182853019 procesos cognitivos modelos y bases meurales rinconmedico net 25 45

han descubierto que un estado mental anticipacin puede afectar al cerebro detal modo que a su vez mejora el aprendizaje.

El tronco del encfalo se localiza en la base del encfalo y contiene muchas estruc-turas que reciben informacin de la mdula espinal y le envan informacin. Un con-junto de pequeas estructuras, llamado globalmente formacin reticular, est implica-do en el control del sueo y el estado de vigilia. Algunas de las neuronas de estaestructura neural producen neuromoduladores, sustancias qumicas que afectan a zo-nas distantes del encfalo. (Estas sustancias qumicas hacen justo lo que su nombresugiere: alteran, o modulan, las funciones de las neuronas.) La protuberancia (puen-te en latn) conecta el tronco del encfalo con el cerebelo y contribuye a funcionesque llevan a cabo ambas estructuras, tales como controlar el sueo y hacer expresio-nes faciales.

Por ltimo, el cerebelo se ocupa de la coordinacin fsica. Tambin se relacionacon algunos aspectos de la atencin y con la estimacin del tiempo. La superficie delcerebelo es similar a la de la corteza cerebral, lo cual implica que es una estructuraque participa en muchos procesos complejos; los investigadores tan slo han comen-zado a comprender sus funciones.

1. Cules son los cuatro lbulos de cada hemisferio cerebral?2. Qu funciones desempean las principales estructuras subcorticales?

4 Estudio de la cognicinLa cognicin se investiga en muchos campos, cada uno de los cuales utiliza un enfo-que diferente. Cuando se concibi la Psicologa cognitiva se centr exclusivamente enel nivel del procesamiento de la informacin (vase, p. ej., Lindsay y Norman, 1977;Neisser, 1967). La inteligencia artificial (IA), centrada en el mismo nivel de anlisis,es el campo en el que los investigadores intentan programar ordenadores para realizartareas cognitivas. Muchos investigadores de IA creen que la cognicin es tan complejaque imaginando cmo elaborar un sistema de procesamiento que la ejecute de modocomparable a cmo lo hacen los seres humanos llevar a entender la cognicin huma-na. (Minsky, 1986). Ni la Psicologa cognitiva inicial ni la inteligencia artificial pres-tan mucha atencin al modo en que tal procesamiento de la informacin tiene lugaren el cerebro. Pero incluso los entusiastas de los ordenadores han reparado en que noes del todo exacto asumir que el procesamiento de la informacin es independiente dela mquina en s misma: ciertos programas informticos se basan en caractersticas es-pecficas del hardware, tales como el que haya una cierta cantidad de RAM o una tar-jeta especfica de grficos o de sonido. El estudio del hardware puede conducir a unbuen conocimiento sobre lo que hace una mquina y cmo funciona.

De hecho, profundizando en este punto de vista, otros investigadores argumentanque conocer el funcionamiento del hardware con detalle suficiente nos permite enten-der su funcin. La Neurociencia pretende entender el wetware, el cerebro en s mis-mo, que igualmente ha de entenderse a diferentes niveles de anlisis. En un extremo,

26 PROCESOS COGNITIVOS: MODELOS Y BASES NEURALES

hemos de entender la naturaleza de los sucesos genticos y moleculares que regulanlas clulas para saber cmo funciona cada neurona individual; en el otro extremo, he-mos de entender las funciones de los lbulos y las interacciones entre las diferentesregiones del cerebro para saber cmo opera el encfalo globalmente. Las teoras deinteracciones a tan gran escala entre reas cerebrales se han fundido con teoras delprocesamiento de informacin (cf. Dowling, 1992).

La Neurociencia cognitiva se sita en la interseccin de la Neurociencia y la Psico-loga cognitiva. La idea directriz es que la mente es el resultado de lo que hace elcerebro. La cognicin es procesamiento de informacin, pero procesamiento de in-formacin llevado a cabo por un cerebro con caractersticas especficas. Por lo tanto,la Neurociencia cognitiva utiliza el conocimiento del cerebro, como por ejemplo laexistencia de reas cerebrales especializadas en diferentes procesos, para elaborar teo-ras de sistemas de procesamiento. En cualquier caso, como indica el nombre del en-foque, en el que neurociencia es el sustantivo modificado por el adjetivo cognitiva, laNeurociencia cognitiva se centra en entender el cerebro en s mismo: qu hacen susdiferentes partes y cmo interaccionan?

Este libro se centra en el tema de la Psicologa cognitiva el estudio de la activi-dad mental y en l se recurre a campos relacionados para avanzar en la investiga-cin. Nuestro objetivo es doble: integrar lo que se ha averiguado sobre la cognicinbasndose en diversos enfoques e integrar el cerebro en los enfoques de laboratoriotradicionales de la Psicologa cognitiva. Segn lo concebimos, el objetivo de la nuevaPsicologa cognitiva es entender la actividad mental tan bien que se pueda programarun ordenador para simular el modo en el que un cerebro funciona cuando realiza unatarea.

4.1. Pruebas convergentes de las disociacionesy las asociaciones

Lo primero que se observar a medida que avancemos es que existe un gran nmerode mtodos diferentes. Ningn mtodo es perfecto: todos tienen limitaciones y posi-bles problemas. Pero y ste es un punto crucial tienen diferentes limitaciones yposibles problemas. Utilizar varios mtodos diferentes tiene dos resultados convenien-tes. Primero, se puede esbozar un cuadro ms completo. Por ejemplo, algunas tiposde tcnicas de neuroimagen (tambin llamados de exploracin [scanning] cerebral)requieren un tiempo relativamente largo para obtener una imagen, pero pueden detec-tar cambios en zonas relativamente pequeas del cerebro, y lo contrario es vlidopara otros mtodos de neuroimagen. Mediante ambos tipos de mtodos, los investi-gadores pueden averiguar diferentes aspectos del mismo fenmeno. Segundo, los re-sultados de cualquier estudio rara vez son concluyentes; los resultados hallados concualquier mtodo, generalmente admiten ms de una interpretacin. Pero si los resul-tados de diferentes metodologas apuntan todos en la misma direccin, los puntos d-biles de cualquiera de los mtodos se compensan con los puntos fuertes de otro. As,la evidencia convergente, diferentes tipos de resultados que implican la misma conclu-sin, se encuentra en el ncleo de las investigaciones fructferas en Psicologa cognitiva.

