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Carlos von der Becke - Biolog�a 76

MODULO IV. UNIDAD 3 CAPITULO 2

DIFICULTADES Y FACILIDADES DE APRENDIZAJE

No es cierto que la capacidad de aprender sea una deliberaci�n de la inteligencia. La capacidad de aprender depende de los genes que regulan las diferentes etapas del proceso de formaci�n de sinapsis, de mapas y de redes que faciliten las reentradas de informaci�n. Es la gen�tica del cerebro animal, la que dictamina qu� se debe aprender y en qu� momentos del desarrollo hay m�xima sensibilidad para el aprendizaje. Para los seres humanos, es falso que estos dos �ltimos aspectos sean decisiones nuestras. La fuerza impulsora del conocimiento humano y del conocimiento animal se presenta como extraordinariamente parecida. En ambos casos, se nota que cada especie tiene ventajas en privilegiar diferentes atributos: el qu� se debe aprender y el cu�ndo hay m�xima sensibilidad para el aprendizaje depende fuertemente de la especie en cuesti�n. El proceso de aprendizaje del lenguaje est� guiado en buena parte por capacidades y tendencias innatas. De all� se puede deducir que la autoorganizaci�n del pensamiento es en buena parte gen�tica. Si es gen�tica, es el resultado de errores que fueron portadores de la verdad (regla 33) en la configuraci�n de los genes comportamentales b�sicos. La transici�n importante parece haber sido la que existe entre los �ltimos hombres primitivos con dificultades tanto en el habla, que resultaba gutural, como en la valiosa autoorganizaci�n de las ideas traducidas en palabras no espec�ficas ("cosas", "circunstancias") y los primeros seres humanos que hablan en forma m�s clara y m�s "racional". La transici�n entre el momento cuando aun se carece de palabras no espec�ficas y de repente se accede a la uso de la primera de ellas depende de una reentrada entre mapas, aparentemente programablet. Para los expertos la inquietud sigue siendo c�mo se autoorganizan las ideas en las redes neuronales y cu�l es la intensidad de los esfuerzos extras que la actividad mental requiere.

Biolog�a del aprendizaje.

Para evitar expresiones incomprensibles, se considera a continuaci�n un esbozo del esquema para la teor�a de la selecci�n del grupo neuronal de Edelman de la formaci�n de sinapsis, de mapas y de reentrada de se�ales.

La regla 31 ense�a: en una poblaci�n de neuronas expuestas a las variaciones de conexiones y sinapsis, intentadas con otras neuronas, el concepto darwiniano de poblaci�n explica la amplificaci�n de las sinapsis m�s aptas, as� como la necrosis o muerte del resto de las neuronas con sinapsis menos aptas.

Esta regla describe el proceso as�. Durante la etapa de formaci�n del cerebro, repertorios de circuitos entre neuronas, que son obligatoriamente diversos entre s�, son creados por mecanismos no-gen�ticos. Geneticamente tenemos neuronas a montones, 1012 , con capacidad de generar sinapsis a montones, 1015 , que lo hacen sin recibir mandato expreso de cu�l se conecta con cu�l. Despu�s de haber estudiado la biolog�a de la respuesta inmune, dir�amos que ser�a muy poco inteligente un sistema nervioso que utilizase un gen para cada sinapsis necesaria, as� como ser�a muy poco inteligente un sistema inmune que utilizase un gen para cada ant�geno entre billones de ant�genos posibles. Dejamos que cada grupo de neuronas responda a sus NCAMs y se autoorganice en sus sinapsis tal como se le dieron las circunstancias. Forma as� una red neuronal superabundante, no programada geneticamente en particular, pero dentro de los m�rgenes que le da el mensaje gen�tico. La naturaleza del proceso por el cual se ha generado este repertorio de circuitos introduce de por s� una gran variabilidad y no hay ni dos zonas vecinas iguales ni dos cerebros de dos clones, con la misma zona, igual. La explicaci�n es que est�n m�s all� de la gen�tica, son circuitos epigen�ticos, como los anticuerpos del sistema inmune son prote�nas epigen�ticas. Pero tanto en uno como en otro caso, est�n restringidos por la gen�tica.

