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Audiopodcast · Episodio 117 · 23 min Neuroplasticidad y codificación predictiva jerarquizada

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Enero de 2025. Un episodio como los de antes: puro audio, yo solo frente al micrófono, para contar algo que me había fascinado y que no conocía. Se llama codificación predictiva jerarquizada y explica por qué aprendemos tan rápido de pequeños, por qué de adultos nos cuesta tanto cambiar de opinión y qué pasa en esos momentos raros en los que el cerebro vuelve a abrirse. Lo cuento también en mi libro Nacidos para Aprender: la neuroplasticidad disminuye con los años, pero nunca desaparece del todo. Y hay ventanas en las que se reabre de par en par.

Quién lo cuenta

Anfitrión

Fernando Alonso

Píldoras del Conocimiento. Ingeniero en inteligencia artificial, doctor en robótica, profesor universitario e investigador en robótica social. En robótica se ve de cerca lo difícil que es que una máquina construya modelos del mundo y anticipe lo que va a pasar.

Mi libro gratuito: Nacidos para Aprender

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Píldoras del Conocimiento · Episodio 117Página 1 de 4

Qué es la codificación predictiva jerarquizada

En inglés se llama predictive coding, y la idea es tan sencilla como potente: el cerebro no espera a que lleguen los datos para entender el mundo, sino que se adelanta a ellos. Desde que nacemos vamos adquiriendo conocimientos que, de forma física, se cablean en las redes de neuronas: sinapsis, conexiones, circuitos. Vistos desde un plano más abstracto, son modelos para interpretar el mundo. Y esos modelos se apilan unos sobre otros, por niveles, de modo que cuando reconocemos una parte, el cerebro completa el resto por su cuenta. Así trabajamos con el mundo de forma mucho más eficiente.

El mecanismo central es una comparación constante. El cerebro contrasta la información que entra por los sentidos con lo que esperaba que ocurriera. Si encaja, no hay nada que hacer. Si no encaja, aparece un error de predicción, y el cerebro ajusta sus modelos internos para cerrar esa brecha. La formulación clásica en neurociencia es de Rajesh Rao y Dana Ballard, que en 1999 la propusieron para la corteza visual, y Karl Friston la amplió después a todo el cerebro.

Los niveles se reparten el trabajo. En los bajos detectamos patrones sensoriales: colores, formas, texturas. En los intermedios identificamos objetos y situaciones: un perro, un coche. En los altos comprendemos lo abstracto: reglas sociales, leyes físicas, teorías sobre cómo funciona el mundo en nuestro entorno, que no son las mismas en Occidente que en Oriente. Los tres se hablan: cada uno lanza predicciones hacia abajo, recibe errores hacia arriba y se reajusta.

De niños estamos en un estado de plasticidad máxima, y por eso aprendemos idiomas con tanta facilidad. Esa creación masiva de conexiones construye los primeros modelos predictivos: aprendemos a adivinar qué va a pasar en cada situación. Trabajando en robótica lo veo cada día: conseguir que una máquina construya estos modelos del mundo es endiabladamente difícil.

El precio de la automatización

Con el tiempo, muchas predicciones se consolidan en hábitos y automatismos: conducir, atarnos los cordones. El cerebro adivina lo que va a suceder y actúa casi sin consciencia, sin repasar cada paso. Es una ventaja enorme, porque libera recursos para tareas más complejas. Pero tiene un coste: menos exploración.

Al afianzar sus redes, el cerebro tiende a confiar en lo que ya conoce, y de ahí nacen sesgos como el de confirmación: interpretamos el mundo según nuestras expectativas y nos volvemos menos receptivos a lo que las contradice. Si un adulto tiene modelos de alto nivel que le acercan a una ideología, cualquier prueba que vea en su entorno parecerá confirmarla. Si ha crecido en Occidente, lo leerá todo desde Occidente, muy lejos de un pensamiento más oriental u oceánico. En una sociedad que exige adaptaciones, a veces radicales, esos modelos pueden convertirse en un obstáculo.

La buena noticia es que la plasticidad adulta disminuye, pero no desaparece. Se refuerza aprendiendo habilidades nuevas, exponiéndonos a experiencias novedosas y cultivando la curiosidad. El reto es combinar la eficiencia de los modelos que ya funcionan con la apertura a cuestionarlos, para no caer en patrones rígidos que acaben siendo disfuncionales.

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Indefensión aprendida: cuando el modelo maestro dice que no hay salida

A finales de los años sesenta, el psicólogo Martin Seligman y sus colaboradores, entre ellos Steven Maier, describieron un fenómeno inquietante. En sus experimentos, unos perros recibían descargas eléctricas de las que no podían escapar hicieran lo que hicieran. Más tarde, cuando tenían una salida real, muchos ya ni lo intentaban: lo habían dado por imposible. Es la imagen del elefante de circo atado de pequeño a una estaca: entonces no podía soltarse; de adulto podría arrancarla sin esfuerzo, pero no lo prueba.

La investigación se extendió a humanos y a otros animales con un patrón parecido: quien vive una y otra vez situaciones adversas sin control tiende después a la pasividad y la resignación, incluso cuando sí podría cambiar las cosas. Este estado se asocia con frecuencia a la depresión, a las heridas de la infancia, a lo que en tradiciones espirituales se llama la noche oscura del alma y a la falta de motivación.

