La universalidad y la simplificación de la física aplicadas a la neurociencia
La física es por su concepción una ciencia bastante abstracta y, sobre todo, muy general. El objetivo último de la física es entender cómo funciona todo en nuestro universo, y para ello se investiga a todas las escalas y tamaños. Desde hace ya más de un siglo la física además ayuda y sustenta el crecimiento de muchas otras ciencias. El siguiente paso es ir más allá y ayudar a la neurociencia a través de sus características más importantes: universalidad y simplificación.
La física y las otras ciencias
Desde hace varias décadas la física no sólo ha avanzado dentro de sí misma ampliando los horizontes de conocimiento, sino que ha aparecido una corriente de “transferencia” más ligada a la aplicación y la ingeniería. Gracias a estas transferencias y avances hoy día disponemos de todo tipo de pruebas diganósticas en medicina y de ordenadores en miniatura en nuestro bolsillo. Pero la universalidad de la física va más allá, es algo intrínseco a ella.
Por eso es que ahora varios investigadores se han aventurado en áreas de la neurología intentando que la universalidad y la capacidad de simplificación de la física puedan ayudar a la comprensión del funcionamiento de nuestro cerebro. En concreto la idea que están desarrollando consiste en utilizando las mismas técnicas de universalización que se emplean en física desde hace siglos, modelar el funcionamiento del cerebro sin tener que estudiar cada neurona.
La universalidad, de la física a la neurociencia
En física hay muchas situaciones en las que la complejidad del problema es tan grande, que se deben hacer simplificaciones para poder resolverlo. Estas pueden ser desde despreciar efectos cuánticos en sistemas suficientemente grandes hasta inventar una modelo que aunque no sea fundamentalmente correcto, permita simular y entender el sistema de una forma menos compleja y más accesible a cualquier persona.
El cerebro es uno de esos sistemas que actualmente no podemos entender debido a su gran complejidad. Además de los distintos tipos de neutrotransmisores, neuronas e interconexiones está el problema de entender algo tan abstracto como la consciencia. Con la segunda parte no podemos hacer mucho, pero la primera parte puede simplificarse mucho utilizando estos principios de universalidad de la físca.
Los avances actualmente
Gracias a la colaboración entre físicos y neurocientíficos, actualmente existen varios modelos de funcionamiento de partes de cerebro que requieren muy pocos parámetros. Esto significa que estas partes del cerebro podrían entenderse mediante un único factor que controla el estado de dicho sistema. De seguir pasando las pruebas de fiabilidad, estos modelos supondrían que el estudio del cerebro podría realizarse en un ordenador casero y además ser entendido por cualquier persona.
Cabe recordar también que esta universalidad de la física a veces esconde trucos, como que un factor sea en realidad la mezcla de varias parámetros de estudio. Por ejemplo, en lugar de estudiar el peso y el volumen de un objeto, podemos estudiar su densidad obteniendo los mismo resultados. Este método sigue suponiendo un avance y una simplificación, porque se descubre que no importa la masa de un objeto ni su volumen sino el cociente entre ambos; de esta forma la densidad contribuye a la universalidad de esta supuesta teoría.
Quizás entender el cerebro no sea tan sencillo, o quizás sí. Pero lo que demuestras estudios y colaboraciones como esta es que las ciencias se necesitan las unas a las otras ya sea para alcanzar la universalidad o para tener mejores herramientas. Yo, personalmente, pagaría mucho dinero por vivir el momento en el que se entienda cómo funciona el cerebro humano y cómo de descargas eléctricas pueden surgir pensamientos.
Fuente | Physical Review Letters
