Los sistemas de posicionamiento global (GPS por su sigla en inglés) registran con alta precisión tanto la localización de un receptor como el tiempo, además de ofrecer acceso en tiempo real a la navegación, la sincronización de relojes y otras aplicaciones. El desarrollo de las aplicaciones de inteligencia artificial en los GPS, en especial en las del ámbito de situación y localización, es bidireccional: los sistemas de información geográfica utilizan los algoritmos e infraestructura de los sistemas expertos; a su vez, los avances de la inteligencia artificial en el procesamiento de datos han mejorado los procesos del «mapeo cognitivo», uno de los desafíos centrales de la robótica.
Desafío que el cerebro humano tiene resuelto a la perfección, por cuanto la actividad cerebral se organiza en objetos matemáticos simples que representan la estructura de la información que nos rodea y que, con el descubrimiento de las neuronas que configuran el así llamado GPS cerebral, lo cual le valió a John O’Keefe y al matrimonio de Edvard y May-Britt Moser para obtener el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en el año 2014, ha quedado mucho más claro. Se trata, nada menos, que las llamadas células de lugar y las células de rejilla de la formación hipocampal, la región cerebral responsable de la memoria.
Entender cómo surge esta representación siempre ha sido un misterio, pero en estos últimos diez años se ha avanzado en su estudio, en parte, gracias a las matemáticas, lo que seguramente no sorprenda a Moser, quien también se sintió atraído por esta disciplina a lo largo de su carrera como neuropsicólogo, como me lo mencionó durante su visita a Bogotá en 2016.
El descubrimiento de O’Keefe y los Moser ha sido fundamental para entender cómo el cerebro se orienta en el espacio. Por ejemplo, mientras damos una caminata por la playa, la actividad de las células de lugar y de rejilla permite representar mentalmente el recorrido. Al repetir el camino se activa la misma secuencia; si se utiliza un atajo, las secuencias que representan caminos separados quedan unidas, formando así un mapa mental en forma de matrices. Estas matrices contienen información sobre cómo las neuronas interactúan y se coordinan para representar las experiencias, por lo que el siguiente paso es analizarlas. Las experiencias crean memoria. Lo sintiente se convierte en razón y se guarda como conocimiento, que el robot, aún, no podrá igualar porque no tiene sentidos. Es la parte humana del aprendizaje que conforma nuestro bien arraigado humanismo.
Pero aquí, también, entran en juego las matemáticas, y más concretamente la topología, esa rama de las matemáticas que estudia las propiedades de los espacios geométricos que permanecen invariables bajo transformaciones continuas, como el estiramiento, la torsión o el encogimiento, pero no bajo rupturas o pegados. En términos simples, la topología se centra en las propiedades de los objetos que no cambian cuando se deforman de manera continua para formar estructuras topológicas, que en el caso neuronal hace posible que el mapa mental sea una representación equivalente al entorno físico y experiencial, a través de representaciones de secuencias de neuronas.
El GPS cerebral es capaz de hilvanar las diferentes secuencias de actividad neuronal, lo que forma y edita la memoria. Así, los eventos que suceden quedan vinculados a los sitios recorridos y eso determina un orden de acontecimientos, que a la vez crea un sentido del tiempo. Sabemos que estuvimos en la playa por la tarde, al ocaso, y que allí nos encontramos con un amigo. En cada instante, la actividad neuronal señaliza espacio y tiempo por igual. Lo importante para el cerebro es la secuencia que se estructura al andar y experimentar el mundo. Es decir, la cadena de células de lugar y rejilla que se activaron durante el paseo y los estímulos y acontecimientos que se vincularon a ellas. Pero tiene que haber paseo, los pies tocar la arena, respirar el aire, visionar la puesta del sol y oír el murmullo de las olas para crear memoria, y tiene que haber ocaso.
Al fin y al cabo, la memoria es eso, una construcción personal, un mapa topológico enlazado al ritmo de la vida y de los sueños.
