MEMORIA

Capítulo 5:

La memoria es la capacidad de retener información acerca de uno mismo y el ambiente. En términos de “diario” o todos los días, entendemos la memoria como la habilidad de recordar los trazos mentales de la experiencia, del pasado y aprendizaje de hechos. Esta vista común de la memoria está esencialmente basada en la adquisición conciente y recuperación de información. La ciencia cognitiva y la neuropsicología, sin embargo, han hecho imperativo el utilizar esta definición.

Todo el conocimiento que adquirimos, almacenamos, recuperamos, y utilizamos sin estar concientes es parte de la memoria. Incluye habilidades motoras así como conocimiento perceptual.

La diferencia entre conocimiento y memoria es muy sutil. Fenológicamente, conocimiento es la memoria de hechos y relaciones entre hechos, que es adquirido como todo en la memoria, por medio de la experiencia.

Atención, repaso, repetición y práctica son operaciones cognitivas que trabajan en la elaboración o endurecimiento de las sinapsis que forman las redes de la memoria en la corteza.

Como cualquier otra función neuronal, la formación de la red de memoria probablemente involucre un grado de extracción de algunos grupos neuronales juntos con la inhibición de otros.

El concepto de memoria cortical a corto plazo se define como un sistema discreto, etapa o tipo de memoria que se ha convertido insostenible. El concepto de la memoria de tiempo limitado resurgirá, sin embargo, en el estado activo y operante de la memoria cortical, en otras palabras, no tanto la memoria a corto plazo pero sí la memoria para corto plazo.

Sin la memoria semántica, la descripción va a ser no sólo incompleta sino incomprensible.

La memoria es almacenada en ambos sectores de la corteza: la memoria perceptual en la corteza posterior y la memoria ejecutiva en la corteza frontal. Ambos sectores de la corteza están organizados jerárquicamente, así como las cogniciones que representan.

Está claro que las memorias pueden ser retenidas en la corteza de cualquier hemisferio y que algunas redes de memoria se extienden de un hemisferio al otro a través de fibras asociativas en el cuerpo calloso.

La memoria toma solidez por dos razones. La primera, porque su contenido es más redundante, apoyado por más redes de menor nivel; la pérdida de algunas conexiones todavía deja a otras para que se de la memoria. La segunda razón es que en niveles más altos, memorias son accesibles para más pasos asociativos, algunos de ellos contribuyen en su misma producción, Por razones similares, los componentes más concretos de las memorias son los más vulnerables.

Una conclusión importante aquí es que las redes de la memoria formadas antes y después de un trauma están presentes todo el tiempo pero serán inaccesibles después de él.

Finalmente, es bien sabido que las memorias pueden ser recuperadas con mayor facilidad por reconocimiento que por recuperación. En reconocimiento, el estímulo está presente y usualmente es más numeroso; en recuperación, las memorias están presentes de forma indirecta, al menos en la parte interna.

Tres categorías de input neuronal pueden llevar a la activación de una red de memoria cortical:

1. Estímulo sensorial
2. Inputs que vienen de otra red de memorias: una red activa puede actuar como el recuperador de otra red a través de vínculos conectivos que asocian a las dos.
3. Milleu interna: inputs internos, incluyendo influencias de sistemas viserales y de substratos neuronales de instinto y afecto (sistema límbico)

Algunas redes de memoria emocional se extienden dentro de la corteza prefrontal donde contribuyen a la estructuración y activación de redes ejecutivas para enfrentarse con desafíos ambientales y de orden social.

En ciertas condiciones, en la memoria emocional, se generan distorsiones a través de inputs sobreactivos a la corteza desde las estructuras límbicas; se hace una recuperación de una memoria mal adaptada o desordenada. Esta distorsión de la memoria es mejor conocida como memoria falsa.

Cuando estamos completamente concientes de nuestras recuperaciones en la memoria, la mayoría de memorias que hemos recuperado se mantienen inconcientes. Así mismo, estamos inconcientes de la mayoría de lo que percibimos en nuestras vidas cotidianas; similarmente llevamos a cabo actos automáticamente y sin estar concientes de los mismos.

“Priming” es la facilidad para recuperar memorias por medio de estímulos previos que hasta cierto punto están relacionados con las memorias a recuperar.

La evidencia empírica discutida en este capítulo indica que, entre la Web global cortical, se puede encontrar gran especificación de representación. Estas especificaciones se derivan de dos suposiciones básicas:

1. Cualquier populación neuronal en la Web puede ser conectada con prácticamente cualquier cosa , de manera directa o indirecta.
2. La fuerza de conectividad entre ellas puede variar enormemente sin términos de número de fibras conectivas y en términos de la unión sináptica.

PERCEPCIÓN

Para los Filósofos y los psicólogos de todos los tiempos, desde Heráclito hasta unos contemporáneos, percepción es la representación del mundo entrando a la mente por medio de los sentidos.

La categorización de las funciones de la percepción es objeto de afecto y valor. Ambos influyen en la percepción a través de la atención. Nuestro humor determina en largos rasgos nuestra percepción del mundo a nuestro alrededor. La depresión es comúnmente acompañada con desgana y falta de interés, ambos limitantes para la atención. Cuando el bajo estado de humor persiste, los eventos son generalmente mal percibidos. Sensaciones somáticos triviales puede llevar o conducir a una interpretación hipocondríaca. Por otro lado tiende a intensificar la atención, aunque también le hace temporalmente inconsciente y anormalmente vulnerable a la distracción.

Información sensorial y cognitiva es organizada por sets específicos de relaciones espaciales y temporales entre partes elementales o características.

