¿Cómo categorizamos los objetos que son similares?

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Publicado 06/02/2018 8:42:31CET

   MADRID, 6 Feb. (EUROPA PRESS) -

   Categorizamos casi todo lo que vemos, y sorprendentemente, a menudo logramos esa hazaña si los artículos se ven claramente similares, como las manzanas Fuji y McIntosh, o si comparten una similitud más abstracta, como un destornillador y un taladro. Un nuevo estudio en el Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos, explica cómo.

"La categorización es un mecanismo cognitivo fundamental", afirma uno de los investigadores, Earl Miller, profesor de en el Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT y el Departamento de Ciencias Cognitivas y Cerebrales. "Es la forma en que el cerebro aprende a generalizar. Si tu cerebro no tiene esta habilidad, te sentirás abrumado por los detalles del mundo sensorial. Cada vez que experimentas algo, si estaba en diferentes niveles de iluminación o en un ángulo diferente, tu cerebro lo trataría como algo completamente nuevo", explica.

   En el nuevo trabajo, publicado en 'Neuron', el laboratorio de Miller, dirigido por el profesor asociado postdoctoral Andreas Wutz y el estudiante de posgrado Roman Loonis, muestra que la capacidad de categorizar basada en similitudes directas o en similitudes abstractas surge del uso del cerebro a ritmos distintos, en diferentes momentos y en partes distintas de la corteza prefrontal (PFC, por sus siglas en inglés).

   Específicamente, cuando los animales necesitaban unir imágenes que se asemejaban mucho, el truco fue un aumento en el poder de los ritmos gamma de alta frecuencia en la PFC lateral ventral. Cuando tenían que unir imágenes basadas en una similitud más abstracta, eso dependía de un incremento posterior de ritmos beta de frecuencia más baja en la PFC lateral dorsal.

   Miller dice que esos hallazgos sugieren un modelo de cómo el cerebro logra categorizar abstracciones. Muestra que enfrentarse al desafío de la abstracción no es simplemente una cuestión de pensar de la misma manera, pero más fuerte. En su lugar, un mecanismo diferente en una parte distinta del cerebro toma el control cuando la simple comparación sensorial no es suficiente para que juzguemos si dos cosas pertenecen a la misma categoría.

   Al describir con precisión las frecuencias, las ubicaciones y el tiempo de los ritmos que rigen la categorización, los hallazgos, si se replican en humanos, podrían ser útiles en la investigación para comprender un aspecto de algunos trastornos del espectro autista (TEA), dice Miller. La clasificación en TEA puede ser un reto para los pacientes, especialmente cuando los objetos o las caras parecen atípicas. Potencialmente, los médicos podrían medir los ritmos para determinar si los pacientes que luchan por reconocer similitudes abstractas están empleando los mecanismos de manera diferente.

SE JUZGA SI PERTENECEN A UNA DE LAS CATEGORÍAS PREFERIDAS

   Para llevar a cabo el estudio, Wutz, Loonis, Miller y los coautores midieron los ritmos cerebrales en áreas clave de la PFC asociadas con la categorización, a medida que los animales jugaban algunos juegos en una pantalla. En cada ronda, los animales verían un patrón de puntos: una muestra de una de dos categorías diferentes de configuraciones. Entonces, la muestra desaparecería y después de un retraso, aparecerían dos opciones de diseños de puntos.

   La tarea del sujeto consistía en fijar su mirada en cualquiera que perteneciera a la misma categoría que la muestra. A veces, la respuesta correcta era evidente por el gran parecido visual, pero en ocasiones la similitud se basaba en un criterio más abstracto que el animal podía inferir en sucesivos ensayos. Los investigadores cuantificaron con precisión el grado de abstracción basado en cálculos geométricos de la distorsión del patrón de puntos en comparación con una categoría arquetipo.

   "Este estudio estaba muy bien definido --dice Wutz--. Proporcionó una forma matemáticamente correcta de distinguir algo tan vago como la abstracción. Es un juicio muy frecuente, pero no con el paradigma que utilizamos".

   Gamma en la PFC ventral siempre alcanzó su punto máximo cuando apareció la muestra, como si los animales estuvieran haciendo una evaluación del tipo "¿esta muestra se parece a la categoría A o no?" tan pronto como se les mostró. La potencia beta en la PFC dorsal alcanzó su punto máximo durante el periodo de retraso posterior cuando se requirió la abstracción, como si los animales se dieran cuenta de que no había suficiente parecido visual y era necesario pensar más a fondo para tomar la próxima decisión.

   En particular, los datos fueron lo suficientemente ricos como para revelar varios matices sobre lo que estaba sucediendo. La información de la categoría y el poder del ritmo estaban tan estrechamente asociados que, por ejemplo, los investigadores midieron una mayor potencia rítmica antes de los juicios de categoría correctos que antes de los incorrectos. También descubrieron que el rol de la potencia beta no se basaba en la dificultad de elegir una categoría (es decir, cuán similares eran las elecciones), sino específicamente en saber si la respuesta correcta tenía una similitud más abstracta o literal con la muestra.

   Al analizar las mediciones de ritmo, los investigadores podrían incluso determinar cómo se aproximaban los animales a la tarea de categorización. No estaban juzgando si una muestra pertenecía a una categoría u otra, según Wutz; sino que estaban juzgando si pertenecían o no a una categoría preferida. "Esa preferencia se reflejó en los ritmos cerebrales --subraya Wutz--. Vimos los efectos más fuertes para la categoría preferida de cada animal".