Te congelas en el lugar, tratas de recuperar el aliento y en tu cabeza solo hay un pensamiento: "¿Cómo lo hice?"
Todos hemos vivido una situación similar. Aunque más a menudo se trata de encender inadvertidamente un nuevo horno microondas ultramoderno, presionando aleatoriamente los botones. Ya sea que esté salvando su vida o simplemente quiera recalentar alimentos, su cerebro necesita resolver dos problemas a la vez para comprender: la acción X implica el resultado Y.
Problema del artista: ¿lo hice yo?
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Problema de acción versus resultado: ¿Cuál de las cosas que hice causó el resultado Y?
Las preguntas no son fáciles. Hacemos muchas cosas y todo esto conduce a algo. Además, algunos eventos ocurren constantemente a nuestro alrededor, y solo una pequeña parte de ellos depende de nosotros. Por lo tanto, el cerebro necesita separar el resultado Y del flujo general de eventos. Luego debe determinar si tenemos algo que ver con lo sucedido. Al mismo tiempo, la información de los sentidos llega solo después de realizar acciones que podrían haber causado el incidente. La dopamina, el primer violín en sinfonías de muchas teorías cognitivas, es responsable de estos procesos.
Tenemos una hipótesis que describe en detalle el proceso neuronal de correlacionar una acción con su ejecutante y resultado. Esta hipótesis proviene de dos ideas fundamentales.
Primero, el cerebro tiene un modelo de cómo funciona el mundo exterior; basándose en él, constantemente intenta adivinar qué sucederá a continuación. Si el pronóstico no se cumple, surge la sorpresa y el evento que lo causó se destaca de la corriente de fenómenos ordinarios y predecibles.
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En segundo lugar, el cerebro registra todo lo que acabamos de hacer, lo que significa que cualquier evento inesperado puede correlacionarse con la cadena de acciones recientes almacenadas en la memoria. Tan pronto como se encuentre una conexión, la acción puede repetirse y verifique si conducirá a un resultado similar. Una respuesta positiva indicará una relación causal.
En ningún caso podemos prescindir de nuestro viejo amigo, la dopamina. A primera vista, cuando se trata de correlacionar acciones con resultados, este neurotransmisor es el peor de todos los ayudantes posibles. La dopamina se produce en grandes cantidades en varias áreas del cerebro al mismo tiempo. Este método es completamente ineficaz para aislar una sola conexión entre un conjunto de neuronas, digamos, entre los responsables de la acción X y el resultado Y. Pero, de hecho, este es un mecanismo extremadamente sofisticado. La liberación de dopamina se puede comparar con la transmisión de una señal de radio. Con su ayuda, el siguiente mensaje se envía instantáneamente a diferentes partes del cerebro: “Algo muy inusual sucedió fuera del cerebro. ¿Cuántos de ustedes asumirán la responsabilidad de esto?"
Una persona durante esta transmisión se sorprende. Este sentimiento se produce cuando el cerebro se equivoca en sus predicciones. Existe amplia evidencia de que las neuronas de dopamina sirven para señalar un error cuando el cerebro calcula la probabilidad de recibir una recompensa. Si su cerebro asume que ninguna recompensa brillará para usted en el corto plazo y, de repente, un completo extraño le entrega una dona, las neuronas de dopamina se activan por un momento. Transmiten al resto del cerebro la sorpresa de que haya sucedido algo inesperadamente bueno. Las neuronas parecen gritar: "¡No importa quién de ustedes nos haya comprado una dona, pero hay que repetirla!"
El cerebro puede equivocarse en algo más que en la probabilidad de una recompensa. También sabemos que las neuronas de dopamina están sesgadas a la hora de predecir resultados no deseados. Cosas que quizás quiera aprender a evitar, como no presionar un botón que provoque una descarga de serpientes en su baño. Una evaluación incorrecta del tiempo pasado después de un evento reciente. Y también que no estás cantando como te gustaría. Probablemente no sabías que tienes un crítico musical en tu cerebro medio.
