Patricia Smith Churchland - IA de Investigación especializada en el MIT

Patricia Smith Churchland

¿Cómo saben las neuronas??

Que sepa algo depende de mi
neuronas: las células de mi cerebro.1 Más
precisamente, Lo que sé depende de
configuración específica de conexiones
entre mis billones de neuronas, en la nueva-
interacciones roquímicas entre con-
neuronas conectadas, y en la respuesta
cartera de diferentes tipos de neuronas. Todo
esto es lo que me hace ser yo.

La gama de cosas que sé es tan di-
verso como la variedad de cosas en una venta de garaje.
Algo es conocimiento como, algo de conocimiento-
borde que, un poco de ambos, y algunos
tampoco exactamente. Algunos son fugaces, alguno
duradero. Algunos puedo articular, como
las instrucciones para cambiar un neumático,
alguno, como por ejemplo cómo construyo una lógica
argumento, No puedo.

Algunos aprendizajes son conscientes., algunos no.

Para aprender algunas cosas, como por ejemplo cómo

Patricia Smith Churchland es la profesional del ucPresident-
profesor de Filosofía y catedrático de filosofía
departamento de la Universidad de California, san
diego, y profesor adjunto en el Instituto Salk.
Ella es ex presidenta de American Philosophi.-
Asociación cal y la Sociedad de Filosofía
y Psicología. Sus últimos libros son “Brain-
Inteligente: Estudios en Neurofilosofía” (2002) y
"De lo contrario: Ensayos críticos, 1987–1997”
(con Paul Churchland, 1998).

ir en bicicleta, tengo que intentarlo una y otra vez
encima; por el contrario, aprendiendo a evitar comer-
comer ostras si me hicieran vomitar
la última vez simplemente sucede. Saber como
cambiar un neumático depende del arte cultural-
hechos, pero saber aplaudir no.
Y las neuronas están en el fondo de todo.

¿Cómo sucedió que sabemos
cualquier cosa?

Temprano en la historia de los seres vivos.,
la evolución tropezó con las ventajas
correspondiente a animales cuyo sistema nervioso-
Los tems podrían hacer predicciones basadas en
correlaciones pasadas. A diferencia de las plantas, OMS
hay que tomar lo que viene, los animales son
mudanzas, y tener un cerebro que pueda
aprender confiere una ventaja competitiva en
½ encontrar comida, compañeros, y refugio y en
evitando peligros. Los sistemas nerviosos ganan
Su mantenimiento al servicio de la predicción.,
y, con ese fin, mapear lo relevante para mí
partes del mundo: sus relaciones espaciales,
relaciones sociales, peligros, etcétera. Y,
por supuesto, Los cerebros mapean sus mundos en
diversos grados de complejidad, y relaciono-
tivo a las necesidades, equipo, y la vida-
estilo de los organismos que habitan.2

1 Partes de este artículo están extraídas de mi
libro Cerebro sabio: Estudios en Neurofilosofía
(Cambridge, Masa.: con prensa, 2002).

2 Véase Patricia Smith Churchland y Paul M..
Iglesia, “Mundos neuronales y mundos reales,"
Naturaleza Reseñas Neurociencia 3 (11) (Noviembre
2002): 903–907.

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¿Cómo
neuronas
saber?

Así los humanos, perros, y las ranas representarán-
envió el mismo estanque de manera muy diferente. El
humano, Por ejemplo, puede estar interesado
en la fuente de agua del estanque, la potabilidad
del agua, o el potencial de riego-
ción. El perro puede estar interesado en algo genial.
nadar y una buena bebida, y la rana, en un
buen lugar para poner huevos, ½ y moscas, disfrutar
el sol, o esconderse.

Reducido a lo esencial, el principal
problemas para la neurociencia del conocimiento-
borde son estos: ¿Cómo funcionan las estructuras?-
Los rangos en el tejido neural incluyen
conocimiento (el problema de la representación-
ciones)? Cómo, como resultado de la acción del animal
experiencia, ¿Las neuronas sufren cambios?
en sus características estructurales tales que
estos cambios constituyen conocer algunos-
cosa nueva (el problema del aprendizaje)?
¿Cómo está organizado el genoma para que
El sistema nervioso que construye es capaz de aprender.
lo que necesita aprender?

El espectacular progreso, durante el
últimas tres o cuatro décadas, en genética,
psicología, neuroetología, neuroem-
briología, y la neurobiología ha dado
los problemas de cómo los cerebros representan
y aprender y construir un completamente nuevo
mirar. en el proceso, muchos para venerados-
los digms han recibido un golpe. Desde
cenizas de las viejas verdades está surgiendo una
marco diferente para pensar en
nosotros mismos y cómo nuestro cerebro hace
sentido del mundo.