Tenemos el primer repertorio resultante de la primera maduraci�n anat�mica. A medida que se presenta la SELECCION, algunos grupos se usan y otros no. Apenas se us� la primera vez, es dif�cil volver atr�s, salvo por un proceso de lavado del cerebro. La sinapsis que ya se us� se refuerza hebbianamente (o sea segun la regla de Donald Hebb que ya tiene confirmaci�n experimental). Esta amplificaci�n diferencial del peso sin�ptico le hace acordar a Edelman (regla 31) a la reproducci�n diferencial en el caso de la selecci�n natural darwiniana, consider�ndolas etapas conceptualmente equivalentes. O sea que la sinapsis o el individuo con ventajas comparativas modifica con el tiempo la poblaci�n de neuronas o de individuos, haci�ndolos que ellos contribuyan m�s que previamente. La sinapsis que no se us� en un tiempo prudencial o que est� en un camino equivocado a los efectos del control de la realidad circundante, despiadadamente lleva a la muerte a la neurona presin�ptica que se tom� el trabajo de conectarse con todo tipo de neuronas, con una de ellas mal. La proporci�n de muerte de neuronas en esas etapas en que todav�a se est�n dividiendo, es muy importante. El per�odo sensible en que est�n actuando los NCAMs y se est�n seleccionando los circu�tos es corto, a la vez que exigente.

La actividad neuronal se despierta en la misma �poca y en el mismo espacio con gran sincron�a. La sincronizaci�n se explica por la maduraci�n de las reentradas entre protomapas que se han ido formando y zonas sin mapa alguno, integrando entre todos mapas globales en formaci�n.(P. Rakic, volumen 1, pag 89)

El concepto de mapa aparece en MODULO II UNIDAD 3 CAPITULO 4. Todo mapa en el cerebro pasa por una etapa previa de formaci�n de un protomapa o mapa incompleto e inmaduro. Es un mapa vago en el cual los detalles no se establecen hasta que empiecen a llegar impulsos desde otras fuentes.

El concepto de reentrada es el de muchas realimentaciones en conjunto y en paralelo, no enteramente sincr�nicas en su acci�n. Es un proceso aleatorio de entradas de se�ales en paralelo que ocurre a trav�s de todas las �reas y en el interior de cualquiera de las �reas, al manera que hemos estudiado con Hopkins con sus circuitos biestables. Una de las consecuencias de la reentrada es que da origen a correlaciones entre las actividades de varias �reas.

Esto es dficil de visualizar si no nos sentamos frente al circuito de Hopkins y nos damos cuenta que la tensi�n el�ctrica est� en todas partes excit�ndolo en un punto y que los dos amplificadores/neuronas est�n tomando decisiones conjuntas en forma democr�tica y sin un monitor general.

A uno le gustar�a que en el cerebro hubiese un sitio privilegiado, "un sitio para el alma " desde donde se controlara todo, pero nadie ha encontrado el cabler�o que tendr�a que concentrarse en ese "tablero maestro". La estructura genial del cerebro es distinta: todas las zonas participan, de tal suerte que cuando la regla 30 indica que una neurona sola no es una neurona, se est� quedando a medio camino en el mensaje. Lo que m�s impresiona del cerebro es su concepci�n como sistema apto para su autoorganizaci�n, por el cual las neuronas solo se comprenden estando en red. algo en comun.

La comprensi�n de los procesos de selecci�n de grupos neuronales merece una serie de gr�ficos que lo muestren de otra manera.

Figura 1 Pag 60 Volumen 2.

