona se ve afectada por las primeras etapas del amor romántico. Se preguntaron si este tipo de amor es una emoción fuerte o un deseo abrumador de alcanzar un objetivo. Los investigadores mostraron imágenes del objeto de afecto a una serie de individuos que afirmaban haber estado recientemente enamorados, y su principal conclusión fue que “el amor romántico utiliza los sistemas subcorticales de recompensa y motivación para centrarse en un individuo específico”. Declararon que “el amor romántico compromete un sistema de motivación que implica a los sistemas neuronales asociados a la motivación para adquirir una recompensa, en lugar de que el amor romántico sea una emoción particular en sí misma”.

La interpretación, por tanto, es que los sujetos no sólo experimentan un fuerte sentimiento, sino que quieren adquirir algo. Si es correcto, el estudio nos está diciendo algo nuevo a nivel psicológico, por lo que aparentemente es un estudio de nivel 4 (funcional).

Por lo tanto, este estudio es potencialmente importante y útil. Pero, ¿nos dice, de hecho, algo importante y nuevo sobre los mecanismos implicados en el amor romántico?

Si el marco molecular es exacto, entonces lo que impulsa a un sistema cognitivo a hacer algo es la actividad procedente de sistemas profundos (fuera del primer plano), que inciden en la parte de motivación de la periferia del primer plano, y la forma en que estos impulsos afectan al primer plano es a través de efectos de relajación en los átomos cercanos al área de motivación. Cómo funciona esto exactamente es una cuestión abierta, pero ¿el estudio de Aron et al. nos ayuda a resolver esta cuestión? Bueno, nos dice que cuando los sistemas de recompensa/motivación están activos, la dopamina está implicada, y que el amor romántico implica actividad en esas áreas ricas en dopamina. Pero, ¿nos dice esto que la liberación de dopamina hace que el mecanismo de motivación se ponga en marcha? o que la liberación de dopamina es un efecto secundario de que el mecanismo de motivación haga algo? Ninguna de estas cuestiones se aclara con el resultado experimental de que algunas áreas concretas se activan cuando el sujeto mira una foto de su amada.

El marco molecular podría explicar el amor romántico postulando que hay una ranura especializada en el borde del primer plano que tiene espacio precisamente para un átomo que codifica a una persona, y que cuando un átomo consigue entrar en esa ranura se queda allí durante mucho tiempo, poniendo en marcha un poderoso mecanismo de impulso que tiende a forzar al primer plano a dedicarse a cierto tipo de pensamientos sobre esa persona. La función original de este mecanismo es hacer que los seres humanos formen un vínculo repentino y fuerte con un individuo con fines de apareamiento y crianza de los hijos. Dada la cantidad de actividad implicada en este inusual mecanismo, el marco predice que probablemente haya un lugar en el cerebro que se ilumina cuando esto ocurre, pero esa predicción por sí misma es trivial. Lo que importa es exactamente cómo ejerce sus efectos este mecanismo.

¿Es sorprendente que una persona en la fase inicial del amor romántico experimente una fuerte motivación para obtener diversas recompensas asociadas a la persona amada (querer tocar, querer poseer, querer recibir atención y afecto, etc.)? Los estudios psicológicos, tanto formales como informales, nos dicen que seguramente es así.

¿Hay algún indicio, en este estudio, de que sabemos más sobre el funcionamiento de los mecanismos de motivación, después de descubrir que las áreas de motivación están implicadas en el amor romántico? Por lo que podemos ver, no hay ningún indicio de esa información adicional.

Estudio 3: “Por qué su cerebro tiene una ‘célula Jennifer Aniston'”
Quiroga, Reddy, Kreiman, Koch y Fried (2005) estudiaron las señales procedentes de un conjunto de varios centenares de electrodos en los cerebros de sujetos que se sometían a pruebas de exploración para encontrar un foco epiléptico, antes de la cirugía. Cuando se mostraron fotografías de personajes famosos, edificios emblemáticos, animales y objetos, los experimentadores pudieron encontrar fuertes respuestas a varias de las imágenes: Por término medio, catorce de noventa y cuatro imágenes provocaron una respuesta significativa.

Tras encontrar algunas imágenes que provocaban una respuesta, los experimentadores llevaron a cabo una sesión de pruebas en la que mostraron varias vistas de las personas o cosas que aparecían en esas imágenes y, en algunos casos, mostraron sólo el nombre de lo que aparecía en la imagen. Lo que descubrieron fue que las mismas neuronas que respondían en la primera fase del experimento también respondían con fuerza a diferentes vistas del mismo sujeto, e incluso al nombre del sujeto escrito con palabras. Estas neuronas eran muy específicas: en general, no respondían a otras imágenes, sólo a variantes de la que las había provocado primero.