Históricamente, Los filósofos tienen debate.-

ed cuánto de lo que sabemos se basa
por instinto, y cuanto en experiencia-
ence. en un extremo, los racionalistas son-
Supuse que esencialmente todo conocimiento era
innato. en el otro, empiristas radicales,
impresionado por la movilidad infantil y
por el impacto de la cultura, argumentó que todos
el conocimiento fue adquirido.

El conocimiento mostrado al nacer es obvio.-
muy probablemente sea innato. Un neo normal-
La rata Nate corre hacia el lugar más cálido.,

engancha su boca a un pezón, y se-
ginebras para chupar. Un gatito lanzado al aire
se endereza y aterriza de pie. A hu-
El hombre recién nacido imitará una expresión facial.-
sión, como una lengua afuera. Pero
otros conocimientos, como por ejemplo cómo tejer
o hacer ½re, obviamente se aprende post-
natalmente.

Tales contrastes parecen implicar
que todo lo que sabemos es causado
por genes o causado por la experiencia, dónde
estas categorías se interpretan como excluyentes-
sivo y exhaustivo. Pero reciente descubrimiento-
ies en biología molecular, neuroembriol-
ogia, y la neurobiología han demolido
esta marcada distinción entre naturaleza
y nutrir. Uno de esos descubrimientos es que
desarrollo normal, directamente desde la oreja-
lee etapas, Se basa tanto en genes como en epi.-
condiciones genéticas. Por ejemplo, una fe-
masculino (xx) feto desarrollándose en el útero
ambiente que es inusualmente alto en
Los andrógenos pueden nacer con apariencia masculina.-
ing genitales y puede tener un masculino-
Área reducida en el hipotálamo., sexualmente
región del cerebro dimórfica. En ratones, el
género de los hermanos adyacentes en el pla-
La línea central del feto en el útero afectará
cosas como la proporción hombre/mujer de un
dada la descendencia posterior del ratón, y
incluso la longevidad de esos descendientes.
Por otro lado, paradigmático en-
posturas de aprendizaje a largo plazo, como
memorizar una ruta a través de un bosque, re-
Depende de los genes para producir cambios en las células.
que encarnan ese aprendizaje. Si experimentas-
Ence un nuevo tipo de evento sensoriomotor.
durante el día, digamos, Por ejemplo, tú
aprende a lanzar una línea de pesca de ½, y tu
El cerebro ensaya ese evento durante tu
ciclo de sueño profundo, entonces el gen zif-268
será regulado. Mejora en
El casting al día siguiente dependerá del
productos genéticos resultantes y su papel en
función neuronal.

En efecto, ½ cinco dis importantes y relacionados-
Las portadas lo han dejado cada vez más claro.

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¿Cuán interrelacionadas “naturaleza” y “nur”-
tura' son, y, como consecuencia, que inadecuada-
cuál es la antigua distinción.3

Primero, Lo que hacen los genes es codificar para pro.-
teínas. Estrictamente hablando, no hay ningún gen
por un reflejo de succión, mucho menos para las mujeres
timidez o frugalidad escocesa o cogni-
Lanzamiento del concepto de cero.. Un gen es
simplemente una secuencia de pares de bases contiene-
obtener la información que permite al ARN
Encadenar una secuencia de aminoácidos.
Ácidos para constituir una proteína.. (este gen
se dice que se “expresa” cuando se transcribe-
inscritos en productos de ARN, algunos de
cual, Sucesivamente, se traducen al pro-
teínas.)

Segundo, la selección natural no puede di-
Seleccione correctamente el cableado particular para soportar
un dominio particular de conocimiento. Ciego
suerte a un lado, lo que determina si el
El animal sobrevive es su comportamiento.; su equipo-
mento, neural y otros, apuntala
ese comportamiento. Destreza representacional
en un sistema nervioso puede ser seleccionado para,
aunque indirectamente, sólo si el representante-
paquete opcional que informa el comportamiento
fue lo que le dio al animal la competencia-
borde tivo. Por lo tanto representacional-
La sofisticación y su infraestructura de cableado.
se puede seleccionar solo a través del comportamiento
ellos actualizan.