Muchos de los mtodos en Psicologa cognitiva se utilizan para lograr dos tiposgenerales de objetivos. El primero es establecer una disociacin, es decir, establecerque una actividad o variable afecta a la ejecucin de una tarea (o un aspecto de ella)

CAPTULO 1. Cmo el cerebro da lugar a la mente 27

pero no a otra. Una disociacin, por lo tanto, es una prueba de la existencia de unproceso especfico. Por ejemplo, Alan Baddley (1986) argument que las personaspueden usar al menos dos tipos distintos de estructuras de memoria de trabajo: unaque mantiene brevemente informacin visuoespacial y otra que mantiene brevementeinformacin articulatoria verbal. Si miramos un nmero de telfono y lo mantenemosen la mente mientras atravesamos la habitacin hasta el telfono, estamos mantenien-do esa informacin en la memoria de trabajo [operativa] articulatoria verbal. Por elcontrario, si se nos da un croquis de cmo encontrar la oficina donde tendr lugaruna entrevista de trabajo, podremos mantener el mapa en la memoria operativa vi-suoespacial tras entrar en el edificio y caminar por las salas. La prueba principal de laexistencia de estos dos tipos de estructuras de memoria es una disociacin entre losdos tipos de memoria en los efectos de diferentes clases de interferencia. Tener encuenta retrocesos altera la capacidad de retener informacin articulatoria verbal, perono informacin visuoespacial. En contraposicin, tener que trazar una ruta a travsde un laberinto tiene el efecto opuesto. En este ejemplo, tenemos una doble disocia-cin: en el presente caso, una actividad o variable afecta a un proceso, pero no alotro; y una segunda actividad o variable tiene las propiedades contrarias (vase, p.ej.,Sternberg, 2003). Las dobles disociaciones son una prueba slida de la existencia dedos procesos distintos, y pueden obtenerse con prcticamente todos los mtodos quese emplean en Psicologa cognitiva.

Adems de las disociaciones, los psiclogos cognitivos tratan de probar las asocia-ciones. Una asociacin, en este sentido, ocurre cuando los efectos que una actividad ovariable sobre una tarea se acompaan de efectos sobre otra. Estos efectos comparti-dos indican que estn siendo afectados representaciones comunes o procesos. Porejemplo, si alguien sufre un dao cerebral que produce dificultad para reconocer ca-ras (lo cual sucede en la realidad y se explica en el Captulo 2), podramos querercomprobar si el paciente tiene tambin problemas para establecer imgenes mentalesde caras. De hecho, si los pacientes tienen uno de estos problemas, suelen tener elotro. Esta asociacin sugiere que la percepcin y las imgenes mentales compartenuna representacin o proceso comn.

Todo esto en cuanto a objetivos y enfoques generales. Cmo lo hacemos real-mente? Cmo recopilamos, de hecho, observaciones datos y formulamos teo-ras? Los investigadores en Psicologa cognitiva plantean una amplia serie de pregun-tas acerca del procesamiento de la informacin, y para responderlas puedenemplearse muchos mtodos diferentes. En este libro se ver cmo diferentes mtodosse complementan unos con otros, y cmo los investigadores han utilizado mtodos deun modo perspicaz para descubrir algunos de los secretos de una de las creacionesms intrincadas e intrigantes de la naturaleza: la mente humana. De modo que, paraorientarnos, abramos la caja de herramientas y veamos qu contiene.

4.2. Mtodos comportamentales

Un mtodo comportamental determina el comportamiento que puede observarse di-rectamente, como puede ser el tiempo de respuesta o la exactitud de una respuesta.Los investigadores intentan extraer conclusiones sobre las representaciones internas yel procesamiento a partir de dichas respuestas directamente observables. La Tabla 1-1resume las principales medidas y mtodos comportamentales que se utilizan en Psico-


TABLA 1-1 Principales medidas y mtodos comportamentales utilizados en Psicologa cognitiva

Medida o mtodo Ejemplo Ventajas Limitaciones

Exactitud(porcentaje deacierto o de error)

Evocar recuerdos,como tratar derecordar losprincipales requisitosde un trabajo duranteuna entrevista

Medida objetiva de laeficacia del procesamiento

Efecto techo (no hay diferenciasdebido a que la tarea esdemasiado fcil); efecto suelo(no hay diferencias debido a quela tarea es demasiado difcil);compensacin velocidad-exactitud(adelantarse a losacontecimientos)

Tiempo de respuesta Tiempo que se tardaen responder a unapregunta concreta,como si se sabecules son losrequisitos de untrabajo determinado

Medida objetiva y sutil delprocesamiento, incluyendoel procesamientoinconsciente

Sensible a los efectos deexpectativa experimental y a losde requerimientos de la tarea;compensacin velocidad-exactitud

Juicios Valorar en una escalade siete puntos cunsatisfactoria piensaque ha sido laentrevista

Puede evaluar reaccionessubjetivas; recogida dedatos fcil y econmica

Posibilidad de que los sujetos nosepan cmo usar la escala, notengan acceso consciente a lainformacin o no sean sinceros

Recoger protocolos(decir en voz alta loque se piensa sobreun problema)

Debatir los pros y loscontras de diversasposibilidades detrabajo

Puede revelar la secuenciade pasos del proceso

No puede aplicarse a la mayorade los procesos cognitivos, queocurren inconscientemente y enfracciones de segundo

loga cognitiva as como sus ventajas y desventajas primordiales. Haremos aqu unabreve pausa para hacer algunas observaciones acerca de los mtodos comportamenta-les ms importantes.

En primer lugar, la exactitud con la que los sujetos realizan una tarea se utilizapara abordar una amplia serie de tipos de procesamiento, que van desde aquellos querequieren discriminar (ya sea basndose en la percepcin o en la memoria) a aquellosque requieren recuerdo. No obstante, contando con todas las medidas de exactitud,los investigadores han de tener precaucin ante dos riesgos posibles:

1. Si la tarea es demasiado fcil, los sujetos del estudio pueden manifestar unefecto de techo, razn por la que no se ven diferencias en las respuestas debi-do a que todos los sujetos consiguen la mxima puntuacin posible. Por ejem-plo, si queremos saber si la emocin favorece la memoria y lo sometemos aprueba con slo dos elementos con alta carga emocional y dos neutros, los su-jetos recordarn todos los elementos tan bien que no se revelar diferencia al-guna. Pero este resultado no significa que no exista diferencia, simplementeque la prueba era demasiado fcil para demostrarlo. De modo similar, si latarea es demasiado difcil, los sujetos pueden presentar un efecto de suelo, porel que no se observan diferencias en las respuestas, ya que los sujetos lo estnhaciendo tremendamente mal en todos los casos.


2. Los sujetos pueden cometer errores porque se estn precipitando, esto es, res-ponden antes de estar preparados para ello. Esta pauta de respuesta produceuna compensacin entre velocidad y exactitud, segn lo cual los erroresaumentan a medida que el tiempo de respuesta disminuye. Dicha compensa-cin slo puede detectarse si el tiempo de respuesta se evala al mismo tiempoque la exactitud. As pues, como regla, las dos medidas deben registrarse a lavez. Dicho sea de paso, este problema no se limita al laboratorio: las compen-saciones entre velocidad y exactitud pueden ocurrir en la vida real, razn porla que uno ha de asegurarse de reflexionar sus decisiones: es muy acertado elrefrn la prisa es mala consejera.