Aquí las dos ideas encajan. Imaginemos que, tras varias experiencias negativas de las que no pudo escapar, una persona incorpora en sus niveles más altos, los modelos de alta jerarquía, la expectativa de que el mundo es incontrolable. Cuando esa creencia está arriba del todo, los niveles inferiores interpretan cada señal nueva de manera que la confirme. Puede haber salidas reales hoy, pero la persona no las percibe, porque el modelo maestro ya ha dictaminado que no hay nada que hacer. Las oportunidades se leen como casualidades, y eso alimenta aún más la sensación de que no sirve de nada probar algo distinto.

Cuando el modelo maestro ya ha decidido que no hay salida, el cerebro deja de ver las puertas abiertas.Fernando Alonso

En condiciones normales, un resultado inesperado obliga al cerebro a revisar sus modelos. Pero cuando la creencia está muy arraigada, unas pocas experiencias de éxito no bastan para derribarla: hace falta un reaprendizaje mucho más profundo, con evidencias sólidas que obliguen a reconocer que ahora sí hay formas de intervenir. Un matiz que añadieron décadas después los propios Maier y Seligman, en su revisión de 2016 con lo que se sabe hoy de neurociencia: la pasividad sería la respuesta por defecto ante lo adverso prolongado, y lo que de verdad se aprende es el control. Dicho de otro modo, la sensación de control es lo que hay que reconstruir.

Las tres redes que todos tenemos

Para entender qué pasa en una ventana de plasticidad conviene conocer tres grandes formas de trabajar del cerebro. No son tres cerebros distintos, sino tres patrones de actividad que todos tenemos.

La red neuronal por defecto (default mode network), descrita por Marcus Raichle y su equipo en 2001, se activa cuando no estamos concentrados en una tarea: al divagar, al pensar en nosotros mismos, al recordar el pasado o planificar el futuro. La red de saliencia detecta los estímulos relevantes, internos y externos, y hace de conmutador entre la red por defecto y la tercera. La red ejecutiva central, o frontoparietal, se encarga de la atención, la memoria de trabajo y la toma de decisiones: es la que manda cuando necesitamos concentrarnos en algo complejo.

La idea clave del episodio: en ciertas ventanas de neuroplasticidad no nos volvemos más inteligentes, sino que estas tres redes atenúan su dominio, y eso deja sitio a nuevas formas de prestar atención y de reinterpretar la realidad. Por eso, bajo los efectos de ciertos psicodélicos, cada estímulo se vive como si fuera nuevo.

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Ventanas de plasticidad: una oportunidad de cambio

La neuroplasticidad es la capacidad del cerebro para reconfigurarse a sí mismo. Durante décadas se dio por hecho que en la edad adulta era muy escasa, hasta que libros como El cerebro se cambia a sí mismo, del psiquiatra Norman Doidge (2007), popularizaron la idea contraria. Con los años se cierran ciertas ventanas, como la de aprender un idioma sin acento, pero la plasticidad no desaparece: pide más esfuerzo y, a veces, estímulos específicos para reabrirse.

Ahí entran los psicodélicos, cuyo renacimiento científico divulgó Michael Pollan en Cómo cambiar tu mente (2018). En 2019 nacieron dos centros de referencia: el de la Universidad Johns Hopkins, financiado con donaciones privadas entre las que estaba la de Tim Ferriss, y el del Imperial College London, dirigido entonces por Robin Carhart-Harris. Ya en 2012, un estudio de su grupo en PNAS había observado que la psilocibina reducía la actividad en nodos clave de la red por defecto. En 2019, Carhart-Harris y Karl Friston unieron las dos piezas en un modelo llamado REBUS: los psicodélicos relajan las creencias de alto nivel, justo los modelos de alta jerarquía, y dejan que la información de abajo vuelva a pesar.

Hay más. En 2023, un trabajo publicado en Nature con ratones, del laboratorio de Gül Dölen en Johns Hopkins, mostró que varios psicodélicos reabren un periodo crítico de aprendizaje social que se había cerrado en la edad adulta, y que esa ventana dura semanas. Y en 2022, un ensayo en The New England Journal of Medicine con 233 pacientes con depresión resistente a los tratamientos habituales encontró que una sola dosis de 25 mg de psilocibina, con apoyo psicológico, reducía los síntomas a las tres semanas frente a una dosis mínima. En estas terapias, la sesión con la sustancia va acompañada de sesiones de integración posteriores, ya sin ella.

El matiz decisivo, en el que coinciden psicólogos y psiquiatras: todo esto ocurre en ensayos clínicos, en un entorno seguro, sin nerviosismo previo y con acompañamiento profesional. Fuera de ahí, la experiencia puede volverse contraproducente o traumática, lo que se conoce como un mal viaje. Hablamos de dosis completas en entornos controlados, no de microdosis: un estudio de 2021 en eLife, con participantes que se autocegaban, no encontró diferencias entre microdosis y placebo.

La lección: los modelos que nos hacen eficientes son los mismos que nos atan. Conocerlos es el primer paso para revisarlos de vez en cuando. Sobre los psicodélicos hice después un episodio entero con un especialista, el #120.

Leído hasta el final

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