Percepción es una activación através de los sentidos de una red posterior cortical. Nuestra definición de percepción se extiende a la jerarquía entera de representación cognitiva, de lo concretamente físico de una simple figura o tono hasta lo conceptualmente abstracto de una memoria semántica, desde una rama en el viento hasta el concepto de movimiento, desde el color de una tinta hasta el patrón de símbolos en la hoja escrita y su significado.

La iniciación rápida de una red cortical distribuida es la esencia de la categorización de objetos que son la raíz de las dinámicas de la percepción.

Los símbolos son derivados de la gestalt. Están formados en un aparato perceptual de la corteza por experiencia repetida con variables de la gestalt que ellos representan o con otros símbolos que representan esas variables.

La constancia perceptual parece incrementar en la jerarquía de las áreas preceptúales, juntos con abstracción incrementada de la información percibida.

En la discusión anterior señala nuestro entendimiento de los principios de organización y dinámicas de percepción en la corteza cerebral. La mayoría del conocimiento que hemos usada hasta ahora para inferir estos principios vienen de estudios anatómicos y neurofisiológicos en humamos y primates.

Vínculos perceptual es el término que los psicólogos usan para caracterizar la unificación de las características de la asocioación sensorial de un objeto en la percepción de ese objeto como un identificable.

En resumen, estudios de potencial de campo en el humano, apoyan que ocurra de HF frecuencias atrayentes en las redes corticales. Estas frecuencias aparentan relacionarse con el grado de coherencia que un censor de estímulo percibido acarrea, ya sea en gestalt física o en una gestalt con significado.

Representaciones semánticas de objetos están basadas en la activación de redes corticales que asocian las características sensoriales de objetos que esas representaciones categorizan.

Los autores apoyan su argumento con la data que indica que la presentación de objetos o palabras activa áreas en la vecindad de las áreas sensoriales que se especializan en el análisis de ese atributo.

Un objeto es representado por varios niveles jerárquicos, desde los sensoriales a lo simbólico. La percepción de ese objeto puede activar su representación a cualquiera de esos niveles. Bajo casi cualquier circunstancia, activará una red cognitiva que representa aspectos sensoriales como simbólicos del objeto.

En la columna vertebral, las conexiones corren entre ínterneuronas y unen el posterior (sensorial) con el anterior (motor) agregados neuronales.

Las interacciones cognitivas con un mundo rodeado por lo que he llamado un cíclo acción-percepción. Este cíclo interactivo es la extensión a procesos corticales de un principio básico en biología que caracteriza la dinámica de adaptación de un organismo a tu medio ambiente.

En el rol de integración temporal, la corteza prefrontal trabaja en coordinación cercana con las cortices poseriores. Esto provee a la corteza prefrontal con una corriente más estable en inputs sensoriales y preceptúales que permiten su rol integral. La corteza prefrontal cierra el ciclo en el tope proveyendo a la corteza posterior con signos integrales para sus sistemas sensoriales, notablemente en el proceso de atención y trabajo la memoria que apoya la secuencia de comportamiento o cognitiva. La corteza prefrontal contribuye a la integración temporal así como inhibidor de control en la operación de cíclo.

NEUROBIOLOGIA DE LAS REDES CORTICALES

NEUROBIOLOGIA DE LAS REDES CORTICALES

La anatomía comparativa sugiere que la corteza de los mamíferos y los reptiles era similar a la de criterios anfibios que ahora viven, consiste esencialmente de una simple capa o zona de células en pirámide con dendritas arregladas.

Conforme la especie de los mamíferos evoluciona su neocorteza es agranda y se pone pesada, este es el proceso de la neocorticalización.

En los 50 millones de años de evolución primate, conforme la especia primate evoluciona hasta llegar al ahora conocido “homo sapiens” al tamaño de la neocorteza se acelera; crece desproporcionadamente tal grado que se mira legítima al hablar de una explosión neocortical.

El censor básico y las funciones motoras de la neocorteza pueden cubrir las necesidades de adaptación básicas de todas las especies de mamíferos, modificaciones en la genomona puede generar una enorme variabilidad en el comportamiento y en la habilidad cognitiva.

La neocorteza de los mamíferos se engruesa con la evolución, este grosor está acompañado por una disminución general de la densidad neuronal.

El primer precursor de la neocorteza es el neopallium. Hay varias opiniones sobre cómo evoluciono esta estructura:

1. Viene de una estructura más interna dentro del telencéfalo, el surco ventricular dorsal. Se relaciona que todos los mamíferos tienen neocorteza, aunque se acepta diferencia estructural entre ellas.

2. Evolucionó de la expansión del “hippocampal pallium” y del “pallium” lateral.

Gracias a los descubrimientos de la anatomía comparativa se puede decir que la corteza ha evolucionado desde una simple capa de células piramidales con dendritas en los reptiles que eran contemporáneos a los dinosaurios. Los mamíferos tenían una estructura con más capas dentro de la neocorteza llamada isocorteza (isocortex). Mientras más evolucionado es un mamífero su corteza se vuelve más grande y pesada.

En el aumento del tamaño de superficie y de grosor de las estructuras laminares corticales, el incremento de la superficie tiende a ser mayor y que, cuando aumenta el grosor de la corteza, la densidad de las células en él tiende a disminuir. Esta expansión se logra gracias a la multiplicación y proliferación de células nerviosas. Este proceso también hace que se formen nuevas areas.

Mientras más diversa la función de diferentes aéreas corticales, más avanzada es la especie.