Tercero, hay un grado realmente impresionante
de conservación en estructuras y desarrollo-
organización opcional en todos los vertientes-
animales salvajes, y un grado muy alto de
conservación en funciones celulares básicas
a través de filos, desde gusanos hasta arañas y
humanos. Todos los sistemas nerviosos utilizan essen.-
Inicialmente los mismos neuroquímicos., y
sus neuronas funcionan esencialmente en el
de la misma manera, las variaciones son enormemente
superado por las similitudes. Humanos

3 en esta discusión, Estoy muy en deuda con
Bárbara Finlay, Richard Darlington, y nicho-
olas nicastro, “Estructura del desarrollo en
Evolución del cerebro,”Ciencias del comportamiento y del cerebro
24 (2) (Abril 2001): 263–278.

Tienen sólo unos treinta mil genes.,
y nos diferenciamos de los ratones sólo en aproximadamente
trescientos de esos;4 mientras tanto,
compartimos sobre 99.7 por ciento de nuestros genes
con chimpancés. Nuestros cerebros y aquellos
de otros primates tienen el mismo organi-
zación, las mismas estructuras brutas en
aproximadamente las mismas proporciones, lo mismo
tipos de neuronas, y, hasta donde sabemos,
prácticamente el mismo cronograma de desarrollo
y patrones de conectividad.

Cuatro, dado el alto grado de con-
servicio, de ahí la diversidad de múltiples-
organismos celulares? biólogos moleculares
han descubierto que algunos genes regulan-
retrasar la expresión de otros genes, y
ellos mismos están regulados por otros
genes, en un intrincado, interactivo, y
organización sistemática. Pero los genes (a través de
arn) hacer proteínas, entonces la expresión
de un gen por otro puede verse afectado
a través de la sensibilidad a los productos proteicos. adi-
cionalmente, proteínas, tanto dentro de las células como
en el espacio extracelular, puede interactuar
entre sí para producir más continuidad-
genencias que pueden figurar en un desenvolvimiento
cascada regulatoria. Pequeñas diferencias en
Los genes reguladores pueden tener grandes y lejanos-
alcanzando efectos, debido a lo intrincado
jerarquía de vínculos regulatorios entre
a ellos. La aparición de complejos, enterrar-
perfiles activos de causa-efecto para genes ex-
La presión genera regulaciones muy sofisticadas.
cascadas que pueden resultar muy elegantes o-
ganismos-nosotros, Por ejemplo.

Quinto, diversos aspectos del desarrollo-
formación de un organismo a partir de un óvulo fertilizado
a una criatura en funcionamiento depende de
dónde y cuándo nacen las células. Neuronas
Provienen de las células hijas del
última división de las células preneuronales. si-
er, tal célula hija se convierte en una glial
(secundario) célula o una neurona, y cual
tipo de algunos cientos de tipos de neuronas

4 Véase John Gerhart y Marc Kirschner., Células,
embriones, y evolución (Oxford: Blackwell,
1997).

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neuronas
saber?

la célula se convierte, depende de su epigea-
circunstancias magnéticas. Además, el
manera en que las neuronas de un área,
como el tálamo, conectarse a las células en
La corteza depende mucho del epige.-
circunstancias magnéticas, p.ej., de forma espontánea-
actividad neoa, y luego, la experiencia-
actividad impulsada, del talámico y corti-
neuronas cal. Esto no quiere decir que haya
no hay diferencias causalmente significativas
entre, por ejemplo, la mamada neonatal-
tener reflejos y saber hacer un
½re. Diferencias, obviamente, hay.
El punto esencial es que las diferencias-
las enencias no se clasifican por sí solas en el
Contenedores arcaicos de “naturaleza” versus “crianza”.
Colaboración entre genes y factores extragenéticos.-
tasa en una interdependencia compleja.5
Descubrimientos recientes en neuropsicología

apuntar en esta misma dirección. Hasta ahora, él
Se suponía que los centros cerebrales –mod-
reglas dedicadas a una tarea específica–fueron
conectado al nacer. La idea era que nosotros
Pudimos ver porque dedicamos ‘visu-
Todos los módulos de la corteza estaban conectados para
visión; podríamos sentirnos porque dedicados
Los módulos en la corteza estaban conectados para
tocar, etcétera.

La verdad resulta ser mucho más.

misterioso.