En segundo lugar, una gran cantidad de estudios de Psicologa cognitiva se basanen medidas de cunto tiempo tardan los sujetos en responder cuando han de emitir unjuicio. En general, los sujetos necesitarn ms tiempo para responder cuando una ta-rea requiere ms procesamiento cognitivo.

Por ltimo, algunos investigadores recogen asimismo juicios de diversos tipos (ta-les como estimaciones de confianza de que un sujeto recuerda la informacin correc-tamente) y otros recogen protocolos (tales como registros de lo que los sujetos dicenque estn haciendo mientras trabajan en un problema).

En general, los mtodos estrictamente comportamentales tienden a presentar unacierta cantidad de problemas:

1. A veces la velocidad de respuesta de los sujetos cambia tras imaginarse qu eslo que espera el investigador, intentando, quiz inconscientemente, cooperar.La influencia del investigador en las respuestas de los sujetos es conocida co-mo efectos de expectativa experimental.

2. Los sujetos pueden responder a los requerimientos de la tarea, aspectos de latarea en s misma que los sujetos creen que les requiere responder de una ma-nera determinada. Por ejemplo, los resultados de experimentos de explora-cin de las imgenes mentales podran reflejar tales requerimientos de la ta-rea. (Pylyshyn, 1981, 2002, 2003). En estos experimentos, se les pide a los su-jetos que exploren la imagen visual mental de un objeto, con los ojos cerra-dos, hasta que se hayan centrado en un objetivo determinado (momento en elque han presionar un botn). Por lo general el tiempo de respuesta aumentaen funcin del espacio explorado (para revisin, vase Denis y Kosslyn,1999). Este resultado podra explicarse si los sujetos interpretan la tarea en elsentido de que requiere que reproduzcan lo que ocurrira en la correspondien-te situacin perceptiva y, por tanto, emplean ms tiempo cuando piensan quedeben explorar distancias mayores. Los requerimientos de la tarea puedeneliminarse, pero esto requiere que el experimento sea ingenioso. Por ejemplo,se han obtenido resultados de exploracin aun cuando no se hayan dadola instruccin de explorar, o incluso de utilizar, imgenes mentales (Finke yPinker,1982, 1983)

3. Los mtodos comportamentales son inevitablemente incompletos. No puedenproporcionarnos un cuadro completo de los procesos subyacentes, en partedebido a compensaciones entre estructura y proceso. Es posible que estos m-todos sean ms tiles cuando se emplean para someter a prueba una teora es-pecfica que hace predicciones especficas sobre las medidas especficas que seestn recogiendo.


4.3. Mtodos neurales correlacionales: la importanciade la localizacin

La Psicologa cognitiva ha llegado a ser extraordinariamente apasionante durante laltima dcada debido a que los investigadores han desarrollado mtodos relativa-mente baratos y de alta calidad para determinar cmo funciona el cerebro humano.Estos mtodos son correlacionales: aunque revelan las pautas de actividad mental quese asocian con el procesamiento de la informacin, no muestran que la activacin dereas especficas del cerebro en verdad tenga por resultado la tarea que se est reali-zando. Correlacin no implica necesariamente causalidad. Algunas de las reas acti-vadas del cerebro podran slo estar en el camino activarse porque estn conecta-das con otras reas que juegan un papel funcional en el procesamiento. Una de lasprincipales utilidades de estos mtodos es que permiten a los investigadores comenzara localizar la actividad mental, a demostrar que zonas concretas del cerebro o biendan lugar a representaciones especficas o desempean procesos especficos.

Tales datos pueden establecer tanto asociaciones como disociaciones, permitiendoas conocer la naturaleza de las representaciones y procesos que se emplean durante laactividad mental. Por otra parte, si dos tareas activan diferentes reas del cerebro(una disociacin), esto es prueba de que se han llevado a cabo, al menos en parte, me-diante representaciones o procesos distintos. Por ejemplo, las regiones del cerebro quese utilizan cuando se mantiene informacin verbal en la memoria operativa (llamadaa veces memoria a corto plazo) son diferentes de las que se usan cuando se recuer-da informacin almacenada anteriormente. (Nyberg et al., 1996; Smith, 2000), lo quedemuestra que la memoria operativa no es tan slo una parte activada de la informa-cin almacenada previamente en la memoria. Por otro lado, si la misma rea cerebralse activa en dos tareas (una asociacin), esto es prueba de que al menos algunas de lasmismas representaciones o procesos pueden utilizarse en las dos tareas. Por ejemplo,una vez demostrado que parte del lbulo parietal est involucrado en la representa-cin del espacio, Dehaene y colaboradores (1999) pudieron interpretar la activacinde esta regin cuando los sujetos de una prueba comparan la magnitud relativa de n-meros. Dedujeron que las personas utilizan una lnea numrica mental en esta ta-rea. Su interpretacin fue luego apoyada por una serie de otra clase de pruebas. Sinembargo, este tipo de inferencias ha de hacerse con mucha precaucin: lo que aparen-ta ser activacin de la misma rea en dos tareas diferentes puede ser, en realidad, acti-vacin de dos reas distintas, colindantes; pero la tcnica es demasiado imprecisa pa-ra registrar la diferencia. Como de costumbre, se ha de ser muy precavido al sostenerla hiptesis nula; esto es, defender que no encontrar una diferencia significa que enrealidad no hay diferencia.

Los diversos mtodos neurales correlacionales se pueden valorar respecto a cuatrodimensiones: (1) resolucin espacial: con cunta precisin localizan el rea del cere-bro que produce una seal; (2) resolucin temporal: con cunta precisin revelan loscambios de la actividad cerebral a lo largo del tiempo; (3) nocividad: grado en el querequieren introducir sustancias extraas en el cerebro; y (4) coste: tanto del equipo (yde cualquier instalacin especial) como de su aplicacin a cada sujeto experimental dela prueba. Los tres mtodos de obtencin de neuroimagen ms importantes actual-mente para la Psicologa cognitiva son los potenciales provocados (PP)11, la tomografa

11 Frecuentemente llamados potenciales evocados. (N. del T.)


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por emisin de positrones (TEP) y la resonancia magntica funcional (RMf), por loque merece la pena considerarlos brevemente con ms detalle. En la Tabla 1-2 se re-sumen estos mtodos.

