Identifican por primera vez la base neuronal del pensamiento

Una nueva investigación, del Laboratorio de Sistemas Neuronales de la Universidad Rockefeller ha hallado la primera evidencia de los sustratos neuronales que subyacen a este proceso. 

El equipo los localizó en la corteza premotora ventral, una sección del lóbulo frontal. Esta región parece actuar como una especie de mediadora entre la corteza prefrontal, donde se produce el pensamiento de alto nivel, como la planificación, y la corteza motora, que posibilita el movimiento. En sus hallazgos, los investigadores no solo esclarecen propiedades fundamentales de la función neuronal, sino que también vislumbran implicaciones para la mejora de las interfaces cerebro-computadora (ICC) y el estudio de los trastornos cerebrales.

La generalización compositiva es una hipótesis influyente en neurociencia para explicar la amplia variedad de habilidades humanas que utilizan el pensamiento abstracto para generar nuevas ideas, como las matemáticas, el lenguaje escrito y hablado, el dibujo, la danza, la escritura y la música. También podría caracterizar habilidades cognitivas que compartimos con otros animales, como el razonamiento, la manipulación de objetos y el uso de herramientas. Sin embargo, no existe evidencia neurocientífica definitiva sobre la existencia de símbolos. Diseñar un experimento para localizar dichos mecanismos neuronales no fue tarea fácil. Solo los humanos realizan operaciones matemáticas, utilizan el lenguaje o dibujan, y los métodos que se emplean actualmente para medir la actividad cerebral en humanos no tienen la resolución necesaria para monitorizar la actividad de las células nerviosas en el cerebro. Para sortear esa limitación técnica, trabajaron con monos macacos.  Introdujeron la novedad en el experimento al poner a prueba la capacidad de los monos para dibujar formas nuevas y más complejas. 

Descubrieron que, aunque podrían haber dibujado estas nuevas imágenes utilizando una sencilla técnica de calco deslizando los dedos por los bordes de las formas, optaron por recombinar los símbolos aprendidos para crear nuevas combinaciones complejas. Esto reveló que habían comprendido estas acciones como símbolos: bloques de construcción para crear dibujos novedosos.

Utilizaron una serie de electrodos para observar cientos de neuronas en ocho regiones cerebrales simultáneamente durante estas actividades. El estudio reveló que una región específica se activaba mientras los monos dibujaban: la corteza premotora ventral, un área del lóbulo frontal tradicionalmente asociada con la planificación y ejecución del movimiento, especialmente los movimientos de las manos. Descubrieron que esta actividad no solo participaba en la ejecución motora, sino que representaba una representación cognitiva de alto nivel de la acción en sí.

Los investigadores creen que su novedoso enfoque podría convertirse en un paradigma experimental fundamental que también podría utilizarse en humanos.  Con ese fin, planean colaborar con neurocirujanos y sus pacientes para recopilar datos de la actividad cerebral de personas que se han sometido a un procedimiento que implica implantes cerebrales, como por ejemplo para la epilepsia. También ven posibilidades para mejorar las interfaces cerebro-máquina. 

La investigación fue publicada en la revista Nature