La conclusión que Quiroga et al. sacan de esto es que quizás las células abuela (Barlow 1972), que codifican conceptos únicos de forma abstracta, existen después de todo. A primera vista, parece poco probable que los resultados puedan explicarse si una representación distribuida codifica estas imágenes. En el tipo clásico de representación distribuida, muchas unidades codificarían un conjunto de rasgos, y cualquier imagen única, como la cara de Jennifer Aniston, estaría representada sólo por un patrón de activación a través de muchas neuronas. Quiroga et al. nos harían creer que el cerebro representa estos conceptos de forma dispersa, en lugar de distribuida, con un pequeño número de neuronas dedicadas específicamente a cada concepto. Aunque no se trata de un estudio de imagen, es evidente que se trata de un resultado importante, si la interpretación anterior es correcta, y podría describirse como una explicación de nivel 2, tal vez capaz de extenderse al nivel 3. Pero, ¿existen explicaciones alternativas?

Observaciones
Lo primero que hay que destacar de este estudio es el extraño hecho de que los experimentadores encontraran algunas neuronas que casualmente respondían a las imágenes elegidas. ¿Quién iba a pensar que cuando se colocan varios cientos de electrodos en el cerebro, y luego se le muestran aproximadamente cien imágenes diferentes, un 14% de las imágenes darían en el blanco? Si la conclusión de los experimentadores sobre la escasez de codificación es correcta, las posibilidades de encontrar las neuronas particulares que responden sólo a, por ejemplo, Jennifer Aniston deben ser realmente muy pequeñas. Multiplíquelo por 14 (ya que, por término medio, catorce de noventa y cuatro imágenes provocaron una respuesta significativa en la parte de cribado del experimento), y parece que tenemos un problema.

La escasez de codificación es una conjunción de dos ideas. En primer lugar, tiene que haber cierta especificidad fuerte en la respuesta de las neuronas: Una neurona que se dispara fuertemente ante el rostro de Jennifer Aniston no puede responder también a los rostros de la (superficialmente similar) Julia Roberts o de la (temáticamente relacionada y bastante similar) Courtney Cox. En segundo lugar, la escasez significa que no puede haber demasiadas neuronas haciendo el mismo trabajo. Eso no significa necesariamente que sólo deba haber una neurona por trabajo (la mítica célula de la abuela que es la única neurona que codifica la cara de su abuela), pero tampoco debe haber un millón de ellas, o la etiqueta “dispersa” empezaría a parecer inapropiada.

Si los experimentadores de este estudio tuvieron la suerte de encontrar neuronas que codificaban el 14% de la pequeña muestra de imágenes mostradas a los sujetos, entonces una posibilidad es que un gran número de neuronas duplicadas codifiquen cada imagen. Esto nos lleva al siguiente problema: si hay tantas neuronas duplicadas que codifican conceptos de imagen (suficientes para permitir aciertos en el 14% de las noventa y cuatro imágenes), entonces ¿cuánto espacio hay en el cerebro para los muchos miles de otras imágenes y conceptos a los que podemos dar un nombre, o que conocemos, o que podríamos tener que distinguir alguna vez, o que podríamos encontrar en el futuro? Si cada neurona representa sólo una imagen-concepto, y si las neuronas de Jennifer Aniston son tan comunes que una sonda al azar encuentra fácilmente una, entonces ¿cuánto espacio puede haber para otras cosas? ¿Y qué ocurre cuando nos encontramos con un nuevo rostro, u objeto? ¿Tenemos un banco de neuronas ociosas que esperan ser reclutadas para el rostro de la próxima estrella? ¿O secuestramos otras que han estado haciendo otros trabajos que han caído en la obsolescencia?

La simple conclusión a la que llegaron los investigadores en este caso no se puede sostener sin más argumentos. Tiene importantes ramificaciones teóricas que no fueron abordadas por los autores.

