El estudio muestra que el cerebro reutiliza bloques cognitivos para cambiar entre tareas
El cerebro humano puede cambiar entre tareas con una rapidez y facilidad que la inteligencia artificial todavía tiene dificultades para igualar. Un nuevo estudio en neurociencia sugiere que esta flexibilidad proviene de la forma en que el cerebro reutiliza los mismos componentes básicos en distintas situaciones. En lugar de empezar desde cero cada vez, el cerebro parece reconstruir nuevas tareas a partir de elementos ya conocidos.
Nota: Este artículo tiene fines informativos y educativos. Resume una investigación científica en un lenguaje accesible para un público amplio y no es un comunicado de prensa científico oficial.
Un estudio publicado en Nature en noviembre de 2025 analiza por qué el cerebro es capaz de cambiar con tanta eficiencia entre diferentes tareas. La investigación fue realizada por Sina Tafazoli, Flora M. Bouchacourt, Adel Ardalan, Nikola T. Markov, Motoaki Uchimura, Nathaniel D. Daw y Timothy J. Buschman en el Princeton Neuroscience Institute y el Departamento de Psicología de la Universidad de Princeton, en colaboración con Marcelo G. Mattar del Departamento de Psicología de la Universidad de Nueva York.
Mediante registros de actividad neuronal en primates no humanos, los investigadores analizaron cómo el cerebro pasa de una tarea a otra relacionada que comparte componentes comunes. Según los autores, el estudio se centra en si la flexibilidad cognitiva depende de representaciones neuronales reutilizables – descritas como “bloques cognitivos” compartidos – en lugar de crear patrones de actividad cerebral completamente nuevos cada vez que cambian las demandas de la tarea.
Lo que investigaron los científicos
Los investigadores plantearon una pregunta sencilla pero fundamental: ¿cómo se adapta el cerebro con tanta rapidez cuando cambian las reglas de una tarea?
Trabajos previos en inteligencia artificial han mostrado que los sistemas entrenados en múltiples tareas pueden experimentar interferencias, en las que aprender nueva información afecta a tareas aprendidas previamente. En este estudio, los autores analizaron si el cerebro se basa en un principio organizativo diferente, reutilizando componentes internos compartidos entre distintas tareas.
En este contexto, dichos componentes son patrones de actividad neuronal que representan características del estímulo o acciones. La pregunta clave era si estos patrones se comparten entre tareas y se combinan de forma flexible según las demandas actuales de la tarea.
Cómo se llevó a cabo el estudio
Dos monos fueron entrenados para realizar tres tareas de categorización relacionadas. En cada tarea, los animales observaban estímulos visuales que variaban tanto en color como en forma. Según la tarea, debían juzgar el color o la forma del estímulo e indicar su decisión mediante un movimiento ocular en una dirección específica.
Las tareas se diseñaron para compartir componentes comunes. Algunas requerían el mismo tipo de categorización, mientras que otras compartían las mismas direcciones de respuesta. De manera importante, los monos no fueron informados de cuál tarea estaba activa al inicio de cada bloque y tuvieron que inferir la tarea actual a partir de la retroalimentación.
Mientras los animales realizaban las tareas, los investigadores registraron la actividad neuronal en múltiples regiones cerebrales, incluida la corteza prefrontal lateral. El análisis se centró en cómo poblaciones de neuronas representaban la información relevante para la tarea y cómo estas representaciones cambiaban cuando la tarea se modificaba.
¿Qué hace que este estudio sea novedoso?
Los autores destacan que este estudio aporta evidencia empírica de que el cerebro puede realizar distintas tareas utilizando componentes neuronales compartidos, en lugar de depender de representaciones completamente separadas para cada tarea. Los resultados muestran que los patrones de actividad neuronal se reutilizan y se combinan de forma flexible según las demandas de la tarea.
En explicaciones públicas del estudio, esta idea se ha descrito mediante una analogía sencilla. Tal como resume Neuroscience News, los componentes neuronales compartidos se comparan con bloques de LEGO: elementos cognitivos básicos que pueden ensamblarse y volver a ensamblarse en distintas combinaciones para apoyar diferentes tareas. En este enfoque, los “bloques” individuales corresponden a funciones como la representación de características del estímulo o la selección de acciones, mientras que la flexibilidad de la tarea surge de la forma en que estos bloques se combinan.