Por ejemplo, la corteza visual de un
El sujeto ciego es reclutado durante el
lectura de braille, un claramente no visual,
habilidad táctil: si el sujeto tiene ac-
ceguera requerida o congénita. se vuelve
afuera, además, que estimula el
corteza visual del sujeto con un imán-
La corriente inducida impedirá temporalmente
su interpretación braille. Aún más-
notablemente, actividad en la corteza visual
Ocurre incluso en sujetos con visión normal.
que tienen los ojos vendados durante unos días mientras

5 Véase también Steven Quartz y Terrence J.. Mirar-
nuevo, mentirosos, amantes, y héroes (Nueva York:
Guillermo Morrow, 2002).

aprender a leer braille.6 Mientras el
la venda de los ojos permanece ½ firmemente en su lugar para pre-
Evitar que la luz caiga sobre la retina.,
rendimiento de la lectura braille de manera constante
mejora. La venda en los ojos es esencial, para
estímulos visuales normales que activan el
corteza visual en la forma normal impiden
adquisición de la habilidad táctil. Para examen-
por ejemplo, si después de ½ cinco días se vuelve a quitar la venda de los ojos-
emocionado, aunque sea brevemente mientras el sujeto
mira un programa de televisión antes
ir a dormir, su interpretación braille
Con los ojos vendados el día siguiente cae de
su nivel anterior. Si la corteza visual puede
ser contratado en el procesamiento de novi-
señales normales, ¿Qué sentido podemos darle?
la noción del mod de visión dedicado-
ule, y de los módulos dedicados hy-
pótesis más generalmente?

Lo que está claro es que la naturaleza versus
La dicotomía de la crianza es más una responsabilidad.
que un activo a la hora de encuadrar la investigación sobre
El origen de la plasticidad en el cerebro humano..
Su insuficiencia es más bien como la insuficiencia-
Cualidad del “bien versus el mal” como marco-
trabajar para comprender la complejidad
de la vida política en las sociedades humanas. Es
no es que no haya nada de eso. pero lo es
como usar una azada para quitar una tablilla-
ter.

Una idea atractiva es que si aprendes

algo, como por ejemplo cómo atar la corbata de un camionero
nudo, entonces esa información será
almacenados en un lugar particular del
cerebro, junto con conocimientos relacionados–
decir, entre nudos de rizo y medios nudos.
Eso es, después de todo, un buen método para almacenar-
herramientas y archivos de papel, en un caso particular
cajón en una ubicación particular. Pero esto
no es el camino del cerebro, como Karl Lashley
½ primera demostración en la década de 1920.

6 Véase Álvaro Pascual-Leone et al., “Estudiar y
Modulación de la excitabilidad cortical humana
con estimulación magnética transcraneal,” Diario-
nal de Neurofisiología Clínica 15 (1998): 333–
343.

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Lashley razonó que si una rata aprendiera

algo, como una ruta a través de un
cierto laberinto, y si esa información
fue almacenado en un solo, ubicación punteada,
entonces deberías poder extraerlo por
lesionar el cerebro de la rata en el lado derecho
lugar. Lashley entrenó veinte ratas en su
laberinto. Luego eliminó un área diferente.
de corteza de cada animal, y permitido
las ratas es hora de recuperarse. Luego volvió a realizar la prueba
cada uno para ver qué lesión se eliminó
conocimiento del laberinto. descubrimiento de lashley-
Se descubrió que el conocimiento de una rata no podía
Estar localizado en cualquier región.; es ap-
Resultó que todas las ratas eran algunas-
qué deteriorado y sin embargo algo com-
tejido petente, aunque más extenso
la eliminación produjo recuerdos más serios
dé½cit.

Como protocolos experimentales mejorados.
Más tarde mostró, La no localización de Lashley
la conclusión fue esencialmente correcta.
No existe tal cosa como un dedicado
órgano de la memoria en el cerebro; información
no se almacena en el modelo de armario ½ling
en absoluto, pero distribuido entre las neuronas.
Una comprensión general de lo que
Medios para distribuir la información.
sobre las neuronas en una red ha surgido
de modelos de computadora. La idea básica
es que las neuronas artificiales en una red,
en virtud de sus conexiones con otros
neuronas artificiales y de la variable
fortalezas de esas conexiones, puede pro-
producir un patrón que represente algo
–como un rostro masculino o un rostro femenino, o
el rostro de Churchill. la conexión
Las fortalezas varían a medida que la red artificial
pasa por una fase de entrenamiento, durante
que recibe retroalimentación sobre la adecuación-
cy de sus representaciones dada su entrada.
Pero hay muchos detalles sobre cómo funcionan las neuronas reales.
redes, a diferencia de las simuladas por computadora
unos: almacenar y distribuir información
aún no han sido fijados, y entonces
modelos informáticos y experiencia neuronal-
los mentos están coevolucionando.

