14.2: Cognición, Inteligencia y Lenguaje como Adaptaciones Psicológicas

Objetivos de aprendizaje

1. Explicar qué se entiende por la afirmación de que los procesos psicológicos, incluida la inteligencia, sirven al movimiento adaptativo
2. Explicar por qué la inteligencia y la cognición son ejemplos de adaptaciones psicológicas
3. Explicar por qué la selección natural requiere condiciones recurrentes y generacionales para generar adaptaciones
4. Describir algunas de las regularidades ambientales, incluidas varias características relacionales recurrentes universales del mundo, que pueden haber sido incorporadas genéticamente a la organización cerebral generando inteligencia, incluida la inteligencia general “fluida”
5. Discutir la definición de Spearman de “g”
6. Describir las áreas cerebrales que están involucradas en la inteligencia, ampliamente definidas como sistemas cerebrales que guían el comportamiento hacia una adaptación exitosa
7. Discutir el papel del concepto de Shepard de “internalización genética” de regularidades ambientales biológicamente importantes en la evolución de la inteligencia
8. Discutir tres regularidades relacionales abstractas del mundo que pueden haber sido genéticamente internalizadas en las operaciones cerebrales de la inteligencia general
9. Describir la codificación vectorial
10. Discutir modelos mentales, prospección e inteligencia, y enumerar las estructuras cerebrales más directamente involucradas en la formación de modelos mentales/mapas cognitivos
11. Describir los correlatos neuronales de las diferencias en inteligencia entre especies y la teoría P-FIT de diferencias en inteligencia entre humanos
12. Describir el Factor Amplio de Percepción Visual y el papel que juega en el control inteligente del movimiento/comportamiento

Inteligencia, Cognición, Lenguaje y Adaptación Biológica

por Kenneth A. Koenigshofer, PhD.

Visión general

Después de una revisión general de las funciones corticales en la sección anterior, ahora examinamos las funciones cognitivas superiores como modos de lograr la adaptación biológica al ambiente. En un capítulo anterior, aprendiste sobre los mecanismos neuronales del movimiento. Comencemos este módulo con la premisa de que, para que sea útil, el movimiento debe ser guiado de manera efectiva para que responda a las demandas ambientales y a las oportunidades de adaptación. Los sentidos son el primer nivel en los sistemas que guían el movimiento (incluso algunos organismos unicelulares pueden sentir químicos nocivos en su ambiente fluido y luego usar sus cilios para nadar lejos de ellos, mostrando cómo incluso un simple sistema de guía para el movimiento mejora la adaptación). Imagina que eras uno de nuestros antepasados evolutivos; si no pudieras sentir un tigre dientes de sable que se aproximaba y hacer juicios precisos sobre su distancia y velocidad, es obvio que no podrías correr o esconderte de él de manera efectiva. Si no pudieras sentir miedo y entender el peligro, no estarías motivado para correr o esconderte. Sin sentidos y percepción, te sería imposible organizar movimientos para encontrar comida o asegurar un compañero.

Sin embargo, además de los sentidos, la percepción y la emoción como sistemas de guía para el movimiento, las funciones de orden superior del cerebro, algunas de las cuales fueron discutidas en el capítulo sobre los mecanismos del movimiento (por ejemplo, corteza premotora, corteza parietal), también están involucradas críticamente en el control más avanzado de la acción. En este capítulo, consideramos la inteligencia y la cognición como parte de los sofisticados sistemas que guían el movimiento en animales y humanos para maximizar su adaptación al ambiente.

También consideraremos otras investigaciones sobre inteligencia con un enfoque muy diferente. Los primeros trabajos de psicólogos interesados en la inteligencia humana adoptaron un enfoque más práctico. Estos psicólogos en la primera parte del siglo XX se centraron en el desarrollo de métodos de medición de la inteligencia en humanos. Esta aproximación al estudio de los atributos psicológicos se llama psicometría. Aunque la investigación temprana enfatizó la creación y refinamiento de pruebas de inteligencia, más que los orígenes y funciones biológicos de la inteligencia, el análisis psicométrico del desempeño de grandes grupos de personas en pruebas de inteligencia (Spearman, 1904, 1925) finalmente condujo a teorías de la estructura del ser humano inteligencia (Carroll, 1993; Cattell, 1987). Estas teorías son importantes para la psicología biológica porque han influido en gran parte del pensamiento moderno y la investigación sobre los mecanismos genéticos y cerebrales involucrados en el pensamiento y la inteligencia humanos. Detalles adicionales sobre psicometría y teorías de la inteligencia se pueden encontrar en el Suplemento 1, Modelos Tradicionales de Inteligencia Humana, en este capítulo.

Más recientemente, la investigación de inteligencia de psicólogos y neurocientíficos se ha expandido para incluir el estudio de los mecanismos cerebrales subyacentes a la inteligencia en humanos y en otras especies. Este enfoque ha llevado a concepciones de inteligencia y cognición en un contexto biológico y evolutivo más amplio. En esta visión, el pensamiento, la inteligencia y el lenguaje son productos de la evolución, al igual que otros rasgos genéticos de los organismos. El pensamiento, la inteligencia y el lenguaje existen porque ayudaron a los humanos ancestrales a enfrentar los desafíos que presenta el entorno, desafíos que impulsaron la selección natural. En definitiva, el pensamiento, la inteligencia y el lenguaje son de origen biológico, biológico en función y, por supuesto, se generan en un órgano biológico, el cerebro.

Una de las tendencias evolutivas clave responsables de la evolución de la inteligencia y la cognición fue la incorporación genética de información sobre regularidades biológicamente significativas del mundo en los circuitos y operaciones del cerebro. Como consecuencia, el cerebro está equipado con muchos “instintos cognitivos” y conocimiento implícito innato sobre regularidades biológicamente importantes y perdurables del entorno terrestre, formando la base de gran parte de nuestra inteligencia genéticamente evolucionada como especie.

Esta visión contrasta y rechaza la visión “pizarra en blanco” de la mente/cerebro asumida en el Modelo Estándar de Ciencias Sociales (SSSM), el conjunto de suposiciones de que se fundaron gran parte de la psicología y las ciencias sociales, la visión de que los humanos carecían de cualquier naturaleza psicológica innata y que la mente y el cerebro eran esencialmente en blanco al nacer, dejándolo al aprendizaje y a la cultura para formar un comportamiento humano libre de genética y evolución biológica. En este capítulo, tomamos un punto de vista diferente: que la biología, los genes y la evolución, son los principales determinantes de la cognición y el comportamiento humanos, en interacción con el aprendizaje y las influencias culturales, que en sí mismas son en última instancia de naturaleza biológica.

Figura\(\PageIndex{1}\): (Izquierda) Caza de leonas en la región Serengeti de Tanzania. Sus mecanismos de sensación y percepción, emoción e inteligencia se enfrentan a estos mismos sistemas de guía para el movimiento que se encuentran en su presa. Las interacciones depredador-presa pueden haber sido un impulso evolutivo creciente para el desarrollo de la inteligencia tanto en depredador como en presa. (Derecha) Un organismo unicelular con sus cilios que utiliza para desplazarse hacia partes favorables de su ambiente fluido y alejarse de regiones dañinas, facilitando así su adaptación. El enfoque de los elementos beneficiosos del medio ambiente y la evitación y retirada de elementos dañinos es una regla primaria que rige los sistemas de orientación para el movimiento en todas las especies móviles. (La imagen de la izquierda es de Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/F... _saturated.jpg, de Schuyler Shepherd; licenciado bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-Compartir Igual 2.5 Genérica. Leyenda de Kenneth A. Koenigshofer, PhD. La imagen a la derecha es de Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/F...C3%BAcleos.png, de Seixas C, Cruto T, Tavares A, Gaertig J, Soares H; licenciada bajo la licencia Creative Commons Attribution 4.0 International. Leyenda de Kenneth A. Koenigshofer, PhD).

El pensamiento y la inteligencia sirven a la organización adaptativa del movimiento

Como se argumenta en el capítulo sobre evolución y genética, nada tiene sentido en psicología excepto a la luz de la evolución. Esta afirmación es especialmente relevante para un curso de psicología biológica. Cuando consideramos el pensamiento y la inteligencia desde una perspectiva biológica y evolutiva, es importante preguntarse qué funciones realizan para el organismo. El cerebro realiza todo tipo de procesamiento complejo, pero es importante entender que para que ese procesamiento tenga algún efecto sobre el medio ambiente, la actividad cerebral debe finalmente converger en neuronas motoras en la médula espinal (“el camino común final”) que estimulan a los músculos para producir movimiento-comportamiento (ver el capítulo sobre el movimiento). Como todos los aspectos de nuestra psicología y su correspondiente actividad cerebral, la función del pensamiento y la inteligencia es generar comportamiento adaptativo, movimiento, para enfrentar con éxito los desafíos ambientales de supervivencia y reproducción y explotar oportunidades, aumentando así la aptitud biológica.

Considera las plantas, por un momento. No tienen inteligencia ni pensamiento —no necesitan hacerlo, porque dependen muy poco del movimiento para su supervivencia y reproducción— en cambio, el agua y su fuente de energía, la luz solar, llegan a ellos (las plantas pueden moverse lentamente de manera limitada; crecen hacia la luz solar y las raíces crecen hacia fuentes de agua, pero contrastar esto con todos los comportamientos sociales complejos en los que se involucran los humanos modernos para obtener alimentos y agua, por ejemplo, agricultura, cadenas de suministro, plomería, presas, compañías de agua, etc.). Tampoco las plantas tienen que huir u esconderse de los depredadores; se protegen con espinas o venenos o simplemente vuelven a crecer si se comen parcialmente. Tampoco necesitan moverse para su reproducción: el viento y los insectos y otros animales llevan las células reproductivas para ellos (¡imagínense si esto fuera cierto para los humanos! ¿Qué pasaría con el cortejo humano?, citas, y amor romántico? El propósito de lo cual, desde una perspectiva biológica, es unir óvulos y espermatozoides).

Pero nada de esto es cierto para los animales. Para los animales, incluido el animal humano, el movimiento es clave para la supervivencia y la reproducción y, como se señaló anteriormente, el movimiento debe guiarse para formar patrones de acción que resuelvan problemas de adaptación y exploten las oportunidades de adaptación. Según la teoría de la evolución de Darwin, que explicó como “descendencia con modificación”, las raíces de la cognición y la inteligencia humanas se encuentran profundamente en la ascendencia evolutiva de nuestra especie. Evidencia de ello se puede encontrar en el principio de Darwin de la “continuidad de las especies” aplicado a la psicología, como lo demuestran los grandes grados de

Figura\(\PageIndex{2}\): El movimiento es esencial para la supervivencia y reproducción en animales. La gran migración de ñus con más de 2 millones de animales sigue las lluvias a exuberantes nuevos terrenos de alimentación. (Imagen de Wikimedia Commons; https://commons.wikimedia.org/wiki/F...n_crossing.jpg por Naturaltracksafaris; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International. Leyenda de Kenneth A. Koenigshofer, PhD).

similitud en los sistemas de guía y control para el movimiento y sus mecanismos cerebrales subyacentes a través de especies de mamíferos, por ejemplo, todos los mamíferos tienen estructuras cerebrales similares, incluyendo estructuras límbicas y corteza cerebral. Todas las especies responden a estímulos potencialmente dañinos con amenaza, ataque o escape. Todos los mamíferos responden a las señales sexuales moviéndose hacia y haciendo contacto con su fuente. Cada uno sugiere mecanismos comunes de control conductual conservados evolutivamente entre especies

Pero la inteligencia también existe en especies no mamíferos. La inteligencia en especies distantemente relacionadas, incluyendo algunas aves, como los córvidos (por ejemplo, cuervos, arrendajos, cuervos) y loros, y en invertebrados como el pulpo y la sepia (Adams & Burbeck, 2012; Mather, 2019; Mather & Dickel, 2017), ilustran la evolución convergente, sugiriendo la alta adaptación utilidad de la inteligencia en diversos nichos ecológicos. La inteligencia y el pensamiento, como todos los procesos psicológicos, evolucionaron para servir a la organización del movimiento para hacer el comportamiento adaptativo, exitoso, en la lucha darwiniana por la supervivencia y la reproducción (Koenigshofer, 2011, 2016).

Cognición e Inteligencia son adaptaciones psicológicas

La inteligencia y el pensamiento (es decir, la cognición) son adaptaciones psicológicas evolucionadas por la selección natural durante millones de años. Una adaptación psicológica es un rasgo psicológico o conductual que se ha desarrollado a través de procesos evolutivos como la selección natural y sexual y que se codifica en el ADN de una especie (ver Ellis & Ketelaar, 2002). Dicke y Roth (2016) ofrecen una definición integral de inteligencia reconociendo su papel en la adaptación al medio ambiente en una amplia gama de animales y humanos:

Según la mayoría de conductistas y psicólogos animales, la 'inteligencia' puede entenderse como flexibilidad mental o conductual o la capacidad
de un organismo para resolver problemas que ocurren en su entorno natural y social, culminando en la aparición de soluciones novedosas que no son
parte del repertorio normal del animal. Esto incluye formas de aprendizaje asociativo y formación de memoria, flexibilidad conductual y tasa de innovación, así como habilidades que requieren pensamiento abstracto, formación de conceptos y perspicacia.

Por el contrario, Colom et al. (2010) definen la inteligencia simplemente como “una habilidad mental general para el razonamiento, la resolución de problemas y el aprendizaje”.

Figura\(\PageIndex{3}\): Debido a que los animales no pueden fotosintetizar, deben moverse para obtener sus fuentes de energía que se encuentran en las plantas y otros animales —animales que pueden esconderse, correr y contraatacar— a diferencia de la fuente de energía de las plantas, el sol. El movimiento está organizado por circuitos cerebrales que han sido configurados por selección natural a lo largo del tiempo evolutivo para resolver problemas adaptativos. Aquí una hiena en las llanuras de África resuelve el problema de obtener la energía suficiente para sobrevivir y finalmente reproducir sus genes. (Imagen de Wikimedia Commons; https://commons.wikimedia.org/wiki/F...il_breghys.jpg; por Brwynog; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International).

Una definición típica de inteligencia general (discutida a continuación) muestra cómo la inteligencia y la inteligencia general son términos que a veces se usan indistintamente, incluso por psicólogos. La inteligencia general a menudo se define como “la capacidad de razonar de manera deductiva e inductiva, de pensar abstractamente, de usar analogías, de sintetizar información y de aplicar esa información a nuevos dominios” (Gottfredson, 1997; Neisser et al., 1996).

A pesar de algunas diferencias de definición entre los investigadores, existe un acuerdo unánime de que la inteligencia y la cognición son propiedades de procesos cerebrales que han sido moldeados y refinados a lo largo de millones de años de evolución. Una vez más, el principio de Darwin de la “continuidad de las especies” nos lleva a sospechar que existen muchas similitudes entre inteligencia y cognición en humanos y estos mismos procesos en animales, especialmente mamíferos. Para ayudarnos a comprender la inteligencia humana y la cognición y sus orígenes evolutivos, muchos psicólogos biológicos estudian estos procesos en otros animales, incluyendo simios, monos, ratas, perros, loros y córvidos, como cuervos, arrendajos y cuervos. Los animales a menudo nos sorprenden con la sofisticación de su sensibilidad emocional y su inteligencia a pesar de que carecen de lenguaje (Huber & Gajdon, 2006; Wasserman, et al., 2006). Una característica anatómica interesante de la corteza cerebral es lo que podríamos llamar microprocesadores o “chips” en la corteza humana. Se trata de estructuras columnares, conocidas como columnas corticales, que contienen aproximadamente 3,000 neuronas cada una. Hay aproximadamente 150 mil columnas corticales en la corteza cerebral humana (Hawkins, et al., 2017). Estas estructuras son muy similares de una parte de la corteza a otra y de una especie de mamífero a la siguiente y sugieren funciones computacionales altamente generalizadas en la corteza cerebral, mientras que los módulos especializados o circuitos genéticamente dedicados para el procesamiento de información emocional y motivacional son localizada en regiones subcorticales del cerebro, compartidas por todos los mamíferos (Panksepp & Panksepp, 2000).

