José Antonio R. Piedrabuena —— Contra la creencia en las redes neuronales

Deberían dejar de desprestigiar a las neuronas reales, porque el cerebro no solo funciona gracias a ellas, y cambiar de nombre de redes neuronales. Creo que no se pueden considerar que sean el modelo de ninguna ‘red neuronal’, más allá de la pura apariencia y uso oportunista del nombre

Partimos del hecho que ninguna inteligencia artificia ni red neuronal tiene como misión el coordinar, organizar, mantener todos los órganos del cuerpo. Controlando todas las variables de nuestra existencia metabólica y funcional, a la vez que se adapta a las circunstancias del entorno, se mantiene nuestra identidad personal, unas metas y unos mecanismos complejos de supervivencia de la especie. Y para eso contamos con un cerebro.

No hay parecido entre una neurona de las llamadas redes neuronales y las que tenemos en el cuerpo. La unidad funcional en el cerebro no es la neurona, sino que es la suma funcionante de la misma, la glía, el tejido circundante y los pies perivasculares formando un conjunto de procesos metabólicos, eléctricos, moleculares cuyo resultado es la gobernanza del cuerpo y de la mente. Las células gliales (de menor tamaño y complejidad) superan en número el de neuronas, cosa que no creo que se tenga en cuenta cuando hablamos de redes neuronales, las cuales dan un total de cerca de ciento ochenta mil millones de células, de las cuales cada una recibe una media de diez mil conexiones.

Las neuronas son todas diferentes, cada región del  cerebro posee varias clases de ellas y cada una adaptada en su fisiología, a las funciones específicas de la región

Un estímulo que le llega puede dar lugar a una infinidad variable de respuestas. Y por si fuera poco la entrada de información puede imponer un patrón de descarga de salida particular, porque si una neurona recibe 200.000 conexiones de entrada, todas se suman a las señales en el cuerpo celular para transformarse en una única señal de salida, pero ninguna neurona se comporta de la misma manera en cuanto a los patrones de salida de la información. Algo a tener en cuenta es que las propiedades eléctricas y bioquímicas de las dentritas (ramas por donde entra la información) varían de una célula a otra dando lugar a que las conexiones entre ellas, sinapsis, sean diferentes de tamaño, identidad del trasmisor y eficacia de la transmisión.

Hay muchas que se activan rítmicamente, otras secretan hormonas o neuromoduladores en forma de ráfagas, como en el hipotálamo, algunas reaccionan al inicio e ignoran los sucesivos estímulos, y otras entran en pausa y luego responden, algo fundamental en los sucesivos procesos rítmicos como la respiración, el ritmo cardiaco, algunas glándulas endocrinas, los biorritmos.

Las señales de llegada tienen su entrada en sus membranas, en canales de entrada y salida, rápidos, eléctricos, o lentos para otras sustancias que han de entrar conducidas por transportadores. Todo un conjunto de sustancias activadoras o frenadoras que se transforman en señales que han de salir a través de la única salida, el axón a unas dianas muy precisas o bien a miles de neuronas, generalmente de manera difusa. Todo esto para adaptarse a los requisitos y demandas locales y a distintas velocidades.

Las neuronas y las  células más pequeñas de la glía, tienen receptores con los que recogerán y reconocerán a los neurotransmisores, iones, hormonas, nutrientes, venenos, así como la identificación de otros miembros de la especie.

Ya sabemos que un neurona se comunica con otra a través de una sinapsis. Estas varían ampliamente la forma, el tamaño, la identidad del neurotransmisor, la eficiencia de la transmisión;  porque un transmisor, según la naturaleza de los componentes con los que interacciona pueden variar de una parte del cerebro a otra e incluso en partes de una misma neurona y producir acciones diferentes y hasta contrapuestas. Por ejemplo, la dopamina tiene cinco receptores o poros de entrada diferentes con un resultado estimulador distinto. La naturaleza de algunos otros neurotransmisores son sustancias estándar de la vida. Por ejemplo, aminoácidos glutamato, aspartato, GABA y glicina son nutrientes para las células del cuerpo porque funcionan como fuente de energía para fabricar proteínas, y en el cerebro ejercen funciones de mensajería generalizada.

Tenemos cien neurotransmisores y moduladores distintos fabricando nuestros pensamientos y emociones, activándonos o bloqueando, tales como aminoácidos, aminas simples o moléculas como la adenosina y péptidos, neurohormonas que están esperando su descarga, en formas de bolsitas, como gránulos secretores, que también pueden contener hormonas endocrinas. El resultado es nuestra vida metabólica, mental, social, reproductiva, pacífica o fanática, que también dependerán de algo tan pequeño como iones sodio, potasio, cloro que transforman las neuronas en una batería que se carga o descarga que se activa cuando entra el ion de calcio y el interior se vuelve positivo. Un ión puede salir o entrar por un canal neuronal hasta un millón de unidades por segundo.

Repetimos que las zonas por donde las neuronas reciben las señales son las espinas, el equivalente a las ramas de los árboles, el tronco y las raíces serían el axón de salida.  Además, algo más complejo, las espinas, las ramas, que además de receptoras de información tienen otras encomiendas vitales; contienen más de 30 proteínas implicadas en la generación de energía y otras muchas funciones.

Las respuestas a este aluvión pueden ser desde milisegundos hasta días

Vamos viendo que el cerebro para sus funciones sensoriales, motoras, cognitivas requiere conexiones y operaciones rápidas o lentas pero específicas como para mantener todas las constantes vitales; el sueño, despertarse, atención, concentración, control del estado de ánimo, los niveles de los contenidos de todos los líquidos del cuerpo y su contenido, la excitabilidad general, el estado metabólico, el comando sobre el sistema inmunitario, endocrino, vascular, etc. Y todo está intervenido por neurotransmisores diferentes, llevados a su lugar de influencia por los axones mediante conexiones que pueden ser dispersas, difusas, serpenteantes o localizadas y estructuradas y por lo general  desplegados desde lo más primitivo dentro del cerebro, el tronco encefálico. Nuestra vida personal y social está comandada desde la regulación, la modulación de neuromoduladores producidos en la dicha zona la segunda más primitiva de nuestro cerebro. Esta zona que tanto trabajo le están dando todas las manifestaciones extremistas, violentas, de conductas fuera de las leyes de conservación de la vida.

A veces, varios miles de neuronas forman el centro de un sistema que puede ser difuso como los del citado tronco encefálico y no conectar una neurona con otra, sino que vierten su secreción en el liquido que baña todo el cerebro y así llega a millones de células sin sinapsis.

En el tronco encéfalo están los lugares de producción de sustancias conocidas por todos, como la dopamina, serotonina, noradrenalina, acetilcolina, que en este caso una sola de sus neuronas se conecta con otras 250.000.

Esto no lo podemos simplificar más y pasamos al otro componente, a las trece familias de la neuroglia: los astrocitos. Estos también sintetizan neurotransmisores, como lo hacen las neuronas, y hasta 20 compuestos neuroactivos y modulan la eficacia sináptica.

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