Se ha estudiado la capacidad sensorial de los mamíferos a lo largo de la evolución para obtener resultados sobre el desarrollo de diferentes aéreas. Se utilizaron mapas topográficos corticales para realizar estos estudios y se observó que los cinco sentidos están presentes en una gran cantidad de especies, sin embargo las áreas especializados para cada modalidad y la precisión de los mismos tiende a variar.

La sumatoria de áreas y columnas neocorticales, la prolongación de dendritas apicales y la expansión de materia blanca reflejan un incremento filético, por varias órdenes de magnitud, en la capacidad de neuronas neocorticales para conectarse con otras y así formar redes operantes y representativas para servir a cognición.

Factores epigenéticos que permiten el desarrollo de la neocorteza es el anfitrión de sustancias neuroquímicas con grados variantes de influencia sobre neuronas y conexiones.

Mientras la neocorteza desarrolla su arquitectura celular y conectiva, también desarrolla sus conexiones con otras estructuras.

Las funciones de varias áreas corticales se desarrollan siguiendo la secuencia de su mielinización. El censor primario y las pareas motoras se convertirán funcionales antes que las áreas de asociación, éste para contratar más tarde en el más complejo y experimental-dependiente de las funciones de la corteza. La corteza prefrontal no alcanza una mielinización completa hasta la pubertad; aunque siguiendo el razonamiento, esta corteza será destinada a involucrarse en el tarde-desarrollo y en las funciones cognitivas complejas.

Podría decirse que hay claramente un plan genético para el desarrollo de la entera estructura observable de la neocorteza.

La neocorteza totalmente desarrollada contiene una gran variedad de neuronas agrupadas en módulo de diferentes dimensiones que están “empacados” horizontalmente uno sobre otro. Estos módulos llenan la corteza dorsal entera de los hemisferios cerebrales.

Debido a que el potencial de conexiones funcionales entre neuronas y redes es infinito, no hay tal cosa como el desarrollo cognitivo completo en la corteza. Las redes y el conocimiento son de composición abierta. Nunca en la vida de un individuo paran de crecer o tratan de ser algo más.

Así como en la evolución, la neocorteza humana crece más que cualquier estructura del cerebro en cuanto a tamaño y volumen. Ésta alcanza su máximo desarrollo relativamente al tamaño del cerebro y el cuerpo. Así también, el incremento relativo de la materia blanca debajo de la corteza relacionada con su infraestructura supera a aquella del sistema nervioso central.

La neocorteza surge de una capa germinal o proliferativa de células esenciales en la pared ventricular del tubo neural. Fuera de esta capa los neuroblastos se reproducen para convertirse en neuronas de la corteza. Éstas migran durante el proceso de la embriogénesis en ondas continuas hacia un sitio debajo de la superficie de la potencialmente corteza cerebral. Las neuronas se mueven radialmente, guiadas de acuerdo al principio de contacto-adhesión, junto a fibras gliales por medio de una fuerza de atracción obtenida del desarrollo de axones corticorticales y talamocorticales. Mientras estas van migrando, las neuronas “viejas” van descendiendo la profundidad cortical y son sustituidas por “nuevas” que van empujando.

Las capas profundas de la corteza se desarrollan más tempranas y rápidas que aquellas que se encuentran más arriba y que se encargan de la integración corti-cortical de las redes y las funciones. A la vez, la región capilar y glia de la corteza también crece. Todo esto conlleva al agrandamiento del grosor de la neocorteza y de su profundidad. Ésta creará surcos, cisuras y hendiduras cuando haya adquirido la cantidad necesaria de neuronas y la mayor parte de éstas han alcanzado su destino final.

La etapa perinatal se refiere a los últimos cinco meses de embarazo y al primer mes de nacido del organismo. En los humanos, las neuronas, los axones, las dendritas sobrellevan períodos de gran crecimiento y producción, seguido por la reducción de cantidad y tamaño, conocida como “attrition” o desgaste. Durante estos periodos también puede ocurrir la muerte neural. Además los procesos de mielinización se llevan en esta etapa. Sin embargo, esto ocurre en períodos de varios meses hasta años. A través de la elongación, las dendritas siguen creciendo a lo largo del crecimiento.

Se debe mencionar que en el crecimiento y desgaste de elementos corticales afectan factores genéticos y ambientales. En cuanto a lo ambiental, Changeux y Danchin postularon la hipótesis de que las sinapsis se volverían definitivas o desaparecerían según la experiencia. Es decir, al principio existe un exceso de conexiones interneuronales pero su sobrevivencia dependerá del uso que se les dé.

En cuanto a factores que afectan la corteza sin afectar directamente el ADN (factores epigenéticos) debemos mencionar las sustancias neuroquímicas ya que éstas pueden promover o detener el crecimiento. Una de ellas es la tiroxina. Las neurotrofinas son substancias de la neocorteza que promueven el crecimiento y son esenciales para el desarrollo cortical normal y la plasticidad. Se ha demostrado que la experiencia (como la estimulación sensorial) promueve la liberación de las neurotrofinas para mejorar la formación de sinapsis y la eficacia de su función.

Hay dos criterios de la maduración neural:

· Mielinización: Flechsig propuso que ésta se daba en un orden cronológico y que las funciones de las diferentes regiones corticales se desarrollaban luego de su mielinización. Sin embargo, en algunas neuronas la mielina no es indispensable ya que pueden funcionar perfectamente.