La inteligencia y la cognición (es decir, el pensamiento) son procesos sumamente complejos. Como consecuencia, no se entienden bien los mecanismos cerebrales involucrados en estos procesos. Como puede ver, incluso las definiciones de estos procesos varían ampliamente en la comunidad científica. Sin embargo, todas las definiciones anteriores incluyen términos como razonamiento, pensamiento abstracto, perspicacia o resolución de problemas, procesos que en sí mismos no están bien definidos o claramente comprendidos por psicólogos y neurocientíficos. Esto resalta el hecho de que los psicólogos y neurocientíficos aún se encuentran en las primeras etapas de obtener una comprensión real de cómo funcionan la inteligencia y el pensamiento y qué procesos neuronales en el cerebro los producen. Quizás es por ello que los libros de texto en psicología biológica han tendido a prestar poca o ninguna atención a estos procesos a pesar de que son quizás los productos más maravillosos e importantes de la actividad cerebral.

Psicometría, la Medición de la Inteligencia Humana, y “g”

Al principio de la historia de la psicología, la investigación sobre la inteligencia no se centró en sus orígenes evolutivos ni en sus funciones adaptativas. En cambio, los psicólogos concentraron sus esfuerzos de investigación en problemas más prácticos como la medición de la inteligencia para clasificar a estudiantes y reclutas militares. Un importante estudio de la inteligencia humana por parte de psicólogos comenzó a principios del siglo XX cuando los psicólogos se centraron en la medición de las habilidades intelectuales, un enfoque conocido como psicometría. Este enfoque de investigación resultó en el desarrollo de pruebas de inteligencia y el concepto de coeficiente intelectual (cociente de inteligencia). Investigación adicional en psicometría, enfocada en el análisis matemático de puntuaciones de desempeño de grandes poblaciones en pruebas de coeficiente intelectual utilizando un método llamado análisis factorial, que analiza patrones de correlaciones entre medidas. Esta investigación condujo al hallazgo de que las personas a las que les fue bien en cualquier medida particular del desempeño intelectual tendían a hacerlo bien en todas esas medidas. Esto llevó al psicólogo, Charles Spearman (1904), a plantear la hipótesis de la existencia de un solo factor “g” unitario (g en general) en la inteligencia humana. Este factor g se refería a una capacidad mental general que se planteó la hipótesis de estar involucrada en diversos grados en múltiples habilidades mentales, incluyendo actuaciones verbales, espaciales, mecánicas, computacionales y otras. “Este factor g proporciona un índice del nivel de dificultad que un individuo puede manejar al realizar pruebas de inducción, razonamiento, visualización o comprensión del lenguaje” y el factor g representa “más de la mitad” de la variación entre individuos “en una prueba o tarea cognitiva” (Jung & Haier, 2007, p. 492). El factor g llegó a ser conocido entre los psicólogos como “inteligencia general”. Spearman creía que “g” estaba más estrechamente relacionado con lo que llamó la “educación [de la raíz latina “educere” que significa “extraer"] de las relaciones y correlatos”, importante en la lógica inductiva y deductiva, agarrar relaciones, inferir reglas y reconocer diferencias y similitudes. En las secciones siguientes, examinamos algunos componentes clave de la inteligencia, los mecanismos cerebrales relevantes y cómo podría haber evolucionado la inteligencia.

Condiciones requeridas para la evolución de las adaptaciones psicológicas

Comprender los orígenes evolutivos de la inteligencia y el pensamiento puede ofrecer ideas sobre cómo funcionan y sobre sus mecanismos cerebrales subyacentes. En primer lugar, recuerde la afirmación hecha anteriormente de que la inteligencia y la cognición son adaptaciones psicológicas, o más correctamente, una colección de adaptaciones psicológicas, cada una evolucionada por selección natural para procesar ciertos tipos de información de formas específicas. Un principio clave de cómo funciona la evolución es relevante aquí. La evolución por selección natural solo puede capturar información sobre características del mundo que están presentes generación tras generación. Esto significa que cualquier mecanismo cerebral innato y los “instintos” innatos producidos por estos mecanismos deben haberse formado como adaptaciones a las propiedades regularmente recurrentes del medio ambiente. Esto se debe a que la selección natural requiere de muchas generaciones para trabajar un cambio genético en una población (ver capítulo sobre evolución y genética). Sin criterios de selección consistentes (estadísticamente regulares) presentes a lo largo de muchas generaciones, la selección natural no puede modelar adaptaciones complejas. Por ejemplo, si la fuerza consistente de la gravedad no hubiera estado presente regularmente a lo largo de generaciones, los vertebrados terrestres no podrían haber desarrollado huesos con resistencia a la tracción suficiente para adaptarse a la tracción descendente de la gravedad. En este caso, estos animales serían incapaces de moverse o incluso de pie. Otro ejemplo es la visión del color. El color de muchos frutos indica su estado de madurez. Sin que la madurez de la fruta fuera señalada regularmente por su color, generación tras generación, la visión del color no habría evolucionado en primates fructuosos. Dicho de otra manera, la información sobre la fuerza de la gravedad o sobre la correlación entre la longitud de onda de la luz y la madurez de los frutos no podría haber sido incorporada por selección natural a las adaptaciones evolucionadas de los organismos a menos que estas características del mundo estuvieran constantemente presentes, y afectando a las tasas de supervivencia y reproducción, generación tras generación.

Por este razonamiento, se debe esperar que las regularidades a largo plazo, a través de la generación del mundo que tienen significación adaptativa, jueguen un papel especial en la evolución de la mente/cerebro (al igual que lo hacen en la evolución de las adaptaciones anatómicas y fisiológicas). Como psicólogos evolutivos, Tooby y Cosmides (1992, p. 69), afirman: “La recurrencia de condiciones a largo plazo, a través de la generación... es central para la evolución de las adaptaciones”. Kaufman et al. (2011, p.213) expresan una idea similar. Afirman: “Los psicólogos evolutivos a veces argumentan que una clase de situaciones debe ser relativamente estrecha para ejercer una presión de selección consistente, pero esta afirmación no está suficientemente justificada. Cualquier regularidad en el ambiente puede ejercer presión de selección si plantea un reto o una oportunidad para el organismo”. Y como lo expresó el ex psicólogo de Stanford, Roger Shepard, ha evolucionado “una malla entre los principios de la mente y las regularidades del mundo” (Shepard, 1987a). Esto significa que la organización de la mente refleja regularidades del mundo, por el hecho de que la selección natural opera en condiciones que se repiten, que son regulares, durante largos periodos de tiempo. Entonces, al pensar en la evolución del cerebro y la mente, debemos estar atentos a los “instintos” que predispongan de manera innata al cerebro a procesar insumos ambientales utilizando principios innatos derivados de regularidades adaptativamente significativas del mundo. En otras palabras, el cerebro está lleno de circuitos que operan por reglas genéticamente programadas derivadas de información sobre regularidades ambientales perdurables.

Ejemplos de tales regularidades a largo plazo o propiedades perdurables del mundo son: la presencia generalizada de estímulos ambientales que pueden dañar el tejido corporal; que algunas cosas en el ambiente contienen fuentes de nutrición mientras que otras son venenosas; que algunas parejas potenciales son más propensas que otras a ser saludables y fértiles; que las serpientes y arañas son frecuentemente peligrosas; que los azúcares y las grasas son fuentes concentradas de energía; que el alto estatus en el grupo social en los animales sociales da mayor acceso a recursos incluyendo a los compañeros; y así sucesivamente. En respuesta a regularidades estadísticas biológicamente importantes en el mundo como estas, los circuitos neuronales han evolucionado en los cerebros animales y humanos que provocan: abstinencia de estímulos dañinos en respuesta al dolor; acercamiento y consumo de fuentes de alimentación y evitación de alimentos potenciales que causan enfermedad; poderosos impulsos innatos y emociones para aparearse con parejas sexuales que poseen rasgos indicativos de salud y potencial reproductivo (Ellis & Ketelaar, 2002, p. 162; Gangestad & Simpson, 2000); una disposición genética en humanos y otros primates para aprender miedo a las serpientes y arañas (DeLoache y LoBue, 2009); una respuesta de sobresalto a ruidos fuertes repentinos; búsqueda de estatus y sensibilidad a la posición social en primates sociales; una preferencia en humanos por azúcares, sal y grasas; y así sucesivamente (ver Tooby & Cosmides, 2015).

Figura\(\PageIndex{4}\): (Izquierda) Para la mayoría de las personas, arañas como esta inducen una fuerte reacción aversiva motivando conductas de evitación y abstinencia, ejemplo de una adaptación psicológica evolucionada para protegernos de posibles intoxicaciones de esta clase de estímulos. (Derecha) Los humanos han evolucionado una preferencia por las grasas, los dulces y la sal, una adaptación psicológica del Pleistoceno que puede ser perjudicial para la salud si se sigue con demasiada frecuencia en el entorno urbano moderno lleno de restaurantes de comida rápida, un ambiente muy diferente al de nuestros antepasados cazadores-recolectores. (Imagen a la izquierda de Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/F...ia,_Brazil.jpg; por Alex Popovkin, Bahía, Brasil; licenciada bajo la licencia Creative Commons Attribution 2.0 Generic. Imagen a la derecha de Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/F... _Bigntasty.jpg; por en Persa; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International. Subtítulos de Kenneth A. Koenigshofer, PhD).

Cada uno de estos comportamientos innatos evolucionó en respuesta a regularidades específicas del mundo, “recurrencia de condiciones”, que consistentemente tuvieron importantes consecuencias adaptativas, consecuencias para la supervivencia y la reproducción, a lo largo de innumerables generaciones de evolución.

Figura\(\PageIndex{5}\): Según los psicólogos evolutivos, Cosmides y Tooby (2003), formar y mantener amistades es importante para nosotros hoy en día porque este fue uno de los muchos problemas adaptativos que nuestros antepasados humanos encontraron y tuvieron que resolver en nuestro pasado Pleistoceno. Las amistades condujeron a alianzas que fueron importantes para asegurar recursos dentro de bandas del Pleistoceno de individuos que dependían unos de otros para sobrevivir. Por ello, estamos motivados para encontrar amigos y tenerlos se siente bien, reforzando el comportamiento. El procesamiento de la información por parte del cerebro necesario para la formación y mantenimiento de las relaciones es uno de los temas estudiados por psicólogos biológicos interesados en la inteligencia y la neurociencia cognitiva social. (Imagen de Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/F...923360765).jpg; por Rod Waddington; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Genérica. Leyenda de Kenneth A. Koenigshofer, PhD.).

Los psicólogos evolutivos han identificado algunos problemas recurrentes adicionales que tuvieron que ser resueltos regularmente por nuestros antepasados humanos: ". ganar el apoyo social de los miembros [del grupo], recordar las ubicaciones de las plantas comestibles, golpear animales de caza con proyectiles,..., reconocer expresiones emocionales, proteger a los miembros de la familia, mantener relaciones de apareamiento,..., evaluar el carácter [y valoraciones sociales] del yo y de los demás, causar impregnación, adquirir lenguaje, mantener amistades, frustrar antagonistas, etc.” (Cosmides y Tooby 2003, p. 59).

En cada caso, los psicólogos evolutivos sospechan que los mecanismos cerebrales han evolucionado para contribuir a la solución de cada uno de estos problemas adaptativos que regularmente se presentan generación tras generación. En este punto de vista, se cree que la cognición consiste en “muchas reglas mentales que se especializan para razonar sobre diversos dominios evolutivamente importantes, como la cooperación, la amenaza agresiva, la crianza de los hijos, la evitación de enfermedades, la evitación de depredadores, la permanencia de objetos y el movimiento de objetos” (Cosmides & Tooby, 1992, p. 179). Pero estos no son los únicos tipos de condiciones recurrentes, a través de la generación, que han sido representadas genéticamente por la selección natural en los circuitos cerebrales. Tales regularidades pueden ser mucho más abstractas y ampliamente distribuidas en todo el entorno.

Conocimiento innato (instintivo) de las regularidades universales del mundo: los fundamentos de la inteligencia

Un enfoque para comprender la naturaleza y los orígenes de la inteligencia es la idea de que la selección natural incorporó información sobre las propiedades “generales, quizás incluso universales” del mundo (Shepard, 1992, p. 500) en la organización cerebral a lo largo del tiempo evolutivo (Shepard, 1992, 1994, 2001). La idea central es que la selección natural ha seleccionado genes que dotan a los cerebros humanos y animales con información fundamental sobre cómo se organiza el mundo físico, información que es esencial para la adaptación inteligente al entorno. Esta información innata proporciona un “conocimiento” innato sobre las propiedades biológicamente significativas y universales del mundo que han existido continuamente durante incontables generaciones. Este enfoque también puede explicar principios fundamentales de cómo se organizan nuestros procesos de pensamiento y cómo evolucionaron.

Según Shepard (1987a, 1992, 1994, 2001), la selección natural ha favorecido la incorporación genética o “internalización” de regularidades biológicamente significativas del mundo, “ya sea.. dentro del nicho local de una especie particular o en todos los ambientes habitables. Los genes que han interiorizado estos hechos generalizados y perdurables sobre el mundo deberían prevalecer en última instancia sobre los genes que dejan a cada individuo adquirir tales hechos por ensayo y posiblemente error fatal” (Shepard, 1994, p.2).

Lo que Shepard quiere decir con “internalización genética o evolutiva” es que la selección natural ha favorecido genes que incorporan información al cerebro sobre regularidades específicas, biológicamente importantes, universales del entorno terrestre. En consecuencia, la información sobre estas regularidades ambientales perdurables, como el hecho de que el sol sale y se pone aproximadamente cada 24 horas, se codifica genéticamente en genes que organizan circuitos cerebrales específicos u otras propiedades del cerebro. En el caso del ciclo de luz y oscuridad de aproximadamente 24 horas, vemos ritmos diarios de sueño y vigilia controlados por mecanismos cerebrales innatos y por ciclos de liberación de melatonina de la glándula pineal, una pequeña glándula cerca del centro del cerebro, que actúa sobre el hipotálamo, involucrada en el control de estos ciclos diarios. También vemos ciclos diarios de una serie de otras hormonas también. La liberación de estas hormonas está regulada por la glándula pituitaria que a su vez está bajo el control de circuitos genéticamente organizados dentro del núcleo supraquiasmático del hipotálamo. Los animales y los humanos tienen muchos llamados ritmos circadianos (aproximadamente un día). Estos ritmos se han originado a partir de la “internalización genética o evolutiva” de la información sobre el ciclo diario repetido de luz y oscuridad hacia la organización cerebral como resultado de la selección natural (ver capítulo sobre el sueño).

