Ciudades VS Cerebro

El cerebro ha sido y es comparado constantemente, de forma metafórica, con diferentes objetos de procesamiento de la vida diaria. Y a día de hoy, es casi incuestionable que realmente funciona como un procesador de inputs o estímulos ante los cuales es capaz de generar una respuesta inmediata.

¿Se parecen las redes urbanas y las neuronales?

Pedro Donaire, publicó el siguiente post en base al estudio comparativo realizado por Jason Goldman (2011) y las analogías descritas por Mark Changizi y Marc Destefano.

Muchas de estas redes han sido comparadas con los sistemas urbanos. ¿Recuerda lo que en Internet se conoce como la superautopista de la información? Pues unos profesores de biología  han estado comparando el funcionamiento de las células con el de una ciudad desde hace décadas.

¿Hasta qué punto puede parecerse un cerebro a una ciudad?

Hay una analogía que parece obvia: las neuronas son como autopistas. Son canales que llevan la información, en forma de señales eléctricas, de un lugar dentro del cerebro a otro, mientras que las carreteras son los canales que transportan personas y materiales de un lugar a otro dentro de una ciudad. Los científicos cognitivos Mark Changizi y Marc Destefano piensan que la analogía es más profunda: “Desde la perspectiva de la ciudad, en su conjunto, los materiales y las personas que transportan las carreteras son básicas para el funcionamiento a gran escala que se lleva a cabo en la ciudad y, en cierto sentido, son señales, el que una señal sea eléctrica y la otra física deja de tener importancia en lo que respecta a las propiedades fundamentales que las rigen.”

Y eso no es todo. Ellos argumentan que la organización de la red de carreteras de la ciudad está dirigida en el tiempo por las fuerzas políticas y económicas, más que un plan explícito basado en los principios de ingeniería de carreteras, lo que significa que los sistemas de carreteras de la ciudad pueden estar sujetos a una forma de presión de selección similar a la presión selectiva ejercida sobre los sistemas biológicos. Las ciudades mismas, también están bajo presión selectiva en su conexión con otras ciudades, a través de carreteras y caminos, una ciudad inaccesible no puede sobrevivir. Las ciudades, a su vez, son un modelo adecuado para la comparación con el cerebro, ya que se hallan en la superficie de la tierra como la estructura de una lámina, igual que la corteza cerebral.

“Casi la mitad de los 6,6 mil millones de habitantes del mundo viven en ciudades”, dicen, “y las ciudades son cada vez más grandes y densamente pobladas. El buen funcionamiento de una ciudad requiere que las personas y materiales se muevan rápidamente a través de ella”. Las poblaciones de las ciudades tienden a aumentar con el tiempo, y a un ritmo más rápido que el área de superficie de la ciudad, esto significa que, un sistema eficiente de carreteras debe evolucionar continuamente desde los sistemas preexistentes. Las ciudades comienzan a parecerse cada vez más al cerebro. ¿Es posible que los sistemas de carretera de la ciudad y los de la corteza de los mamíferos sigan leyes similares de escala? Si esto es así, podría ser que la organización del cerebro sólo sea un ejemplo de un tipo más general de estructura halladas en la naturaleza.

Referencias:

• ScientificAmerican.com, G. Por Jason Goldman, 18 agosto 2011
• Changizi, M., & Destefano, M. (2009). Common scaling laws for city highway systems and the mammalian neocortex Complexity DOI: 10.1002/cplx.20288 .