· Sinaptogénesis: Formación de sinapsis. Aquí también se puede tomar en cuenta el proceso de reducción de sinapsis. Ésta se puede dar al mismo tiempo que otros fenómenos de maduración neural como el crecimiento y eliminación de axones, crecimiento dendrítico y la mielinización de materia blanca subcortical. Esto sucede hasta la pubertad.

La transmisión química es una característica de la corteza que se refiere a los transmisores y su desarrollo, al igual que la sinaptogénesis, se da por períodos.

Los periodos críticos se refieren a etapas específicas en las cuales la experiencia es un factor esencial en el desarrollo normal de la neocorteza. Si en estos períodos se priva de inputs sensoriales específicos es probable que el desarrollo de los axones en la corteza sea anormal. Por otro lado las lesiones en estructuras sensoriales y en áreas corticales pueden provocar una reorganización de las conexiones corticales. Es decir, esto se ha tomado como evidencia de la plasticidad cortical. Es la capacidad potencial de que algunas estructuras substituyan a otras que han sido deshabilitadas.

A lo largo de la formación de las redes no sólo afinidad sino también discrepancia. Conexiones divergentes facilitan convergencia simultánea de inputs de diferente origen en diferentes y dispersas regiones.

Las redes cognitivas están auto-asociadas ya que están formadas por inputs que llegan simultáneamente, en una correlación temporal, a grupos de células de redes existentes en la corteza de asociación donde éstos establecen nuevas conexiones.

Hay algunos estímulos sensoriales que son seleccionados por influencias que vienen de niveles más altos (corteza asociativa superior).

En cuanto a nivel de las neuronas individuales en las redes cognitivas, las mismas formas de conexión pueden unir grupos de células y los grandes grupos.

Las redes corticales son, en cierta forma, consideradas una capa de conexiones parecidas a modelos de redes de representaciones y procesamientos neuronales que incluyen capas de input, output y procesamiento. Éstas tienen tres características fundamentales, ya antes mencionadas: convergencia, divergencia y recurrencia. No obstante, las capas de las redes corticales y el proceso de éstas tienen particularidades que las distinguen de los modelos como, por ejemplo, que todos están organizadas de forma horizontal y yacen en la superficie de la corteza de forma tangencial. Así también la estructura conectiva, dentro y entre las redes, permite un proceso paralelo.

Del proceso de la selección competitiva en el repertorio primario de grupos celulares, que es el proceso fundamental basado en variabilidad, correlación y re entradas colectivas, surge un repertorio secundario de grupos neuronales. Estos formaran un nuevo mapa representativo. Los grupos neuronales en este segundo repertorio, van a responder mejor al estímulo individual que forman. La red como un todo, va a reconocer este estímulos respondiendo a él categóricamente.

Así, por el proceso de la selectividad, la red secundaria se ha convertido en una representación más eficaz y dispositivo para la clasificación de percepción, memoria y comportamiento que la original.

La degeneración es una parte crítica de esta red. Se refiere a la capacidad de la red para responder o llevar al mismo resultado cuando son simulados sus componentes estructurales separados.

Si hay una sola cosa en la que están de acuerdo, selectivistas y constructivistas, es en el rol central de la sinapsis en la producción de redes cognitivas. Todos están de acuerdo que la presentación neocortical de nuestros ambientes externos e internos, están construidos por modulaciones de contactos entre neuronas.

Según Hebb, cuando una celular participa varias veces en el lanzamiento de otra, para que su eficiencia de la primera se incremente, debe de tomarse a cabo un proceso de crecimiento o cambio metabólico en una o las dos células.

Las reglas de Hebb tienen dos características esenciales para cualquier modelo peral plausible de la representación cognitiva:

la asociación por coincidencia (correlación)

los vínculos de los insumos en la estructura cerebral

Estas influencias posteriormente pueden modular sinapsis pero no crearla.

El promedio de células piramidales tiene 10,000 sinapsis y se inserta en una malla de la conectividad de enorme complejidad. Por lo tanto, para la construcción de una red representativa, lo que sucede en cada una de las sinapsis y las células es intrascendente.

Bajo esas condiciones el resultado de asociación de potencias es cooperativo, y la segunda regla de Hebb en el principio de cooperación de Millar. Hemos trascendido dinámicas celulares y metido dinámicas populares.

En humanos, la lesión bilateral del hipocampo puede causar amnesia antero grada severa. Esto afecta llamativamente la capacidad de recordar memoria declarativa, que es, memoria de eventos y hechos.

Una implicación significativa de las conexiones del hipocampo prefrontal es que el hipocampo participa en la elaboración no sólo de memoria perceptual sino también en la memoria motor.

EL hipocampo no es la única estructura del lóbulo prefrontal involucrada en la formación de redes cognitivas.

La neocorteza es el recipiente de varios sistemas de neurotransmisores originarios del sistema cerebral. Estos sistemas están involucrados en las funciones generales de estado, como el sueño o estar despierto al 100%, que soportan la capacidad de la neocorteza para formar una nueva representación.

Las representaciones psigenéticas más antiguas son aquellas de las características físicas más simples del mundo y de la adaptación motora de las mismas. Están presentes desde el nacimiento en la estructura del censor primario y la corteza motora. La estructura por sí sola puede ser considerada una forma de memoria. Contiene información que ha sido almacenada en la evolución y que puede ser recuperada para que el organismo se pueda adaptar a su medio ambiente. Esa memoria parece necesitar ensayo al principio de la vida para poder ser capaz de rendir un “reconocimiento” más confiable. Las áreas motoras y sensoriales necesitan ser estimuladas, de lo contrario, su estructura se deteriora o se generan anormalidades; pierden su capacidad de funcionar bien o incluso dejan de funcionar completamente, Estos periodos críticas son periodos de gran vulnerabilidad para la estructura de los sistemas motores y sensoriales. También son periodos en los que la plasticidad es más probable que ocurra.

