Celda de la abuela

La célula de la abuela, a veces llamada "neurona de Jennifer Aniston", es una neurona hipotética que representa un concepto u objeto complejo pero específico. Se activa cuando una persona "ve, oye o discrimina sensiblemente de otro modo" una entidad específica, como su abuela. Contrasta con el concepto de codificación de conjunto (o codificación "tosca"), donde el conjunto único de características que caracterizan a la abuela se detecta como un patrón de activación particular en un conjunto de neuronas, en lugar de ser detectado por un patrón específico. "celda de la abuela".

El término fue acuñado alrededor de 1969 por el científico cognitivo Jerry Lettvin. En lugar de servir como una hipótesis seria, la "célula de la abuela" Inicialmente, el concepto se utilizó principalmente en bromas y llegó a utilizarse como un "hombre de paja o florete". para una discusión sobre teorías de conjuntos en libros de texto introductorios. Sin embargo, Jerzy Konorski presentó varios años antes un concepto similar, el de neurona gnóstica, como una propuesta seria.

Historia

En 1953, Horace Barlow describió las células de la retina de una rana como "detectores de insectos", pero el término no obtuvo un uso amplio. Varios años más tarde, Jerome (Jerry) Lettvin y otros también estudiaron estas y otras células, lo que finalmente dio como resultado su conocido artículo de 1959 "Lo que el ojo de la rana le dice al cerebro de la rana".

Alrededor de 1969, Lettvin introdujo el término "célula de la abuela" en un curso que impartía en el MIT, contaba una anécdota ficticia sobre un neurocirujano que había descubierto un grupo de "células madre" en el cerebro que "respondía de manera única sólo a una madre... ya sea animada o disecada, vista desde delante o desde atrás, al revés o en diagonal o presentada mediante caricatura, fotografía o abstracción". En la historia de Lettvin, el neurocirujano extirpó (ablación) todos estos "varios miles de neuronas separadas" del cerebro de Portnoy, el personaje principal de la novela Portnoy's Complaint de Philip Roth de 1969, curándolo así de su obsesión con su madre, y pasó a estudiar las "células de la abuela" en su cerebro. en cambio.

En 2005, Ed Connor observó que el término se había "convertido en una abreviatura para invocar todos los abrumadores argumentos prácticos en contra de un esquema de codificación de objetos uno a uno". Nadie quiere ser acusado de creer en las células de la abuela." Sin embargo, ese año los neurocirujanos de UCLA Itzhak Fried, el aprendiz Rodrigo Quian Quiroga y otros publicaron hallazgos sobre lo que vendrían a llamar la "neurona de Jennifer Aniston". Después de operar a pacientes que experimentan ataques epilépticos, los investigadores mostraron fotografías de celebridades como Jennifer Aniston. Los pacientes, que estaban completamente conscientes, a menudo tenían una activación neuronal particular, lo que sugiere que el cerebro tiene neuronas específicas de Aniston.

Soporte

Células selectivas de cara

Las neuronas visuales de la corteza temporal inferior del mono se activan selectivamente en las manos y la cara. Estas células son selectivas porque no disparan hacia otros objetos visuales importantes para los monos, como frutas y genitales. La investigación encuentra que algunas de estas células pueden entrenarse para mostrar una alta especificidad por objetos visuales arbitrarios, y parecerían cumplir con los requisitos de las células gnósticas/abuelas. Además, existe evidencia de células en el hipocampo humano que tienen respuestas altamente selectivas a diferentes categorías de estímulos, incluidas respuestas altamente selectivas a rostros humanos individuales.

Sin embargo, la mayoría de las células selectivas de rostro reportadas no son células abuela/gnósticas ya que no representan una percepción específica, es decir, no son células estrictamente selectivas en sus activaciones para un rostro y solo un rostro, independientemente de las transformaciones de tamaño, orientación y color. Incluso las células faciales más selectivas suelen descargarse, aunque más débilmente, en una variedad de caras individuales. Además, las células selectivas de rostros a menudo varían en su capacidad de respuesta a diferentes aspectos de los rostros. Esto sugiere que la capacidad de respuesta celular surge de la necesidad de un mono de diferenciar entre diferentes rostros individuales en lugar de entre otras categorías de estímulos como los plátanos, con sus propiedades de discriminación vinculadas al hecho de que diferentes rostros individuales son mucho más similares entre sí en su aspecto general. organización y detalle fino que otros tipos de estímulos. Además, se ha sugerido que estas células podrían, de hecho, estar respondiendo como neuronas detectoras de características especializadas que sólo funcionan en el contexto holístico de una construcción facial.

Una idea ha sido que dichas células formen conjuntos para la codificación aproximada o distribuida de rostros en lugar de detectores de rostros específicos. Por lo tanto, una abuela específica puede estar representada por un conjunto especializado de células de abuela o de abuela cercana.

Celdas de reconocimiento específicas individuales

En 2005, un estudio de UCLA y Caltech encontró evidencia de diferentes células que se activan en respuesta a personas concretas, como Bill Clinton o Jennifer Aniston. Una neurona para Halle Berry, por ejemplo, podría responder "al concepto, la entidad abstracta, de Halle Berry", y se activaría no sólo ante imágenes de Halle Berry, sino también ante el nombre real. ;Halle Berry". Sin embargo, no hay ninguna sugerencia en ese estudio de que solo la célula que se estaba monitoreando respondiera a ese concepto, ni se sugirió que ninguna otra actriz haría que esa célula respondiera (aunque varias otras imágenes presentadas de actrices no provocaron que respondiera). Los investigadores creen que han encontrado evidencia de escasez, más que de células abuela.

Se encontró más evidencia para la teoría de que una pequeña red neuronal proporciona reconocimiento facial a partir del análisis de estudios de registro celular de monos macacos. Al formatear las caras como puntos en un espacio lineal de alta dimensión, los científicos descubrieron que la velocidad de activación de cada célula facial es proporcional a la proyección de un estímulo facial entrante en un solo eje en este espacio, lo que permite que un conjunto de células faciales de aproximadamente 200 células codificar la ubicación de cualquier cara en el espacio.

Escasez frente a representaciones distribuidas

La hipótesis de la célula de la abuela es una versión extrema de la idea de escasez y no está exenta de críticas. Lo opuesto a la teoría de las células abuela es la teoría de la representación distribuida, que afirma que un estímulo específico está codificado por su patrón único de actividad en un gran grupo de neuronas ampliamente distribuidas en el cerebro.

Los argumentos en contra de la escasez incluyen:

1. Según algunas teorías, uno necesitaría miles de células para cada cara, ya que cualquier cara dada debe ser reconocida desde muchos ángulos diferentes – perfil, 3/4 vista, frontal completo, desde arriba, etc.
2. En lugar de ser más y más específico como el procesamiento visual procede de la retina a través de los diferentes centros visuales del cerebro, la imagen se disemina parcialmente en características básicas tales como líneas verticales, color, velocidad, etc., distribuido en varios módulos separados por distancias relativamente grandes. Cómo todas estas características dispares se reintegran para formar un todo sin costura se conoce como el problema de unión.

Células pontificias

William James en 1890 propuso una idea relacionada de una célula pontificia. La célula pontificia se define como una célula putativa e inverosímil que tuvo todas nuestras experiencias. Esto se diferencia de una célula de concepto específico en que es el sitio de experiencia de los datos sensoriales. La célula pontificia de Santiago de 1890 era, en cambio, una célula "a la que el resto del cerebro proporcionaba una representación" de una abuela. La experiencia de la abuela ocurrió en esta celda.