Una cuenta molecular
¿Qué ocurre cuando intentamos dar cuenta de este experimento utilizando nuestro marco molecular? Recordemos que cuando un átomo de instancia se activa trata de encontrar un procesador, en algún lugar cerca de donde vive su padre genérico, donde pueda empezar a trabajar. Ahora hacemos una suposición razonable: Supongamos que los átomos tienden a instanciarse aproximadamente en los mismos lugares cada vez que aparecen. Así, si veo una imagen de Jennifer Aniston ahora, y luego otra vez dentro de diez minutos, los átomos de instancia para Jennifer Aniston tenderán a estar en el mismo lugar en mi primer plano (es decir, alojados por el mismo procesador) en cada una de las dos ocasiones.

El número total de átomos-procesadores en el primer plano es relativamente pequeño (quizás en los miles, frente a los cientos de miles de millones de neuronas en todo el cerebro), por lo que si Quiroga et al. estaban observando una parte del cerebro que realizaba mayoritariamente un procesamiento de alto nivel (como efectivamente fue el caso: se mantuvieron bien alejados de las áreas de visión de bajo nivel), sería razonable suponer que una sonda aleatoria tendría una probabilidad relativa de dar con el procesador que aloja el átomo de instancia que representa a Jennifer Aniston.

Esta idea podría explicar los resultados. Si la estructura física ocupada por un átomo activo (a la que nos hemos referido como el “procesador” que alberga el átomo) tuviera una huella moderadamente grande en el primer plano, la probabilidad de que un electrodo aterrice en algún lugar de ese procesador sería bastante razonable. Entonces, cuando se muestren diferentes vistas de la misma imagen en la segunda parte del experimento, el átomo para esa imagen tendería a instanciarse en el mismo lugar, y la misma neurona se dispararía con fuerza cada vez. Además, dado que esta es la zona donde se activan los conceptos de alto nivel, las palabras “Jennifer Aniston” tendrían la misma probabilidad de invocar el mismo átomo.

Ahora compare esto con la conclusión a la que llegaron los experimentadores. No hay células abuela en este cuadro molecular; los conceptos genéricos de los que surgen los átomos podrían codificarse de cualquier manera, porque los electrodos estaban captando instancias (los átomos activos), no los genéricos. La distinción entre representaciones genéricas e instancias, de hecho, está totalmente ausente en la interpretación de este experimento (un déficit que comparten muchos estudios de neurociencia).

Sea cual sea el camino que tomemos, pues, no hay pruebas de que las células abuela o la codificación dispersa estén presentes en este estudio. Si intentamos tomar al pie de la letra la idea de la codificación dispersa, los resultados parecen extrañamente improbables, y si nos fijamos en nuestra explicación teórica alternativa, los resultados no tienen ninguna relevancia para la codificación de la memoria a largo plazo.

Estudio 4: “Impacto de las imágenes subliminales en el cerebro”
Bahrami, Lavie y Rees (2007) dieron a los participantes una tarea visual que debían realizar, pero variaron la cantidad de atención que la tarea exigía. Al mismo tiempo, los participantes veían imágenes de herramientas en áreas visuales periféricas, pero con un ojo recibiendo las imágenes de las herramientas y el otro ojo recibiendo una máscara parpadeante en el mismo lugar. A causa de las máscaras, las imágenes de las herramientas no podían verse conscientemente, pero un análisis de los datos de la IRMf del área retinotópica V1 demostró que estas imágenes de las herramientas sí se estaban detectando y procesando en esa fase de la vía visual. El resultado crucial fue que la cantidad de actividad en V1 asociada a las imágenes de herramientas no conscientes estaba modulada por la cantidad de atención que requería la tarea principal: Cuando la carga atencional era alta, había menos actividad en V1.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

La conclusión inmediata de Bahrami et al. fue que el procesamiento inconsciente de los estímulos visuales podía depender del grado de disponibilidad de los recursos atencionales. Esto les permitió afirmar que “estos resultados desafían las sugerencias anteriores de que la atención y la conciencia son una misma cosa (Baars 2005; Mandler 2005) o que la atención actúa como el guardián de la conciencia (Block 1996; Lamme 2003)”.

Si esta interpretación es correcta, este estudio debería contar como nivel 4 (funcional), en el sentido de que utiliza los datos de localización para relacionar la función y la localización cerebral y los procesos psicológicos, y además nos permite distinguir entre las teorías en el nivel cognitivo de la teorización. Aunque estas conclusiones se encuentran entre las más sólidas de las que hemos estudiado en nuestro breve estudio, el marco molecular daría, sin embargo, una interpretación ligeramente diferente de los resultados, y la diferencia podría ser suficiente para que los defensores de los dos relatos rivales enumerados por Bahrami et al. (Baars 2005 y Mandler 2005; Block 1996 y Lamme 2003) afirmen que, después de todo, sus teorías no son necesariamente inconsistentes con los resultados.