Figura\(\PageIndex{6}\): Una mujer durmiendo. Ella no sabe que los ciclos diarios de sueño y vigilia y otros ritmos circadianos son el resultado de la internalización genética a lo largo de la evolución de una regularidad perdurable del entorno físico, la rotación de la Tierra sobre su eje (ver texto a continuación y el capítulo sobre el sueño). (Imagen de Wikimedia Commons; https://commons.wikimedia.org/wiki/F...g_in_Sepia.jpg; por Massimo Danieli; licenciado bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-Compartir Igual 2.0 Genérica. Leyenda de Kenneth A. Koenigshofer, PhD.).

Algunas de estas propiedades perdurables del ambiente que han sido “genéticamente internalizadas” por selección natural (Shepard, 1992, 1994, 2001) en el funcionamiento del cerebro son relativamente concretas, como el ciclo de luz y oscuridad de aproximadamente 24 horas (mencionado anteriormente). Otros son “espacio tridimensional, localmente euclidiano” con una “dirección ascendente única conferida gravitacionalmente”, y tiempo unidimensional con una “dirección hacia adelante única conferida termodinámicamente” (Shepard, 1992, p. 500). Como se señaló anteriormente, los ritmos circadianos construidos en nosotros y en otras especies son el resultado de esta “internalización genética” del ciclo cotidiano de luz/oscuridad que caracteriza al ambiente terrestre en todas las regiones menos polares de la Tierra. La internalización genética de la información sobre el espacio tridimensional se evidencia por la presencia de "células de lugar" y mapas cognitivos espaciales en el hipocampo, como se discutió anteriormente en el Capítulo 10 sobre aprendizaje y memoria, y la implicación de la corteza parietal en procesamiento espacial. Y el tiempo unidimensional se ha internalizado en la organización funcional del cerebelo donde se han identificado células que monitorean el tiempo (Irvy, et al., 1989; Irvy & Spencer, 2004; Hayashi, et al., 2014). Algunas regularidades adicionales del mundo que han sido genéticamente internalizadas por la evolución pueden ayudar a solidificar el punto. Los objetos en el universo tienden a tener ciertas formas, reflectancia y trayectorias de movimiento y estas regularidades estadísticas del mundo visual han sido “genéticamente internalizadas” (Shepard, 1992) por selección natural en el sistema visual humano y los sistemas visuales de muchas otras especies (Anderson, 2009). Otras regularidades biológicamente significativas del mundo, incluidas las regularidades del entorno social, que conducen a la evolución de otros componentes bastante específicos de la inteligencia (incluida la inteligencia social; ver secciones 18.11 y 18.14) son los problemas recurrentes de supervivencia y reproducción mencionados anteriormente. Todos estos son ejemplos de cómo los principios de la mente reflejan algunas de las regularidades más concretas del mundo (recordemos la cita anterior de Shepard).

La Selección Natural Favoreció Representaciones de Regularidades Relacionales Abstractas: Evolución de la Inteligencia General

Además de las regularidades relativamente concretas anteriores del mundo físico, existen otras regularidades perdurables y generalizadas del entorno físico que son bastante abstractas y relacionales y la información sobre estas también se ha “internalizado genéticamente” en operaciones cerebrales por selección natural. Estas regularidades relacionales del mundo son causa-efecto, similitud y relaciones predictivas entre objetos y eventos. Estas relaciones son tan ubicuas y tan familiares para nosotros que muchas veces apenas las notamos. Sin embargo, son esenciales para nuestra inteligencia. La selección natural también ha “internalizado genéticamente” información sobre estas regularidades relacionales adaptativamente importantes del mundo en nuestra organización cerebral. Como consecuencia, nuestros cerebros están predispuestos de manera innata a comprender fácilmente causa-efecto, a reconocer las relaciones de similitud que utilizamos para formar categorías y conceptos, y a buscar y encontrar relaciones predictivas entre eventos en el mundo (Koenigshofer, 2017). Esto significa que nacemos con muchos “instintos” codificados genéticamente sobre las propiedades abstractas, pero fundamentales del entorno físico. En efecto, heredamos algunos principios generales y universales sobre cómo funciona el mundo. Estos “instintos cognitivos” comprenden gran parte de nuestra inteligencia “general” genéticamente heredada (“g”, véase la discusión de “g” arriba, y también ver sección 18.11) como especie, propiedades del cerebro derivadas de eones de evolución por selección natural (Koenigshofer, 2017). Estos instintos son otras formas en las que “ha evolucionado una malla entre los principios de la mente y las regularidades del mundo” (Shepard, 1987a). La acción inteligente depende de la comprensión de la causalidad, similitud y relaciones predictivas en el propio entorno.

Causalidad

Debido a que el mundo está gobernado por leyes causales naturales, c las relaciones de ause-efecto entre las cosas ocurren regularmente en todas partes del ambiente y han existido consistentemente desde el comienzo del tiempo evolutivo. Tales regularidades, aunque abstractas y relacionales, pueden impulsar la selección natural (Koenigshofer, 2017; ver Cosmides & Tooby, 1992, p. 48; Kaufman et al., 2011, p. 213). Como resultado, esta propiedad relacional del mundo se ha interiorizado genéticamente, al igual que la información sobre el espacio tridimensional y los ciclos de luz y oscuridad, de manera que nuestros cerebros (y los cerebros de muchas otras especies) están “sintonizados” de manera innata para buscar y comprender causa-efecto en el ambiente. Penn y Povinelli (2007, p. 98) afirman: “Los animales de todos los taxones han evolucionado mecanismos cognitivos para aprovechar las regularidades causales en el mundo físico”. La evidencia para una comprensión innata de las relaciones causales en humanos proviene de experimentos que muestran que los niños, desde una edad muy temprana, entienden fácilmente causa-efecto y utilizan regularidades estadísticas para desentrañar causas de eventos específicos (ver Gopnik, 2010, 2012; Penn & Povinelli, 2007). La predisposición innata a entender la causa-efecto como una propiedad general del mundo es un componente central de la inteligencia y cognición general humana y animal (Koenigshofer, 2017). El famoso filósofo británico del siglo XVIII, David Hume (1748/1988), reconoció esta propiedad fundamental del pensamiento cuando escribió: “Todos los razonamientos relativos a la cuestión de hecho parecen estar fundados en la relación de Causa y Efecto”. Una definición moderna expresa la misma idea: “el razonamiento causal [es] la capacidad de identificar la relación funcional entre una causa y su efecto (Amodio, 2019).

Desde el punto de vista de la adaptación biológica, el conocimiento implícito sobre la causalidad permite a las criaturas inteligentes navegar y explotar una enorme variedad de relaciones causales complejas, para hacer inferencias y predicciones causales, que benefician la adaptación a los problemas y oportunidades que presenta el entorno. Un chimpancé que entiende que meter un palo largo en una colina de termitas hará que las termitas muerdan el palo consigue comer mucho más termitas jugosas que un chimpancé que no entiende esta relación causal (Goodall, 2000). Se ha observado que las aves arrojan pequeños trozos de alimento que flotan en la superficie de un estanque para atraer a los peces a la superficie donde pueden ser capturados más fácilmente. La comprensión humana de causas complejas condujo al control del fuego, la invención de la cocina y la agricultura, la construcción de refugios y herramientas, y otras innovaciones que permitieron que nuestra especie ocupara con éxito todas las regiones del planeta.

Figura\(\PageIndex{7}\): Pesca de termitas de chimpancé bonobo. (Imagen de Wikimedia Commons; https://commons.wikimedia.org/wiki/F...r_termites.jpg; por Mike Richey; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. Leyenda de Kenneth A. Koenigshofer, PhD.).

Si los humanos y al menos algunos animales nacen con una disposición innata a entender la causa y el efecto, debemos esperar encontrar estructuras cerebrales que parezcan estar especialmente involucradas en la percepción y el razonamiento sobre causa-efecto. Los estudios de imágenes cerebrales muestran que “redes cerebrales específicas están involucradas en la extracción de la estructura causal del mundo” (Fugelsang, et al., 2005, p.45). Las señales que los humanos usan para determinar si dos eventos están relacionados causalmente incluyen la covariación (las cosas ocurren juntas), el orden temporal, la contigüidad (cercanía) en el tiempo y el espacio, la información sobre el posible mecanismo causal en el caso específico de causalidad que se examina y la similitud entre causa y efecto. El análisis de la percepción visual inmediata de la causalidad en humanos usando fMRI implica varias estructuras cerebrales, incluyendo giro frontal medio derecho, lóbulo parietal inferior derecho, prefrontal derecho, parietal derecho y lóbulos temporales derechos (Fugelsang, et al., 2005). Fugelsang, et al. (2005) también reportaron que la corteza parietal derecha estuvo involucrada en señales espaciales de causalidad (contigüidad espacial) y la corteza temporal derecha estuvo involucrada en el procesamiento de señales temporales (contigüidad temporal) de causalidad. La corteza prefrontal derecha mostró una mayor activación para ambos o cualquier tipo de señal de causalidad. Se observó activación cortical prefrontal bilateral con tareas que requirieron inferencia lógica para hacer un juicio de causalidad. Estos resultados se suman a la comprensión de cómo el sistema visual extrae información causal a partir de señales espaciales y temporales y sugiere además que la causalidad derivada de la inferencia y del conocimiento del mundo real, más que de la experiencia perceptual directa, puede corresponder a bilateral activación de la corteza prefrontal.

Fugelsang et al. (2005) afirman que sus hallazgos confirman teorías de que la extracción de causalidad es inherente al sistema visual, similar a los principios innatos de la Gestalt de finalización de contornos parciales y agrupación perceptual basada en similitud o proximidad espacial. Además, “la percepción de causalidad aparece muy temprano en la vida humana y es culturalmente invariante” apoyando la visión de que el “sistema visual puede estar especialmente afinado para recuperar la estructura causal del entorno” (Fugelsang, et al., 2005, p. 41). Varios otros estudios también apoyan la hipótesis de que la extracción de la estructura causal es una propiedad innata de las estructuras cerebrales del sistema visual (Blakemore, et al., 2001; Fonlupt, 2003; Roser et al., 2005). La percepción de la causalidad es inmediata como la percepción del movimiento o la percepción de rostros que sugieren mecanismos innatos para la percepción de la causalidad. Algunos autores han sugerido que la detección de causalidad puede incluso ser servida por un módulo cerebral especializado para reconocer y comprender la causalidad (Leslie & Keeble, 1987; Scholl & Nakayama, 2002). Además, los infantes son sensibles a la causalidad física solo a los 6 meses de edad (Leslie y Keeble, 1987; Oakes, 1994).

Las áreas cerebrales exactas activadas durante la detección de causalidad dependen de una serie de factores. Los juicios de causalidad que requieren la integración de una hipótesis de trabajo con datos relevantes activan el tejido neural en las cortezas prefrontal y occipital. Además, se reportó la evaluación de datos que concuerdan con una teoría causal plausible para reclutar tejido neural en la circunvolución parahipocampal. Por el contrario, la valoración de datos inconsistentes con una teoría causal plausible reclutó tejido neural en el cingulado anterior, la corteza prefrontal dorsolateral izquierda y el precuneo, lo que sugiere un mecanismo neural mediante el cual las hipótesis de trabajo y la evidencia se integran en el cerebro ( Fugelsang & Dunbar, 2005). Estos estudios empíricos apoyan la teoría de que, a lo largo de la evolución, la información sobre las relaciones causa-efecto se ha internalizado genéticamente en el cerebro. La comprensión innata de la causalidad es un componente altamente adaptativo de la inteligencia en humanos y animales. Por ejemplo, sin una comprensión de la causalidad, no sería posible la planeación y ejecución de acciones dirigidas a objetivos sobre el medio ambiente.

Similaridad

Es una propiedad fundamental del mundo que las cosas muestren similitud con otras cosas en diversas características y en diversos niveles de abstracción (es decir, “No hay nada nuevo bajo el sol”). Una manzana es similar a otras manzanas y las manzanas son similares a muchas otras frutas. Un lobo y una pantera son ambos depredadores peligrosos. Todas las aves tienen pico y alas. Los animales presa frecuentan los agujeros de agua. Tanto un cuchillo de obsidiana como una punta de flecha de obsidiana pueden penetrar en la carne de un animal presa. Los ríos que fluyen rápido son peligrosos de cruzar. Las similitudes entre las cosas en el mundo albergan información adaptativa importante. La similitud permite la categorización, predicción e inferencias basadas en la generalización. Si en el pasado he presenciado que ríos que fluyen rápido lavan a la gente, entonces cuando me encuentro con otro río que fluye rápido, puedo usar la similitud para hacer la predicción de que cruzar este río podría ser peligroso, así ajusto mi comportamiento en consecuencia y tal vez salvarme la vida.

Esto parece tan obvio que no podemos imaginar no comportarnos así. Sería muy estúpido, no poder aprovechar las similitudes entre experiencias pasadas y una situación actual, sobre todo cuando podría significar vida o muerte. Y ese es exactamente el punto. Sería estúpido, pero nosotros y otros animales no somos estúpidos, sino al revés, somos inteligentes. Pero, ¿de dónde vino esta capacidad de generalización? Está en nuestro cerebro tan firmemente que fácilmente hacemos tales juicios de similitud, y generalizamos a partir de ellos para hacer predicciones, y lo hacemos con tanta facilidad que ni siquiera pensamos en ello. Pero en neurociencia, son esas cosas que hacemos con mayor facilidad las que más requieren explicación.

La extracción y explotación de información como esta, contenida en similitudes, es una oportunidad adaptativa extremadamente poderosa que la selección natural no podría haber perdido durante el curso de la evolución cerebral. El hecho de que la generalización e incluso la categorización se encuentren en una amplia gama de especies animales (Soto & Wasserman, 2015) demuestra que estas especies son capaces de utilizar similitudes en el ambiente para mejorar la adaptación y la aptitud biológica. Esto sugiere que la información adaptativa presente en similitudes impulsó la evolución de mecanismos cerebrales, desde el principio, que podrían extraer eficientemente esta información y ponerla en uso adaptativo, al menos en aves y mamíferos, y quizás también en otros grupos de animales (por ejemplo, se ha encontrado incluso generalización en algunas especies de insectos; ver abajo).

Así, la “internalización evolutiva/genética” (Shepard, 1994, p. 26) por selección natural de similitud, como propiedad abstracta, ubicua del mundo, proporciona otro principio innato de cómo se organizan la inteligencia y la cognición. Al igual que nosotros y muchos otros animales tenemos un “instinto cognitivo” para entender y experimentar el mundo en términos de causa-efecto, tenemos un instinto cognitivo para detectar y utilizar fácilmente similitudes para organizar el comportamiento adaptativo y mejorar la aptitud biológica.

Tanto la causalidad como la similitud son propiedades de cómo se arma el mundo físico y ambas se han incorporado a mecanismos evolucionados de inteligencia en el cerebro. Esto tiene sentido. El cerebro debe organizar el movimiento, el comportamiento, en el mundo físico de nuestro planeta y por lo tanto los mecanismos cerebrales deben ser efectivos para guiar el comportamiento en ese mundo físico. Para ello, la inteligencia debe haber evolucionado para reflejar y organizarse en torno a los principios generales de cómo funciona este mundo físico, opera por estos principios universales, causa-efecto y el hecho de que las cosas en el mundo son naturalmente similares a otras cosas en formas que proporcionan información a los organismos eso es importante para la adaptación.

