O de cómo nos sorprende la naturaleza
En mis años de trabajo en Inteligencia Artificial (la auténtica), mi equipo de investigación abordaba diferentes problemas, cada uno de ellos un universo en sí mismo. La maquinaria humana es tan perfecta, está tan optimizada que difícilmente podíamos acercarnos a reproducir uno solo de los procesos. Hablamos en general y es aplicable a casi todas las funciones biológicas del cuerpo humano. Nosotros nos centrábamos solamente en las funciones cognitivas (ni más ni menos).
Aunque me interesan otras funciones biológicas hoy, introduzco el tema hablando de IA con conocimiento de causa, para después abordar el asunto de hoy: la memoria.
Piensa en un recién nacido. Racionaliza los siguientes pasos de su evolución: comienza con las actividades motoras, gatea, empieza a ponerse en pie, se cae e insiste hasta que logra evitar las caídas. Intenta comunicarse, al principio con sonidos, más tarde con el lenguaje, hasta que se inicia la interacción social básica en el jardín de infancia, en la escuela, la riqueza del lenguaje, las habilidades, la evolución del instinto hacia la razón y los sentimientos. Pasando entremedias por otros procesos como el reconocimiento de objetos por la visión, la inteligencia, la resolución de problemas…
Ahora te reto a intentar hacer que una máquina adquiera todas esas habilidades. Al fin y al cabo, ese era el objetivo de esa rama de la ciencia, construir “máquinas” con mayores y mejores capacidades en razonamiento, fuerza, durabilidad, etc. En nuestro grupo nos dividíamos el trabajo de la siguiente manera: algunos investigadores trabajaban en el proceso cognitivo desde diferentes teorías, unos construyendo literalmente redes neuronales virtuales que imitasen a las biológicas, otros a través de la algorítmica, la lógica difusa y diversas herramientas. Otros grupos dirigían sus estudios a la interpretación que nuestro cerebro hace de los objetos, la visión por computador, la llamaban. Unos investigadores se ocupaban del razonamiento, otros del aprendizaje, parte fundamental (principalmente porque era donde trabajaba yo), algunos de la memoria y, así, unos cuantos aspectos más del proceso cognitivo.
Abordando de lleno en el asunto del post, quiero hacer extensible esta experiencia al cuerpo humano en su conjunto. Sabes que los procesos fisiológicos y biológicos de tu cuerpo se rigen por el principio de homeostasis (la capacidad de un organismo para mantener estables sus condiciones internas dentro de rangos compatibles con la vida, a pesar de los cambios constantes del entorno y del propio organismo). No implica equilibrio fijo ni inmovilidad, es un proceso dinámico de regulación continua. En otras palabras, son los mecanismos con los que nuestro cuerpo busca mantener la estabilidad de todas sus variables, y ahí, entra de lleno la idea de este post, el sistema inmunitario y más específicamente la memoria biológica.
Imagina una infección, por ejemplo. Es evidente que la homeostasis (el equilibrio) se ve amenazada: nuestras células inmunes reconocen al agente extraño, se activa una respuesta inflamatoria local, que se traduce en aumento de flujo sanguíneo, permeabilidad vascular y llegada de células defensivas. El objetivo es contener el daño y restaurar el equilibrio. Los síntomas (dolor, fiebre, enrojecimiento, hinchazón) no son el problema en sí, sino consecuencias del mecanismo regulador.
Podríamos seguir con muchos más ejemplos, todos apasionantes: la hipoglucemia, la exposición al frío, la inflamación, la reparación de tejidos, el estrés agudo, etc.
Dentro de la homeostasis, lo que trae de cabeza a los científicos es la capacidad de nuestro organismo de “recordar”. Sabes que cuando un virus o una bacteria entra por primera vez en el organismo, el sistema inmunitario lo reconoce como extraño. La respuesta inicial suele ser lenta porque el cuerpo aún no “sabe” exactamente a qué se enfrenta. Pero a partir de ahí, el organismo graba en su memoria a ese patógeno concreto. Y esto sin la intervención del cerebro, sólo mediante un proceso a nivel celular. Entre millones de células defensivas diferentes, solo unas pocas son capaces de reconocer ese patógeno concreto cuando vuelve a aparecer. Esas células se activan y empiezan a multiplicarse. Las células activadas ayudan a eliminar la infección: producen anticuerpos, destruyen células infectadas o coordinan la respuesta defensiva. Cuando la infección se controla, la mayoría de esas células desaparecen. Pero una pequeña parte no se elimina, se transforma en células de memoria. Estas células de memoria no “recuerdan” como lo hace el cerebro. No hay imágenes ni experiencias. Lo que conservan es información funcional, es decir, cómo reconocer rápidamente al mismo microorganismo y cómo responder con la mayor eficacia.
En neurociencia, la memoria se entiende como la estabilización de cambios en la conectividad y actividad neuronal producidos por la experiencia. No es un “archivo” ni un “lugar”. El mecanismo funciona así: provoca cambios en la fuerza de las sinapsis (plasticidad sináptica), crea o elimina conexiones, modula química y eléctricamente los circuitos cerebrales. Así se activa para recordar habilidades, hábitos, episodios, semántica y emociones, entre otras.
La antropología amplía el concepto de memoria más allá del individuo: es un sistema de conservación y transmisión de experiencia. Se le llama por ello memoria externalizada. Es utilizada por el cerebro para recuerdos biográficos, subjetivos, culturales, etc. Todos estos tipos de memoria que gestiona el cerebro tienen una escala temporal mucho mayor que la memoria biológica.
Tanto la memoria inmunológica como la memoria genética muestran que los sistemas biológicos almacenan información de múltiples maneras. Sin neuronas, sin conciencia y sin intención, el cuerpo registra, adapta y modula sus respuestas futuras en función del pasado.
No pretendo desmitificar la función de nuestro cerebro, ni mucho menos. Al contrario, estoy convencido y defiendo que la memoria humana es multinivel: molecular (cambios celulares), neural (redes), cognitivo (experiencia). Y ningún nivel por sí solo explica el fenómeno completo. Pero esta capacidad de los sistemas de recordar es una prueba de que podemos pensar en memoria en elementos que no disponen de cerebro, como las plantas, algunos microorganismos como el Physarum polycephalum, el famoso Blob, sin sistema nervioso y con unas sorprendentes capacidades de aprendizaje, resolución de problemas y navegación, basando en un lenguaje de señales químicas y redes internas que procesan información. Y a nuestro amigo hay que sumarle muchos mohos mucilaginosos, algunos animales marinos (aseidas).
Si no tienen cerebro ¿cómo funcionan? Utilizando procesamiento distribuido (toman decisiones a partir de interacciones entre sus partes), estímulos químicos o redes de programación. Sin duda desafiando nuestra concepción de la cognición, lo que nos lleva a pensar en que quizás los estudiosos de la IA (la auténtica), deberían empezar por imitar a estos pequeños seres, e ir subiendo en la escala de complejidad.
Es innegable: La memoria no empieza en el recuerdo ni termina en el cerebro. Es una propiedad de los sistemas que aprenden, se adaptan y persisten en el tiempo.