Bien sabemos que nuestro universo es fascinante y complejo, y eso nos incluye a nosotros, que nos regimos por un cerebro. De hecho, incluso quien no se considere demasiado analítico, siente curiosidad cuando es consciente de la cantidad de cosas que puede hacer o lograr. ¿Qué es lo que permite que llevemos a cabo las tareas que nos proponemos día a día?

Lo más impresionante es que las cosas no son tan complejas como creíamos. De hecho, las investigaciones recientes revelan que en lugar de trabajar de manera aislada para cada tarea, las estructuras cerebrales trabajan juntas y de manera coordinada para orientar nuestras acciones según los requisitos de lo que sea que estemos intentando lograr.

Variedad de baja dimensión

Los científicos se refieren a este trabajo en conjunto como “variedad de baja dimensión”. Para entender mejor de qué se trata, podemos simplemente imagina un escenario común en nuestras vidas: las carreteras principales que transitamos para ir y venir del trabajo, en las que por lo general hay bastante tráfico pero al mismo tiempo constituyen la forma más eficiente de desplazarnos de nuestro hogar al trabajo.

Nuestra actividad cerebral es similar al tráfico en las carreteras principales de una ciudad. Cuando abordamos tareas pesadas, cambiamos de vía para evitar quedar atascados.

La evidencia de ello es presentada en un artículo científico publicado recientemente en la revista Neuron. Según los investigadores, la mayor parte de la actividad cerebral sigue estos patrones, y gracias a ellos no necesitamos empezar desde cero para resolver las tareas que abordamos.

Por ejemplo, cuando nos lanzan una pelota, la variedad de baja dimensión nos permite coordinar rápidamente nuestros movimientos para atrapar la pelota, en lugar de que nuestro cerebro tenga que aprender a atrapar una pelota cada vez que nos la lancen.

Un experimento con cuadrados latinos

Los investigadores estaban interesados en determinar si patrones como el del ejemplo de las carreteras tienen impacto en la configuración de la actividad cerebral durante tareas cognitivas desafiantes que requieren mucha concentración, como la resolución de un sudoku, crucigrama o un rompecabezas, por ejemplo.

Entonces reunieron a un grupo de personas para que resolvieran una tarea de cuadrados latinos, una especie de matriz similar a la del Sudoku, pero que usaban formas en lugar de números, y como muchos saben, requieren mucha concentración. Mientras intentaban resolverlos, los investigadores escanearon los cerebros de los participantes con imágenes de resonancia magnética funcional de alta resolución (fMRI).

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La dinámica de los cuadrados latinos es identificar la imagen que falta en una ubicación particular de la cuadrícula, tomando en cuenta que cada forma solo puede aparecer una sola vez en cada fila y columna de la misma.

Para este experimento, los investigadores diseñaron tres niveles de dificultad diferentes, en los que variaba la cantidad de filas y columnas diferentes que deben revisar para llegar a la respuesta correcta.

Reconfiguración de la variedad de baja dimensión

Cuando se abordan tareas que requieren gran concentración, como el sudoku o los cuadrados latinos, los patrones de actividad cerebral cambian.

Los autores del artículo llevaron a cabo el experimento con la hipótesis de que al intentar resolver las versiones más difíciles de los cuadrados latinos, habría una reconfiguración de la variedad de baja dimensión.

Y en efecto, las tareas más difíciles mostraron patrones de activación cerebral a los mostrados en las tareas más sencillas, y había una relación directamente proporcional entre ellos: mientras más complicada era la tarea, más cambiaban dichos patrones.

Volviendo al ejemplo de las carreteras principales, las tareas difíciles pueden requerir que parte de la actividad cerebral se salga de estas y las lleve a calles secundarias o atajo que ayuden a evitar la congestión del tráfico en las primeras.

El cambio de los patrones y la probabilidad de cometer un error

Los investigadores también encontraron un vínculo entre la modificación de los patrones de activación cerebral y la mayor probabilidad de cometer un error cuando estuvieron resolviendo con los cuadrados latinos más complejos.

El ejemplo del tráfico es genial para explicarlo. Y es que cuando el tráfico está muy pesado en las carreteras principales (cuando abordamos tareas difíciles), podemos tomar una vía alterna para evadirlo y lograr nuestro objetivo, pero en el proceso también es probable que tomemos el camino equivocado (cometer un error en la tarea).

Referencia:

The Low-Dimensional Neural Architecture of Cognitive Complexity Is Related to Activity in Medial Thalamic Nuclei. https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(19)30775-5

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