La internalización genética de la similitud como característica general del mundo creó una disposición en los cerebros humanos y animales para “esperar” y encontrar similitudes en el mundo, agrupar las cosas por similitud en categorías, para emparejar fácilmente nuevas instancias con la categoría apropiada en función de la similitud, e inferir propiedades de nuevas instancias de una categoría basadas en el conocimiento de propiedades de la categoría en su conjunto. Los procesos cognitivos de generalización, formación de conceptos, categorización, razonamiento inductivo, inferencia categóricamente basada y lógica categórica, surgieron como una familia de propiedades funcionales relacionadas del cerebro como selección natural afinó la internalización genética/evolutiva de similitud como una regularidad relacional fundamental en el mundo (sobre esta base, se espera que estas habilidades cognitivas se correlacionen). Estas observaciones se reflejan en “lo que William James (1890/1950) llamó 'la misma quilla y columna vertebral de nuestro pensamiento': la igualdad. La capacidad de evaluar... similitud... es claramente la condición sine qua non de la cognición biológica, sometiendo a casi todos los procesos cognitivos, desde la generalización de estímulos y el condicionamiento pavloviano hasta el reconocimiento de objetos, categorización y razonamiento inductivo” (Penn et al., 2008, p. 111). Nótese que muchas de estas capacidades psicológicas son las mismas identificadas anteriormente en la definición de inteligencia general de Gottfredson (1997).

Como se señaló anteriormente, las similitudes contienen información adaptativa importante. Las similitudes sacan orden del caos. Permiten la inferencia y predicción. Si conoces a un leopardo como miembro de una categoría de cosas peligrosas, entonces sabes de muchos leopardos, quizás todos los leopardos, incluso aquellos que aún tienes que encontrar. Si y cuando vuelves a encontrarte con un leopardo, ya sabes mucho al respecto que se puede poner en uso para organizar tu respuesta, tu comportamiento, y ese conocimiento que obtienes de una inferencia sobre este nuevo leopardo, basado en la categoría a la que pertenece, te puede salvar la vida. La evolución ha “afinado” nuestros cerebros para encontrar similitudes entre las cosas en el mundo, junto con la internalización genética de la causalidad, otra propiedad extremadamente poderosa de la inteligencia general como se describió anteriormente. Como se señaló anteriormente, la disposición innata del cerebro para encontrar y registrar similitudes en el entorno nos guía (nuestro cerebro) para formar categorías y conceptos de diversos grados de abstracción que incrustan información adaptativa dentro de ellos (por ejemplo, todos los gatos dientes de sable son peligrosos; los pedazos de pedernal son afilados ellos una buena fuente de herramientas de corte y raspado; todas las flores de Datura son venenosas; las cosas con plumas que vuelan son todas aves; situaciones en las que alguien es tratado injustamente son todos ejemplos de injusticia; todas las partículas atómicas con carga negativa son electrones, y así sucesivamente). Las categorías y conceptos son una forma en la que el cerebro captura la información contenida en similitudes en el mundo y forma estructuras de conocimiento que reflejan y explotan una forma de orden en el entorno, ese orden que surge de la similitud, mejorando así la orientación del movimiento, aumentando adaptación exitosa por acción inteligente.

Recordemos que Shepard argumentó que “la internalización evolutiva de las regularidades universales” (1994, p. 26) incluía “espacio tridimensional, localmente euclidiana”, tiempo unidimensional con una “dirección hacia adelante única conferida termodinámicamente”, y ciclos de luz y oscuridad. La internalización genética de estas características regulares del mundo subyace a componentes importantes de nuestra capacidad de entender el mundo. Sin embargo, además, Shepard también ha argumentado que ha habido “internalización evolutiva” del hecho recurrente del mundo de que “los objetos que tienen una consecuencia importante son de un tipo natural particular... por mucho que esos objetos puedan variar en sus propiedades sensibles." (Shepard, 1992, p. 500). Es decir, las cosas pueden ser categorizadas en función de sus consecuencias, independientemente de sus propiedades físicas superficiales. Esta forma más abstracta de similitud lleva a agrupar cosas que de otra manera difieren en formas superficiales pero que comparten la misma categoría de efectos, por ejemplo, todos los grandes depredadores incluyendo osos, lobos, tiburones, etc. son peligrosos. Otras cosas con rasgos superficiales muy diferentes pueden ser buenas para comer, o venenosas, o tener otras consecuencias adaptativas importantes por las que pueden agruparse. Este tipo de categorización más abstracta, basada en similitudes en los efectos, permite un mayor nivel de orientación conductual por parte del cerebro. Algunas de estas categorías y las respuestas conductuales a ellas pueden incluso ser innatas. Por ejemplo, las heces o cosas parecidas a las arañas pueden causar de manera innata sentimientos de disgusto o miedo y conducir a un comportamiento de abstinencia y evitación, protegiendo así al organismo de posibles daños de patógenos o una picadura venenosa. La afirmación de que “los objetos que tienen una consecuencia importante son de un tipo natural particular” es la base de la “ley universal de generalización” de Shepard (Shepard, 1987b), una ley que ha sido verificada en diversas especies incluyendo insectos (por ejemplo, ver Cheng, 2000).

Una revisión rápida es importante aquí. El proceso psicológico de generalización ejemplifica una propiedad básica de las mentes humanas y animales, que tienden a formar agrupaciones, categorías, basadas en instancias similares (Broschard, et al., 2021), y luego, explotando estas agrupaciones, la mente/cerebro utiliza la generalización para hacer inferencias o proyecciones sobre nuevas instancias de una categoría. Por ejemplo, si te has encontrado con varios gatos en tu pasado, formarás una agrupación en tu mente, una categoría, “gato”, y cuando veas otra criatura en el futuro similar a los gatos anteriores que has encontrado, ya puedes hacer una serie de inferencias sobre esta nueva instancia de la categoría, por ejemplo, tiene garras, ronronea, come ratones, etc. puedes inferir estas propiedades aunque acabes de encontrarte con este gato en particular solo unos momentos antes. Debido a la categorización y generalización, puedes hacer inferencias y predicciones sobre esta nueva criatura que has reconocido como miembro de la categoría, “gato”, en base a similitudes entre todos los gatos. Este es un componente sumamente importante de nuestros procesos de pensamiento y nuestra inteligencia. Utilizamos este tipo de procesos la mayor parte del tiempo cuando nos dedicamos al “pensamiento” y al “razonamiento”.

Reconocer similitudes entre las cosas y usar esas similitudes para hacer inferencias y predicciones útiles tiene efectos extremadamente beneficiosos sobre la supervivencia y, a veces, directamente sobre la reproducción. Por ejemplo, se ha observado que machos chimpancé de menor estatus roban una oportunidad de apareamiento que generalmente no están disponibles para ellos, cuando un macho más dominante está suficientemente distraído. Cuando un macho de menor estatus observa que los machos más dominantes luchan estos machos suelen estar distraídos de otros asuntos. Si en la mayoría de las situaciones donde los machos dominantes están peleando se distraen de su vigilancia sobre sus hembras favoritas en el grupo, y si un chimpancé macho de menor estatus reconoce una similitud entre una pelea actual entre machos dominantes y pasadas tales batallas, y si, con base en la similitud, infiere que durante una pelea actual entre machos dominantes, probablemente tenga una oportunidad de apareamiento (especialmente si es rápido), puede aparearse exitosamente con una hembra deseable a la que de otra manera no tendría acceso. Los machos que pueden hacer inferencias como estas basadas en similitud tienen una tasa reproductiva mayor que los machos que no pueden hacer tales inferencias.

Los humanos ancestrales que reconocieron similitudes entre un nuevo animal, nunca antes encontrado, y los depredadores encontrados en el pasado, pueden poner a este nuevo animal en la categoría “depredador peligroso” y luego inferir que este nuevo animal probablemente también sea peligroso y debe evitarse. El valor adaptativo de esta inferencia basada en similitud es inmediato. Imagínese a un humano ancestral que tuviera una organización cerebral incapaz de reconocer en absoluto la similitud y en consecuencia no pudiera formar categorías y conceptos, y por lo tanto no pudiera hacer inferencias basadas en la similitud. En este caso hipotético, donde la similitud con depredadores anteriores contiene información importante de supervivencia, claramente está en juego la supervivencia, y si uno tenía un cerebro incapaz de explotar la información de supervivencia en similitud entonces las posibilidades de ver otro día se reducen enormemente y los genes responsables lo harán probablemente pronto serán eliminados (una instancia de selección natural en el trabajo).

La investigación sugiere que la formación de categorías depende de la corteza prefrontal en humanos y de la corteza prelímbica en ratas (Broschard, et al., 2021). Los estudios de humanos con daño cerebral también implican una afectación subcortical del cuerpo estriado. Específicamente, Lagarde, et al. (2015) reportan la implicación de “un asa prefrontal-estriatal en la categorización abstracta, y más particularmente, la implicación de la cabeza de los núcleos caudados y lóbulo frontal izquierdo en el acceso a representaciones abstractas en concepto verbal formación.” Para enfatizar el punto una vez más, la capacidad de formar agrupaciones, o categorías, basadas en la similitud, y luego hacer inferencias sobre instancias recién encontradas de la categoría, es una propiedad poderosamente adaptativa de las operaciones del cerebro. Las categorías y conceptos basados en la similitud permiten a nuestros cerebros hacer inferencias sobre instancias recién encontradas de la categoría o concepto, como las de los ejemplos anteriores. La categorización, la formación de conceptos y las inferencias basadas en la similitud son características clave de la inteligencia general. Todas estas habilidades cognitivas pueden entenderse como derivadas de la internalización genética de las relaciones de similitud en la organización cerebral por selección natural (Koenigshofer, 2017).

Relaciones Predictivas (Coocurrencia Predictiva de Eventos)

Además de la causalidad y la similitud, también es una propiedad perdurable del mundo que algunas cosas predicen regularmente la ocurrencia de otras cosas (un oso gruñido predice un ataque inminente, lluvias fuertes repentinas predice posibles inundaciones repentinas, un incendio que se acerca predice peligro potencial, un pozo de agua en las llanuras de África predice que los animales de presa estarán cerca, y así sucesivamente). Claramente, las relaciones predictivas están presentes en todas partes del entorno. También es claro que las relaciones predictivas entre las cosas en el mundo contienen información adaptativa sumamente importante. Esta fuente de información adaptativa es demasiado importante para que la selección natural la haya perdido. Así, debemos esperar que la selección natural debe tener sistemas cerebrales organizados que capten, no sólo la causalidad y similitud, sino también las relaciones predictivas entre eventos en el mundo. Usando la terminología de Shepard (1992), debemos esperar que en el transcurso de la evolución cerebral, se produzca la “internalización genética” (Shepard, 1992) de mecanismos que captan las relaciones predictivas entre eventos. Estos mecanismos subyacen a otro componente central de la inteligencia general en humanos y muchos animales.

El cerebro evolucionó para la predicción (Clark, 2013, 2016; Nave, et al., 2020). El cerebro puede caracterizarse como “un motor de predicción probabilística” (Nave, et al., 2020, p. e1542). No solo se evoluciona para la predicción, sino para realizar implícitamente evaluaciones de probabilidad sobre la probabilidad de que sean ciertas sus predicciones sobre el futuro. La selección natural para la organización cerebral que captura la información adaptativa en las relaciones predictivas nos ha predispuesto (es decir, sintonizar nuestros cerebros y los cerebros de otros animales) para encontrar y explotar la información adaptativa contenida en las relaciones predictivas, una propiedad extremadamente adaptativa de la inteligencia general . Las relaciones predictivas existen siempre que eventos específicos, objetos o situaciones consistentemente co-varían o se correlacionan, siempre que una cosa sigue constantemente a otra; por ejemplo, piense en la CS y Estados Unidos en el condicionamiento clásico. Después de que se ha producido el condicionamiento, el CS predice el EU. Esta predicción implícita luego controla el comportamiento: el perro saliva inmediatamente después de que se presente el CS en anticipación de la comida que viene, una respuesta que prepara al perro para la llegada esperada de Estados Unidos (por ejemplo, el perro babea, y esta saliva prepara al perro para tragar y digerir eficientemente si el alimento esperado sigue). Como se discute en el capítulo sobre aprendizaje y memoria, el condicionamiento clásico involucra específicamente al cerebelo, mientras que las asociaciones, en general, entre eventos concurrentes parecen depender de la potenciación a largo plazo (LTP), y los cambios correspondientes en las sinapsis en hipocampo (Oishi, et al., 2019), corteza cerebral (Daw, et al., 2009; De Pasquale, et al., 2014) y otras regiones cerebrales.

El significado adaptativo de esta propiedad de la inteligencia general es difícil de sobreestimar. Una predisposición innata integrada en el cerebro para buscar relaciones predictivas en el entorno y explotar la información adaptativa en esas relaciones es una herramienta cognitiva extremadamente poderosa para comprender el mundo. El uso de esta información para hacer predicciones biológicamente importantes (un gruñido bajo en el cepillo cercano puede ser seguido pronto por un ataque de un gran depredador), organizar el comportamiento sirve a la aptitud biológica (supervivencia y reproducción de los propios genes). Para comprender el poderoso efecto sobre la adaptación de una disposición innata para reconocer y explotar las relaciones predictivas entre los eventos en el mundo, solo imagine los efectos paralizantes sobre la supervivencia si esta habilidad estuviera ausente en animales y humanos. Si no tuvieras conocimiento de lo que sigue a lo que ocurre en el entorno, el mundo parecería un revoltijo caótico de eventos no relacionados. En un mundo así, sería muy difícil, si no imposible, organizar una acción adaptativa para sobrevivir a las demandas de un entorno complejo. Uno podría especular, y esto es solo especulación, que algo así podría ser cómo algunas personas con autismo experimentan el mundo; tal vez la incapacidad de entender causa-efecto o de reconocer similitudes para formar categorías y hacer inferencias sensatas, o la incapacidad de reconocer predictivo relaciones en el mundo, o tal vez la pérdida de estas tres habilidades podría ser responsable de algunos de los síntomas de las personas que son muy severamente autistas. Al mundo parecería carecer de cualquier orden sin estas habilidades cognitivas. Ordenar el movimiento en patrones adaptativos sería sumamente difícil, si no imposible.

Figura\(\PageIndex{8}\): Comportamientos contrastantes para satisfacer las necesidades de agua en dos especies. La mujer utiliza la invención y la tecnología, dos productos de la inteligencia humana, para proporcionar una fuente de agua más consistente y de mayor calidad. (Imágenes de Wikimedia Commons; Elefantes bebiendo; https://commons.wikimedia.org/wiki/F...k,_Kenya_4.jpg; por CT Cooper; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution 3.0 Unported. Mujer bombeando bien; https://commons.wikimedia.org/wiki/F...an_Working.jpg; por Osaba Gerald; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 Internacional; caption by Kenneth A. Koenigshofer, PhD).