Para ver por qué, considere lo que podría ocurrir si la zona de primer plano abarca el área visual V1. Como se ha descrito anteriormente, existe una zona atencional, que es un parche móvil de alta densidad de “elaboración” en los átomos que habitan en el primer plano, un subconjunto de los átomos que son capaces de llamar a un gran número de otros, para construir una representación más detallada de lo que sería en caso contrario. Pero cuando el parche atencional se hace grande (como ocurriría cuando una tarea es exigente desde el punto de vista atencional), provoca el correspondiente adelgazamiento de la densidad de átomos disponibles en otros lugares. Este adelgazamiento de los átomos podría extenderse hasta V1. Esto, a su vez, significaría que los átomos que se activan en V1 para representar las imágenes periféricas de las herramientas estarían luchando por formar una representación fuerte y coherente, porque la fuerza se rige en parte por el peso de los números.

Esto es bastante sencillo, y da una interpretación de por qué podría haber grupos de átomos en V1, que representaran las imágenes de las herramientas, que fueran más fuertes y más perceptibles para el escáner de IRMf cuando la carga atencional no fuera tan alta.

¿Pero qué determina que estas imágenes de herramientas lleguen a la conciencia? Esto sólo puede ocurrir si los átomos del primer plano pueden cambiar de su modo actual (en el que el primer plano está dominado por átomos relacionados con la tarea principal) a un nuevo modo en el que el sistema intenta recordar y volver a reunir los átomos que, hace unos momentos, estaban intentando representar las herramientas periféricas. Si el primer plano trae de vuelta suficientes de esos átomos (que incluirán los que representan tanto la herramienta como la máscara parpadeante intrusiva), existe la posibilidad de que puedan cohesionarse lo suficiente como para formar una representación de la herramienta, momento en el que el sistema avanzaría hacia una conclusión válida sobre dónde se encontraba la imagen de la herramienta. Pero si la máscara creara suficiente ruido (en forma de átomos espurios no relacionados con la imagen de la herramienta), entonces esta reconstrucción podría fracasar, y cuando los participantes hicieran este examen introspectivo de su conciencia, podrían no llegar a nada. Las imágenes de las herramientas serían invisibles, no porque no hayan provocado nada en el primer plano, sino porque cuando el primer plano intenta prestar atención al lugar donde podrían estar las imágenes de las herramientas, no encuentra más que ruido.

Lo interesante de este relato molecular es que la atención y la conciencia son procesos, no lugares, y que están extremadamente acoplados. Bahrami et al. tienen razón al rechazar la afirmación de que “la atención y la conciencia son una misma cosa”, pero el hecho es que términos como atención y conciencia se utilizan en la literatura de formas muy diferentes, por lo que la conclusión de este estudio no es tan clara como podría parecer. Si alguien interpretara el resultado de Bahrami et al. en el sentido de que hay dos lugares distintos que controlan la atención y la conciencia, esa conclusión sería falsa si el relato molecular resulta ser correcto, porque este último predice que ambas están casi completamente imbricadas entre sí y se separan sólo en circunstancias especiales.

Estas cuestiones exigen una mayor aclaración teórica y experimental, pero aunque este estudio en particular plantea una cuestión interesante y (dentro de unos límites) válida sobre una separación entre la atención y la conciencia, el conocimiento de esa separación no hace mucho, si es que hace algo, para iluminar las diferencias detalladas entre el marco molecular y otros posibles modelos de atención. Una vez más, nos encontramos con que la utilidad de los datos de las imágenes está circunscrita por la falta de una teoría psicológica suficientemente detallada.

Estudio 5: “Los escáneres cerebrales pueden ‘leer su mente'”
Haynes, Sakai, Rees, Gilbert, Frith y Passingham (2007) querían saber si podían descifrar las intenciones de sus sujetos (no su actividad motora explícita ni su preparación para realizar una actividad motora, sino su intención de llevar a cabo una idea abstracta) a partir de la disposición espacial de la actividad cerebral en la corteza prefrontal. Los sujetos tenían la intención de realizar una operación de suma o de resta, y Haynes et al. encontraron efectivamente que podían reconocer patrones distintos correspondientes a las dos intenciones.