Las representaciones se pueden observar primitivamente en mamíferos ancestrales como simples características del mundo y sus adaptaciones y como una forma rudimentaria de memoria. A ésta todavía tenemos acceso para obtener información almacenada sobre adaptaciones a nuestro alrededor. El papel de los periodos críticos en este ámbito juega un papel importante porque durante ellos las áreas motoras y sensoriales necesitan ser estimuladas. Éstos son momentos de gran vulnerabilidad ya que se puede perder una capacidad o una función si no son estimuladas adecuadamente. En estos momentos la plasticidad también entra en juego.

En el desarrollo de las redes es importante la continuación de procesos filogenéticos y ontogenéticos a lo largo de la vida del individuo. Asimismo la conectividad es la esencia estructural de las redes cognitivas. Esta conectividad tiene una correspondencia general a la tendencia de maduración cortical.

Existe un paralelismo entre la representación cognitiva a través de redes y la conectividad cortical. Éstas van creciendo en ancho de distribución al expandirse y se van interceptando con otras redes de diferente origen. La representación entre modalidades sensoriales será apoyada por ese punto de intersección.

Las redes neocorticales para representación cognitiva desarrollan en la misma dirección que la conectividad cortical, presumiblemente ganando anchura en la distribución de cada paso conforme van ventilando más áreas y áreas más altas, donde se intersectan con otras redes de diferentes orígenes.

Conforme se van expandiendo las redes, progresivamente más de los potenciales de formación de redes son internas.

La estructura conectiva dentro y entre redes permite paralelismo al igual que pensamientos en serie. En el acto de percepción, una red cortical cognitiva puede procesar cantidades mayores de información al mismo tiempo; la misma red, con atención, puede procesar cantidades limitadas de información en series.

Cortex and mind

Introducción

Capitulo · 1

Existen tres categorías de hechos en la ciencia natural: la realidad física, el cerebro y la mente. Los filósofos se ocupa tratando de determinar si estas tres categorías pueden reducirse a dos o inclusive a solamente una.

Búsqueda por un orden temporal y espacial en la corteza cerebral que encaje con el orden cognitivo en cada especto. Las relaciones entre estos dos puede ser lineal o no en escalas continuas y ordinarias. Los dos ordenes son idénticos.

El modelo cortical debe acomodar tanta información que sabemos que tiene la corteza cerebral. El modelo cognitivo debe hacer lo mismo con evidencia fisiológica.

La red cortical se conecta a la psicología cognitiva, dicha conexión es fragmentaria. Existen dos escuelas de pensamiento. Por un lado esta la escuela que aboga por la localización de las funciones cognitivas en diferentes regiones corticales. Los pioneros de esta escuela eran Gall (1825) y Broca (1861).

Ellos apoyaban su posición con evidencia que sugiere que la corteza esta dividida en varias áreas de diferentes estructuras microscopias, cada una con conexiones separadas. Si la corteza sostiene cognición, y si diferentes áreas corticales tienen diferentes estructuras y conexiones, es razonable pensar que cada área tiene diferentes funciones cognitivas.

Los neurólogos con observaciones hechas a los desordenes especiales de percepción, atención , memoria y habla que resultan de ciertas lesiones corticales.

Por otro lado están los de la otra escuela que piensan que las funciones cognitivas son basadas en una distribución amplia en el sistema cortical de neuronas intercomunicadas.

Federik Hayek (1952) fue el primero en proponer la representación de preceptos y memorias a largo plazo. La esencia de la teoría de Hayek es la proposición que toda la experiencia de un organismo es guardad en un sistema (mapas) de conexiones entre neuronas y la corteza cerebral.

Percepción: es el acto de clasificar objetos con esos sistemas en forma de redes por medio de la experiencia con dichos objetos.

Edelman y Mountcastle (1978), 25 años después desarrollaron el concepto de funciones corticales distribuidas. Ellos afirmaban que el aprendizaje, memoria y percepción están ampliamente distribuidos entre módulos corticales interconectados o columnas de células.

Edelman introdujo el principio de degeneración, que plantea que hay mas o menos varias vías efectivas para una asamblea de grupos neuronales para reconocer un objeto o actuar sobre el.

Debido a la experimentacion y el descubrimiento de Lashey, la perspectiva holistica ahora es mas eceptada en la actualidad. Este se dio cuenta de que las neuronas podian tener mas de una funcion y que las lesiones discretas en areas especificas no tenian consecuencias en la memoria ni en la discriminacion.

A continuacion los teoricos que aportaron el concepto de redes corticales:

A. Hebb propuso que la memoria a corto plazo era el producto de la exitacion sucesiva de redes corticales de redes con grupos de celulas. Asi mismo dijo las bases de la formacion de la memoria en principios de plasticidad sinaptica cuando una neurona recibe dos impulsos a la ves esta tendra cambios sinapticos que llevaran a la creacion de redes que representen estimulos repetitivos.

B. Frederick Hayek propuso la representacion cortical de funciones cognitivas. El orden sensorial fue una de sus aportaciones mas importantes ya que explicaba la base cerebral de la memoria y de la percepcion. Supuso que lo mas importante era la creacion de mapas corticales a traves de la experiencia de un organismo, esto fue comprobado mas tarde. Ademas nos dice que la percepcion es un acto de clasificacion realizado por sistemas de redes y que no hay un elemento basico de la sensacion.