Todos estos mecanismos a través de los cuales diversos errores desencadenan la liberación a corto plazo de dopamina tienen una explicación sencilla: las neuronas dopaminérgicas se encargan de transmitir la sorpresa. Y, lo que es más importante, esta explosión siempre ocurre inmediatamente después de un evento inesperado Y y sirve como marca de tiempo.
Entonces, su cerebro ha notado que algo genial ha sucedido en el mundo circundante y la dopamina notifica al resto de sus partes al respecto. Ahora debes determinar si alguna de tus acciones fue el motivo de este turno. En este caso, el cerebro, por así decirlo, pega la acción y el resultado, fortaleciendo la conexión local entre ellos.
Para hacer esto, necesita encontrar información sobre la acción o acciones que ocurrieron antes de que se registrara la información sobre el resultado. Al final, la comunicación solo puede ir de causa a efecto y no al revés. Digamos que se enciende una luz en la habitación, ¿por qué? Es poco probable porque marcó la aparición de la luz con un baile ritual especial en una pierna y balanceando un pollo muerto al mismo tiempo. El motivo es más bien que en la entrada accionabas el interruptor (claro, con la mano en la que no había gallina).
La tarea principal de la liberación de dopamina a corto plazo es encontrar la correcta entre las acciones recientes. Cuando un impulso eléctrico comienza a pasar a lo largo del axón, llevando un mensaje a las neuronas receptoras, comienza un largo proceso dentro de la neurona, en el que cambian las concentraciones de varias moléculas, en particular calcio. Además, la actividad en cualquier conexión entrante a esta neurona también deja rastros de calcio, lo que marca esta entrada como potencialmente importante.
La dopamina también actúa en la unión de dos neuronas. Supongamos que una neurona dio una orden para realizar una acción que implicaba un determinado resultado, y otra neurona, conectando con la primera, informa: "Me activé en este momento". Ahora la información está codificada en esta conexión: "Haz lo mismo cuando me activen de nuevo". Si la neurona responsable de la acción se activa en respuesta a la activación de la segunda neurona, entonces quedarán trazas de calcio en ella. Servirán como recordatorio de que esta conexión en particular y esta neurona en particular estuvieron involucradas. En presencia de calcio, la conexión entre estas neuronas se verá reforzada por la dopamina. Por lo tanto, el pensamiento "haz lo mismo cuando me active de nuevo" solo se amplifica si ambas neuronas se activan en el momento adecuado.
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Aún más sorprendente es el hecho de que la causalidad está integrada en las mismas reglas por las cuales cambia la fuerza de las conexiones entre dos neuronas separadas. Aparentemente, la conexión entre las neuronas A y B recuerda en qué orden fueron disparadas. Si la neurona A se activa justo en frente de la neurona B, entonces lógicamente podría conducir a la activación de esta última. Este compuesto está etiquetado con calcio y este vínculo se puede fortalecer en el futuro.
Pero si la neurona A se activa inmediatamente después de la neurona B, ya no puede ser la causa de la activación de B. Por el contrario, tal conexión deberá debilitarse, ya que en cuyo caso la activación de la neurona A interferirá con la neurona B. Si la neurona A se activa mucho antes o mucho después de la neurona B, la fuerza de la conexión no cambiará. De hecho, parece que las reglas para cambiar la fuerza de la conexión están diseñadas específicamente para entrenar al cerebro a establecer conexiones causales.
Así es como el cerebro resuelve el problema de correlacionar la acción con el resultado. Encuentra la acción X que causó el resultado Y transmitiendo una señal de que algo inusual sucedió fuera del Cerebro y también marcando el tiempo del evento. Esta señal solo se recibirá en el lugar donde se acaba de activar la neurona responsable de la acción. Esto está determinado por las trazas moleculares que quedan después de la activación. Ahora bien, si esta conexión se activa de nuevo, es más probable que se activen las neuronas de acción X. Esto significa que es más probable que la persona en una situación similar realice exactamente la acción X. Así es como determinamos si X invoca realmente a Y y ajustamos nuestra comprensión del mundo externo.
