La mente humana es un micro universo que la ciencia, en la actualidad, aún lucha por comprender. Poco a poco, nuevos descubrimientos van arrojando luz sobre nuevas áreas de nuestro proceso de pensamiento. De este modo, el misterio de la mente humana se revela paso a paso.

Uno de los últimos descubrimientos en este ámbito ahora llega de la mano de la música del reconocido Ludwig van Beethoven, tal como reporta la agencia EFE. En esta caso, la Novena Sinfonía de este compositor icónico de la música clásica ha sido la protagonista de toda una investigación.

Con ella, Carlos Calvo Tapia, Ivan Tyukin y Valeri A. Makarov, matemáticos de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), han logrado ubicar e identificar el funcionamiento de nuevos elementos en nuestro cerebro. Lo que implica que está composición, a doscientos cincuenta años del nacimiento de su creador, ha logrado ayudarnos a comprender un poco más en detalle los procesos que se desarrollan en nuestra propia mente.

La mente humana y el pensamiento abstracto

El área de desarrollo que en la que se han enfocado la investigación ha sido la del pensamiento abstracto. Para este caso, lo entenderemos como una capacidad de las personas para crear ideas originales o a pensar y desarrollar escenarios mentales, conceptos y demás que no necesariamente estén ocurriendo en la vida real.

Básicamente, la abstracción se trata de la habilidad de tiene la mente humana para crear algo nuevo “de la nada”. Gracias a esto es que podemos manejar conceptos abstractos que no existen en la naturaleza como el lenguaje matemático o la escritura musical con las partituras y las notas.

Debido a la complejidad que estos procesos representan, se ha planteado la teoría de que para llevarlos a cabo es necesaria la participación de una amplia variedad de neuronas. Lo que implica que, solo a través de la colaboración de cientos o miles de estas es posible desarrollar el pensamiento abstracto. Las nuevas investigaciones recientemente publicadas podrían poner fin a esta teoría gracias a que comprueban la aparición de lo que se ha denominado “célula conceptual”.

Las células conceptuales

Los resultados de la investigación de la UCM se publicaron a inicios de junio en Scientific Reports, de la revista científica Nature. En ellos, se plantea la existencia de una “células conceptuales” diseñadas específicamente para el procesamiento de conceptos abstractos, como la identificación de las notas musicales al escuchar una melodía y la capacidad de separar estos sonidos del simple ruido.

Cada célula conceptual, según esta nueva teoría, es capaz de ubicar y reconocer determinada cantidad de ideas o conceptos abstractos –representados en el caso del experimento por notas musicales–. De este modo, se plantea que solo se requiere un puñado de estas para trabajar con el pensamiento creativo, en lugar de necesitar miles para poder desarrollar ideas abstractas.

Entrenando redes neuronales

Para poder confirmar esta idea, el equipo construyó lo que se conoce como una red neuronal. Esta, básicamente, se trata de un modelo computacional que se inspira en el desarrollo del pensamiento biológico. Por esto, el diseño cuenta con nodos a los que se ha bautizado como “neuronas artificiales”.

En este caso específico, la red neuronal creada contaba con 3.200 células ubicadas en la capa selectiva t 1.600 en la conceptual (emulando a las células conceptuales humanas). En un principio, se les presentó tanto música como ruido y ambas capas procesaban ambos sonidos de la misma forma, sin hacer distinciones.

Luego, se “entrenó” a la red neuronal con la Novena Sinfonía de Beethoven. Esto de forma que las células conceptuales artificiales fueran capaces de asociar los conceptos de música, notas y sonido. Finalmente, al ser expuestos de nuevo tanto a audios con música y a audios con ruido, la capa conceptual tuvo la capacidad de distinguir a uno de otro.

Pero, esto no se produjo a través de un enorme intercambio de señales. De hecho, se trató de un proceso bastante específico en el que, si por ejemplo se presentaba la nota “fa” la neurona conceptual asociada con esta se activaba y enviaba las señales de reconocimiento.

Para los investigadores, estos descubrimientos podrían ser vitales a la hora de diseñar nuevos modelos de inteligencia artificial. Por un lado, permitiría aumentar las capacidades de aprendizaje actuales de estos y optimizarlas .ientras que, por otro, incluso serviría como un puente para cruzar el umbral y ayudar a la IA a desarrollar habilidades mucho más avanzadas.

Aún queda mucho camino por delante

Por los momentos, las redes neuronales, aunque se han vuelto particularmente habilidosas en campos como el reconocimiento de imágenes, aún tienen mucho camino por recorrer. Actualmente, siguen lejos de ser capaces de igualar las capacidades de procesamiento humano. De hecho, específicamente se encuentran bastante lejos de las capacidades cognitivas y de procesamiento de este. Ahora, con los nuevos descubrimientos, esta brecha podría haberse hecho un poco más pequeña.

Referencia:

Universal principles justify the existence of concept cells: https://doi.org/10.1038/s41598-020-64466-7

Agencia EFE. La Novena de Beethoven revela nuevos detalles sobre el cerebro humano: https://www.efe.com/efe/espana/efefuturo/la-novena-de-beethoven-revela-nuevos-detalles-sobre-el-cerebro-humano/50000905-4287720