Surgieron dos conclusiones. Una fue que la intención se manifestaba en un patrón espacial de actividad, más que en el nivel general de actividad en una zona concreta. La segunda conclusión fue que la localización de este patrón difería en los dos casos de (a) pensar en la intención y (b) llevar a cabo la intención: Durante la ejecución de la tarea, estaba implicada una región más posterior del córtex prefrontal, mientras que durante la fase de la intención el córtex prefrontal medial mostraba un patrón más claro. Por tanto, reflexionar sobre una intención y llevar a cabo la intención podría ocurrir en dos lugares diferentes. Estas conclusiones parecen situar este estudio en el nivel 3, posiblemente incluso en el 4.

¿Nos ayuda este resultado a discriminar entre cualquier relato de nivel funcional de la cognición? Sí nos dice que una intención como “voy a hacer una suma” está codificada de tal manera que provoca cambios en una gran zona de circuitos neuronales, en lugar de sólo en un pequeño parche por debajo de la resolución del escáner. Al fin y al cabo, la intención podría haberse codificado en sólo un puñado de neuronas del córtex prefrontal, y el resto realizar un procesamiento no relacionado, de modo que la diferencia habría sido indetectable.

Observe, sin embargo, que este estudio, como muchos de los otros, nos da información que parece estar encerrada sólo en el nivel neural, sin llegar al nivel funcional y decirnos algo sobre cómo funciona realmente el mecanismo de “intención de hacer una acción”. Ambas conclusiones empíricas -sobre el patrón espacial distribuido y el cambio de localización entre la intención y la ejecución- se limitan a darnos diferentes tipos de datos de localización sin decirnos qué tipo de mecanismo está operando y cómo está haciendo su trabajo.

Este estudio es directamente coherente con nuestro marco molecular. El patrón de distribución espacial de los átomos que codifican la intención de realizar una acción sería muy similar cada vez que se produjera esa misma intención (por la misma razón que, anteriormente, argumentamos que el átomo de Jennifer Aniston probablemente aparecería en el mismo lugar cada vez que se activara). Si una determinada distribución espacial de los átomos diera lugar a una determinada distribución espacial de la actividad cerebral (no es una conclusión inevitable, pero sí bastante plausible), entonces un escáner cerebral podría distinguir los patrones resultantes de dos intenciones diferentes.

Estudio 6: “Los científicos descubren el desencadenante cerebral del comportamiento egoísta”
Este estudio es algo diferente a los demás. Knoch, Pascual-Leone, Meyer, Treyer y Fehr (2006) utilizaron estimulación magnética transcraneal repetitiva de baja frecuencia (EMTr) para alterar el córtex prefrontal dorsolateral (CPDL) en sujetos que intentaban jugar a algo llamado “Juego del Ultimátum”.

Este juego es una prueba de la disposición del sujeto a realizar un intercambio entre aceptar una oferta injusta de dinero (es injusta porque la persona que hace la oferta obtendrá una parte mayor que el sujeto) y rechazar la oferta (en cuyo caso ninguna de las dos personas obtendrá nada). Si se acepta la oferta injusta, esto indica que el motivo egoísta de sólo tomar el dinero es el que domina. Si se rechaza la oferta, esto demostraría que la persona ha dado mayor importancia a la necesidad de mantener la reciprocidad, la costumbre social de recompensar la justicia y mostrar desaprobación ante la injusticia.

Los investigadores tenían razones para creer que el DLPFC estaba implicado en el proceso de toma de decisiones en este caso, pero se planteaba la cuestión de si (a) un impulso de rechazar la oferta injusta procedía de alguna parte, y el papel del DLPFC era controlar ese impulso, o (b) un impulso de ser egoísta y aceptar el dinero procedía de otra parte, con el DLPFC moderando ese impulso. La forma de decidir, según Knoch et al., era interrumpir la DLPFC durante la toma de decisiones, y ver qué sucedía. Un mayor número de aceptaciones de ofertas injustas implicaría que esta región había actuado previamente como freno de los impulsos egoístas, pero si la tasa de aceptación disminuía, ello indicaría que el papel habitual de la DLPFC era moderar el motivo de injusticia.

Los resultados experimentales indicaron que la DLPFC derecha (pero no la izquierda) estaba implicada en la supresión de los impulsos egoístas, porque la tasa de aceptación subió cuando se interrumpió. Los sujetos seguían diciendo que juzgaban las ofertas como injustas, cuando se les preguntaba, pero se sentían menos inclinados a rechazarlas. Consideramos que este estudio se ocupa de localizar en qué parte del cerebro se producen las funciones, y por tanto es de nivel 2.

