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El Camino de don SantIAgo

Se cuenta que en una ocasión, un estudiante le preguntó a Don Santiago si podía dibujar una célula nerviosa observada bajo el microscopio. El estudiante le entregó el dibujo, pero Ramón y Cajal señaló un error en la representación. El estudiante se disculpó y dijo que corregiría el dibujo, a lo que el científico respondió: «No, no es necesario corregirlo. Lo qué debe hacer es quemarlo. El error que ha cometido es el de la exactitud. Las neuronas no se ven así«.

Esta anécdota revela la personalidad apasionada, imaginativa y perfeccionista de Santiago Ramón y Cajal, así como su profundo compromiso con la creatividad, la ciencia y el descubrimiento. Desde temprana edad, ya le llevó a destacar en su entorno, como cuando a sus 12 años, ganó un concurso de dibujo con una obra que representaba a San Francisco de Asís predicando a los pájaros.

Aunque vivió en una época muy anterior al surgimiento de la Inteligencia Artificial moderna, las ideas de Ramón y Cajal han influido profundamente en este campo. Su diseño de la arquitectura compleja y altamente interconectada del cerebro, ha servido de inspiración para muchos modelos, especialmente en el campo del aprendizaje profundo (Deep Machine), donde las redes neuronales artificiales intentan imitar la estructura y el funcionamiento del cerebro humano.

Sus ideas visionarias siguen impulsando el desarrollo de esta tecnología, que tiene el potencial de transformar nuestro mundo sobre los lodos de Ramón y Cajal del concepto de Neurona (1888) como la idea de la plasticidad neuronal, la capacidad del cerebro para reorganizarse estructural y funcionalmente en respuesta a la experiencia. 

Las investigaciones del padre de la neurología moderna inspiraron a McCulloch y Pitts, quienes en 1943 propusieron un modelo matemático conocido como «la neurona de McCulloch-Pitts». Este modelo, basado en la estructura y el funcionamiento de las neuronas biológicas, fue el primer paso para crear redes neuronales artificiales y ellos fueron los herederos más directos de Cajal en el campo de la IA. 

Esta idea ha sido fundamental en el desarrollo de algoritmos de aprendizaje automático y redes neuronales que pueden adaptarse y mejorar con el tiempo, a medida que se les presenta más información. Los modelos de Inteligencia Artificial basados en el aprendizaje profundo y el refuerzo, se inspiran en estos principios de plasticidad neuronal.

Como el editor del blog me ha pedido que escriba algo divulgativo hablaré sobre estos autores porque la intrahistoria es de interés en sí misma. Warren McCulloch era neurólogo y Walter Pitts matemático, les separaba más de una generación y su único nexo indirecto de unión era el libro Principia Mathematica, escrito por Bertrand Russell

McCulloch, científico respetado con una visión mecanicista, creía que el cerebro no se podía replicar. Por otro lado, la juventud autodidacta de aquel fugitivo sin hogar llamado Pitts, que se refugiaba en el orden de la biblioteca para escapar de los maltratos de su padre, le descubrió las bondades de la máquina de Turing. Este nuevo conocimiento de la realidad le hizo cambiar de opinión y diseñar de forma conjunta un modelo sencillo y elegante de una neurona artificial basada en la lógica y en la electrónica. Su funcionamiento es simple, como predica la Navaja de Ockham.  Recibe un conjunto de valores binarios (Solo sí es sí, solo no es no…), cada valor se excita o se inhibe y eso da una salida también de carácter binario.

Tanto entradas como salidas pueden conectarse con otras neuronas y, de ese modo, se construye la red neuronal artificial que podía resolver cualquier predicado lógico y son el cimiento de la computación moderna de Von Neumann; aquella primera máquina con programas almacenados como de Turing cuando propuso en su “Intelligent Machinery” una máquina biestable con conexiones aleatorias entre sí capaz de aprender mediante el estímulo de “recompensa o castigo”, al modo Pavlov.

Ambos genios tenían, además de a nuestro Cajal, otro héroe en común: el filósofo Leibniz; aquel que quiso transcribir el pensamiento humano en un alfabeto lógico que persiguiera el noble objetivo de transformar el imperfecto mundo en un santuario racional de proposiciones simples: al final una neurona no es más que una proposición.

