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15mar2016

Nuevo estudio eleva 10 veces la capacidad de memoria del cerebro humano

  • Por Cazoll
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Un nuevo estudio encontró que la capacidad de almacenamiento de información del cerebro puede ser de alrededor de mil billones de bytes.La capacidad de almacenamiento del cerebro humano es de un orden de magnitud mayor de lo que se pensaba, informaron investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos la semana pasada. Los hallazgos, recientemente detallados en eLife, son importantes no solo por lo que dicen sobre el espacio de almacenamiento, pero de forma más importante porque nos llevan hacia una mejor comprensión de cómo, exactamente, se codifica la información en nuestros cerebros.
Por Jeneen Interlandi,febrero de 2016. Scientific American

 

comportamiento humano

Reber dice que es casi imposible cuantificar la cantidad de información en el cerebro humano, en parte porque consiste en mucha más información de la que somos conscientes

 

La pregunta de cuanta información pueden albergar nuestros cerebros es antigua. Sabemos que el cerebro humano se compone de alrededor de 100.000 millones de neuronas, y que cada una realiza 1.000 o más conexiones con otras neuronas, lo que resulta en unos 100 billones de conexiones en total. También sabemos que la fortaleza de estas conexiones, o sinapsis, están reguladas por la experiencia. Cuando las dos neuronas a cada lado de una sinapsis están activas simultáneamente, la sinapsis se hace más robusta; la espina dendrítica (la antena en la neurona receptora) también se hace más grande para soportar el aumento en la intensidad de la señal. Se cree que estos cambios en la fuerza y el tamaño son las correlaciones moleculares de la memoria. Los diferentes tamaños de antena a menudo se comparan con los bits de código de una computadora, solo que en lugar de únicamente los valores de 1 y 0, estos pueden asumir un rango más amplio de valores. Hasta la semana pasada los científicos no tenían idea exactamente de hasta cuantos valores. Basándose en mediciones preliminares, identificaron solo tres valores: pequeño, mediano y grande.
 
Pero una observación curiosa llevó al equipo del Instituto Salk a perfeccionar esas mediciones. En el proceso de reconstrucción de un hipocampo de rata, un área del cerebro de los mamíferos que participa en el almacenamiento de memoria, notaron que algunas neuronas formaban dos conexiones entre sí: el axón (o cable de envío) de una neurona conectaba con dos espinas dendríticas (o antenas de recepción) en la misma neurona vecina, lo que sugiere que se pasan mensajes duplicados del emisor al receptor. Como ambas dendritas estaban recibiendo información idéntica, los investigadores sospecharon que serían similares en tamaño y fuerza. Pero también se dieron cuenta de que si hubiese diferencias significativas entre las dos, esto apuntaría a un nivel totalmente nuevo de complejidad. Si las espinas fuesen de un tamaño o forma diferente, razonaron, el mensaje que difundirían también sería ligeramente diferente, aunque ese mensaje viniese del mismo axón.
 
Así que decidieron medir los pares sinápticos. Y, efectivamente, encontraron una diferencia del 8 por ciento en el tamaño de las espinas dendríticas conectadas al mismo axón de una neurona de señalización. Esa diferencia puede parecer pequeña, pero cuando incluyeron el valor en sus algoritmos, calcularon un total de 26 tamaños de sinapsis únicas. Un mayor número de tamaños de sinapsis significa más capacidad de almacenamiento de información, que en este caso se traduce en una capacidad de almacenamiento en el hipocampo en su conjunto 10 veces mayor de lo que el modelo anterior, de tres tamaños, había indicado. “Es un orden de magnitud mayor en la capacidad de lo que sabíamos que estaba allí”, dice Tom Bartol, científico del Instituto Salk y autor principal del estudio.
 
Pero si nuestra capacidad de memoria es tan grande, ¿por qué nos olvidamos de las cosas? Porque, realmente, la capacidad no es el problema, dice Paul Reber, un investigador de la memoria en la Universidad del Northwestern que no participó en el estudio, “cualquier análisis del número de neuronas dará lugar a una idea de la enorme capacidad del cerebro humano. Pero no importa porque nuestro proceso de almacenamiento es más lento que nuestra experiencia del mundo. Imagínese un iPod con capacidad de almacenamiento infinita. Incluso pudiendo almacenar cada canción jamás escrita, usted todavía tendría que comprar y cargar toda esa música y luego escoger canciones individuales cuando quiera escucharlas”.
 
Reber dice que es casi imposible cuantificar la cantidad de información en el cerebro humano, en parte porque consiste en mucha más información de la que somos conscientes: no solo hechos y caras y habilidades medibles, sino también funciones básicas tales cuales cómo hablar y moverse y otras de orden superior como la forma de sentir y expresar emociones. “Recogemos mucha más información del mundo que “¿qué es lo que recuerdo de ayer?”, dice Reber.
 
Aunque el estudio de Salk nos acerca un poco. “Han hecho una reconstrucción increíble”, dice Reber. “Y añade significativamente a nuestra comprensión no solo de la capacidad de memoria pero de manera más importante a lo compleja que es en realidad la forma de almacenamiento de la memoria”. Eventualmente los hallazgos podrían allanar el camino hacia toda clase de avances: ordenadores de bajo consumo que imiten las estrategias de transmisión de datos del cerebro humano, por ejemplo, o una mejor comprensión de las enfermedades cerebrales en las que están implicadas sinapsis disfuncionales.
 
Pero primero los científicos tendrán que ver si los patrones que hallados en el hipocampo son válidos también para otras regiones del cerebro. El equipo de Bartol ya trabaja para responder a esta pregunta. Tienen la esperanza de mapear los productos químicos, que pasan de neurona a neurona, que tienen una capacidad aún mayor que las sinapsis variables para almacenar y transmitir información. Por lo que a una medición precisa de la capacidad total del cerebro se refiere, “estamos todavía muy lejos”, dice Bartol. “El cerebro todavía nos esconde muchos, muchos misterios por descubrir”.
 
Fuente: http://www.scientificamerican.com/espanol/noticias/una-nueva-estimacion-eleva-10-veces-la-capacidad-de-memoria-del-cerebro-humano/

CATEGORIES ciencia neurociencia

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