En comparación con trabajos anteriores, el estudio subraya que estos componentes compartidos pueden observarse directamente en los patrones de actividad neuronal, en particular en la corteza prefrontal, durante la ejecución de las tareas. Esto proporciona apoyo experimental a la idea de que la flexibilidad cognitiva se basa en la recombinación de elementos neuronales existentes, más que en la creación de otros completamente nuevos.
Hallazgos clave y conclusiones de los autores
1. Actividad neuronal compartida entre tareas
Según los autores, el estudio muestra que el cerebro puede apoyarse en patrones compartidos de actividad neuronal en distintas tareas. Sus análisis indican que las representaciones neuronales utilizadas para procesar información específica – como el color del estímulo o la dirección de una acción – pueden reutilizarse cuando se requieren componentes similares en otra tarea, incluso si otros aspectos de la tarea son diferentes.
2. Papel de la corteza prefrontal lateral
Los investigadores informan que estos patrones compartidos de actividad se observaron con mayor claridad en la corteza prefrontal lateral. Cuando una tarea requería un tipo concreto de información, el componente neuronal correspondiente adquiría mayor protagonismo, mientras que las representaciones de información irrelevante para la tarea se reducían. Esta activación y supresión selectiva de componentes neuronales dependía de las demandas actuales de la tarea.
3. Estructura secuencial del desempeño de la tarea
Los autores describen el desempeño de la tarea como un proceso secuencial. En primer lugar, la información sensorial relevante se representaba en la actividad neuronal. Posteriormente, esta información se transformaba en una respuesta motora. La estructura de esta secuencia dependía de la tarea que el animal infería que estaba realizando.
4. Las representaciones de la tarea como mecanismo de control
A partir de estos resultados, los autores concluyen que la flexibilidad cognitiva puede depender de la composición del comportamiento a partir de subespacios neuronales compartidos, en lugar de crear representaciones completamente nuevas para cada tarea. En su interpretación, las representaciones del contexto de la tarea actúan como una señal de control que determina qué componentes neuronales se activan en cada momento.
5. Analogía de LEGO en explicaciones públicas
En explicaciones públicas del estudio, este mecanismo se ha descrito mediante una analogía con LEGO, en la que los componentes cognitivos básicos se comparan con bloques de construcción que pueden ensamblarse y volver a ensamblarse de distintas formas para apoyar diferentes tareas, tal como resume Neuroscience News. Esta analogía se utiliza como una manera simplificada de comunicar los hallazgos del estudio y no representa la terminología empleada en el artículo de investigación original.
6. Limitaciones y líneas futuras de investigación
Los investigadores también subrayan limitaciones importantes. El estudio se centró en un conjunto reducido de tareas relacionadas y se llevó a cabo en primates no humanos. Señalan que se necesitan más investigaciones para determinar hasta qué punto estos principios composicionales se aplican a otros tipos de tareas, regiones cerebrales y contextos de aprendizaje.
Preguntas clave respondidas
(Según el resumen de NeuroscienceNews, basado en los hallazgos de los autores):
P: ¿Qué hace que el cerebro humano sea más flexible que la inteligencia artificial?
R: El cerebro reutiliza bloques cognitivos fundamentales en muchas tareas, lo que permite una adaptación rápida.
P: ¿Dónde se localizan estos bloques cognitivos reutilizables?
R: En la corteza prefrontal, que ensambla y silencia distintos bloques según la tarea.
P: ¿Por qué esto es importante para el aprendizaje y el comportamiento?
R: Porque combinar y recombinar componentes cognitivos permite un aprendizaje rápido sin sobrescribir habilidades previamente adquiridas.
La información de este artículo es solo informativa y no es un consejo médico. Si tienes cualquier duda sobre tu salud, consulta siempre con un profesional.
Referencias
Tafazoli, S., Bouchacourt, F.M., Ardalan, A. et al. Building compositional tasks with shared neural subspaces. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09805-2
NeuroscienceNews. (2025). Brain Rebuilds New Skills Using “Cognitive LEGO Blocks”.
https://neurosciencenews.com/brain-cognitive-blocks-29986/