Por ese motivo cuando McCulloc explicó a aquel niño su proyecto universal, Pitts se fue a vivir con él a su casa bohemia de Chicago, un hogar lleno de intelectuales y literatos con los que hablaban de poesía, psicología y política mientras que escuchaban canciones de protesta de la guerra civil española. Cuando su esposa y sus tres hijos se iban a la cama, los dos intentaban construir un cerebro computacional a partir de una neurona con la inspiración de una botella de whisky escocés que les ayudó a descubrir que los números dan la vuelta alrededor de sí mismos como las horas de un reloj.

Escribieron sus hallazgos en el artículo “Un cálculo lógico de las ideas inmanentes en la actividad nerviosa”, publicado en el Bulletin of Mathematical Biophysics. Si bien es cierto que su modelo era sumamente simplificado para un cerebro biológico, tuvo éxito al mostrar lo que ahora llamamos una prueba de concepto. Afirmaban algo que ya Cajal prescribía: el pensamiento no necesita enmascararse en la mística freudiana o involucrarse en las luchas entre “el yo y el ello”. Sabemos cómo sabemos.

No es casual que, en el modelo de McCulloch-Pitts, los canales de entrada de cada neurona se llaman dendritas y el único canal de salida recibe el nombre de axón. El axón de la neurona (que puede ramificarse) se conecta a su vez con las dendritas de otras neuronas a través de una sinapsis. Las conexiones sinápticas entre las neuronas pueden ser de dos clases: excitadoras, si contribuyen a la excitación de la neurona receptora, e inhibidoras, si coadyuvan a la inhibición de la misma, fiel homenaje a nuestro neurólogo más universal.

Aunque las puertas lógicas puertas lógicas AND y NOT de la neurona MP conforman un conjunto funcionalmente completo, es posible crear el resto de las tablas de verdad del álgebra de Boole a partir de una combinación de ambas. Como afirma el investigador Alberto Jiménez Schumacher, tecnologías como la Inteligencia Artificial nos permitirán “dibujar, pintar y colorear genes” y en breve conseguiremos entender el cerebro y manipular procesos mentales de forma no invasiva llegando a tener interfaces cerebro-computadora.

En este contexto estoy seguro de que, si don Santiago hubiera caído del cielo en nuestra época, secundaría iniciativas éticas tan innovadoras como las de Rafael Yuste que ha postulado añadir a la Declaración Universal de los Derechos Humanos unos “neuroderechos” que garanticen, ante el uso de estas tecnologías emergentes, nuestra privacidad, identidad, consentimiento, ausencia de sesgos, consentimiento y, sobre todo, el libre albedrío.

En estos tiempos desorbitados y deshumanizados, echamos de menos a figuras como Cajal, quienes podrían enseñarnos a navegar en esta revolución tecnológica. Aunque esta revolución promete ayudarnos a comprender la vida, la salud y las enfermedades, nuestras prisas, similares a las de un estudiante la noche antes del examen, nos están llevando a cometer graves errores, como la «nueva uberización» de la Inteligencia Artificial, que relega los aspectos legales, morales y éticos donde habita el olvido.

España está en deuda con Don Santiago. No hago esa apreciación por ser el único Nobel científico de nuestra patria, hermanado con Severo Ochoa y los cinco literatos, sino por ser el regenerador de la cultura científica de nuestro país. Sirvan de muestra estos apuntes cajalianos por si algún político de turno los quiere tomar como propios: “Se ha dicho hartas veces que el problema de España es un problema de cultura. Urge, en efecto, si queremos incorporarnos a los pueblos civilizados, cultivar intensamente los yermos de nuestra tierra y de nuestro cerebro, salvando para la prosperidad y enaltecimiento patrios todos los ríos que se pierden en el mar y todos los talentos que se pierden en la ignorancia.

No dejemos nunca oxidar a nuestro neurólogo de hierro y pongamos su cerebro en el pedestal que merece, el de los científicos que tienen el coraje y el atrevimiento de INVESTIGAR SIN MIEDO.

¡ Larga Vida al legado de Cajal ! Pidamos en su nombre una IndulgencIA por la CiencIA.

 

Alberto Saavedra es CEO de telémaco Solutions

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