Queda por resolver el problema de correlacionar la acción con el ejecutante, y ahora es más fácil hacerlo. ¿Cómo sabe el cerebro que no tienes nada que ver con lo que está sucediendo? La señal de dopamina no muestra ningún rastro de actividad en las neuronas. La ausencia de rastros significa: "No tengo nada que ver con eso".
Sin embargo, también puede suceder: las neuronas responsables de la acción se activaron justo antes del resultado, pero no fueron la causa del mismo. Por eso la acción debe repetirse. Si la acción X se repite intencionalmente y no causa el resultado Y, entonces no hay evidencia de que exista una conexión entre los dos.
Los principios por los cuales el cerebro establece la causalidad es una de las principales áreas de trabajo de la neurociencia moderna, pero en general esta área permanece misteriosa y poco explorada. Elementos de la teoría de la percepción de las relaciones causales surgen de vez en cuando en la literatura, pero los propios autores no se centran en esto. Entonces, en esta área, hipotéticamente, es posible hacer muchos descubrimientos, dada la cantidad de preguntas que hay en ella que aún no han sido respondidas. Veamos una de estas preguntas. ¿Cómo usa el cerebro esta información en el futuro?
La percepción de la causalidad se basa en la idea de que nuestro cerebro utiliza un modelo predictivo del mundo. Si es así, entonces también debemos tener un modelo invertido que responda a la pregunta "¿Cómo cambiar el mundo?" Podemos decir, "Quiero el resultado Y", y usar el modelo inverso para encontrar la "acción X" requerida que conducirá al resultado deseado.
Esto significa que debemos adaptar constantemente dos modelos: predictivo (si haces esto, esto cambiará en el mundo) e invertido (para que algo en el mundo cambie, debes hacer esto). Es muy probable que la dopamina sea la responsable de sintonizar cada uno de estos circuitos. Pero, ¿dónde tiene lugar la adaptación en sí? ¿Estos modelos cambian juntos o por separado? No tenemos ni idea de eso. Cuántos modelos diferentes del mundo externo crea el cerebro, cómo interactúan entre sí y cómo se complementan, todas estas son preguntas sin respuesta.
En diferentes especies se ha observado la capacidad de establecer relaciones causales mediante ensayo y error. No solo en animales, sino también en aves. Esta habilidad conecta eventos individuales en una secuencia: si realizo una acción X, será seguida por un resultado Y. Algunas especies pueden establecer vínculos causales mediante la imitación. Observando a sus parientes, los herrerillos de la familia de los tit pueden aprender a desenroscar las tapas de las botellas de leche (en serio, es mejor no enfurecer a estas aves).
Pero el hombre tiene una ventaja: el idioma. Gracias a él, ya no necesitamos gastar energía en interminables observaciones de cadenas de acciones, limitadas solo por nuestra propia experiencia. Con la ayuda del lenguaje, podemos explicar las relaciones causales y transmitirlas en abstracto: en libros, revistas, documentales. O tome una guía de YouTube de varias horas sobre cómo revisar un V8. Podemos registrar nuestras observaciones, dejando espacios donde no hay suficientes eslabones en la cadena entre X e Y (esto se llama "ciencia"). Podemos compartir información y encontrar relaciones causales a mayor escala y en muestras más grandes que las disponibles para un individuo.
El hecho de que los seres humanos hayan identificado las causas de fenómenos complejos como la extinción de especies o el calentamiento global es una prueba de nuestra capacidad para comprender el mundo más allá de la experiencia individual. Solo el cerebro humano es capaz de comprender no solo lo que causó él mismo, sino también lo que todos causamos.
Mark Humphries