Inteligencia: instintos cognitivos y “el uso infinito de los medios finitos”

Recordemos esta cita de arriba: “Los psicólogos evolutivos a veces argumentan que una clase de situaciones debe ser relativamente estrecha para ejercer una presión de selección consistente, pero esta afirmación no está suficientemente justificada. Cualquier regularidad en el ambiente puede ejercer presión de selección si plantea un reto o una oportunidad para el organismo. (Kaufman, et al., 2011, p. 213)

En el caso de las regularidades relacionales abstractas que impulsaron la evolución de la inteligencia general, la oportunidad adaptativa es difícil de exagerar. La internalización genética por selección natural de información fundamental sobre estas regularidades relacionales abstractas en el ambiente ha equipado a la mente con un conjunto extremadamente poderoso de estructuras cognitivas, un conjunto de principios innatos, generales, similares a reglas de cómo funciona el mundo. El despliegue de este “entendimiento” innato e implícito sobre la causalidad, similitud y relaciones predictivas le da a la inteligencia general (g) su golpe adaptativo porque permite soluciones innovadoras e improvisadoras a una enorme variedad de problemas adaptativos. Este es un ejemplo de lo que Steven Pinker (2007) llama el “uso infinito de medios finitos”, aplicando un conjunto finito de reglas para comprender y resolver una enorme variedad de problemas adaptativos y explotar las diversas oportunidades del entorno. Vemos el poder de la inteligencia general humana en los asombrosos avances en el desarrollo cultural y tecnológico humano desde la prehistoria hasta el presente. La existencia de inteligencia general (a veces llamada "inteligencia fluida “) contradice la visión tradicional a veces atribuida a los psicólogos evolutivos de que existen módulos especializados en el cerebro para cada tipo de problema que los humanos ancestrales tuvieron que resolver (este es el suposición teórica de la “modularidad masiva” de la mente humana que no deja espacio para procesos cognitivos más generales, incluida la inteligencia general, ver Lloyd & Feldman, 2002; pero para una visión alternativa sostenida por la mayoría de los psicólogos evolutivos, la “modularidad suave”, que permite algunos procesos cognitivos, ver Ellis & Ketelaar, 2002). Sin embargo, podría decirse que no hay contradicción real si uno entiende que la inteligencia general en realidad está compuesta por varias especializaciones adaptativas que han interiorizado genéticamente las propiedades abstractas de causalidad, similitud y relaciones predictivas. Es la internalización de estas relaciones, porque están universalmente presentes en el mundo, lo que da la impresión errónea de mecanismos de “proceso general” que de hecho son en realidad evolucionadas especializaciones adaptativas a estas tres relaciones abstractas específicas que se encuentran en la estructura del mundo ( Koenigshofer, 2017).

La información genéticamente internalizada sobre causalidad, similitud y relaciones predictivas como características generales de la estructura del mundo crea un andamiaje de conocimiento instintivo que guía el aprendizaje de detalles específicos de estos relaciones en el propio entorno particular, un entorno lleno de instancias específicas, quizás incluso únicas, de estas regularidades relacionales generalizadas del mundo (Koenigshofer, 2017). Por ejemplo, entender la causalidad como un principio general del mundo permitió a nuestros ancestros antiguos aprender que el fuego podría usarse para cocinar carne haciéndola más fácil de digerir; que prender incendios bien colocados en pastizales podría usarse para escuchar a los animales presa hacia una emboscada para facilitar la caza; que algunos las piedras podrían conformarse en puntas de lanza y puntas de flechas; y que las pieles de animales podrían ser tomadas y utilizadas para la vestimenta. Este mismo conocimiento instintivo sobre la causalidad permitió a los humanos modernos aprender a hacer y usar concreto para sentar las bases de construcción; aprender que los fertilizantes aumentan los rendimientos de los cultivos; que el aumento de las tasas de interés hace que los precios de las acciones caigan; y que la luz solar podría convertirse en electricidad utilizable.

El conocimiento innato sobre la causa-efecto como propiedad general del mundo permite a los humanos analizar complejas relaciones causales para resolver una amplia gama de problemas adaptativos con creatividad e innovación sin precedentes en el reino animal. Por ejemplo, mientras la mayoría de los animales buscan refugio en la vegetación, o en cuevas, u otras características del hábitat natural, los humanos construyen castillos, casas y rascacielos. Mientras otros animales caminan y corren o vuelan para moverse de un lugar a otro, los humanos inventaron la rueda, los motores y el acero y ahora viajan en autos, trenes, aviones o incluso una cápsula espacial Blue Origin. Si bien la mayoría de los animales cazan agua y comida, los humanos han inventado la plomería, las empresas de agua, la agricultura y Mientras los animales luchan con dientes y garras, los humanos han inventado y usado lanzas, pistolas y armas nucleares. Estos logros intelectuales implican una comprensión general de la causalidad, similitud y relaciones predictivas, así como una comprensión sofisticada de las relaciones espaciales tridimensionales, la capacidad de visualización y el conocimiento transmitido culturalmente acumulado y transmitido a lo largo de generaciones, principalmente y de manera más eficiente por idioma.

Esta visión de que nacemos con genes que dan a nuestro cerebro un conocimiento innato sobre muchas cosas en el mundo es una desviación radical de la visión de que la mente es una pizarra en blanco al nacer. Esta concepción de la mente fue promovida por un grupo de influyentes filósofos del siglo XVIII conocidos como los empiristas británicos (como John Locke). Esta visión de la mente humana se ha llevado adelante hasta la ciencia social y la filosofía del siglo XXI. Los psicólogos evolutivos, Cosmides y Tooby (2007), llaman a esta vieja visión empírica de la mente el Modelo Estándar de Ciencias Sociales (SSSM). Ahora sabemos que esta visión pizarra en blanco de la mente/cerebro (SSSM) está equivocada. Por ejemplo, como se mencionó anteriormente, Alison Gopnik y sus colegas de Berkeley (Gopnik y Sobel, 2000; Gopnik, et al., 2001; Gopnik, et al., 2004) han encontrado que los niños, a una edad muy temprana, descubren fácilmente las relaciones causa-efecto y predictivas entre eventos en el laboratorio, apoyando la visión de que el el cerebro humano está genéticamente predispuesto a comprender las relaciones abstractas como la causalidad y las relaciones predictivas entre las cosas del mundo (Koenigshofer, 2017). Los psicólogos evolutivos, Cosmides y Tooby, llaman a la vista pizarra en blanco de la mente humana (SSSM) “biológicamente ingenua”, “radicalmente defectuosa” y una obsoleta, sobrante teórica de los días del conductismo radical.

Instintos cognitivos e inteligencia

Como se describió en el relato teórico anterior, el cerebro ha interiorizado genéticamente por selección natural información crucial sobre regularidades en el mundo de diversos grados de concreción y abstracción. Esto nos equipa a nosotros y a otros animales de conocimiento innato e instintivo sobre muchos hechos perdurables sobre el medio ambiente. Las serpientes, las arañas y las alturas han sido constantemente peligrosas para los humanos generación tras generación, por lo que la selección natural ha incorporado este hecho a través de la generación en nuestro circuito cerebral en forma de circuitos de miedo fácilmente activados por estos estímulos. Ciertas formas faciales y corporales en el sexo opuesto están constantemente asociadas a lo largo de generaciones con salud y alto potencial reproductivo, por lo que tenemos circuitos cerebrales que nos atraen de manera innata a estas formas corporales y faciales. El espacio tridimensional, la progresión del tiempo hacia adelante, los ciclos de luz y oscuridad y la ley universal de generalización de Shepard se han “internalizado genéticamente” en el cerebro a lo largo de eones de evolución. Y, como acabamos de discutir, la selección natural ha “internalizado genéticamente” información sobre algunas regularidades bastante abstractas y universales del mundo: causalidad, similitud y relaciones predictivas. Como consecuencia, estamos predispuestos de manera innata a comprender causa-efecto, la tridimensionalidad del espacio, la progresión del tiempo, las relaciones de similitud utilizadas para formar categorías y conceptos, temer serpientes y arañas, buscar rasgos particulares en parejas sexuales, buscar y encontrar relaciones predictivas entre eventos en el mundo, para entender la mente de los demás, para proteger a nuestros jóvenes, para formar y mantener amistades, y así sucesivamente. Esto quiere decir que nacemos con muchos "instintos cognitivos" codificados genéticamente que conforman gran parte de nuestra inteligencia genéticamente heredada como especie, consecuencia de eones de selección natural.

Los detalles de cómo la selección natural podría provocar la internalización genética de las regularidades relacionales abstractas del mundo (causalidad, similitud y relaciones predictivas) se describen en otra parte (ver Koenigshofer, 2017). Baste decir que los problemas y oportunidades adaptativas, aunque variables o incluso “novedosas” en los detalles, son, sin embargo, invariantes en la estructura relacional abstracta común. Esa estructura recurrente proporciona criterios de selección estables a lo largo de generaciones para la internalización genética. Dado que la selección natural solo puede operar a lo largo de muchas generaciones, los detalles específicos de casos individuales de cada una de las relaciones abstractas (causa-efecto, similitud, relaciones predictivas) abandonan a lo largo de generaciones. Esto deja solo regularidades relacionales abstractas “destiladas” duraderas, generacionales, (independientes de contenidos concretos específicos) para actuar como criterios de selección para la internalización genética de estas regularidades relacionales del mundo en operaciones cerebrales. Este proceso aparentemente ha tenido lugar no solo en humanos, sino también en algunos animales no humanos, ya que también se ha identificado inteligencia general en una variedad de especies animales no humanas (Bird & Emery, 2009a, 2009b; Reader, et al., 2011), así como en humanos.

¿Qué hace que los humanos sean tan inteligentes?

De acuerdo con los puntos de vista teóricos explicados anteriormente, la internalización genética de estas regularidades perdurables, abstractas y relacionales de cómo funciona el mundo impulsó la evolución de la inteligencia general flexible en humanos y muchas otras especies animales. Pero, ¿qué hace que los humanos sean tan inteligentes en comparación con otras especies del planeta? Una diferencia clave entre la inteligencia humana y la inteligencia en especies animales no humanas son los grados mucho más altos de abstracción que los humanos son capaces de representar, en comparación con otros animales. La capacidad del cerebro humano para altos niveles de abstracción, diferenciándolo de los cerebros de otras especies, probablemente se deba a la mayor complejidad de los circuitos en la corteza cerebral humana en comparación con otros mamíferos (recordemos que solo los mamíferos tienen seis capas de corteza cerebral y aproximadamente 150,000 corticales columnas, discutidas anteriormente, mientras que los mamíferos no humanos tienen significativamente menos). Los humanos detectan fácilmente similitudes altamente abstractas en el ambiente en comparación con animales no humanos y son capaces de formar categorías y conceptos altamente abstractos basados en estas similitudes abstractas en propiedades o funciones (Koenigshofer, 2017; Penn et al., 2008). Por ejemplo, Penn et al. (2008) encontraron que el uso de principios causales y evaluaciones de similitud de altos grados de abstracción es una característica distintiva de la cognición humana y la resolución de problemas. Como afirman: “Incluso los niños en edad preescolar entienden que la relación entre un ave y su nido es similar a la relación entre un perro y su caseta de perro a pesar de que hay poca similitud de “superficie” u “objeto” entre los constituyentes de las relaciones” (Penn et al., 2008, p. 111).

La investigación en genética molecular sugiere una posible explicación de cómo puede haber surgido la capacidad humana para altos niveles de abstracción. Pollard (2009), comparando genomas humanos y chimpancés, encontró “mutaciones masivas” en humanos en los “interruptores de ADN” controlando el tamaño y la complejidad de la corteza cerebral, extendiendo el período de división celular prenatal en la corteza cerebral humana por varios días en comparación con nuestros parientes primates más cercanos. La investigación que utiliza redes neuronales artificiales sugiere que el aumento de la complejidad cortical conduce a saltos repentinos en la capacidad de abstracción y comprensión de principios generales como reglas (Clark, 1993), dando más apoyo a la hipótesis de que la capacidad superior de abstracción debido a La complejidad cortical puede ser el componente clave que explica las diferencias en la inteligencia general entre humanos y animales no humanos (ver módulo sobre redes neuronales artificiales en este capítulo).

La corteza frontal está involucrada en el aprendizaje concreto de reglas. Más regiones anteriores a lo largo del eje rostro-caudal de la corteza frontal apoyan el aprendizaje de reglas en niveles más altos de abstracción. Estas habilidades para altos niveles de abstracción pueden involucrar a la corteza prefrontal dorsolateral anterior en humanos (Kroger et al., 2002; Reber, Stark y Squire, 1998). Junto con el lenguaje humano, la capacidad excepcional del cerebro humano para la abstracción puede explicar los logros inusuales de la especie humana que van desde la agricultura, la tecnología y la ciencia, hasta la invención de economías y gobiernos complejos (Koenigshofer, 2016, 2017).

Además, la transmisión cultural de la información aprendida en el ser humano, que va desde libros e instituciones educativas hasta cine e internet, permite que cada generación se beneficie del conocimiento acumulado de generaciones anteriores (incluso podría decirse que la transmisión cultural es una especialidad clave de la especie humana). La transmisión cultural, junto con la resolución cooperativa de problemas y el desarrollo de expertos en diferentes campos, crea una especie de inteligencia grupal que no es posible en otras especies. Por supuesto, el lenguaje humano, hablado y escrito, juega un papel enorme en estos procesos cognitivos compartidos entre los humanos, explicando quizás al menos en parte por qué evolucionó el lenguaje. Estas consideraciones ponen en primer plano el papel de la cultura en la evolución genética humana. La teoría de la coevolución geno-cultura propone una coevolución multidireccional entre genes y cultura en la que la cultura y los artefactos creados por el ser humano como herramientas, armas, ropa y cerámica han impulsado los últimos 100 mil años de evolución humana (Lloyd & Feldman, 2002; Durham, 1991). Esta teoría también asume un papel importante para el lenguaje en la transmisión cultural de los conocimientos y comportamientos aprendidos. También postula la existencia de cambios biológicos de homínidos que facilitaron el desarrollo del lenguaje sofisticado en humanos (Lloyd & Feldman, 2002).

 

Figura\(\PageIndex{9}\): Los científicos buscan causa-efecto, similitud y relaciones predictivas entre variables. Los métodos científicos son un ejemplo de inteligencia general humana en su mejor momento. Alison Gopnik (2010, 2012) en UC Berkeley ha descubierto que los niños pequeños se involucran en el análisis lógico de la causalidad, sacando causas de factores no causales, de la misma manera que lo hacen los científicos. (Imagen de Wikipedia, https://commons.wikimedia.org/wiki/F... _reaction) .jpg; por Alenakopytova; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International).

Otro factor que puede contribuir a las capacidades intelectuales superiores de los humanos son los sofisticados sistemas de control en la corteza prefrontal humana. Miller y Cohen (2001) propusieron que “el control cognitivo proviene del mantenimiento activo de patrones de actividad en la corteza prefrontal que representa metas y medios para alcanzarlos. Proporcionan señales de sesgo a otras estructuras cerebrales cuyo efecto neto es guiar el flujo de actividad a lo largo de vías neuronales que establecen las asignaciones adecuadas entre entradas, estados internos y salidas necesarias para realizar una tarea determinada”. En su opinión, la corteza prefrontal (PFC) guía el flujo de actividad neural en áreas cerebrales relevantes, lo que permite el control cognitivo del comportamiento. Como afirman: “dependiendo de su objetivo de influencia, las representaciones en el PFC pueden funcionar de diversas maneras como plantillas atencionales, reglas u objetivos al proporcionar señales de sesgo de arriba hacia abajo a otras partes del cerebro que guían el flujo de actividad a lo largo de las vías necesarias para realizar una tarea” (Miller & Cohen, 2001) .

