Durante décadas, la cultura popular ha presentado nuestra toma de decisiones como una pelea de jaula entre el 'cerebro lógico' frío y racional y el impulsivo y antiguo 'cerebro reptiliano'. Pero según una nueva investigación, eso es tan preciso como el consejo estándar de una galleta de la fortuna.

Nabil Imam, profesor asistente en la Escuela de Ciencias Computacionales e Ingeniería de Georgia Tech y miembro de la facultad del Instituto de Neurociencia, Neurotecnología y Sociedad (INNS), no se cree la teoría de capas de los años 50. "Así no es como un biólogo evolutivo pensaría el problema", dijo, prendiendo fuego suavemente a una metáfora querida.

El estudio, publicado en Science Advances, sugiere que la evolución del cerebro no se trata de apilar nuevas regiones sobre las antiguas como una torre de Jenga neurológica. En cambio, se trata de cableado, y de una feroz competencia por el espacio cerebral limitado.

Imam y sus colegas compararon cerebros biológicos y redes neuronales artificiales, encontrando que la evolución podría asignar espacio cerebral entre dos estrategias de cableado en competencia: mapas espaciales (como los del neocórtex, que procesan visión, sonido y tacto) y redes distribuidas de 'estilo código de barras' (como las del sistema límbico, que manejan olfato, memoria y emoción). Ambas estrategias se establecen antes del nacimiento, haciendo que el cerebro sea menos una pizarra en blanco y más un apartamento pre-amueblado.

El sistema límbico, a menudo agrupado perezosamente como el 'cerebro reptiliano', controla la emoción, pero también contiene regiones para la memoria, el olfato, la navegación y la regulación emocional. "¿Por qué la gente agrupa todas estas regiones diferentes en un solo sistema grande?", se preguntó Imam. Buena pregunta, dado que una teoría de los años 70 no se sostiene exactamente.

Los investigadores examinaron cómo el sistema límbico y el neocórtex varían juntos en 182 especies. Encontraron un patrón claro: cuando una parte del sistema límbico era relativamente grande, otras regiones límbicas también lo eran, mientras que el neocórtex se encogía. Esto sugiere una expansión coordinada, no una evolución independiente.

Para probar qué impulsa esto, usaron modelos de IA. Las redes con conexiones espaciales localizadas sobresalían en visión, sonido y tacto, mientras que las redes distribuidas de 'código de barras' eran mejores para el olfato y la memoria. Luego, crearon una red multimodal donde ambos sistemas competían por 'bienes raíces'. Cuando el entorno simulado recompensaba el olfato, el sistema distribuido se expandía y el neocórtex se encogía; cuando se favorecía la visión, ocurría lo contrario.

Esta compensación explica rarezas del mundo real: el armadillo de nueve bandas, una criatura dependiente del olfato, presume de un sistema límbico grande, mientras que el mono ardilla, que depende de la visión, tiene un cerebro con más neocórtex.

Las implicaciones van más allá de la biología. Si los ingenieros pueden imitar esta arquitectura pre-cableada en la IA, podrían construir sistemas que aprendan más como cerebros biológicos, requiriendo menos datos y energía. "Las redes neuronales artificiales de hoy se entrenan con vastas cantidades de datos; se trata de crianza", dijo Imam. "Pero el cerebro no es una pizarra en blanco... Es una mezcla de naturaleza y crianza, y la naturaleza es esa arquitectura pre-cableada".

Este trabajo, una colaboración con la Universidad de Cornell y apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias, sugiere que la evolución del cerebro se trata menos de escalar una escalera de lógica y más de cambiar recursos en un tira y afloja neuronal. Y esa es una metáfora que podemos apoyar.