Los neurocientíficos están tratando de entender-
Soportar la estructura del aprendizaje mediante el uso de un
variedad de estrategias de investigación. una estrategia-
La estrategia consiste en rastrear experiencias.-
cambios dependientes de la encía a nivel de
la neurona para descubrir qué es exactamente
cambios, cuando, y por qué. Otra estrategia-
gy implica aprender a mayor escala:
lo que sucede en el comportamiento y en particular-
subsistemas cerebrales populares cuando hay le-
siones, o durante el desarrollo, o cuando
el sujeto realiza una tarea de memoria
mientras está en un escáner, o, en el caso de ex-
animales experimentales, cuando ciertos genes
están noqueados? En este nivel de investigación,
psicología, neurociencia, y molecu-
la biología lar interactúa estrechamente.

La investigación a nivel de red tiene como objetivo avanzar-
reducir la brecha entre los sistemas y la
niveles neuronales. Un desafío es-
comprender cuán distintos son los cambios locales en
Muchas neuronas diferentes producen una secuencia coherente.
global, cambio a nivel de sistema y una tarea-
modificación adecuada del comportamiento. Cómo
hacer cambios diversos y profundos en el
El cerebro es la base de un swing de golf mejorado.
o un mejor conocimiento de la cuántica
mecánica?

¿Qué tipo de experiencia depende
Se producen modificaciones en el cerebro.? De
de un dia para el otro, las neuronas que col-
Hazme selectivamente lo que estoy experimentando.
muchos cambios estructurales: nuevas sucursales
puede brotar, las sucursales existentes pueden ex-
tender, y nuevos sitios receptores para neuro-
Las señales químicas pueden surgir..
Por otro lado, la poda podría de-
pliegue de ramas, y con ello disminuir
el número de conexiones sinápticas sea-
entre neuronas. O las sinapsis en re-
Las sucursales principales podrían cerrarse
en total. O toda la célula podría morir,
llevándose consigo todas las sinapsis que anteriormente
apoyado. O, ½ finalmente, en ciertos especiales
regiones, una neurona completamente nueva podría ser
nacen y comienzan a establecer conexiones sinápticas.
conexiones en su región.

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neuronas
saber?

Y eso no es todo. Tasas altas repetidas

de ½anillo sináptico (rematar) se agotará
las vesículas de neurotransmisores disponibles
para liberación, constituyendo así una especie de
memoria del orden de dos o tres
artículos de segunda clase. Los constituyentes de particular
neuronas, el número de vesículas liberadas
por pico, y el número de transmisor
Moléculas contenidas en cada vesícula., poder
cambiar. Y todavía, de alguna manera, mis habilidades son-
principal casi lo mismo, y mi autobio-
las memorias gráficas permanecen intactas, incluso
aunque mi cerebro nunca es exactamente el
lo mismo de dia a dia, o incluso desde min-
ute a minuto.

No existen neuronas 'líderes de banda' para en-
seguro que diversos cambios dentro de neu-
rones y entre poblaciones neuronales
están adecuadamente orquestados y son colectivos-
reflejar fielmente las lecciones de la experiencia. Nevada-
sin embargo, varios supuestos generales
guiar la investigación. Por conveniencia, el
amplio rango de modificabilidad neuronal
puede condensarse refiriéndose simplemente a
la modi½cación de las sinapsis. la decisión-
Se puede realizar una modificación de las sinapsis.
ya sea globalmente (difundir ampliamente) o
en la zona (Dirigirse a sinapsis específicas.). Si
hecho globalmente, Entonces la señal de cambio.
será permisivo, en efecto diciendo, "Tú
Puedes cambiarte a ti mismo ahora” – pero no dic.-
indicando exactamente dónde o por cuánto o
en que direccion. si es local, la decisión
probablemente se ajustará a una regla como esta:
Si señales de entrada distintas pero simultáneas
hacer que la neurona receptora responda
con un pico, luego fortalece la con-
conexión entre las neuronas de entrada y
las neuronas de salida. Por sí solo, una señal
de un presináptico (envío) neurona
Es poco probable que cause el síndrome postsináptico. (re-
recibiendo) neurona a pico. Pero si dos dis-
tinct neuronas presinápticas, tal vez una
del sistema auditivo y uno del
el sistema somatosensorial: conectarse a
la misma neurona postsináptica en el
mismo tiempo, entonces la neurona receptora es

más probabilidades de aumentar. Esta entrada conjunta ac-
La actividad crea un efecto postsináptico mayor.,
desencadenando una cascada de acontecimientos dentro del
neurona que fortalece la sinapsis.
Esta disposición general permite dis-
Eventos mundiales tintos pero asociados. (p.ej.,
flor azul y mucho néctar) ser
modelado por eventos neuronales asociados.