Los mtodos correlacionales ms antiguos registran la actividad cerebral sobre elcuero cabelludo. La electroencefalografa (EEG) utiliza electrodos situados sobre elcuero cabelludo para registrar las oscilaciones de la actividad elctrica a lo largo deltiempo. Estas ondas cerebrales se analizan para averiguar cuanta actividad existeen diferentes bandas, las cuales son conjuntos de frecuencias. Por ejemplo, el rit-mo a tiene una frecuencia que oscila entre 8 y 12 Hz (esto es, de 8 a 12 ciclos porsegundo) y la amplitud de las ondas en este intervalo aumenta cuando el sujeto se re-laja. El registro de los potenciales provocados tambin se basa en electrodos situadossobre el cuero cabelludo, pero stos se usan para observar las oscilaciones de la activi-dad en respuesta a estmulos especficos. Los investigadores observan los cambios, po-sitivos o negativos, que ocurren en la actividad elctrica en determinados lapsos detiempo despus de que se haya presentado el estmulo. Por ejemplo, la onda P 300es una oscilacin positiva que ocurre unos 300 milisegundos despus de la aparicinde un estmulo; se piensa que esta fluctuacin refleja la deteccin de un estmulo nue-vo. Estos mtodos tienen diversos inconvenientes:

1. Tanto el EEG como los PP se alteran cuando se dan pequeos movimientos,dado que los msculos producen actividad elctrica cuando se contraen.

2. Ambas tcnicas tienen una resolucin espacial relativamente baja, en parteporque las ondas elctricas se propagan por la superficie del cerebro y del cuero

FIGURA 1-9 Registros del encfalo

(a) Equipo de EEG, que registra la actividad elctrica cerebral.(Fotografa de Deep Light Production. Cortesa de Photo Researchers, Inc.)


cabelludo, y en parte porque la actividad elctrica registrada en cualquierpunto del cuero cabelludo es una actividad mixta que se ha originado en di-versas partes del encfalo. Es como si se estuviera midiendo la cantidad deagua que cae en un vaso de papel durante una tormenta y tratando de imagi-nar cuanta agua puede contener la nube que se encuentra justo encima. Elagua que se recoge procede de mltiples partes de la nube (el viento influye endnde caen las gotas) as como de diversas altitudes. Los investigadores estntrabajando en tcnicas que emplean registros con electrodos en mltiples pun-tos para intentar centrarse en el origen de la actividad elctrica, pero estas tc-nicas estn an en vas de desarrollo. En el momento actual, la resolucin espa-cial de las tcnicas elctricas probablemente sea de unos 2,54 centmetros, peroesto es una estimacin aproximada. Pese a su baja resolucin espacial, estas tc-nicas tienen varias ventajas: su resolucin temporal es excelente, no son lesivasy tanto la compra como el uso del equipo son relativamente baratos.

Una variante relativamente reciente de los PP, la magnetoencefalografa (MEG),registra campos magnticos en lugar de elctricos (Figura1-9). A diferencia de loscampos elctricos, los campos magnticos no se distorsionan al atravesar el hueso yno se propagan por la superficie del cerebro ni del cuero cabelludo. La MEG tieneuna resolucin espacial relativamente buena (posiblemente menor de un centmetro),pero debido al modo en que las dendritas estn dispuestas en la corteza, detecta antetodo la actividad en los surcos, no en las circunvoluciones. Tiene una magnfica reso-lucin temporal (detectando oscilaciones de unos pocos milisegundos) y no es lesiva.Sin embargo, la MEG resulta cara; el aparato ha de instalarse en una sala con panta-llas magnticas y los detectores han de revisarse con regularidad. (Necesitan estar ex-tremadamente fros para que los superconductores puedan detectar los dbiles cam-pos magnticos del cerebro.)

La TEP aporta un tipo de informacin diferente a la que se puede obtener con losPP y por lo tanto es muy til como tcnica complementaria (Figura 1-10a). La aplica-cin de TEP que se usa ms frecuentemente en Psicologa cognitiva se vale de un is-topo radioactivo del oxgeno, el O15. Se le inyecta agua, parte de cuyo oxgeno es esteistopo, a un sujeto que est realizando una tarea. Cuando una parte del cerebro seactiva, demanda ms sangre (al igual que una lavadora demanda ms agua a la cae-ra cuando se la pone en marcha). Cuanta ms sangre fluye a un rea, ms radioacti-vidad vinculada al agua va con ella. Con detectores situados alrededor de la cabeza seregistra la cantidad de radioactividad y esta informacin se reconstruye luego median-te ordenadores para reconstruir una imagen tridimensional. Esta tcnica puede detec-tar actividad en estructuras menores de un centmetro (en teora, tan pequeas comodos milmetros, pero en la prctica posiblemente unas tres veces mayor). Entre sus in-convenientes figuran los siguientes:

1. Aunque los niveles de radiacin son muy bajos (diez exploraciones suminis-tran aproximadamente la misma cantidad de radiacin que recibe un pilotode avin en un ao y medio), la tcnica sigue siendo lesiva.

2. La resolucin temporal es relativamente baja: se tarda unos 40 segundos enobtener una imagen.

3. La TEP es cara, se necesitan un material radioactivo que se prepara justo an-tes de su uso (ya que la radiacin decae rpidamente) y aparatos especialespara realizar la exploracin.


Recientemente, otra tcnica ha venido a reemplazar a la TEP en gran parte de lasinvestigaciones. Esta tcnica se desarroll a partir de imgenes por resonancia magn-tica (RM). As pues, examinemos primero la RM y despus los mtodos ms recientesde resonancia magntica funcional que evalan la actividad cerebral. El norteamerica-no Paul C. Lauterbur y el ingls Peter Mansfield ganaron en 2003 el premio Nobel enFisiologa o Medicina por su papel en la puesta a punto de la RM. Sus descubrimien-tos no slo cambiaron para siempre el talante de la medicina, sino que mejoraronespectacularmente nuestra capacidad para entender el cerebro. Inicialmente la RMse emple para investigar la estructura del cerebro, no su funcin. Por ejemplo, estatcnica ha puesto de manifiesto que los msicos que utilizan instrumentos de cuerda(como el violn) tienen ms desarrollada el rea M1 del hemisferio derecho (el cualcontrola la mano izquierda) que el resto de los miembros de la orquesta (Munte et al.,2002). La RM utiliza campos magnticos para alterar la orientacin de determinadostomos en una sustancia. Se aplica un fuerte campo magntico de referencia, lo quehace que todos los tomos se alineen con l (los tomos tienen polos norte y sur y seorientan consecuentemente con un campo magntico mayor. Posteriormente se utili-za un pulso rpido de ondas de radio para distorsionar la orientacin previa de lostomos. Estos, cuando retornan a su posicin original, generan una seal que puededetectarse. (Dicho pulso se crea mediante campos magnticos de tal potencia que seflexionan cuando se activan y desplazan el aire, lo que crea un sonido, al igual que unaltavoz desplaza aire para crear sonido. Pero en el caso de la RM el sonido es unfuerte golpeteo.) La RM registra una seal a medida que los tomos vuelven a su ali-neamiento original; la corriente registrada se ampla y se utiliza para crear una ima-gen. La sustancia gris y la sustancia blanca pueden identificarse por el modo en quesus tomos vibran ante diferentes radiofrecuencias. La RM tiene una resolucin espa-cial extraordinariamente buena (en principio, menor de un milmetro), buena resolu-cin temporal (se puede crear una imagen en pocos segundos) y no es lesiva. Pero losaparatos son muy caros y se precisa una instalacin especial (Figura 1-10b).