Goldman-Rakic (1996) propuso que la corteza prefrontal representa información que no se encuentra actualmente en el entorno, creando un “bloc de dibujo mental”, para contener imágenes visuales en la memoria de trabajo, representar planes y enfocar la atención para guiar inteligentemente el pensamiento, la acción y la emoción. Esto incluye la inhibición de pensamientos, acciones y sentimientos que distraen. Aunque dicho control existe hasta cierto punto en algunos animales no humanos, es menos desarrollado y menos influyente sobre el comportamiento que en nuestra propia especie. La corteza prefrontal está altamente interconectada con gran parte del cerebro, incluyendo conexiones extensas con otros sitios corticales, subcorticales y del tronco encefálico. La corteza prefrontal dorsal está especialmente interconectada con regiones cerebrales involucradas con la atención, cognición y acción, mientras que la corteza prefrontal ventral se interconecta con regiones cerebrales involucradas con la emoción. Según Striedter (2005), la corteza prefrontal (PFC) de humanos consiste en dos regiones funcional, morfológica y evolutivamente diferentes: la PFC ventromedial (VMPFc) compuesta por la corteza prefrontal ventral y la corteza prefrontal medial presente en todos los mamíferos, y la corteza prefrontal lateral (LPFC), compuesta por la corteza prefrontal dorsolateral y la corteza prefrontal ventrolateral, presente solo en primates .

Modelos Mentales del Mundo: Capturando Regularidades Ambientales para Predicción y Planeación para el Futuro

Piense por un momento en la complejidad del entorno al que deben adaptarse los animales como nosotros. Vivimos en un mundo que consiste en objetos inanimados y animados, incluyendo nuestro propio cuerpo, que se mueven y cambian en el espacio y el tiempo. Las fuerzas que operan sobre los objetos pueden ser físicas como la gravedad y las leyes del movimiento, mientras que para las personas y los animales, las fuerzas adicionales que actúan sobre ellos pueden ser sociales, emocionales o generadas por necesidades y motivos fisiológicos o de otro tipo. Las relaciones entre las cosas pueden ser espaciales (por ejemplo, el león se me acerca desde mi derecha), temporales (por ejemplo, justo después de que sonara la campana apareció una bolita de comida), causal/lógica (los gérmenes causan enfermedades), predictivas (un evento señala que otro evento está a punto de seguir), sociales (interacciones entre congénitos) y puede reflejar similitud (tanto un oso como un lobo son grandes depredadores) y diferencias (los lobos cazan en manadas, los osos no), así como otras entidades de niveles aún mayores de abstracción.

Para navegar con éxito este mundo increíblemente complejo y sus contingencias causales y de otro tipo, el cerebro debe tener representaciones neuronales precisas o modelos mentales, que incluyan todos estos objetos, fuerzas y relaciones, para guiar el comportamiento adaptativo. En consecuencia, la evolución nos ha dotado de un cerebro que genera representaciones neuronales (modelos mentales o “mapas cognitivos”) de las cosas (incluyéndonos a nosotros mismos, a otras personas, animales, procesos, etc.), las relaciones entre ellas y las fuerzas que operan sobre ellas en el espacio y el tiempo tridimensionales ( ver Behrens, et al., 2018). Muchos psicólogos y neurocientíficos han reconocido la importancia de los modelos mentales en la organización inteligente de la conducta. “Los modelos mentales son representaciones psicológicas que tienen la misma estructura relacional que lo que representan. Se les ha invocado para explicar muchos aspectos importantes del razonamiento humano, entre ellos la deducción, la inducción, la resolución de problemas, [y] la comprensión del lenguaje,. [y son] también valiosas para proporcionar una nueva comprensión de cómo las mentes realizan la abducción, una especie de inferencia que genera y/o evalúa hipótesis explicativas” que se centran en explicar los mecanismos causales (Thagard, 2010, p. 447). “[T] esos modelos subyacen al razonamiento deductivo, inductivo y abductivo que dan explicaciones” que nos permiten entender el mundo (Khemlani, et al., 2014) y luego usar esta comprensión para predecir, planificar y manipular objetos y eventos en el ambiente para beneficio humano. En un sentido importante, el uso de modelos mentales para generar un comportamiento adaptativo abarca gran parte de lo que entendemos por inteligencia.

Codificación Neural y Modelos Mentales

Se cree que los modelos mentales son generados por las actividades de grandes poblaciones de neuronas en el cerebro. Una teoría de cómo se hace esto propone que las ideas complejas, conceptos, percepciones, recuerdos y otras estructuras mentales están representadas por patrones específicos de disparo neural, sobre diferentes regiones del cerebro, en enormes cantidades de neuronas, cada una “sintonizada” para disparar a una característica específica o a un valor específico de un característica o propiedad del mundo (recordemos la idea de Hebb de “asambleas celulares” discutida en el capítulo sobre aprendizaje y memoria). Los neurocientíficos saben que este tipo de codificación de propiedades existe en muchas partes del cerebro. Por ejemplo, recordemos de los capítulos sobre visión y otros sistemas sensoriales que las neuronas individuales en la corteza visual están “sintonizadas” (es decir, tienen campos receptivos) a propiedades visuales específicas como la orientación de los bordes lineales y su dirección de movimiento, mientras que algunas neuronas en la corteza somatosensorial, para ejemplo, responden a ángulos específicos de articulaciones específicas del esqueleto para codificar las posiciones de las extremidades, mientras que otras responden a la estimulación táctil de áreas específicas (dermatomas) de la piel, mientras que otras neuronas en la corteza auditiva disparan a un rango estrecho específico de frecuencias. Paul Churchland, de la Universidad de California, San Diego, postula que estímulos complejos como los rostros humanos o incluso conceptos e ideas altamente abstractos como las teorías científicas pueden ser representados neuralmente en el cerebro por patrones complejos de disparo en enormes poblaciones de neuronas, cada una sintonizada al fuego potenciales neuronales a características específicas y magnitudes de características que se encuentran en el mundo o generadas por la recombinación creativa de características en la imaginación.

Este tipo de codificación se puede conceptualizar como cadenas largas de números (cada número se denomina “escalar”, y toda la cadena de escalares se denomina “vector de codificación”) en la que cada número (escalar) en la cadena (el vector) corresponde a la velocidad de disparo de una neurona específica en una gran población de neuronas involucradas en la codificación de una percepción, un concepto, una idea o un conjunto complejo de ideas como una teoría científica. Esto significa que los vectores de codificación para una sola idea pueden ser extremadamente largos, conteniendo miles o millones de escalares en un solo vector de codificación, representando cada escalar la velocidad de disparo de una de miles o incluso millones de neuronas involucradas en la codificación de un solo concepto, idea o complejo de ideas interrelacionadas (ver Churchland, 1985, 2013).

Consistente con esta visión, la capacidad de codificación de un solo cerebro humano con sus 100 a 200 mil millones de neuronas es asombrosa, dentro de los parámetros sugeridos por Churchland. Como explica Thagard (2010, p. 450): “Una población de neuronas representa algo por su patrón de disparo. El cerebro es capaz de una gran cantidad de patrones: asumiendo que cada neurona puede disparar 100 veces por segundo, entonces el número de patrones de disparo de esa duración es (2 ⁽¹⁰⁰⁾) ^100000000000, un número mucho mayor que el número de elementales partículas en el universo, que es sólo alrededor de 10 ⁸⁰. Un patrón de activación en el cerebro constituye una representación de algo cuando existe una correlación causal estable entre el disparo de neuronas en una población y lo que se representa, como un objeto o grupo de objetos en el mundo”.

Según la teoría del modelo mental, la enorme capacidad de codificación del cerebro humano permite a la mente humana representar conceptos, ideas, teorías y otros componentes del conocimiento humano de gran sutileza y complejidad, incluyendo teorías en la ciencia sobre causas ocultas de cosas no directamente observables (Churchland , 1985, 2013). “Los modelos [M] entales que operan en diversos grados de abstracción son invaluables para el razonamiento de alto nivel.. puedes construir modelos simplificados pero inmensamente útiles de eventos pasados y futuros, así como de eventos que tus sentidos no te permiten observar. De ahí que la ciencia utilice la inferencia abductiva y la combinación conceptual para generar representaciones de entidades teóricas (es decir, no observables) como electrones, virus, genes y representaciones mentales” (Thagard, 2010, p. 457).

Utilizando el concepto de codificación vectorial de Churchland, cada representación neuronal de una percepción, un concepto, una relación abstracta, un pensamiento u otra actividad mental podría conceptualizarse como un vector de codificación específico, muy largo, tal vez compuesto por miles o millones de escalares correspondientes al tasas de disparo en un número igual de neuronas que están involucradas en la codificación de esa actividad mental particular. Por este razonamiento, los modelos mentales del mundo implicarían patrones de disparo sobre el espacio (espacio neural; es decir, áreas del cerebro) y el tiempo (patrones temporales) en enormes cantidades de neuronas, correspondientes a vectores de codificación de vasta longitud cambiando sus valores escalares y composición momento a momento. Esto es difícil de imaginar, pero tal vez esta es la escala en la que tiene lugar la codificación neuronal de eventos mentales, como conceptos, relaciones, ideas, etc.: millones y millones de neuronas disparando en patrones espacio-temporales de actividad neuronal siempre cambiantes distribuidos en muchas regiones del cerebro en cualquier momento .

Mecanismos cerebrales, representaciones mentales, razonamiento relacional e inteligencia

La investigación sugiere que el razonamiento requiere codificación que involucre neuronas en la corteza prefrontal. “El razonamiento depende de la capacidad de formar y manipular representaciones mentales de las relaciones entre objetos y eventos. [y] la integración de múltiples relaciones entre representaciones mentales. [Sin embargo,] los pacientes con daño prefrontal presentaron un déficit selectivo y catastrófico en la integración de las relaciones. La integración de las relaciones puede ser el factor común fundamental que vincula las diversas habilidades que dependen de la función prefrontal, como la planeación, la resolución de problemas y la inteligencia fluida” (Waltz et al., 1999, p. 119; la inteligencia fluida es otro término para la inteligencia general, y está separado de la propia tienda de conocimientos aprendidos). Estos resultados sugieren que aunque los modelos mentales pueden involucrar muchas áreas cerebrales diferentes actuando juntas, la corteza prefrontal parece jugar un papel especial en el razonamiento abstracto de alto nivel que requiere la integración de múltiples relaciones. Esto puede explicar por qué el daño en la corteza prefrontal “conduce a decrementos selectivos en el desempeño de tareas que involucran pruebas de hipótesis, categorización, planeación y resolución de problemas, todo lo cual implica razonamiento relacional” (Waltz et al., 1999, p. 119).

Además, debido a que la capacidad de anticipar y prepararse para eventos futuros mejora las posibilidades de supervivencia, la evolución ha favorecido cerebros que pueden predecir eventos futuros (Clark, 2013; Nave, et al., 2020; Koenigshofer, 2017) incluyendo las consecuencias futuras de nuestras propias acciones. Así, según la teoría del modelo mental, la inteligencia implica la formación por parte del cerebro de modelos mentales/neuronales o mapeos de los mundos físico y social y cómo funcionan. Esta idea es similar al concepto de Tolman de “mapas cognitivos”, en el que imaginaba mapeos mentales del entorno incluso en ratas que aprendían un laberinto (Tolman, 1948). Este concepto incluso se ha extendido para comprender la codificación de las relaciones sociales (Schafer & Schiller, 2020). En esta visión, la inteligencia involucra representaciones neuronales enormemente complejas, modelos o mapeos del entorno y cómo opera, incluyendo sus relaciones causales, a partir de las cuales es posible hacer inferencias causales y generar explicaciones causales. Existe evidencia de que los modelos mentales involucrados en la inferencia causal pueden depender de regiones localizadas de la corteza. Según Khemlani, et al. (2014) "los modelos mentales para la inferencia causal se implementan dentro de la corteza prefrontal lateral. “Además, la planeación de acciones futuras también ha sido asociada por investigadores con corteza prefrontal lateral y parietal. “La corteza prefrontal lateral, la extensión anterior del lóbulo parietal inferior, el cingulado anterior dorsal y la ínsula anterior comprenden regiones de un sistema de control frontoparietal extendido” (Spreng, et al., 2015).

Recordemos la idea de Shepard de que ha evolucionado “una malla entre los principios de la mente y las regularidades del mundo”. Como se discutió anteriormente, una característica primaria de la inteligencia es que predispone a animales y humanos a descubrir y explotar regularidades en el entorno de diversos grados de abstracción. Las similitudes entre las cosas en el mundo ayudan a organizar el conocimiento mediante la formación de categorías (ver módulo que sigue sobre categorías, conceptos y esquemas). La inferencia de categorías a instancias específicas de una categoría es una forma de predecir resultados futuros (si esto sucede, entonces es probable que siga), incluyendo la predicción de los efectos de las propias acciones futuras (si hago esto, entonces es probable que siga). Ambos tipos de predicciones son ejemplos de lo que queremos decir con “razonamiento”. Esto último es crítico para la planeación y el logro de metas a largo plazo.

La predicción nos permite planificar con anticipación, resolver problemas y lograr metas a largo plazo, funciones que dependen de la corteza prefrontal (PFC). Por ejemplo, una función de la corteza prefrontal puede ser recopilar hechos, recuerdos e información de varias regiones del cerebro y luego coordinar y organizar esta información divergente en un todo viable en la memoria de trabajo en el PFC para resolver un rompecabezas o encontrar una solución a un problema (D'Esposito & amp; Postle, 2015). Sin embargo, una teoría alternativa es que el PFC está involucrado en la atención selectiva a la información que se localiza en regiones cerebrales posteriores como la corteza occipital y parietal. Según esta visión, las memorias para información relevante se almacenan en las mismas regiones activadas durante el procesamiento sensorial inicial antes de la formación de la memoria (es decir, las memorias se almacenan en la corteza sensorial). La información puede fluir en ambas direcciones desde las regiones posteriores de la corteza hasta las PFC y de las PFC a las regiones posteriores de la corteza durante una tarea cognitiva visual como categorizar los estímulos visuales (Lara & Wallis, 2015). Algunos estudios de procesamiento sensoriomotor han mostrado interacciones bidireccionales similares dentro de la red frontoparietal (Siegal et al., 2015), una red cerebral que ha sido identificada, utilizando MRI funcional cerebral (fMRI) y Tomografía por Emisión de Positrones (PET), como sustrato neural primario relevante a la inteligencia (Colom et al., 2010; Hearne, et al., 2016; Jung & Haier, 2007).

La conexión de la corteza parietal y frontal con la inteligencia se ha formalizado en la Teoría de Integración Parieto-Frontal (P-FIT) de la inteligencia (Jung & Haier, 2007). Según Jung y Haier (2007), el modelo P-FIT de inteligencia propone que la corteza prefrontal dorsolateral, el lóbulo parietal inferior y superior, el cingulado anterior y las áreas dentro de los lóbulos temporal y occipital están involucrados de manera crucial en inteligencia. También están involucradas regiones de materia blanca (que consisten en tractos de axones mielinizados) como el fasciculo arqueado (más detalles sobre esta teoría siguen en un módulo posterior). Esta teoría intenta relacionar estas áreas cerebrales y su funcionamiento con las diferencias individuales entre las personas en inteligencia, medidas por pruebas estándar de inteligencia (ver módulo que sigue sobre la medición de la inteligencia humana).