Hubieron algunos avances en cuanto a los estudios aserca de la cognicion a travez de varios desarrollos en la inteligencia artificial. Algunos de estos son:

A. Pitts and McCulloch: crearon modelos de redes neurales para llegar a funciones abastractas y conceptuales. Asi alcanzaron simular las operaciones cognitivas de manera artificial y computacional.

B. Kohonen: debido a la inteligencia artificial utilizo la teoria del conexionismo asi tambien propuso que redes de memoria asociativa se encontraban en la neocorteza y que estas se arreglaba por ella misma. Para el la memoria estaba hecha por ensamblajes celulares formados por la experiencia sensorial. Entonces la memoria para el era adquirida debido a la apertura de nuevos caminos neurales casuados por la misma experiencia.

La adquisicion y la recuperacion de la memoria son procesos que se dan de forma paralela y que ocurren fuera de al conciencia. De esto salio el procesamiento distribuido paralelo que compone la base del conexionismo moderno. Este explica la forma en que las redes neurales pueden aparecer y funcionar como parte del proceso cognocitivo.

Redes cognitivas: neurociencia

Hay tres areas en la neurociencia que ayuda de sobremanera a nuestro conocimiento aserca de la estructura y las funciones de las redes corticales y en la relacion con las neurociencias cognitivas:

1. La conexion cortical de axones : como su nombre lo dice esta es al conexion de la corteza y estructuras subcorticales. La corteza de asociacion es aquella que se encarga del intercambio entre las funciones cognitivas. Las conexiones entre regiones corticales asosiativas es lo mas importante en cualquier modelo de la cognicion de redes corticales y la fisiologia de estas.

2. Electrofisiologia: el electroensefalograma evalua la relacion entre la actividad neural cortical y los estados cognitivos. Ademas es un metodo utilizado para establecer condiciones globales de la conciencia como por ejemplo: la intensidad de la atencion. Existe otro metodo que se enfoca en las operaciones de las redes cognitivas que reflejan cambios en este y en algunas regiones de la corteza. Otro metodo es el utilizado a travez de microelectrodos ya que ayuda a comprender las funciones de las redes corticales que se interconectan con muchas celulas.

3. Neuroimaging: este consiste en la visualizacion de la actividad sucesiva neuronal en la corteza hasta las redes donde estas se extiende. Tambien demuestra como funciona estas redes en la cognicion. Este metodo esta limitado por una gama de problemas como el espacio, la resolucion espacial y las relaciones biofisicas entre el metabolismo, el fluido sanguineo cerebral y la actividad neuronal. La imagen producida es el resultado de un cambio neuronal provocado por el flujo sanguineo y el metabolismo.

Se debe realizar un escalamiento que consiste en avanzar diferentes niveles de manera continua o interrumpida para estudiar las relaciones entre las estructuras, los eventos y procesos en el orden neural y cognitivo. En medidas corticales y cognitivas la resolucion debe ser medida razonadamente. Tambien los tiempos entre los procesos corticales y cognitivos.

Las escalas tanto temporal como espacial deben estar extendidas mas alla de lo que estan relacionadas lo sensitivo motor.

La estructura funcional de los modelos de redes de la cognicion permite que se pueda ordenar el conocimiento en diversas clasifiaciones de atributos fisicos y simbolicos.

Cognicion

Este es una represntacion del conocimiento en la corteza cerbral ademas es el sustrato estructural de todas las operaciones cognitivas el aprendizaje ocurre por la formacion de una nueva cognicion por una vieja. Mientras mas complejas y mas coponentes tenga la red congnocitiva crece. Aquellos que tienen una conexion topografica determinada son las condicion y sus canales y no la funcion que estos utilizan.

CAPÍTULO # 4

Sensación y comportamiento

Los impulsos que se producen en el sistema nervioso se clasifican como parte del sistema. Se registra cada impulso que se dio a causa de estímulos externos en él sistema.

La relación entre lo sensorial y los procesos motores se debe considerar recíproca, porque los impulsos sensoriales influyen en el comportamiento y las respuestas motoras influyen en la discriminación sensorial. Se complementan mutuamente.

Las cualidades sensoriales se definen en cada representación y así llegan al sistema nervioso y sus funciones.

El sistema nervioso de los seres humanos se adapta en la naturaleza biológica permitiendo así la sobrevivencia. Éste tiene, también, un orden jerárquico que se determina por medio de los procesos sensoriales y motores. Nuestro organismo va a responder en diferentes maneras a las fuerzas externas que actúan sobre él mismo. Ahí podemos ver como diferentes causas producen diferentes efectos. Un ejemplo sería observar como nuestro cuerpo reacciona al frío de una manera diferente que al calor.

Depende de cada estímulo o grupo de estímulos, la respuesta motoras que se genere va a ser diferente, el efecto no es siempre el mismo. El impulso que logra registrar el estímulo externo está marcado como significado de un cierto tipo de respuesta.

Para producir una sensación simple se necesita más de un impulso aferente; de lo contrario; el impulso eferente simple producirá movimientos confusos.

Según los pensadores del conductismo, los movimientos periféricos son los responsables del control de impulsos sensoriales que generan respuestas motoras diferentes a estímulos específicos.

Son diferentes los aspectos que se heredan y los que son adquiridos a medida que el orden sensorial se va desarrollando equivalentemente con la vida del hombre para poder adaptarse.

Cuando el cuerpo se enfrenta a un estímulo actúa de tal manera para hacer más fácil la percepción del mismo, por lo mismo es que se concluyó que el primer grupo de respuestas motoras a los estímulos sensoriales tiene relación con la percepción.