La resonancia magntica funcional se basa en los mismos principios que la RM es-tructural. Sin embargo, en vez de cartografiar la estructura del cerebro, la RMf marcala actividad que sucede en diferentes regiones del cerebro. La tcnica ms usual deRMf se denomina BOLD (siglas en ingls de blood oxigenation level dependent12).Los glbulos rojos contienen hierro (en la hemoglobina), que puede estar ligado aloxgeno o perderlo al utilizarse en el metabolismo. Cuando un rea cerebral comienzaa funcionar recibe ms glbulos rojos oxigenados de lo que realmente necesita y portanto los glbulos rojos oxigenados se acumulan. El hierro con oxgeno y el hierro sinoxgeno afectan de modo diferente a los tomos de hidrgeno cercanos en el agua (elprincipal componente de la sangre). Y sta es la clave: la secuencia de pulsos magnti-cos est diseada para indicar dnde se han acumulado glbulos rojos oxigenados, locual es una medida indirecta de la actividad en ese rea cerebral. La RMf tiene apro-ximadamente la misma resolucin espacial que la RM estructural (al menos un mil-metro) y no es lesiva. No obstante, esta tcnica tiene inconvenientes, entre ellos lossiguientes:

1. La RMf puede detectar cambios que ocurren en el transcurso de unos seis se-gundos, lo que es mucho menos preciso que en el caso de los PP o la MEG.

12 Dependiente del nivel de oxigenacin de la sangre. (N. del T.)


FIGURA 1-10 Mtodos de neuroimagen

La TEP y la RMf son probablemente los mtodos de neuroimagen que se utilizan ms frecuentemente hoy en da.(Fotografa de Spencer Grant. Cortesa de PhotoEdit Inc.)(b) Equipo de RM.(Fotografa de Geoff. Tompkinson. Cortesa de Photo Researchers Inc.)


2. Los aparatos (y la sala con pantallas especiales que se necesita) son caros.3. Los aparatos son muy ruidosos (lo que puede hacer que los sujetos se sientan

incmodos y por ello dificulte ciertos estudios).4. La camilla en la que se acuesta el sujeto es muy angosta, lo que mucha gente

encuentra agobiante.

Por ltimo, merece la pena mencionar un miembro muy reciente de la panoplia deherramientas de obtencin de neuroimgenes, que promete hacerse cada vez ms po-pular en el futuro. La ecografa ptica se beneficia de dos hechos referentes a la luz:en primer lugar, el crneo es transparente a la luz de rayos prximos a los infrarrojos;en segundo lugar algunas frecuencias de ese tipo de luz son absorbidas en mayor can-tidad por la hemoglobina oxigenada que por la que ha perdido su oxgeno (Obrig yVillringer, 2003). El mtodo de la tomografa ptica difusa (TOD) sita un conjuntode rayos lser muy dbiles en diferentes puntos del crneo y hace incidir la luz en lacorteza; la luz reflejada se mide con detectores situados sobre el cuero cabelludo. Ca-da lser parpadea con un ritmo diferente y as se puede calcular dnde se ha origina-do la luz reflejada. Esta tcnica permite a los investigadores marcar el recorrido delflujo sanguneo en la corteza. La construccin de los aparatos es relativamente baratay el coste de su utilizacin prcticamente nulo. Aunque en cierto sentido es una tcni-ca lesiva, es muy segura: el nivel de la luz que llega a la corteza es menor del que unacabeza calva al descubierto recibe en el exterior en un da soleado (se ha aprobadoesta tcnica para utilizarse con nios muy pequeos). Los principales inconvenientesson los siguientes:

1. La luz penetra tan slo dos o tres centmetros antes de hacerse tan difusa queno puede registrarse con precisin y, por lo tanto, no pueden evaluarse lasreas subcorticales y slo se puede llegar a un 80 por ciento de la corteza.

2. Esta tcnica tiene aproximadamente la misma resolucin temporal que laRMf BOLD y la resolucin espacial depende de la cantidad y la localizacinde los lser y detectores.

En general, las tcnicas de neuroimagen adolecen de una serie de limitaciones, porlo que se debe ser precavido al interpretar sus resultados:

Primero, no se puede establecer la diferencia entre resultados causados por unaactividad excitadora o una inhibidora.Segundo, mayor grado de activacin no significa necesariamente mayor gradode procesamiento. Un campen de atletismo puede recorrer una milla ms de-prisa que una persona sedentaria y consumir menos energa en el proceso; demodo similar, un experto en determinados procesos podr llevarlos a cabo conmenos procesamiento cerebral.Tercero, la misma rea funcional puede hallarse en regiones anatmicas ligera-mente diferentes en distintos cerebros, lo que difculta obtener un promedio delos sujetos.Cuarto, el cerebro est siempre conectado, incluso durante el sueo. As pues,los investigadores siempre han de comparar dos situaciones y observar cmocambia la activacin de una a otra. El problema es que no se sabe exactamentequ procesamiento tiene lugar durante una situacin de prueba o una situa-cin previa al estudio para compararlo, y por lo tanto la diferencia entre lasdos situaciones puede ser difcil de interpretar.


Quinto, si no se encuentran diferencias de activacin en un rea cerebral en dostareas, esto puede significar que el proceso estaba activo en ambas tareas, noactivo en ninguna de ellas, o bien que la diferencia era demasiado sutil para de-tectarse. Esta ltima posibilidad es particularmente preocupante porque losvasos sanguneos slo pueden dilatarse hasta cierto punto y por tanto el aumen-to del flujo sanguneo con la actividad neuronal puede no ser lineal no puedenaumentar en la misma cantidad con cada aumento adicional de procesamiento?Si un rea est relativamente activa en dos situaciones, la diferencia de flujo san-guneo entre ellas puede no reflejar la diferencia en el grado de procesamiento.Por ltimo, no es necesario que los procesos se efecten en tejidos neurales dis-tintos. Por ejemplo, el rea 17 contiene neuronas que procesan el color y estasneuronas estn intercaladas con las que procesan la forma (Livingstone y Hubel,1984). Si se calcula el promedio en aproximadamente un centmetro de tejido(la resolucin utilizada en la mayora de los estudios con TEP y RMf), no sepuede distinguir entre estos dos tipos de neuronas. En pocas palabras, la evi-dencia convergente debe ser nuestra consigna!