Representaciones del espacio y el tiempo como componentes de la inteligencia

Como ya se discutió, las relaciones de similitud, las relaciones predictivas (covariación de eventos) y las relaciones causa-efecto (Koenigshofer, 2017) no son las únicas características ambientales que han sido genéticamente internalizadas en operaciones cerebrales por selección natural. Además, como se discutió anteriormente, existen propiedades fundamentales del tiempo y del espacio tridimensional (ver Shepard, arriba) y un gran número de otras regularidades relativamente concretas del mundo que también se han incorporado a los modelos mentales/neuronales o mapas cognitivos del entorno creados dentro de nuestros cerebros. Así, nosotros, como otros animales, tenemos regiones especializadas del cerebro dedicadas a la percepción del tiempo y otras dedicadas a la creación de representaciones tridimensionales del espacio que nos rodea. Recordemos desde arriba, las “células de lugar” descubiertas en el hipocampo de la rata. Estos están “sintonizados” a los potenciales de acción del fuego cuando la rata se encuentra en un lugar particular de su entorno; recuerdan que otras células del cerebelo, hipocampo y corteza entorinal parecen estar involucradas en la representación del paso del tiempo (Irvy, et al., 2002; Schafer & Schiller, 2020). La selección natural favoreció la circuitería cerebral capaz de explotar estas regularidades universales o invariantes en la estructura del mundo, junto con regularidades más específicas de los entornos físicos y sociales adquiridos a través del aprendizaje, lo que nos permitió generar modelos mentales bastante sofisticados de cómo mundo opera. Estos sistemas cerebrales forman bases neuronales para el pensamiento y la inteligencia en humanos y animales.

“Del reflejo a la reflexión” en el control de la acción

Cuanto mejores sean nuestros modelos mentales/neurológicos del mundo, con mayor precisión podremos anticipar eventos futuros y así prepararnos para ellos. Cuanto mejor seamos capaces de prepararnos para eventos futuros, ya sean momentos o años por delante, más exitosos, más adaptativos, es probable que sean nuestros comportamientos. Estos modelos mentales o mapas cognitivos son parte de los sofisticados sistemas de guía que dan forma al comportamiento en patrones adaptativos. Esto permite a humanos y animales enfrentar los desafíos, y maximizar las oportunidades, que presenta el medio ambiente. ¿El resultado? Aumento de la aptitud biológica medida por la reproducción exitosa de genes (Dawkins, 1976).

De hecho, podemos ver una importante tendencia evolutiva: la creciente capacidad del cerebro para anticipar el futuro, comenzando por los reflejos (por ejemplo, los reflejos sexuales anticipan el coito) y luego el condicionamiento clásico, que se encuentra incluso en animales simples, en los que el organismo aprende a anticipar o esperar el SCU (como la carne en Experimentos de Pavlov) unos segundos después del CS (la campana). La selección natural para la predicción y la anticipación del futuro finalmente llevaron a la evolución de la capacidad de planificación mental avanzada y predicción en el pensamiento humano (Clark, 2013; Koenigshofer, 2017), a veces involucrando la anticipación de eventos décadas o incluso siglos en el futuro (por ejemplo, puede anticipar una carrera bien remunerada e interesante años a partir de ahora después de haber completado la universidad, y esa imagen mental te mantiene enfocado día a día en tu objetivo y los pasos intermedios para lograrlo; los científicos predijeron advertencia global hace décadas; Leonardo da Vinci en la anticipada invención del helicóptero del 1400 por cientos de años; Julio Verne anticipó los viajes espaciales mucho antes del primer vuelo espacial humano; los fundadores de la Constitución de Estados Unidos formaron principios de gobierno que anticipaban el comportamiento político de las personas cientos de años en el futuro hasta el día de hoy). Esta tendencia general en la evolución hacia el aumento de la capacidad de los cerebros para guiar el comportamiento por la anticipación del futuro puede resumirse en la frase “del reflejo a la reflexión” (Koenigshofer, 2011, 2016).

Investigaciones recientes han identificado una serie de estructuras cerebrales involucradas en representaciones mentales de estados futuros del mundo, específicamente del propio futuro personal, metas y planes, esenciales para el control inteligente del comportamiento. La prospección es la capacidad de representar mentalmente el futuro. Para alcanzar una meta futura es fundamental hacer planes que organicen una secuencia de acciones que conduzcan al logro de la meta futura. Los comportamientos controlados por la anticipación mental de futuros imaginados pueden llamarse prosponses para distinguirlos de las respuestas a estímulos en el presente o pasado reciente (como un CS en condicionamiento) (Koenigshofer, 2016). Según Spreng et al. (2015), la planeación autobiográfica involucra planes personales dirigidos hacia metas del mundo real. Estos investigadores encontraron que la planeación autobiográfica implica “actividad sincronizada de estructuras de memoria del lóbulo temporal medial, así como regiones ejecutivas frontales,. específicamente, de las redes de control por defecto y frontoparietal. [La red predeterminada consiste en] la corteza prefrontal medial (PFC), la corteza parietal medial, incluyendo la corteza cingulada posterior (PCC) y la corteza retrosplenial (RSC), el lóbulo parietal inferior posterior (IPL), lóbulos temporales mediales (MTL) [incluyendo hipocampo, amígdala y regiones parahipocampales], y corteza temporal lateral. [Esta red está activada] por el pensamiento autogenerado y activa a través de múltiples dominios funcionales, incluyendo la memoria, el pensamiento futuro y la cognición social” (Spreng et al., 2015).

Investigaciones anteriores revelaron que la red por defecto puede ser “una red 'core' común que”. “subyace tanto a recordar como a imaginar”. Los estudios de MRI funcional (fMRI) “revelan una sorprendente superposición en la actividad cerebral asociada con recordar experiencias pasadas reales e imaginar o simular posibles experiencias futuras” (Schacter, et al., 2012, p. 677-678). Las observaciones clínicas son consistentes con esta hipótesis a partir de estudios de fMRI. Por ejemplo, los pacientes amnésicos tienen dificultades para imaginar el futuro. Otro estudio de pacientes amnésicos con daño hipocampal reveló alteraciones cuando se les pidió a estos pacientes que imaginaran experiencias novedosas (Schacter, et al., 2012). Las habilidades para imaginar (ver sección abajo) y el pensamiento futuro son componentes muy importantes de la inteligencia humana.

Cómo funciona el mundo y control inteligente del movimiento

Considerando la complejidad y variedad de los muchos objetos, fuerzas y relaciones que interactúan en el mundo físico y social, no es sorprendente que la inteligencia implique la integración de muchas áreas cerebrales actuando juntas. Como se mencionó anteriormente, la representación del espacio tridimensional, incluida la posición de las propias extremidades, depende de regiones dentro del lóbulo parietal y la ubicación de uno en el espacio local está codificada por “células de lugar” del hipocampo. La representación visual de los objetos depende de la corteza visual en el lóbulo occipital, mientras que el reconocimiento visual requiere el lóbulo inferotemporal (lóbulo temporal inferior, también conocido como corteza IT).

Las interacciones sociales humanas requieren otras áreas cerebrales. Una especialidad relativamente nueva llamada neurociencia cognitiva social estudia los sistemas cerebrales involucrados en el procesamiento de la información involucrados en las interacciones sociales, incluyendo algunas estructuras subcorticales, varias de las cuales forman parte del sistema límbico. Otros investigadores estudian las adaptaciones neurocognitivas subyacentes a la psicología intuitiva (o “folk”), que los humanos utilizan para inferir la causalidad social en otros humanos, ayudándonos a comprender sus motivos y predecir sus probables acciones futuras. Otros estudian la física intuitiva (o “folk”), para inferir de manera innata la causalidad física entre objetos inanimados en el propio entorno ayudándonos a anticipar eventos futuros (Baron-Cohen, et al., 2001; Kubricht et al., 2017). Como ya se mencionó, los psicólogos del desarrollo están estudiando la capacidad de los niños pequeños para utilizar regularidades estadísticas en el entorno para descubrir las relaciones causa-efecto entre eventos físicos (ver Gopnik et al., 2001; Gopnik, 2012; Gopnik & Wellman, 2012).

Para formar modelos mentales del mundo que guíen el comportamiento inteligente, se debe combinar toda esta información e información de fuentes adicionales. Rabini, et al. (2021) proporcionan evidencia de que el área precuneo (ver Figura 14.1.6) del lóbulo parietal, que sufrió un agrandamiento significativo en la historia evolutiva humana bastante reciente, está involucrada críticamente en la combinación mental de diferentes conceptos mentales, en parte, para crear nuevos conceptos e ideas más complejos, y tal vez para ayudar a generar modelos mentales integrados del entorno. Entre otras cosas, la región precuneo (lo que a menudo se conoce como el lóbulo superior del lóbulo parietal que equivale a la extensión externa del precuneo anterior y posterior) del lóbulo parietal puede haber establecido el escenario para la evolución de lenguaje y pensamiento complejos por su implicación en la vinculación de conceptos e ideas en otros cada vez más complejos en pensamiento humano sofisticado y cognición compleja (Rabini, et al., 2021).

Planear para el futuro implica en última instancia la acción en el mundo y probar la precisión de los modelos mentales de uno contra los comentarios del mundo. Como afirma Geertz (2016, p. 185):

El proceso de comparación de modelos con entrada perceptual del mundo más amplio se conoce hoy como “monitoreo de errores de predicción” (Frith 2007:132ff.; Frith & Frith 2010). Nuestra experiencia del mundo es, de hecho, nuestra experiencia de la simulación cerebral del mundo. El cerebro predice constantemente lo que sucede en el mundo físico, el cuerpo y, sobre todo, el mundo social. Estas simulaciones se prueban contra la entrada de mapeos neurológicos, entrada perceptual y mapeos sociales. Cuando detecta errores en sus predicciones, el cerebro intenta mejorar sus predicciones.

Nave et al. (2020) expresan ideas similares. Pero los intentos de mejorar las predicciones basadas en los comentarios del mundo son solo la mitad de la historia. No solo el cerebro intenta mejorar sus predicciones, sino que también dirige la modificación del comportamiento, a partir de la retroalimentación del entorno, para hacer las correcciones en la acción necesarias para mantener el comportamiento encaminado hacia el logro de una meta imaginada. La retroalimentación continua del entorno sobre los efectos del propio comportamiento guía el comportamiento hacia metas imaginadas, con correcciones necesarias en el camino. Por ejemplo, si imaginas ir a la facultad de derecho y tu calificación en un examen de mitad de período en uno de tus cursos de pre-derecho está por debajo del promedio, entonces esta retroalimentación del entorno que no coincide con tu modelo mental de lo que se requiere para ser aceptado en la facultad de derecho puede hacer que modifiques tus hábitos de estudio. Este tipo de monitoreo de la coincidencia o desajuste entre una meta imaginada y los efectos reales de las propias acciones con respecto a la meta, una característica importante de la acción inteligente, implica la interacción entre la corteza prefrontal y el hipocampo. Como dice Numan (2015, p. 323):

Los planes de acción son esenciales para un comportamiento exitoso dirigido a objetivos, y son elaborados por la corteza prefrontal. Cuando se inicia un plan de acción, la corteza prefrontal transmite una copia de eferencia (o descarga corolaria) al hipocampo donde se almacena como memoria de trabajo para el plan de acción (que incluye los resultados esperados del plan de acción). El hipocampo sirve entonces como comparador de memoria de trabajo de resultado de respuesta intención-respuesta. La función comparadora del hipocampo está habilitada por el ritmo theta del hipocampo, lo que permite al hipocampo comparar los resultados de acción esperados con los resultados de acción reales. Si los resultados esperados y reales coinciden, el hipocampo transmite una señal a la corteza prefrontal que fortalece o consolida el plan de acción. Si se produce un desajuste, el hipocampo transmite una señal de error a la corteza prefrontal lo que facilita una reformulación del plan de acción, fomentando la flexibilidad conductual y la actualización de la memoria.

Este tipo de monitoreo de los efectos de las acciones propias comparando esos efectos con los efectos deseados para alcanzar una meta es una parte esencial de los sistemas de guía para el movimiento en animales complejos, especialmente en humanos, y es una característica central que guía la acción inteligente.

Arriba, nos referimos a los instintos cognitivos. Otro de estos instintos es emocional/motivacional, lo que comúnmente denominamos curiosidad. Como se argumentó anteriormente, estamos predispuestos de manera innata a entender la causa-efecto y a buscar explicaciones causales del mundo, la “curiosidad”. Como afirma Thagard (2010, p.458-9): “inferencia abductiva... lleva a la gente a responder a observaciones sorprendentes con una búsqueda de hipótesis que las puedan explicar. Los cerebros hacen modelos mentales a través de patrones complejos de disparo neuronal y los utilizan en muchos tipos de inferencia, desde la planificación de acciones hasta los tipos más creativos de razonamiento abductivo”. Entender la causalidad no sirve de mucho si no estás equipado con mecanismos cerebrales que impulsen la motivación para saber por qué suceden las cosas en tu entorno; ese impulso para explicar, es el impulso para identificar causas. Conocer las causas de las cosas permite una mejor predicción, lo que lleva a comprender cómo manipular el entorno hacia una ventaja adaptativa: la inteligencia puesta en acción.

Inteligencia general: especializaciones adaptativas a regularidades relacionales abstractas

Como se describió anteriormente, algunas de las características biológicamente más importantes del mundo, del medio ambiente, son abstractas y relacionales. Recordemos que Spearman creía que g estaba más estrechamente relacionado con el “dibujo” de “relaciones y correlatos”, regularidades abstractas del mundo importantes en la lógica inductiva y deductiva, captando relaciones, inferir reglas y reconocer diferencias y similitudes. También se discutió anteriormente, varias de estas amplias y abstractas propiedades del mundo fueron centrales para la evolución de la inteligencia general y éstas se han internalizado genéticamente en la organización cerebral a lo largo de la evolución. Como se señaló anteriormente, estos incluyen: 1) Causación: las cosas/eventos en el mundo se rigen por leyes causales naturales, y así, las relaciones causales entre sus elementos están en todas partes. La causalidad en el mundo contiene información adaptativa importante. El conocimiento innato sobre la causalidad, por su internalización genética, le da a la mente la capacidad de descubrir y explotar la información biológicamente importante en las relaciones causales, mejorando así la adaptación; 2) Relaciones de similitud: las cosas/eventos en el mundo tienen similitudes entre sí en múltiples dimensiones y en diversos grados de abstracción (por ejemplo, “no hay nada nuevo bajo el sol”). Las similitudes contienen información adaptativa importante extraída por la agrupación de las cosas en categorías y conceptos de diversos grados de abstracción; 3) Covariación predictiva de eventos: cosas/eventos en el mundo covarían o coocurren entre sí de manera predecible, ofreciendo oportunidad para la predicción, y sirviendo como una importante señal de causalidad (Gopnik, et al., 2001; Gopnik & Wellman, 2012), ambos altamente significativos para una adaptación exitosa. La internalización genética del conocimiento sobre estas regularidades relacionales abstractas (similitud de causalidad y relaciones predictivas) sentó las bases para la evolución de la categorización, la formación de conceptos, la generalización, la lógica e inferencia causal y categórica, y el razonamiento analógico, todos los cuales son potentes componentes de la cognición y la inteligencia general (Koenigshofer, 2017).