La intencionalidad surge en conexión con los procesos del metabolismo y repara las partes dañadas. No se debe olvidar que el sistema funciona dentro de un organismo que es capaz de generar algunas respuestas a los estímulos externos y estas respuestas se dan dentro de un sistema de regulación neuro-química.

Una característica importante dentro del orden sensorial es que cada estímulo o grupo de estímulos no posee algún significado específico, sino que toma un significado diferente dependiendo de la respuesta del estímulo que puede originarse en el mundo externo o en el propio organismo.

Una vez que un estímulo ha desarrollado una respuesta, puede que los estímulos que están cerca o sean similares despierten la misma respuesta. Cuando se conectan varias respuestas con cada uno de los impulsos sensoriales de un grupo se puede llegar a un nivel más alto de clasificación.

Existe una discriminación cualitativa en los niveles inferiores, que tienen por sí conexiones simples. Aquí pueden ocurrir dos cosas: o se selecciona la respuesta a receptores sensoriales específicos entre un número limitado de respuestaso se selecciona sólo en relación a un número limitado de otros estímulos paralelos. El conjunto de conexiones entre reflejo y la acción resulta en que cada vez hay más estímulos diferentes que ayudan a la determinación de la respuesta. Cuando se dan impulsos sensoriales, llegan a los centros superiores. Estos acontecimientos se pueden comparar con una persona que va manejando una bicicleta o manejando un carro, los acontecimientos llevan al que está manejando el carro a esperar una respuesta específica del carro.

Las pautas de comportamiento están determinados por la relación de los impulsos sensoriales y motores con los niveles inferiores y varían según condiciones y combinaciones de movimientos diferentes para crear una respuesta, que es provocada gracias a un modelo de comportamiento innato.

Las necesidades biogénicas son pulsiones que pueden ser por producto de procesos viscerales, glandulares o de procesos metabólicos.

Todos los estímulos que ocurren en el centro inferior son gobernados y controlados por los centros superiores. Una respuesta adquirida a un estímulo puede estar determinada por ese único estímulo, mientras que una respuesta heredada puede ser capas de una variación pero va a depender de los hechos que la acompañen. Todo impulso sensorial es capaz de producir diferentes sensaciones. El modelo de comportamiento va a determinar la reacción ante el impulso, se forma durante el proceso de ejecución donde se realizan ajustes para asegurar el resultado.

Las emociones se pueden describir como cualidades afectivas que son parecidas a las sensoriales y que forman parte del mismo orden mental.

La diferencia más grande en el orden sensorial y el orden de cualidades afectivas es que en el sensorial se organizan con relaciones espaciales y en el de cualidades afectivas no se refieren a puntos particulares en el espacio.

La teoría de James Lange puede verse como un caso especial de la teoría de las cualidades mentales. La teoría dice que de emociones se reducen los atributos cualitativos de aquellos hechos mentales a las relaciones entre los diferentes impulsos que podrían evocar algunas sensaciones. Esta teoría no resuelve el problema, simplemente lo desvía a otro.

CAPÍTULO # 3

1. Inventario de los datos fisiológicos

Todo nuestro organismo está construido por cantidades de células diferentes incluyendo el sistema nervioso. Estas células se llaman neuronas y están formadas por un cuerpo celular y dos tipos de prolongaciones: los axones y las dendritas.

La corteza cerebral es el puente de conexión más elevado de los diferentes puentes que conectan las fibras aferentes. Éstas son las que conducen los impulsos desde los receptores periféricos. Las fibras eferentes son las que conducen los impulsos a los órganos motores. Los impulsos conducidos no se dan en flujos continuos sino a través de descargas sucesivas en rangos de tiempo corto. El sistema nervioso central tiene un orden jerárquico constituido por muchos niveles de conexiones las cuales transmiten señales a células aferentes y eferentes. Hay estudios que indican que la corteza cerebral tiene más de diez mil millones de células, son sólo pocas las células aferentes y eferentes.

Generalmente, las fibras conducen impulsos hacia una sola dirección aunque hay excepciones que se determinan por la posición del cuerpo celular. Todo impulso conducido por células nerviosas obedece al principio de “todo o nada”. Este principio dice que una determinada fibra puede transmitir o no un impulso. Pero si lo transmite, siempre tendrá que ser a la misma intensidad aunque su duración sí puede variar.

La intensidad del impulso es la capacidad de crear excitación en otras neuronas. Éstas no sólo varían en diferentes fibras sino también entre las ramificaciones de la misma fibra.

Al introducir el concepto sinapsis nos referimos a los impulsos nerviosos que se transmiten de neurona en neurona. Según una hipótesis la sinapsis ocurre por la excitación entre dos neuronas, lo que nos lleva a creer que si una neurona transmite un impulso la otra neurona responderá de manera recíproca.

2. Supuestos simplificadores a partir de los cuales se discutirá el funcionamiento del principio:

Las siguientes hipótesis simplificadoras nos ayudan a entender mejor los rasgos principales de la clasificación:

I. Solamente un impulso aferente llega a los centros superiores y allí es clasificado o discriminado respecto a otros impulsos análogos. La hipótesis es falsa.

II. Esta hipótesis es más irreal que la anterior porque se enfoca solamente en el orden creado por conexiones entre neuronas y deja a un lado las conexiones de neuronas sensoriales y motoras.

III. No considera que el sistema nervioso tenga una jerarquía, todas las conexiones entre neuronas sensoriales se forman en un mismo centro y único nivel.

