/ viernes 3 de julio de 2020

La Novena de Beethoven revela nuevos detalles sobre el cerebro

Estudio científico arrojó que las neuronas procesan la información recibida y son capaces de determinar qué nota suena, actuando como células conceptuales

Doscientos cincuenta años después de su nacimiento, la música de Ludwig Van Beethoven sigue deparando sorpresas, y su Novena Sinfonía ha revelado nuevos detalles sobre el cerebro humano y en concreto sobre la existencia de células "conceptuales".

Un equipo internacional de científicos, liderado por matemáticos de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), ha profundizado en el estudio de esas neuronas individuales que forman conceptos abstractos, como las notas musicales, y ha publicado sus resultados en la revista Scientific Reports.

Según informa este viernes la Universidad, en la comprensión de los conceptos abstractos intervienen unas neuronas individuales llamadas células conceptuales, cuya existencia han comprobado y demostrado los investigadores a partir de un entrenamiento específico con la Novena Sinfonía.

La aparición de conceptos abstractos en el cerebro humano se asociaba a una interacción compleja de muchas neuronas, pero esta investigación desmontaría esa hipótesis al demostrar que en realidad en cada término abstracto intervienen solo unas pocas neuronas individuales o células conceptuales.

Lo mismo sucedería con la música, para distinguirla del ruido, ya que cada nota requiere unos conceptos musicales concretos.

Para llevar a cabo este estudio, los investigadores crearon una red neuronal de 3.200 células en la capa selectiva y 1.600 en la capa conceptual.

Inicialmente, las células registraban ondas sonoras de manera aleatoria, sin poder detectar a qué nota pertenecían.

"Sin embargo, después del entrenamiento, como se mostró en el experimento con la Novena Sinfonía de Beethoven, las neuronas procesaban la información recibida siendo capaces de determinar qué nota sonaba, actuando como células conceptuales", explica Valeri Makarov, investigador del Instituto de Matemática Interdisciplinar de la UCM.

Cuando suena la nota "fa", su célula conceptual asociada se activa, al igual que lo hace la que representa al concepto "árbol" o, como recientemente han demostrado en la Universidad de Leicester, la "neurona de Jennifer Aniston" se activa cuando escuchamos el nombre de la actriz, señala la Universidad.

El investigador destaca el gran impacto y las aplicaciones de este estudio y apunta su utilidad para el desarrollo de nuevos algoritmos para la inteligencia artificial.

Las redes neuronales artificiales intentan copiar la estructura y el funcionamiento del cerebro, y en algunos casos superan ya al cerebro humano en tareas relativamente fáciles, como por ejemplo el reconocimiento de imágenes, pero están todavía muy por detrás en las habilidades cognitivas.

"Para el avance en esta capacidad es necesario comprender cómo el cerebro entiende nuestro entorno", explica el investigador de la UCM, que ha colaborado en este trabajo con científicos de las universidades de Leicester (Reino Unido) y de Nizhny Novgorod (Rusia).

Doscientos cincuenta años después de su nacimiento, la música de Ludwig Van Beethoven sigue deparando sorpresas, y su Novena Sinfonía ha revelado nuevos detalles sobre el cerebro humano y en concreto sobre la existencia de células "conceptuales".

Un equipo internacional de científicos, liderado por matemáticos de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), ha profundizado en el estudio de esas neuronas individuales que forman conceptos abstractos, como las notas musicales, y ha publicado sus resultados en la revista Scientific Reports.

Según informa este viernes la Universidad, en la comprensión de los conceptos abstractos intervienen unas neuronas individuales llamadas células conceptuales, cuya existencia han comprobado y demostrado los investigadores a partir de un entrenamiento específico con la Novena Sinfonía.

La aparición de conceptos abstractos en el cerebro humano se asociaba a una interacción compleja de muchas neuronas, pero esta investigación desmontaría esa hipótesis al demostrar que en realidad en cada término abstracto intervienen solo unas pocas neuronas individuales o células conceptuales.

Lo mismo sucedería con la música, para distinguirla del ruido, ya que cada nota requiere unos conceptos musicales concretos.

Para llevar a cabo este estudio, los investigadores crearon una red neuronal de 3.200 células en la capa selectiva y 1.600 en la capa conceptual.

Inicialmente, las células registraban ondas sonoras de manera aleatoria, sin poder detectar a qué nota pertenecían.

"Sin embargo, después del entrenamiento, como se mostró en el experimento con la Novena Sinfonía de Beethoven, las neuronas procesaban la información recibida siendo capaces de determinar qué nota sonaba, actuando como células conceptuales", explica Valeri Makarov, investigador del Instituto de Matemática Interdisciplinar de la UCM.

Cuando suena la nota "fa", su célula conceptual asociada se activa, al igual que lo hace la que representa al concepto "árbol" o, como recientemente han demostrado en la Universidad de Leicester, la "neurona de Jennifer Aniston" se activa cuando escuchamos el nombre de la actriz, señala la Universidad.

El investigador destaca el gran impacto y las aplicaciones de este estudio y apunta su utilidad para el desarrollo de nuevos algoritmos para la inteligencia artificial.

Las redes neuronales artificiales intentan copiar la estructura y el funcionamiento del cerebro, y en algunos casos superan ya al cerebro humano en tareas relativamente fáciles, como por ejemplo el reconocimiento de imágenes, pero están todavía muy por detrás en las habilidades cognitivas.

"Para el avance en esta capacidad es necesario comprender cómo el cerebro entiende nuestro entorno", explica el investigador de la UCM, que ha colaborado en este trabajo con científicos de las universidades de Leicester (Reino Unido) y de Nizhny Novgorod (Rusia).

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