4.4. Mtodos neurales causalesLos investigadores han dependido de otro tipo de estudios para establecer conexionescausales entre la activacin cerebral y el rendimiento. Estos mtodos, resumidos en laTabla 1-3, demuestran que la actividad de un rea concreta del cerebro da lugar a re-presentaciones especficas o lleva a cabo procesos especficos.

Si una parte del cerebro juega un papel clave en la ejecucin de una tarea espec-fica, entonces un paciente debera tener dificultades para realizar esa tarea cuando di-cha parte del cerebro se ha lesionado. Siguiendo este razonamiento, los investigadoreshan intentado basarse en las deficiencias en la ejecucin de una tarea determinada(como lectura, escritura o clculo aritmtico) tras sufrir un dao cerebral, para dedu-cir el papel causal que desempean regiones especficas del cerebro. Las personas su-fren dao cerebral principalmente por uno de los siguientes cinco motivos:

Han tenido un accidente cerebrovascular, lo que ocurre cuando se interrumpe elaporte sanguneo al cerebro con su oxgeno y nutrientes vitales. Cuando es-to sucede, las neuronas de una zona del cerebro pueden morir.En la intervencin quirrgica para extirpar un tumor se puede haber extirpadotambin una zona especfica del cerebro.Han sufrido diversos tipos de traumatismo craneal que pueden daar el cerebro(Use el cinturn de seguridad en el coche!, en la bicicleta, un casco!)Padecen una enfermedad que afecta al cerebro. La enfermedad de Alzheimer,por ejemplo, inicialmente deteriora de forma selectiva zonas del cerebro impli-cadas en la memoria.Han ingerido toxinas que daan el cerebro. Beber demasiado alcohol durantedemasiado tiempo, por ejemplo, puede llevar a malos hbitos de alimentacin,lo que a su vez daa determinadas zonas del cerebro involucradas en la memo-ria. (El problema no es el alcohol en s mismo, sino ms bien cmo beber dema-siado afecta a la nutricin.)

Los investigadores han estudiado a pacientes con dao cerebral para descubrir qucapacidades cognitivas estn alteradas y cules se mantienen intactas. Su objetivo es


TABLA 1-3 Mtodos neurales causales utilizados en Psicologa cognitiva

Mtodo Ejemplo Ventajas Limitaciones

Estudiosneuropsicolgicos(de pacientes condao cerebrallocalizado odifuso)

Examinardificultades en lacomprensin desustantivos perono de verbos

Comprueba lasteoras del papelcausal de reascerebralesespecficas;comprueba lasteoras de que endiferentes tareas seutiliza unprocesamientoparalelo y unprocesamiento porseparado; recogidade datosrelativamente fcil yeconmica

A menudo el dao nose limita a un rea;los pacientes puedensufrir variasalteraciones

Estimulacinmagnticatranscraneal(EMT)

Afectatemporalmente allbulo occipital ydemuestra queesto tiene elmismo efectosobre lapercepcin visualque sobre lasimgenesmentales visuales

Las mismas que losestudiosneuropsicolgicos,pero la lesintransitoria est mscircunscrita y puedeexaminarse a lossujetos antes ydespus de la EMT

Slo se puede utilizaren reas cerebralescercanas a lasuperficie (la EMTslo afecta al tejidoque est unos 2,5 cmpor debajo)

Sustancias(drogas yfrmacos) queafectan asistemascerebralesespecficos

Alteran la accinde lanoradrenalina,que es decisivapara elfuncionamientodel hipocampo

Puede alterar elprocesamiento endeterminadossistemascerebrales; por logeneral esreversible; puedeprobarse conantelacin enanimales

Muchas sustanciasafectan a variossistemas cerebralesdiferentes; laresolucin temporalpuede ser muy baja

comprobar asociaciones y disociaciones (Caramazza, 1984, 1986; Shallice, 1988). Enestos estudios se dice que ocurre una disociacin cuando una capacidad se deterioramientras que otras quedan preservadas, y que ocurre una asociacin cuando el rendi-miento en dos tareas se altera siempre a la vez (lo que sugiere que las dos tareas sebasan, al menos, en una representacin o proceso subyacente comn). No obstante,las asociaciones pueden ocurrir tambin porque reas del cerebro colindantes se lesio-nan conjuntamente (o porque hay neuronas con diferentes funciones en una mismarea).


En general, puede ser difcil relacionar cambios en el rendimiento tras dao cere-bral con el funcionamiento normal de las reas daadas. Por qu?

1. El dao cerebral suele afectar a una extensa rea de tejido neural y afecta asi-mismo a las conexiones entre reas cerebrales.

2. Este dao no deja el resto del cerebro como estaba antes de la lesin sino queel cerebro lo compensa de varias formas. Gregory (1961) da un til ejemplo:si se quita una resistencia de una radio y sta comienza a chirriar, esto no sig-nifica que la resistencia fuera un supresor de chirridos. Eliminar una partemodifica el modo en que funciona el sistema entero.

Sin embargo, si se tiene una teora de lo que hace un rea cerebral especfica, lalesin de dicha rea sirve para examinar su funcin: si un rea desempea un papelcausal en un tipo concreto de rendimiento, entonces el dao de esa zona del cerebrotendra que alterar el rendimiento en dicha tarea (Fellows et al., 2005).Una nueva tcnica salva muchas de las dificultades que se encuentran cuando se estu-dian personas con dao cerebral. La estimulacin magntica trascraneal (EMT) alteratemporalmente la actividad cerebral normal en un rea relativamente pequea, quizun centmetro cbico (Walsh y Pascual-Leone, 2003). La EMT implica colocar unabobina sobre el crneo del sujeto y hacer pasar brevemente una intensa descarga elc-trica a su travs (Figura 1-11). La corriente produce un campo magntico, lo que a suvez altera temporalmente la actividad neuronal de las reas cerebrales que estn deba-jo de la bobina. Hay dos variantes principales de esta tcnica. En la versin de unnico pulso, se suministra un pulso durante una determinada cantidad de tiempo des-pus de haber presentado un estmulo. Este mtodo puede usarse para descubrir laduracin de procesos determinados, as como su papel causal en una tarea especfi-ca. En la otra versin, conocida como EMT reiterativa (EMTr), se aplican una seriede pulsos magnticos a un rea del cerebro antes de realizar una tarea. Si se envanpulsos suficientes, con el tiempo las neuronas se hacen menos sensibles y continanrespondiendo ms lentamente durante algn tiempo. En consecuencia, los investiga-dores pueden aplicar EMTr a una parte concreta de la corteza y observar luego elrendimiento en tareas especficas. En cierto modo, esta tcnica induce una lesintemporal pero no altera las conexiones. Por ejemplo, si se aplica EMT al rea deBroca, se producen dificultades en el habla inmediatamente despus. No siempre es-t claro, sin embargo, cules son exactamente las reas afectadas por las descargas;ni tampoco si al afectar a un rea se afecta tambin otra con la cual est conectada.Este mtodo tiene limitaciones:

1. Los efectos de la estimulacin de un rea pueden transmitirse a otras reas, loque puede dificultar deducir qu rea es de hecho responsable de los efectosobservados.