El sistema nervioso permite a los animales
hacer predicciones.7 A diferencia de las plantas, años-
Los mals pueden utilizar correlaciones pasadas entre
clases de eventos (p.ej., entre cher rojo-
Rias y un sabor satisfactorio.) para juzgar el
probabilidad de correlaciones futuras. A cen-
Por lo tanto, la parte central del aprendizaje implica-
poniendo qué propiedades específicas predicen
cuya presencia tiene efectos deseables.
Correlacionamos recompensas variables con una fe-
tura con cierto grado de probabilidad, entonces
Las buenas predicciones reflejarán tanto la
valor esperado de la recompensa y el
probabilidad de que ocurra la recompensa;
esta es la utilidad esperada. Humanos y
abejas por igual, en el curso normal de la
negocio de la vida, calcular la utilidad esperada-
ty, y se comienzan algunos detalles neuronales-
que emerge para explicar cómo nuestra
los cerebros hacen esto.

Para el observador casual, las abejas parecen
visitar flores en busca de néctar, lo quiera o no
base. Observación más cercana, sin embargo, re-
terneras que se alimentan metódicamente. No
Sólo las abejas tienden a recordar cuáles
flores individuales que ya tienen vis-
ited, pero en un ½ campo de flores mixtas con
cantidades variables de néctar también
aprender a optimizar su estrategia de búsqueda de alimento,
para que obtengan la mayor cantidad de néctar para el
mínimo esfuerzo.

Suponga que almacena un medio campo pequeño con
dos juegos de flores de plástico: amarillas y
azul: cada uno con pozos en el centro hacia
qué cantidades precisas de sacarosa tienen

7 John Morgan Allman, Cerebros en evolución (Nuevo
york: Biblioteca Científica Americana, 1999).

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sido depositado.8 Estas flores se ejecutaron-
distribuidos dominantemente alrededor del recinto cerrado
½campo y luego cebado con volumen medido-
umes de 'néctar': todas las flores azules tienen
dos mililitros; un tercio del amarillo
las flores tienen seis mililitros, dos tercios
no tener ninguno. Esta distribución de sacarosa
asegura que el valor medio de las visitas
una población de flores azules es la misma
como el de visitar las flores amarillas,
aunque las flores amarillas son más
incierto que el blues.

Después de un muestreo aleatorio inicial de
las flores, las abejas caen rápidamente en un
patrón de ir a las flores azules 85
por ciento del tiempo. puedes cambiar
su patrón de alimentación elevando el
valor medio de las flores amarillas, para
ejemplo, cebando a un tercio de ellos
con diez mililitros. El comportamiento del
las abejas muestran una especie de compensación entre
la confiabilidad del tipo de fuente y la
volumen de néctar del tipo de fuente, con
las abejas muestran una leve preferencia por
fiabilidad. Lo interesante es esto:
dependiendo del perfil de recompensa adoptado
en una muestra de visitas, las abejas revisan su
estrategia. Las abejas parecen estar calculadas-
utilidad esperada. ¿Cómo funcionan las abejas?
abejas, haz esto?

En el cerebro de la abeja hay una neurona.,

aunque en sí mismo no es sensorial ni motor,
que responde positivamente a la recompensa. Este
neurona, llamado VUMmx1 ('de' para
corto), se proyecta muy difusamente en la abeja
cerebro, alcanzando tanto sensorial como motor
regiones, ya que media el refuerzo
aprendiendo. Usando una red neuronal artificial-
trabajar, Leer Montague y Peter Dayan
descubrió que la actividad de vum rep-
le molesta el error de predicción, es decir, la diferencia-
diferencia entre “los beneficios esperados”

8 Este experimento fue realizado por Leslie Real.,
“El comportamiento de elección animal y la evolución de
Arquitectura cognitiva," Ciencia (1991): 980–
986.

y “los obsequios recibidos esta vez”. 9
La salida de Vum es la liberación de un neuro-
Modulador que se dirige a una variedad de células.,
incluidos los responsables de la acción
selección. Si ese neuromodulador también
actúa sobre las sinapsis que conectan el sen-
lo siento neuronas a vum, luego las sinapsis
se hará más fuerte, dependiendo de si
el vum calcula 'peor de lo esperado'-
ed' (menos neuromodulador) o 'mejor
de lo esperado' (más neuromodulador).
Suponiendo que el Montague-Dayan
el modelo es correcto, entonces un sorprendentemente sim-
circuito simple, operando de acuerdo con una feria-
Algo muy simple de modificación de peso-
ritmo, subyace a la adaptabilidad de la abeja
a las condiciones de alimentación.

