Un estudio recientemente publicado presentó un nuevo modelo neurocomputacional del cerebro humano, que podría arrojar luz sobre cómo desarrollamos habilidades cognitivas complejas y avanzar en la investigación sobre un inteligencia artificial neural.
El estudio fue realizado por un equipo franco-canadiense: científicos franceses del Instituto Pasteur y de la Universidad de la Sorbona, científicos canadienses del Instituto de Inteligencia Artificial de Quebec y de la Universidad de Montreal.
El modelo apareció en la portada de Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), Lo enlazo aquí.
Tres niveles de desarrollo...
En esencia, el modelo describe el desarrollo neuronal en tres niveles jerárquicos de procesamiento de información.
el primer nivel Una de las formas de procesamiento de la información, la sensoriomotora, explora cómo la actividad interna del cerebro aprende diferentes patrones de percepción y los asocia con acciones.
Luego el segundo nivel, el cognitivo, examina cómo el cerebro combina contextualmente estos patrones.
El nivel conscientefinalmente, considera cómo el cerebro se disocia del mundo exterior y manipula patrones aprendidos (a través de la memoria) que ya no son accesibles a la percepción.
… Y dos tipos de aprendizaje
El estudio del nuevo modelo neurocomputacional del cerebro humano también pone énfasis en dos tipos fundamentales de aprendizaje.
Uno es el aprendizaje hebbiano. (del neuropsicólogo Donald Hebb), asociado a la regularidad estadística, es decir, a la repetición. El otro es el aprendizaje por refuerzo., asociado a la recompensa y al neurotransmisor dopamina.
La interacción de los dos tipos de aprendizaje con los distintos niveles de procesamiento de la información podría darnos una nueva conciencia de los mecanismos fundamentales que subyacen a la cognición.
¿Cómo funciona el modelo de cerebro humano presentado en el estudio?
El modelo resuelve tres tareas de complejidad creciente, desde el reconocimiento visual hasta la manipulación cognitiva de las percepciones conscientes. Cada vez, el equipo introdujo un nuevo mecanismo básico para permitirle progresar.
Los resultados destacan dos mecanismos fundamentales para el desarrollo multinivel de habilidades cognitivas en redes neuronales biológicas:
- Epigénesis sináptica, con aprendizaje de hebreo a escala local y aprendizaje de refuerzo a escala global;
- Dinámica autoorganizada, a través de la actividad espontánea y la relación equilibrada excitadora/inhibitoria de las neuronas.
Es como haber establecido cómo se enciende y opera un cerebro cibernético. "Nuestro modelo demuestra cómo la IA procede con mecanismos biológicos y arquitecturas cognitivas que podrían conducir a una conciencia artificial", dice el miembro del equipo. Guillermo Dumas, profesor asistente de psiquiatría computacional en la Universidad de Montreal.
Nuevo modelo de cerebro computacional: ¿adónde nos llevará?
¿Puede un modelo como el estudiado sacar una conciencia en una inteligencia artificial?
"Alcanzar este hito puede requerir la integración de otros factores", dice Dumas, "como la dimensión social de la cognición". Y eso es lo que los investigadores intentan hacer ahora: los próximos experimentos pretenden hacer interactuar dos "cerebros cibernéticos simulados" para ver qué sale.
En fin, el equipo cree que anclar los futuros modelos computacionales en las realidades biológicas y sociales no solo nos ayudará a comprender los mecanismos fundamentales que subyacen a la cognición.
También nos ayudará a dotar de estos mecanismos a una inteligencia artificial, que algún día (a diferencia de hoy) tendrá alguna forma de autoconciencia.