2. Si no se utiliza conforme a las directrices de seguridad, la EMT puede produ-cir convulsiones.

3. La tcnica afecta slo a la corteza y slo a aquellas partes que estn justo de-bajo del crneo.

4. Los msculos laterales de la frente se contraen cuando la EMT se aplica endicha rea, lo cual puede resultar desagradable.

Por ltimo, otro mtodo entraa administrar sustancias qumicas que afectan elfuncionamiento de sistemas cerebrales especficos. Esta tcnica aporta otro modode demostrar que determinados sistemas cerebrales juegan un papel causal en deter-


FIGURA 1-11 Investigacin mediante estimulacin magntica transcraneal

Una prueba de EMT, como la que aqu se muestra, se puede realizar fcilmente en el laboratorio; sta puedealterar temporalmente procesos cognitivos muy especficos.(Cortesa de Julian Paul Keenan, PhD.)

minados tipos de funciones. Por ejemplo, Cahill y colaboradores (1994) mostraron asujetos ilustraciones en las que se representaban o bien sucesos neutros (como pasearcerca de un vertedero) o bien sucesos aversivos (como estar presente en un accidentehorrible). Una hora despus de haber visto las ilustraciones se les dio a los sujetos unode dos comprimidos: la mitad de los sujetos tomaron una sustancia que interfiere conla noradrenalina, neurotransmisor crucial para la funcin del hipocampo; esta sustan-cia alter por tanto el funcionamiento de dicha estructura cerebral, la cual es decisivapara que ingrese nueva informacin en la memoria. A la otra mitad de los sujetos seles dio placebo, una sustancia mdicamente inerte. (Los sujetos no saban si habanrecibido un medicamento o placebo.) Una semana ms tarde se examin a los sujetossin que se les hubiera advertido previamente que esta prueba formaba parte delprotocolo sobre su recuerdo de las ilustraciones. El grupo que haba recibido place-bo record ms dibujos de sucesos emocionales que dibujos de sucesos neutros. Porqu? Quiz la respuesta sea que el grupo al que se le administr la sustancia que blo-quea la noradrenalina no mostr la habitual primaca de memoria para los sucesosemocionales, lo cual es una prueba de que el hipocampo (junto con la amgdala)interviene en el fortalecimiento del recuerdo de informacin con significado emocio-nal. No obstante, este mtodo tambin tiene limitaciones:

1. Con frecuencia las sustancias qumicas (frmacos y drogas) afectan a muchossistemas cerebrales diferentes.

2. Las sustancias qumicas pueden tardar bastante tiempo en actuar y sus efectospueden persistir durante bastante tiempo.

En general, los mtodos causales son ms eficaces cuando se usan junto con tcni-cas de neuroimagen, lo que puede demostrar que ciertas reas estn activas duranteuna tarea. Dichas reas pueden entonces examinarse especficamente (en pacientes


con dao cerebral o mediante EMT o drogas especficas). Los adelantos en localizarla activacin en sujetos que participan en estudios estn permitiendo a los investiga-dores utilizar la EMT cada vez ms con mayor precisin; es probable que esta tcnicadesempee un papel cada vez mayor en la investigacin.

4.5. Plantear modelos

La actividad mental puede estudiarse tambin mediante la construccin de modelos.Los modelos no slo pueden decirnos si un conjunto de principios o mecanismos pue-den realmente explicar datos, sino tambin si pueden hacer nuevas predicciones.Cul es la diferencia entre una teora y un modelo? Una teora propone un conjuntode principios abstractos que pueden explicar una serie de fenmenos; un modelo esuna versin concreta y especfica de una teora. Los modelos tienen tres tipos de ca-ractersticas (Hesse, 1963):

1. Los que son de inters para una teora, como puede ser el perfil de las alas deun modelo de aeroplano o el orden en el que se llevan a cabo los procesosen un programa de ordenador;

2. Los que claramente no son de inters para una teora, como puede ser el colordel modelo de aeroplano o el tiempo real que un programa de ordenador pre-cisa para llevar a cabo un proceso;

3. Los que no pertenecen claramente a ninguna de las dos categoras anteriores,como la forma de la panza del modelo de aeroplano o el papel de la unidadde procesamiento central (CPU) en la ejecucin de las rutinas en un modelode ordenador. Algunas veces la investigacin se centra en la tercera categora,en un intento de asignar estas caractersticas a una de las dos primeras cate-goras.

En Psicologa, los modelos a menudo se implementan como programas de ordena-dor. Tales modelos de simulacin computarizada estn diseados para reproducir lasrepresentaciones mentales y los procesos subyacentes que dan lugar a tipos especficosde funciones humanas. Las simulaciones por ordenador deben distinguirse de los pro-gramas de inteligencia artificial, con la que se pretende producir una conducta inteli-gente pero que puede incorporar procesos subyacentes muy diferentes a los utiliza-dos por el ser humano. Adems, hay que reparar en que los modelos de la actividadmental no siempre se implementan en programas de ordenador: pueden plasmarseasimismo como un conjunto de ecuaciones o formularse sencillamente de forma ver-bal o mediante diagramas.

En sus comienzos, la Psicologa cognitiva se basaba principalmente en modelosde procesos, los cuales especificaban una secuencia de procesos que convierten uninput en un output. Dichos modelos se pueden ilustrar con un organigrama y enocasiones se designan modelos de caja y flecha. La Figura 1-12 presenta un ejem-plo de un modelo para explicar cmo las personas deciden si un estmulo estaba enuna lista que acaban de leer. (Antes se analiz esta tarea al explicar las compensa-ciones entre estructura y proceso.) La mayor parte de estos modelos especifican ca-da proceso en trminos de su entrada y salida de informacin, pero el funciona-miento interno de cada proceso no se especifica en detalle permanecen en unametafrica caja negra? Los modelos de proceso se usan frecuentemente para