Relaciones de dependencia entre phe-
los nomenos pueden ser muy complejos. En mucho
de la vida, las dependencias son condicionales y
probabilístico: Si le pongo un gusano fresco
el gancho, y si es primera hora de la tarde,
entonces muy probablemente pesque una trucha aquí.
A medida que aprendemos más sobre las complejidades
del mundo, 'actualizamos' nuestra representación-
relaciones de dependencia;10 nosotros
aprender, Por ejemplo, que truchas son mas
Es probable que quede atrapado cuando el agua está
Frío, que los estanques de sombra son más
paraísos de peces más prometedores que piscinas soleadas,
y que hablando con el gusano, suplicando
la trucha, o usar un sombrero de la "suerte" hace
no hay diferencia. Parte de lo que llamamos inteligencia-
La inteligencia en humanos y otros animales es
la capacidad de adquirir una cada vez más
comprensión compleja de la dependencia
relaciones. Esto nos permite distinguir

9 Ver Leer Montague y Peter Dayan, “Nuevo-
Modelado robológico," en William Bechtel,
George Graham, y D. A. Votar, editores., el com-
compañero de la ciencia cognitiva (Malden, Masa.:
Blackwell, 1998).

10 Clark N.. Glymour, Las flechas de la mente (Leva-
puente, Masa.: con prensa, 2001). Véase también Alison
gopnik, andres n. Meltzoff, y Patricia K..
kühl, El científico en la cuna (Nueva York: Wil-
liam mañana & Co., 1999).

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¿Cómo
neuronas
saber?

correlaciones fortuitas que no son gen-
claramente predictivo a largo plazo (p.ej.,
romperse un diente el viernes trece-
décimo) de correlaciones causales que son
(p.ej., romperse un diente y masticar fuerte
dulce). Esto significa que podemos reemplazar
hipótesis supersticiosas con aquellas que
pasar el examen empírico.

como la abeja, humanos y otros animales-
Los males tienen un sistema de recompensa que media
aprendiendo cómo funciona el mundo.
Hay neuronas en los mamíferos.
cerebro que, como de, responder a re-
ward.11 Cambian su capacidad de respuesta
a un estímulo que predice la recompensa, o
indica error si la recompensa no llega-
próximo. Estas neuronas se proyectan desde un
estructura del tronco del encéfalo (los tegmen ventrales-
tu zona, o 'vta') a la corteza frontal,
y liberar dopamina en el postsy-
neuronas nápticas. la dopamina, solo
uno de los neuroquímicos involucrados
en el sistema de recompensa, modula el
excitabilidad de las neuronas diana a la
neurotransmisores, estableciendo así el
condiciones para el aprendizaje local de temas específicos
asociaciones.

Reforzar una conducta aumentando
placer y disminución de la ansiedad y el dolor
funciona muy eficientemente. Sin embargo,
Un sistema de este tipo puede ser secuestrado por la planta.-
moléculas derivadas cuyo comportamiento mim-
ics el propio sistema de recompensa del cerebro neu-
roquímicos. Cambios en el sistema de recompensas.
vías ocurren después de la administración de
cocaína, nicotina, o opiáceos, todo lo cual
Se unen a sitios receptores en las neuronas y son
similar a los propios péptidos del cerebro. El
papel preciso en la función cerebral de los grandes
El número de péptidos cerebrales es uno de neu.-
Los continuos enigmas de la rociencia.12

11 Ver Pablo W.. Vislumbres, Decisiones, Incertidumbre,
y el cerebro (Cambridge, Masa.: con prensa,
2003).

12 Agradezco a Roger Guillemain su dis-
maldiciendo este punto conmigo.

Estos descubrimientos abren la puerta a
comprender la organización neuronal
predicción subyacente. ellos comienzan a
Forjar el puente explicativo entre
cambios dependientes de la experiencia en un solo
neuronas y dependientes de la experiencia
guía de comportamiento. Y tienen que ser-
Pistola para exponer la neurobiología de los adictos.-
ción. Una línea de investigación complementaria,
mientras tanto, está desenredando el mecha-
nismos para predecir lo que es desagradable. Alabama-
Aunque el aprendizaje aversivo depende de una
conjunto diferente de estructuras y redes
que el aprendizaje por refuerzo, aquí
también ocurren las modificaciones críticas
a nivel de neuronas individuales, y
estas modi½caciones locales son coordinadas-
ed a través de poblaciones neuronales e inte-
rallado a través del tiempo.