Las pelotitas negras quieren decir que los mapas tienen que tomar en parte una decisi�n conjunta, a la manera como hemos visto en la lectura de Vickers de la mand�bula mec�nica. Otra parte no forma una correlaci�n conjunta y no se muestra con las pelotitas negras.

LECTURA 71

BRAILOWSKY et al


Esos nuevos circuitos, as� formados, son atractores (presumiblemente ciclos l�mites) hacia los cuales converge el sistema de b�squeda de m�nima energ�a de c�mputo cuando se presentan a la conciencia fragmentos de informaci�n y se quiere acceder con ellos a la informaci�n total almacenada. La etolog�a aporta gran cantidad de ejemplos de conductas que los animales aprenden con facilidad y otras que les resulta imposible hacerlo por las dificultades innatas para ello. Los animales se distinguen entre ellos por la conducta que les es posible y la que les resulta imposible. Aprendizaje del canto por parte de las aves. Los especialistas han explicado con detalle el mecanismo por el cual un ave canora aprende el canto de su especie. Posee un repertorio de dos docenas de llamadas reconocibles en forma innata. Las llamadas no precisan ningun adiestramiento. Las producen las aves hasta enseguida de eclosionar. Tambienn lo hacen las enclaustradas en condiciones solitarias. De una cinta magnetof�nica con cantos variados de diferentes especies, un ejemplar enclaustrado de una especie particular aprende a entresacar el canto de su especie y a imitarlo con progresivo buen exito, siempre que lo haga dentro de un plazo que depende de la especie, digamos siete semanas de haber nacido: es su periodo de sensibilidad. canto especifico. Los ni�os reconocen tambien los sonidos consonantes del habla humana, incluidas consonantes no usadas en su entorno. Son m�s de veinticuatro emisiones. La capacidad innata de identificar est�mulos producidos por se�ales sonoras presentes en las consonantes esta llenas de ventajas comparativas: el ni�o descarta sonidos irrelevantes y se concentra en los que sabe importantes, decodifica las multiples capas de significado enterradas en los sonidos del habla, inmensamente complejos y variables y aporta una norma interna utilizable a la hora de moldear su propia habla. El periodo de desarrollo de la capacidad de hablar es similar al periodo del subcanto entre las aves canoras. Empiezan a ensayar en la producci�n de sonidos, aunque se las haya ensordecido intencionalmente, siempre y cuando esten pasando por el periodo adecuado de su maduraci�n. Las aves poseen un molde que especifica las reglas de producci�n de sonidos y silabas en el canto. Los bichos de luz de cada especie tambien tienen su dialecto propio en el lenguaje de destellos. Aunque en ello hay demasiada diferencia, la gram�tica humana - verbos, nombres, adjetivos, etc. es en niveles profundos tambien innata. El aprendizaje de palabras es m�s sencilla para el humano que el aprendizaje de la suma, pese a que las novedades conceptuales de las palabras son mayores que la tecnica de sumar. PARALELISMO ENTRE CANTO DE AVES Y LENGUAJE HUMANO Los chingolos de pantano reconocen en forma innata las s�labas del canto de la especie. Los ni�os tambien reconocen los sonidos de las consonantes de la especie humana, incluidas algunas consonantes que no se usan en su entorno. Son m�s de veinticuatro emisiones. La capacidad innata de identificar se�ales sonoras presentes en las consonantes est� llena de ventajas. El ni�o descarta sonidos irrelevantes y se concentra en lo que reconoce que tienen importancia, decodifica de los sonidos de significado ambiguo cu�l es el mensaje que realmente quieren transmitir, siendo como son complejos y variables y va extrayendo normas para moldear su propia habla. El per�odo de desarrollo de la capacidad de hablar es similar al per�odo de subcanto de las aves canoras. Empiezan a ensayar la producci�n de sonidos aunque se las haya ensordecido intencionalmente, siempre y