Observaciones
Se pueden hacer dos observaciones sobre este experimento. En primer lugar, el papel de la DLPFC podría no ser el de actuar como una “puerta” sobre las señales procedentes de la fuente de los impulsos egoístas: puede haber una estructura separada que sume los motivos procedentes de varias fuentes, con la DLPFC enviando un voto por la reciprocidad y otra estructura enviando un voto por el egoísmo. Este tipo de arquitectura se vería muy diferente de una en la que la DLPFC estuviera específicamente diseñada para filtrar las señales procedentes de un módulo de egoísmo.

La segunda observación se refiere a si la DLPFC está especializada en hacer el trabajo de imponer la justicia (como insinúan Knoch et al.), o si simplemente forma parte de un mecanismo para considerar cuestiones motivacionales complejas.

La forma más fácil de ver cómo podría ser esto es volver al marco molecular de nuevo. En la parte de la periferia del primer plano que hemos llamado la zona de la “motivación”, un número considerable de átomos está construyendo representaciones de los objetivos, los impulsos y los deseos del sistema. En los momentos de simplicidad (tengo hambre, hay un bollo de crema delante de mí, y es mío), no hay mucha complejidad en las estructuras que cuelgan del área de motivación. Pero cuando hay que tomar decisiones difíciles, como en los intercambios del Juego del Ultimátum, puede producirse una buena cantidad de actividad, durante la cual grandes complejos de átomos deben representar ideas complejas y abstractas y decidir entre impulsos rivales procedentes de fuera del primer plano. Toda esta actividad ocupa espacio en el primer plano, por lo que estas decisiones complejas pueden requerir mayores cantidades de espacio cortical.

Consideremos ahora una característica más que podría incorporarse al diseño de los primeros planos: En la medida de lo posible, tiene que ser robusto frente a los titubeos. Debe tener planes por defecto listos para funcionar si falla la toma de decisiones más complejas. Así, al intentar tomar la decisión de seguir un impulso u otro, el primer plano probablemente construye representaciones para varias opciones diferentes, en paralelo.

En el caso que nos ocupa, la opción de obedecer un impulso egoísta es bastante simple, no implica mucho pensamiento o emoción, por lo que los átomos que representan el plan de “tomar el dinero” pueden ser bastante compactos y fáciles de ensamblar. Pero es probable que el procesamiento de los conceptos de justicia y reciprocidad sea más extenso, y también puede desencadenar algunas emociones fuertes que desencadenen aún más planes de acción. Esta combinación de abstracción y un fuerte cúmulo de respuestas emocionales podría significar que el procesamiento de los impulsos procedentes de una señal de “injusticia” debe ocupar una mayor cantidad de primer plano.

Si el papel de la DLPFC es acomodar los grandes cúmulos de átomos implicados en las decisiones difíciles, y si las decisiones simples y por defecto (como seguir el motivo egoísta) se manejan en otra parte, entonces una alteración de la DLPFC podría hacer que el primer plano se decantara por la opción simple y egoísta; no porque la DLPFC estuviera especializada en la justicia, sino porque su trabajo fuera actuar como área de desbordamiento para las decisiones motivacionales complejas.

Esta idea podría ser coherente con la observación de que los sujetos siguen diciendo que la oferta es injusta incluso cuando, con su DLPFC perturbada, deciden no hacer nada al respecto. Esto sucedería porque la DLPFC está situada cerca de la zona motivacional de la periferia del primer plano, y se ocupa principalmente de albergar los átomos que se ocupan de la avalancha de señales procedentes de los “impulsos”, es decir, el conjunto de mecanismos cerebrales de nivel inferior que empujan al primer plano a atender diferentes prioridades como la comida, el confort, el sexo, la estimulación y la amenaza. La representación abstracta de la idea [esta oferta es injusta] tendrá lugar en la parte principal del primer plano, donde se produce el reconocimiento de otros objetos abstractos. Pero tener un conocimiento abstracto de la injusticia no es lo mismo que utilizar ese conocimiento como ingrediente en el complicado proceso de sopesar los méritos relativos de las diferentes pulsiones, y es este último proceso del que la DLPFC podría ser específicamente responsable. Así, la DLPFC obtendría la información de que “esta oferta es injusta” de la parte principal del primer plano, pero si se interrumpiera podría no albergar el complejo conjunto de átomos relacionados con la motivación que desencadena la señal de “injusticia” que viene de abajo, y así la señal de “egoísmo” por defecto gana la partida.

Revisor de hechos: Reibont

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