Modelo informático del cerebro

Se propone un modelo de la mente desde el punto de vista informático, así como la arquitectura de un ordenador posible para tal fin. Detalla:

• Funcionamiento general: razonar, sentir y reaccionar frente a estímulos.

• Estados de vigilia y sueño

• Cómo le afecta el entorno, así como diferentes enfermedades mentales

• Fenómeno de la consciencia

En una red neuronal, cada neurona responde con una salida propia y específica a un estímulo, y en conjunto, la respuesta global es la resultante vectorial de las respuestas de cada neurona. Todas las respuestas se unen en un “bus principal”, de donde pasan a la Memoria a Corto Plazo (MCP) y después a la memoria a Largo Plazo (MLP), como luego se explicará.

La MCP es la responsable de la inteligencia, razonamiento y consciencia. Es un elemento con profundidad, siendo la MCP superficial (conectada íntimamente con el bus principal) más variable, y la profunda, más constante; allí probablemente reside también la identificación del “yo”. La MLP en cambio es la responsable de la personalidad individual. La MLP se divide en anterior y posterior, y está organizada por entornos o qualia.

En estado de vigilia, los subsistemas sensores externos dejan sus informaciones en el bus, y el sistema operativo del cerebro toma dicha información, la pasa a la MCP, la busca en la MLP -almacenándola previamente en la MLP anterior- y la vuelve a poner en el bus. En estado de sueño, los sensores externos permanecen poco activos, y se realiza el proceso de copia a través del bus y MCP, de las informaciones de la MLP anterior a la posterior, organizándolas ya no secuencialmente, sino de acuerdo a sus entornos.

En un modelo con esta arquitectura, el fenómeno de la consciencia se produce de manera inevitable: al estar la MCP íntimamente unida a dicho bus, y tener una persistencia mínima de varios segundos, es inevitable que su contenido, globalmente, sea procesado también del mismo modo que cualquier otro, buscándose en la MLP y realimentándose al propio bus. La aparición en el bus de este “paquete de estado” que representa el contenido global de la MCP, y su búsqueda en la MLP, produce la consciencia, esto es, la sensación de ver y analizar el momento presente.

Según el modelo, se pueden producir reacciones no sólo en base a razonamientos, sino también emocionales o intuitivas, ya que la base de su funcionamiento son los entornos que relacionan las informaciones almacenadas en la MLP, y los entornos se crean simplemente como el factor común al que las neuronas reaccionan, sean del tipo que sean las informaciones contenidas en ellos.

Ejemplos de degradaciones de funcionamiento por enfermedades asociables a un elemento del modelo:

• Hardware: coma, pérdida del conocimiento, esquizofrenia, amnesia, Alzheimer, Parkinson, etc…

• Software: falta de sueño, neurosis, nervios, estrés, etc…

Otros comportamientos que el modelo predice: explicación de sueños, imposibilidad de recordarlos al despertar, pesadillas, dejà-vu’s, posibilidad de cometer errores, evolución del cerebro con la edad, percepción del paso del tiempo…

Finalmente, se incluyen también referencias a algunos equipos de trabajo que actualmente están desarrollando modelos informáticos para emular la mente, con diferentes arquitecturas y diferentes grados de éxito.

Conclusión:

C on al actual estado de la tecnología, aún no puede comprobarse la efectividad de un modelo como éste. Sin embargo, de ser así, la respuesta a la actual controversia sobre si el cerebro puede o no ser emulado por un sistema informático, sería que “sí, con la arquitectura adecuada”.

Acerca del autor

Alberto Barandalla es Ingeniero Industrial por la ETSII de Madrid (1981) habiendo trabajado más de 25 años en el campo de la Informática. Para obtener el documento completo, o para cualquier otro comentario, contactar a través de: abarandalla@wanadoo.es