cuando est�n en el correcto per�odo de maduraci�n. Las aves poseen un molde que especifica las reglas de producci�n de sonidos y s�labas en el canto. Los bichos de luz se diferencian de una especie a otra por los destellos que emiten y ese lenguaje de destellos es su dialecto. A�n reconociendo que hay una diferencia fundamental, la gram�tica humana, con sus verbos, sustantivos, adjetivos, etc., es tambien innata en sus niveles profundos. El aprendizaje de palabras es m�s sencillo para el humano que el aprendizaje de la suma, pese a que las novedades conceptuales a emplear en el habla superan a las novedades necesarias para sumar. El habla es instintiva y entonces m�s f�cil, mientras que la suma es aprendida, lo cual involucra mayor gasto energ�tico. APRENDIZAJE COMPLEJO EN RATAS Y EN EL HUMANO Imaginar una soluci�n con un experimento mental antes de probarlo fisicamente constituye una forma de aprendizaje m�s elaborada que las vistas hasta ahora. Requiere la habilidad de relacionar fragmentos diferentes de informacion aprendida y, a partir de esa recombinaci� mental, formular nuevas soluciones en el comportamiento. Si se introducen ratas en laberintos con dos metas, una caja blanca y una negra, con comida. Encuentran asi las dos rutas en el laberinto que resultan bonificadas. Al dia siguiente, en otra habitacion, otras dos cajas blanca y negra, con comida, sin laberinto, ofrecieron una novedad: una descarga cada vez que se llega a la negra. La combinaci�n mental de ambas experiencias se realiza el tercer dia, ya que fisicamente se revierte a la misma situaci�n del laberinto del primer dia, con dos cajas sin descarga alguna. Pero las ratas aprendieron, porque evitaron el ingreso de la ruta hacia la caja negra y solo ingresaron a la ruta hacia la blanca. Esto parece involucrar construir un mapa mental, como lo construyen los animales que esconden alimentos, los chimpanc�s cautivos, las abejas y los humanos, entre otros. los experimentos atestiguan esa habilidad, que necesita partir de bases que son innatas. El carbonero, un pajaro de cerebro diminuto, localiza cientos de semillas escondidas por �l. un ni�o, con cerebro mucho mayor, escondiendo semillas, empieza a olvidadrlas al llegar escasamente a la docena. El carbonero depende de su memoria para sobrevivir, el recuerdo de las semillas no le aporta ni le desaporta nada al ni�o. Los animales son perspicaces en aquellos aspectos en que juega la selecci�n natural y necios en aquellos otros en que su estilo de vida no los necesita. La especie humana, tambien, es embarazosamente estupida en aspectos en que no se ha necesitado esmerar por su forma de actuar, mientras que ha resultado ser muy perspicaz con la palabra y las consecuencias que trajo la palabra. Buena parte del aprendizaje de una especie est� especializado para lograr el dominio de tareas pr�cticas que el animal se halla dispuesto a emprender. Son quizas unas pocas tareas. El aprendizaje humano,entonces, evoluciona a partir de unos pocos procesos, bien ilustrados en otros animales, como el aprendizaje de sonidos, el aprendizaje del uso de sus manos y el de combinaciones complejas de experiencias, para adaptarse a la resoluci�n de problemas espec�ficos del ser humano.


LECTURA 78

TREVARTHEN


Los seres vivientes exhiben un comportamiento global (herencia + ambiente). El ser vivo con sistema nervioso act�a como una unidad con contribuciones distintas, parecido a lo que ense�aba Ortega y Gasset: yo soy yo y mis circunstancias. Mi fenotipo es mi genotipo y las circunstancias son el h�bitat (x,y,z,t) que ha formado nuestra EXPERIENCIA. El primer yo es el que mostramos en forma pr�ctica. Lo mejor que podemos hacer por nosotros mismos es formar cuidadosa y racionalmente nuestra experiencia: todo lo que hagamos en el futuro es el producto de nuestra respuesta en los per�odos de sensibilidad.

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