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El cerebro congela el tiempo para tomar decisiones rápidas

Ante situaciones imprevistas que requieren decidir de forma inmediata y eficaz, el cerebro convierte esa escena dinámica en un fotograma, una imagen estática que le permite entender la realidad cambiante, eliminando el tiempo y dejando solo el espacio. Una investigación liderada desde la Universidad Complutense de Madrid lo ha comprobado con la ayuda de más de 400 voluntarios y un juego de ordenador.

El cerebro convierte escenas como las muchedumbres en una imagen fija para actuar. / Ralph Chang

Existen numerosas situaciones en las que el ser humano se ve obligado a pensar y a actuar de forma rápida y efectiva: en carretera cuando surge algo inesperado, en la calle en medio de una muchedumbre o en un combate.

Para afrontar estas situaciones, el cerebro las transforma en una imagen estática, congelando el tiempo y manteniendo solo el espacio, lo que facilita la comprensión de la cambiante realidad. Es lo que afirma el estudio publicado en el Journal of Advanced Research por un equipo de investigación liderado desde la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Ante situaciones imprevistas en las que hay que tomar decisiones rápidas y eficaces, “es como si nuestro cerebro convirtiese una película entera en un solo fotograma que, al verlo, nos permite entender toda la película”

El mismo equipo ya propuso hace diez años la llamada hipótesis de la compactación del tiempo, por la que el cerebro convierte el tiempo en espacio, simplificando la situación y pudiendo actuar de forma inmediata. Con sus nuevos resultados experimentales consideran que la han demostrado.

Según su teoría, cuando una persona está en una situación dinámica, por ejemplo caminando entre una multitud, su cerebro transforma la situación en una ‘foto’ que contiene toda la información necesaria para realizar movimientos: por dónde puede y no puede pasar, qué caminos seguir para no chocar, etc.

“Es como si nuestro cerebro convirtiese una película entera en un solo fotograma que, al verlo, permitiese entender toda la película”, destaca Valeri Makarov, investigador del Instituto de Matemática Interdisciplinar de la UCM, quien ha colaborado con otros colegas de esta universidad, la UNED y la Universidad Estatal de Nizhni Nóvgorod (Rusia). 

Experimento con un juego de ordenador

Aunque el equipo propuso la hipótesis de la compactación del tiempo hace una década, hasta ahora no encontraba la manera de avalarla o desmentirla de forma definitiva a través de un experimento, pero ahora lo han conseguido. 

Más de 400 voluntarios de varias universidades nacionales y extranjeras han participado en un juego de ordenador que prueba la capacidad de aprendizaje en diferentes situaciones dinámicas. Según los autores, estas se representan internamente como un mapa estático, denominado representación interna compacta (CIR, por sus siglas en inglés).

 

Hipótesis de la compactación del tiempo. A la izquierda, una escena dinámica donde un sujeto genera una representación interna compacta (CIR, a la derecha) de la situación para predecir el movimiento de las otras partes y moverse con seguridad. / Valeri A. Makarov et al./ Journal of Advanced Research

En el juego, explica Makarov, debían deducir una regla (“pulso tal o cual tecla si me aparece tal o cual cosa en la pantalla”), de forma que el número de intentos que necesitaban para aprender la regla variaba dependiendo si el voluntario empleaba o no la compactación del tiempo.

Los investigadores consideran haber probado su hipótesis de la compactación del tiempo, por la que el cerebro convierte el tiempo en espacio, simplificando la situación y pudiendo actuar de forma inmediata 

En un grupo de voluntarios el aprendizaje ha sido más rápido gracias a la compactación del tiempo y en el otro más lento cuando el usuario estaba forzado a no emplear la compactación (algo que se podía controlar mediante estímulos visuales).

El análisis matemático de los resultados obtenidos ha confirmado la hipótesis, descartando a la vez otras explicaciones posibles, destacan los investigadores.

“Nuestros resultados van más allá al demostrar que el cerebro puede eliminar el tiempo convirtiéndolo en espacio (de película a foto). Esto explicaría cómo somos capaces de tomar decisiones eficaces de forma inmediata en situaciones complejas que cambian con el tiempo, desde conducir o practicar ciertos deportes, hasta luchar, huir o cazar, habilidades clave para sobrevivir durante nuestra evolución como especie”, subraya Makarov.

Aplicaciones en robots e inteligencia artificial

Según los autores, estos resultados tienen doble relevancia. Por un lado, desde el punto de vista teórico o neurofisiológico para explicar el proceso involucrado en la cognición espacio-temporal y, por el otro, para aplicaciones en inteligencia artificial.

“Si sabemos cómo lo hace el cerebro, podemos reproducirlo en robots para que puedan emplear la representación estática, es decir, reemplazar película por foto, de una situación que cambia en el tiempo para entenderla y actuar inmediatamente de forma versátil, compleja y efectiva”, concluye el matemático.

Referencia:

Villacorta-Atienza1 J.A., Calvo Tapia C., Diez-Hermano S., Sanchez-Jimenez A., Lobov S., Krilova N., Murciano A., Lopez-Tolsa G., Pellon R., and Makarov V.A. “Static internal representation of dynamic situations reveals time compaction in human cognition,” Journal of Advanced Research, 2020; DOI: https://doi.org/10.1016/j.jare.2020.08.008.

Fuente:
UCM
Derechos: Creative Commons.
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