La conclusión que podemos sacar de las últimas dos hipótesis es que debemos de tomar en cuenta a las conexiones entre neuronas sensoriales como un único sistema sensorio-motor.

Con efectos de impulsos sensoriales, Hayek se refiere a efectos sobre otros procesos centrales. Estos pueden consistir en la memoria de otros impulsos o también en neuronas que pueden ser excitadas por impulsos primarios, o también de impulsos de neuronas de similitud en las que actúa un impulso como si fuera un símbolo para cierta clase de impulsos aferentes.

Existen dos tipos de conexiones neuronales: potenciales y efectivas. Las conexiones potenciales transmiten impulsos que por sí mismos no serían suficientemente fuertes para provocar una excitación de las neuronas a las que van dirigidos, a menos que sean reforzados por otros impulsos que lleguen al mismo tiempo. Las efectivas si pueden transportar impulsos suficientemente fuertes por sí mismas para transmitir excitación.

3. Formas elementales de clasificación:

Si hay dos neuronas conectadas de la misma manera con más neuronas y se produce un impulso en alguna de estas dos, el impulso será transmitido de manera idéntica. Su posición en el conjunto de la estructura será idéntico al igual que su significado.

Sin embargo, en el que ciertas neuronas no poseen conexiones comunes con otras neuronas, puede existir un número indefinido de posiciones intermedias (grupos de neuronas que tienen una mayor o menos parte de sus conexiones en común). Entonces, se puede hablar de grados mayores o menores de similitud de diferentes neuronas en el conjunto de sistemas de conexiones. Las posiciones de las neuronas individuales dentro del sistema de conexiones pueden variar en grado y en tipo.

Si se logra demostrar que todos los impulsos aferentes que provocan sensaciones similares, son probablemente transmitidos al mismo grupo de neuronas sucesivas y como se distinguen de los impulsos que producen diferentes sensaciones, se explicaría la equivalencia de los impulsos que se producen en diferentes fibras.

Existen varias razones que nos llevan a esperar que la clasificación de ciertos impulsos equivalentes en todos o en algunos aspectos, sea el resultado de la frecuencia con que los diferentes impulsos se producen en conjunto:

I. Es más probable que los órganos receptores sensibles a los estímulos parecidos, sean excitados al mismo tiempo. Como resultado se forman conexiones especialmente precisas entre las neuronas a los que los impulsos corresponden.

II. Cualquier tipo de estímulo se produce acompañado de ciertos estímulos en lugar de otros, y las conexiones entre las neuronas que corresponden a estímulos diferentes, reflejan la frecuencia en que estos diferentes estímulos aparecen en conjunto.

III. Es probable que cuando el organismo se encuentra en un estado de equilibrio o actividad, algunos estímulos actúan en conjunto sobre el organismo. Puede ser porque el estímulo se presenta en condiciones que producen ese estado o porque se presentan periódicamente coincidiendo con el ritmo de cuerpo.

El resultado de todo esto es que se formará un sistema de conexiones que registran la frecuencia con los diferentes grupos de estímulos internos y externos.

Cada impulso individual o grupos de impulsos recordarán en su aparición otros impulsos que pertenecen a otros estímulos que en el pasado lo han acompañado en su aparición.

Todo impulso resulta ser miembro no sólo de una clase única sino también de tantas clases diferentes como corresponda no sólo al número de los otros impulsos de su séquito, sino también al número de posibles combinaciones de los impulsos.

4. Formas complejas de clasificación:

En relación con la diferencia que se ha mencionado entre las conexiones efectivas y potenciales entre neuronas, se debe distinguir también entre aquella parte del séquito de un impulso que siempre aparecerá cuando se presente el impulso y la parte que es potencial y que aparecerá sólo si la tendencia a una excitación de las neuronas dentro del séquito potencial es apoyada por otros impulsos que van hacia el mismo efecto.

El significado que se obtiene de las diferencias en el séquito que han adquirido diferentes neuronas, se mostrará en las diferencias entre los efectos que producirán los impulsos que aparecen en ellos en distintas circunstancias.

5. La clasificación de las relaciones entre clases:

Cuando muchos impulsos están actuando al mismo tiempo, la mayor parte de los séquitos que poseen dos o más neuronas, provocará que la aparición de cualquiera de ellas en la mayoría de las situaciones produzca los mismos resultados y que su aparición al mismo tiempo tienda a reforzar aquellas partes que sus séquitos tienen en común.

En los centros superiores se origina una cantidad muy grande de impulsos que no corresponden a estimulaciones particulares de receptores sensoriales, sino que representan a cualidades comunes de los impulsos primarios. El proceso de clasificación es múltiple ya que se puede ver de varios niveles sucesivos.

La combinación de los tipos de clasificaciones múltiples crea la posibilidad de una organización mayor del orden de los impulsos. La pertenencia de un impulso a una clase particular deberá ser fuerte y efectiva y así resultan potenciales.

El proceso de clasificación de impulsos primarios sirve después para clasificaciones de niveles superiores. Clasificará entonces, no sólo las relaciones entre impulsos sino también las relaciones que pueden adquirir su séquito distintivo.

La estructura de la organización de campo es lo que determina las cualidades sensoriales.

6. El carácter universal del proceso de clasificación: fenómenos de Gestalt y conceptos abstractos

Siguiendo la escuela de Gestalt, llegamos a la conclusión de que no existe una diferencia entre los actos de sensación y de percepción. Ambos aparecen como similares y constituyen niveles distintos en procesos más amplios, y pueden considerarse como actos de clasificación desarrollados por el sistema nervioso central.