Dentro de otras áreas del aprendizaje re-
buscar, hilos explicativos comparables
están empezando a unir los muchos
niveles de organización del sistema nervioso.
Esta investigación ha profundizado nuestro conocimiento-
posición de la memoria de trabajo (tenencia
información disponible durante el ab-
Sentido de estímulos relevantes.) aprendizaje espacial-
En g, memoria autobiográfica, motor
habilidades, e inferencia lógica. Conceder
la extraordinaria investigación logra-
mentos en la neurociencia del conocimiento,
sin embargo, es vital darse cuenta de que
Estos son todavía los primeros días de la neurociencia.-
ciencia. Muchas sorpresas e incluso una revolución.-
solución o dos, sin duda están en
almacenar.

Juntos, neurociencia, psicología,

embriología, y la biología molecular son
enseñándonos sobre nosotros mismos como conocedores–
sobre lo que es saber, aprender, recordar-
ber, y olvidar. Pero no todos los filósofos
adoptar estos desarrollos como prog-
ress.13 Algunos creen que lo que llamamos

13 Lo tomo como una señal del atraso de aca-
filosofía demic que uno de sus más estimados
practicantes vivos, Jerry Fodor, es ampliamente apoyado-

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su relativo éxito en la predicción y
explicando.

¿Pero todo esto significa que hay una
Una especie de circularidad fatal en la neurociencia.
–que el cerebro necesariamente se utiliza a sí mismo para
estudiar en sí? No si lo piensas.
El cerebro que estudio rara vez es el mío, pero
el de otros animales o humanos, y yo
Puedo generalizar de manera confiable a mi propio caso..
La neuroepistemología involucra muchos
cerebros: corrigiéndose unos a otros, pruebas
entre sí, y construir modelos que puedan
ser calificado como mejor o peor en carácter-
izando el mundo neuronal.

¿Queda algo para el filósofo?-
pher para hacer? Para el neurofilósofo, en
el menos, abundan las preguntas: sobre el inte-
Gración de distintos sistemas de memoria., el
naturaleza de la representación, la naturaleza de
razonamiento y racionalidad, como informa-
La información se utiliza para tomar decisiones., qué
Los sistemas nerviosos interpretan como información.-
ción, etcétera. Estas son preguntas con
raíces profundas que se remontan a la antigüedad
Griegos, con ramas ramificadas ex-
tendiendo a lo largo de la historia y phi-
Losofía del pensamiento occidental.. Ellos son
preguntas donde experimento y theo-
La intuición retica debe conspirar conjuntamente.,
donde la creatividad en el diseño experimental
y creatividad en la especulación teórica
deben incitarse unos a otros a situaciones imprevistas
descubrimientos.14

14 Muchas gracias a Ed McAmis y Paul.
Churchland por sus ideas y revisiones..

patricia
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La realidad externa no es más que una idea creada.-
Atado en una mente no física., una mente que
sólo se puede entender a través de la introducción-
espección y reflexión. A estos filosóficos-
otros, Desarrollos en neuro cognitiva.-
la rosaciencia parece, a lo mejor, irrelevante.

El elemento de verdad en estos filósofos-
El enfoque de los investigadores es su corazonada de que
La mente no es sólo un lienzo pasivo
que pinta la realidad. En efecto, sabemos
que los cerebros se organizan continuamente,
estructurando, extrayendo, y creando. Como
una parte central de su función predictiva-
ciones, Los sistemas nerviosos están preparados para
hacer una historia coherente de cualquier aportación
ellos obtienen. 'Coherencia,' como yo lo llamo,
a veces implica ver un fragmento como
un todo, o un contorno donde no existe ninguno;
a veces implica predecir el im-
percepción inminente de un objeto todavía
no percibido. Como resultado del aprendizaje,
El cerebro llega a reconocer un estímulo como
indicando la aparición de meningitis en un
niño, o un eclipse de Sol por el
la sombra de la tierra. Tal conocimiento de-
pende de pilas sobre pilas de neuronas.
redes. No hay forma de aprehender el
naturaleza de la realidad excepto a través del cerebro, y
a través de las teorías y artefactos que los cerebros
idear e interpretar.

De esto no se sigue, sin embargo,
que la realidad es sólo una idea creada por la mente. Él
medio, bastante, que nuestro cerebro tiene que
sigue conectando, tratando de idear
hipótesis que mapean con mayor precisión
la estructura causal de la realidad. Nosotros construimos
la próxima generación de teorías sobre la
andamios –o las ruinas– del último.
¿Cómo sabemos si nuestra hipótesis-
los ses son cada vez más adecuados? Sólo por

portado por la siguiente condena: "Si usted
quiero saber sobre la mente, estudiar la mente
–no el cerebro, y ciertamente no los genes”
(Suplemento literario Times, 16 Puede 2003, 1–2).
Si la filosofía ha de tener futuro, tendrá
hacerlo mejor que eso.

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