FIGURA 1-12 Modelo del proceso de Sternberg

(a) La primera tarea es aprender de memoria una corta lista de elementos -en este caso, nmeros-. Luego sepresenta un elemento de prueba, por ejemplo el 4, que puede haber estado o no en la lista. La tarea es decirsi lo estaba. (b) El elemento de prueba se codifica y as ingresa en la memoria. Se examina la lista almacenada enla memoria y el elemento de prueba se compara con cada uno de los elementos de la lista; si la lista se examinaelemento a elemento, entonces, cuanto ms larga sea la lista ms tiempo se necesitar para examinarla. Acontinuacin se toma una decisin sobre cmo responder. Finalmente, se ejecuta la respuesta propiamentedicha, lo que lleva al sujeto a presionar la tecla S o la NO. (c) La prediccin se confirma: se requiere mstiempo para examinar listas ms largas.

explicar y predecir el tiempo de respuesta basndose en la cantidad relativa de ope-raciones que el modelo realizara para llevar a cabo una tarea. Adems, dado que ta-les modelos especifican distintos procesos, se utilizan tambin para explicar y predecir


patrones de alteraciones tras dao cerebral (Caramazza, 1984, 1986). La idea centralaqu es que ciertos procesos pueden resultar afectados selectivamente por el dao.Pero tambin los modelos de proceso tienen limitaciones en tanto que instrumentosde investigacin:

1. Por lo general, asumen un procesamiento en serie, una secuencia paso a paso,y rara vez plantean un modelo de procesamiento en paralelo, en el cual losprocesos ocurren de manera simultnea.

2. La retroalimentacin, el efecto por el que un proceso influye en otro prece-dente en la secuencia, generalmente ocurre slo despus de que los procesosque llevan a l se hayan completado. El cerebro no opera as; las ltimas reasde una red neural envan output a las primeras mucho antes de que el proce-samiento inicial se complete.

3. Por regla general, los modelos no aprenden y est claro que el aprendizajemodela la actividad mental desde las edades ms tempranas.

4.6. Modelos de redes neurales

Los modelos de redes neurales, tambin llamados modelos conexionistas, se crearonen parte como respuesta a los puntos dbiles de los modelos del proceso. Como sunombre indica, estos modelos tienen en cuenta las caractersticas clave del funciona-miento cerebral (Plaut et al., 1996; Rumelhart et al., 1986; Vogels et al., 2005). Losmodelos de redes neurales se basan en conjuntos de unidades interconectadas; se pre-tende que cada una de ellas corresponda a una neurona o un pequeo grupo de neu-ronas. Las unidades no son lo mismo que las neuronas, sino que ms bien detallan losprocesos de entrada y salida de informacin que realizan una neurona o grupo deneuronas. Los modelos ms sencillos incluyen tres capas de unidades, como se ilustraen la Figura 1-13. La capa de entrada (input) es un conjunto de unidades que recibeestimulacin del medio ambiente. Las unidades de la capa de input estn conectadas aunidades de una capa oculta, as llamada porque estas unidades no tienen contactodirecto con el medio externo. Las unidades de la capa oculta estn a su vez conecta-das con las de la capa de salida (output). En los modelos ms sencillos, cada unidadpuede estar conectada (on) o desconectada (off), lo que se designa como 1 o 0. Lofundamental de estas redes son sus conexiones (de ah que alternativamente se deno-minen conexionistas). Cada conexin procedente de una unidad de input o bien ex-cita o bien inhibe una unidad oculta. Adems, cada conexin tiene un peso, una me-dida de la fuerza de su influencia en la unidad receptora. Algunas redes incluyenbucles de retroalimentacin, por ejemplo, con conexiones desde las unidades ocultas alas unidades de input. ste es un punto crucial: la configuracin de pesos en la redtotal sirve para representar asociaciones entre el input y el output. Las redes neuralesno slo utilizan un procesamiento paralelo, se basan en un procesamiento paralelodistribuido, en el cual una representacin es una configuracin de pesos, no un solopeso, nodo o conexin.

Las redes neurales tienen varias propiedades interesantes. Una de ellas es queaprenden. Por lo general, los pesos se establecen inicialmente de forma aleatoria y se


FIGURA 1-13 Una red neural simple de propagacin hacia delante

Se representan tres seales de entrada (input); puede haber muchas ms entre la segunda (E2) y la novena (EN).En redes ms complejas puede haber no slo bucles de retroalimentacin sino que las conexiones entre unidadespueden estar organizadas de un modo especfico.(Reimpreso con permiso de Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Australia.)

recurre a varias tcnicas de entrenamiento para hacer posible que la red establezca deforma automtica los pesos de modo que el input produzca el output apropiado. Otrapropiedad es que generalizan: cuando a una red neural se le suministra un conjuntode inputs que es similar, pero no idntico, a uno en el cual se ha entrenado a la red,sta puede seguir respondiendo apropiadamente. Ms an, cuando se daan, se de-gradan gradualmente. Por lo contrario, en un programa de ordenador estndar si tansolo un comando es errneo todo el programa se colapsa. En una red neural puedensuprimirse unidades o conexiones y hasta cierto punto la red seguir funcionan-do, aunque no tan bien. Y a veces funcionar correctamente en cierto sentido pero noen otro. Esto es algo parecido a lo que ocurre en el cerebro.

Por ltimo, las redes neurales son tiles porque ayudan a entender la diferenciaentre un cdigo neural y una representacin mental. El cdigo neural consta de unnivel especfico de actividad para cada neurona (o, en estos modelos, para cada nodo)y una fuerza especfica para cada una de las conexiones entre neuronas (o, en los mo-delos, entre nodos). Pero saber slo el estado de cada nodo y conexin individual nonos dir cmo y por qu determinados inputs producen determinados outputs; se ne-cesita considerar el sistema como un todo para entender cmo representa y procesa lainformacin. Los cdigos neurales son como los ladrillos de un edificio y las represen-taciones mentales son como los rasgos arquitectnicos que resultan de colocar los la-drillos de una manera determinada.

Hemos considerado los mtodos bsicos, pero los investigadores han ampliado ydesarrollado ingeniosamente estos mtodos a medida que necesitaban resolver deter-minadas cuestiones. As pues, en captulos posteriores se estudiarn ms mtodos ba-sados en los elementales que se acaban de revisar.


Procesos cognitivos. Modelos y bases neurales

Contenido

Prefacio

Captulo 1. Cmo el cerebro da lugar a la mente

Captulo 2. Percepcin

Captulo 3. Atencin

Captulo 4. Representacin y conocimiento en la memoria a largo plazo

Captulo 5. Codificacin y recuperacin de la memoria a largo plazo

Captulo 6. Memoria operativa

Captulo 7. Procesos ejecutivos

Captulo 8. Emocin y cognicin

Captulo 9. Toma de decisiones

Captulo 10. Resolucin de problemas y razonamiento

Captulo 11. Cognicin motora y simulacin mental

Captulo 12. Lenguaje

Glosario

Referencias

ndice analtico

182853019 procesos cognitivos modelos y bases meurales rinconmedico net 25 45

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