Los “legos cognitivos” del cerebro explican su increíble capacidad para aprender y adaptarse

El aprendizaje es una de las habilidades más asombrosas de la mente humana. Frente a una situación nueva, podemos descubrir cómo actuar en segundos, mientras que incluso las máquinas más sofisticadas suelen quedarse atrás, teniendo que “empezar de cero”.

¿Cuál es el secreto? Un estudio reciente de la Universidad de Princeton revela cómo nuestro cerebro aprovecha estrategias únicas para adaptarse, aprender y resolver desafíos, superando con creces a la inteligencia artificial (IA). El estudio fue publicado en la revista Nature.

El experimento: bloques reutilizables en acción

El equipo liderado por Tim Buschman y Sina Tafazoli se propuso entender cómo el cerebro resuelve tareas diferentes usando recursos limitados. Para ello, entrenaron a macacos rhesus a realizar tres tareas de categorización visual distintas. Los animales debían decidir, según la tarea, si una figura se parecía más a un conejo o a la letra “T”, o si predominaba el color rojo o verde. Aunque cada desafío planteaba reglas nuevas, muchas de las habilidades requeridas se repetían entre tareas.

Durante los experimentos, los científicos monitorizaron la actividad cerebral de los animales, centrándose especialmente en la corteza prefrontal, una región básica para el pensamiento complejo y la toma de decisiones. Descubrieron algo fascinante: el cerebro no parte siempre de cero, sino que accede a “bloques cognitivos” preexistentes —patrones de actividad neuronal reutilizables, como si fueran piezas de Lego— y los combina de distintas formas según la tarea.

La mente como un set de Lego: flexibilidad y eficiencia

Imaginemos el cerebro como una caja llena de piezas de Lego de diferentes formas y funciones. Cuando surge un nuevo desafío, nuestro cerebro toma los bloques apropiados y los ensambla en una estructura nueva, combinando habilidades previas para dar respuesta a situaciones inéditas. Si ya sabés hornear pan, podés utilizar el “bloque” de medir ingredientes y el “bloque” de controlar el horno para aprender a hacer una torta, sin tener que reaprenderlo todo.

El Dr. Buschman explicó que esta flexibilidad reside en la capacidad de la corteza prefrontal para reutilizar componentes de la cognición en numerosas tareas. Este tipo de organización modular permite abordar nuevas situaciones de manera veloz y eficiente.

Otra observación interesante fue que el cerebro puede “silenciar” bloques que no son útiles en ese momento, evitando el gasto innecesario de recursos mentales. Así, se enfoca únicamente en las habilidades relevantes, maximizando la eficiencia.

¿Por qué las máquinas no pueden hacer lo mismo?

Las redes neuronales artificiales —los sistemas que conforman la IA— todavía se enfrentan a un gran obstáculo: la interferencia catastrófica. Esto ocurre cuando una IA, al aprender algo nuevo, sobreescribe y olvida lo antiguo. Por ejemplo, si una IA aprende primero a hacer una torta y después aprende a hacer galletitas, puede olvidar cómo hacer la torta.

La mente humana, en cambio, preserva y reorganiza sus bloques, permitiendo aprender lo nuevo sin perder lo viejo. Este principio, denominado composicionalidad, es la base de nuestra impresionante capacidad de adaptación y aprendizaje.

Sina Tafazoli ilustró este concepto con un ejemplo simple: utilizar las habilidades ya adquiridas, como hornear pan, para atreverse con recetas más complejas, como un pastel, sin necesidad de empezar todo de nuevo.

Implicancias: del diseño de IA al tratamiento de enfermedades

Comprender cómo funciona este sistema cerebral abre nuevas perspectivas tanto en la tecnología como en la medicina. Por un lado, incorporar la composicionalidad en los sistemas de inteligencia artificial permitiría diseñar máquinas que puedan aprender muchas tareas sin borrar las previas, acercándolas un poco más a la flexibilidad humana.

Por el otro, este conocimiento tiene aplicaciones clínicas prometedoras. Podría servir para desarrollar terapias que ayuden a personas con lesiones cerebrales, esquizofrenia o trastorno obsesivo-compulsivo a recuperar la capacidad de adaptarse y transferir habilidades a nuevos contextos.

Para la Universidad de Princeton, descifrar la forma en que el cerebro reorganiza y reutiliza estos bloques cognitivos representa un paso esencial para avanzar en neurociencia, en la creación de IA más poderosa y en el diseño de estrategias médicas para mejorar la calidad de vida de millones de personas.

En definitiva, aprender más rápido —y mejor— es posible porque el cerebro sabe cómo armar, desmontar y volver a construir sus propios legos mentales, creando soluciones únicas casi sin límites