Desde esta perspectiva, la inteligencia general (“g” de Spearman; ver discusión anterior y sección 18.11) evolucionó como una colección de especializaciones adaptativas (adaptaciones psicológicas específicas a una clase particular de característica ambiental, relación o problema adaptativo; ver Gallistel, 1995) a estas regularidades relacionales universales y abstractas (causalidad, similitud y relaciones predictivas) del mundo que aparecen repetidamente, generación tras generación, en prácticamente todas las situaciones, problemas de adaptación y oportunidades de adaptación en el entorno. La información adaptativa en causalidad, similitud y relaciones predictivas entre eventos fue demasiado significativa para ser omitida por la selección natural. Los mecanismos cerebrales especializados evolucionaron para extraer y utilizar la información en estas regularidades relacionales abstractas, formando las bases de la inteligencia general en nosotros y en muchos otros animales. Los altos niveles de inteligencia general que evolucionaron en nuestra especie nos dieron la capacidad de descubrir y comprender principios generales de cómo funciona el mundo que podrían aplicarse a una amplia gama de problemas ambientales y oportunidades de adaptación. La inteligencia general, cada vez más desarrollada en la evolución humana reciente (probablemente dentro de los últimos 100.000 años; ver Mellars, 2005), ha permitido que nuestra especie, como ninguna otra, cree el método científico, los sistemas de gobierno y ley, las máquinas para hacer nuestro trabajo, la medicina moderna, la agricultura, las ciudades y naciones, y viajes espaciales. La inteligencia general altamente desarrollada combinada con nuestras capacidades de cooperación y transmisión cultural, ambas facilitadas por el lenguaje, nos diferencian de todos los demás animales.

Figura\(\PageIndex{10}\): Representación del artista de la sección transversal de la línea media del cerebro humano mostrando algunas de las estructuras involucradas en la generación de algunos componentes de la inteligencia (ver texto anterior); el hipocampo propiamente dicho, enterrado en la corteza del lóbulo temporal, no se muestra porque se encuentra detrás del plano de la vista de la línea media que se muestran aquí. (Imagen de Wikimedia Commons; https://commons.wikimedia.org/wiki/F...tex_-_gyri.png; por Patric Hagmann et.al.; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution 2.5 Generic; caption by Kenneth A. Koenigshofer, PhD).

Inteligencia general en humanos y animales no humanos: correlatos neuronales

Históricamente, los psicólogos se han centrado en formas de medir las habilidades intelectuales que son importantes para el éxito escolar. Se diseñaron pruebas tradicionales de CI para medir estas habilidades. Como se discutió anteriormente, una observación importante de la investigación basada en estas pruebas de inteligencia es que las medidas de diferentes habilidades intelectuales están correlacionadas: los individuos que les va bien en un tipo de capacidad intelectual tienden a hacerlo bien en todos los tipos. Estas correlaciones positivas entre medidas de diferentes tipos de actividad intelectual son conocidas entre los psicólogos como “el múltiple positivo”. El “colector positivo” ha sido interpretado por muchos psicólogos como una fuerte evidencia estadística (del método matemático, análisis factorial; Spearman, 1904) para el factor de inteligencia general, “g”, que existe además de inteligencias más específicas como la fluidez verbal y las habilidades visual-espaciales ( ver modelos de inteligencia humana en el siguiente módulo).

Quizás inesperadamente, investigaciones recientes muestran que la inteligencia general (capacidad de reconocer “relaciones y correlatos”, según Spearman,1904, 1925, quien originó el concepto) se encuentra hasta cierto punto en muchos mamíferos e incluso en algunas aves (Emery & Clayton, 2004). Investigaciones recientes muestran que los grados de inteligencia general entre los mamíferos están más fuertemente asociados con “el número de neuronas corticales, densidad de empaquetamiento de neuronas, distancia interneuronal y velocidad de conducción axonal, factores que determinan la capacidad general de procesamiento de información (IPC), como se refleja por inteligencia general” (Dicke & Roth, 2016). Estos investigadores comparan el IPC en diversas especies. Denuncian que: “El IPC más alto se encuentra en los humanos, seguido por los grandes simios, los monos del Viejo Mundo y del Nuevo Mundo. El IPC de cetáceos y elefantes es mucho menor debido a una corteza delgada, baja densidad de empaquetamiento neuronal y baja velocidad de conducción axonal. Por el contrario, las aves córvidas [torres, cuervos, cuervos] y psittacid [loros] tienen neuronas paliales muy pequeñas y densamente empaquetadas y relativamente muchas neuronas, lo que, a pesar de volúmenes cerebrales muy pequeños, podría explicar su alta inteligencia”.

Figura\(\PageIndex{11}\):Proporción de tamaño de cerebro de roedor maduro y primate no humano, así como cerebros humanos maduros y en desarrollo. Vista dorsal de ratón adulto (A), mono rhesus (A) y cerebro humano (B), así como cerebro fetal humano alrededor de la mitad de la gestación (A) y a término (B). (A) El tamaño del cerebro fetal humano ya a mediados de la gestación ha alcanzado el tamaño del cerebro del mono rhesus adulto. Sin embargo, el cerebro de mono rhesus adulto es casi 100 veces más grande que el cerebro de un ratón adulto. (B) El cerebro humano adulto es alrededor de 3 a 4 veces más grande que el cerebro recién nacido, cuyo tamaño alcanza el tamaño del cerebro de chimpancé adulto. Obsérvese que el patrón de girificación (giro cerebral, las porciones de colina de los pliegues corticales) en el cerebro del recién nacido humano es cercano al observado en adultos. La entrada en el centro de la figura es la foto integradora de todos los cerebros mostrados en A y B que demuestran sus proporciones reales (el cerebro derecho en la fila superior de inserción es del feto al inicio del tercer trimestre de gestación). Imagen y subtítulo de Wikimedia. https://commons.wikimedia.org/wiki/F...00050-g004.jpg; por Ana Hladnik, Domagoj Džaja, Sanja Darmopil, Nataša Jovanov-Milošević y Zdravko Petanjek;licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution 3.0 Unported).

Un enfoque de las diferencias individuales entre humanos en inteligencia implica la eficiencia del procesamiento neuronal; las personas con un coeficiente intelectual más alto muestran mayor eficiencia de procesamiento (Haier et al., 1992; Van Den Heuvel et al., 2009). Los estudios de imágenes cerebrales muestran que los individuos con un coeficiente intelectual más alto muestran una activación cerebral más baja (como lo indica el metabolismo de la glucosa) que los individuos con un coeficiente intelectual más bajo al completar la misma tarea cognitiva, lo que indica que los individuos con mayor inteligencia, según lo medido por las pruebas de CI, realizan menos gasto de energía metabólica por parte del cerebro, en comparación con individuos con un coeficiente intelectual más bajo cuyos cerebros trabajan más duro (sus cerebros gastan más energía metabólica) para resolver el mismo problema. Haier, et al. (1992, p. 415-416) concluyen: “La inteligencia no es una función de lo duro que trabaja el cerebro sino de cuán eficiente funciona”.

La eficiencia del procesamiento cerebral puede estar relacionada con cualquier número de factores: configuraciones heredadas de circuitos cerebrales que son más “optimizadas” como resultado de una poda neuronal más eficiente durante el desarrollo cerebral (Koenigshofer, 2011, 2016); mejor conducción sobre vías que conectan múltiples regiones del cerebro; “más conexiones de larga distancia que aseguran un alto nivel de eficiencia de comunicación global dentro de la red general” (Van Den Heuvel, et al., 2009, p. 7619); menor compromiso de áreas cerebrales no necesarias para resolver un problema particular o completar una tarea cognitiva particular (Haier, et al., 1992); y/o como Hearne, et al. (2016) concluyen, “una mayor eficiencia de la red global se relaciona con medidas de inteligencia general superiores” con “un papel clave para las conexiones entre cortezas prefrontal y frontal que comprenden la red de atención dorsal" y con actividad también en "cingulado posterior/ precuneus... la corteza parietal superior (red fronto-parietal) y las cortezas occipitales (red visual). La conectividad funcional del estado de reposo entre las cortezas prefrontales bilaterales que abarcan la red de atención dorsal y la ínsula derecha (red de prominencia) también se asoció con puntajes de inteligencia”.

En los humanos, la inteligencia general es heredable y depende de que muchos genes interactúen juntos (Bouchard, 2014). Uno puede preguntarse si algunos de estos muchos genes determinantes de la inteligencia podrían contener información sobre algunas de las regularidades ambientales en el mundo discutidas anteriormente, incluidas las regularidades relacionales como la causalidad y la similitud. Se trata de un área de investigación abierta a investigadores en genética del comportamiento o genética cognitiva.

Al considerar la inteligencia humana, el papel del lenguaje es un factor significativo. Gran parte del pensamiento humano implica el uso de palabras. Como afirman Dicke y Roth (2016), “La evolución de un lenguaje sintáctico y gramatical en humanos probablemente ha servido como amplificador de inteligencia adicional, lo que puede haber ocurrido [también] en pájaros cantores y psittácidos” [loros] como consecuencia de la evolución convergente, la evolución de similares características en especies no relacionadas o distantemente relacionadas debido a presiones de selección comunes. Como se mencionó anteriormente, el precuneo del lóbulo parietal puede haber jugado un papel significativo en la evolución del lenguaje al tener involucramiento en la combinación de ideas y conceptos de diferentes dominios semánticos (Rabini, et al., 2021).

Los estudios de pacientes con daño cerebral proporcionan más información sobre los mecanismos cerebrales involucrados en la formación de conceptos abstractos y el pensamiento dependiente del lenguaje. Los pacientes con un tipo de demencia frontotemporal (FTD) están particularmente deteriorados “en la formación de conceptos verbales (es decir, categorización basada en similitudes abstractas entre ítems). [con] especialmente el lóbulo frontal izquierdo, que se cree que está involucrado en el procesamiento de textos abstractos (Lagarde, et al., 2015, p. 456).

Otro componente de la inteligencia general: las imágenes visuales y la imaginación

Otro componente importante de la inteligencia general es la capacidad de visualizar, para formar y manipular imágenes visuales en la imaginación. Los psicólogos que estudian la inteligencia humana utilizando y analizando pruebas de inteligencia etiquetan esto como el factor de percepción visual amplia (Gv), “que es una capacidad para generar, retener, recuperar y transformar imágenes visuales” (Kvist y Gustafsson, 2008, p.422-423). Este es uno de los subfactores de g (inteligencia general) en el modelo de inteligencia humana de tres niveles ampliamente aceptado de Carroll (1993) (véase el módulo sobre medición de la inteligencia humana que sigue). Esta capacidad de visualización puede haberse desarrollado como una adaptación o tal vez como una “exaptación” (reclutamiento de una adaptación a una función diferente; ver Gould y Vrba, 1982). En esta visión, porciones del sistema visual, incluyendo partes de corteza de asociación visual, motora y frontal y parietal, fueron reclutadas a lo largo del tiempo evolutivo para permitir la formación y manipulación de imágenes visuales utilizadas para probar mentalmente los efectos probables de comportamientos futuros antes de comprometerse a ellos en el mundo físico real. Gran parte de lo que llamamos “pensamiento” es de esta forma (Koenigshofer, 2011, 2016, 2017). Obsérvese que algunos estudios descritos anteriormente encontraron actividad en las áreas visuales corticales y áreas corticales frontales y parietales asociadas con la inteligencia. Otros estudios, discutidos anteriormente en la sección sobre modelos mentales, implican la “red por defecto” tanto en la imaginación como en la memoria.

Figura\(\PageIndex{12}\): (Izquierda) Lóbulo Parietal Izquierdo; (Centro) Corteza Visual Primaria Izquierda; la Corteza de Asociación Visual (no coloreada) rodea inmediatamente a la corteza visual primaria; (Derecha) Corteza Motora Primaria Izquierda; la corteza premotora (no coloreada) se localiza justo anterior a la corteza motora primaria. (Imágenes de Wikimedia Commons; https://commons.wikimedia.org/wiki/F... _animation.gif; https://commons.wikimedia.org/wiki/F... _animation.gif; https://commons.wikimedia.org/w/inde... =GO&type=Image; by Polygon Los datos fueron generados por Database Center for Life Science (DBCLS); licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 2.1 Japan; caption by Kenneth A. Koenigshofer, PhD).

Existe evidencia experimental para esta afirmación. Por ejemplo, los estudios de imágenes cerebrales muestran que cuando los humanos imaginan un movimiento particular, la misma región cerebral que se activa durante el movimiento real también se activa durante el movimiento imaginado, aunque no se produzca ningún movimiento real. En ambos casos, el área cerebral activada muestra casi la misma imagen de fMRI (Ganis, et al., 2004; Kanwisher, 2009; Kosslyn, et al., 2006) sugiriendo que circuitos similares están involucrados en imaginar un movimiento y realmente llevar a cabo el movimiento. Se han reportado resultados similares usando fMRI para la percepción visual y la imaginería mental en el “ojo de la mente” con el mayor solapamiento en los patrones de activación para la percepción y la imaginería en la imaginación ocurriendo en la corteza frontal y parietal (Ganis, et al., 2004). La prueba mental de acciones planificadas en el ojo de la mente (guiada por el “conocimiento” innato e implícito de causa-efecto, covariación predictiva de eventos y relaciones de similitud) es altamente adaptativa porque es segura, rápida y eficiente (Koenigshofer, 2017). Probar posibles comportamientos y sus probables efectos en la imaginación puede eliminar elecciones dañinas o incluso fatales en el mundo real. Además, las pruebas mentales de posibles elecciones de comportamiento requieren mucho menos tiempo y mucho menos gasto calórico que probar comportamientos por prueba y error en el mundo físico real (piensa en buscar mentalmente las llaves de tu auto hasta que las encuentres mentalmente vs. mudarte realmente para registrar tu casa, auto, y cochera para tratar de encontrarlos —el ahorro en tiempo y en calorías es claro). Debido a estas ventajas adaptativas, es probable que haya habido una fuerte selección de mecanismos neuronales que apoyan la imaginación visual, un componente importante de la inteligencia general humana y una parte integral de lo que generalmente se conoce como “pensamiento” (Koenigshofer, 2011, 2016, 2017).

Apoyo Experimental para Imágenes Mentales

Escaneo de imágenes

La investigación seminal en imágenes visuales fue proporcionada por los experimentos de escaneo de imágenes de Kosslyn en la década de 1970. Utilizando la representación mental de una nave, se instruyó a los sujetos a cambiar su enfoque mental de una parte de la nave a otra. El tiempo de reacción de los sujetos aumentó con la distancia entre las dos partes de la nave imaginada, lo que indica que en realidad creamos una imagen mental de escenas mientras tratamos de resolver pequeñas tareas cognitivas como escanear la imagen mental de un objeto. Curiosamente, Marmor y Zaback (1976) encontraron que esta habilidad visual se puede observar también en personas que son congénitamente ciegas. Suponiendo que los procesos subyacentes son los mismos que en los sujetos videntes, se podría concluir que existe un sistema codificado más profundo que tiene acceso a algo más que la entrada visual.

Tarea de rotación mental

Otros defensores de la teoría de la representación espacial visual, Shepard y Metzler, desarrollaron la tarea de rotación mental en 1971. Dos objetos espacialmente complejos se presentan a un participante en diferentes ángulos y su trabajo es decidir si los objetos son idénticos o no. Los resultados muestran que los tiempos de reacción aumentan linealmente con el ángulo de rotación de los objetos. Los participantes rotan mentalmente los objetos para hacer coincidir los objetos entre sí. Este método se llama “cronometría mental”.

Este experimento fue crucial para demostrar la importancia de la imaginería dentro de la psicología cognitiva, ya que mostró la similitud de las imágenes con los procesos de percepción. Para una rotación mental de 40° los sujetos necesitaron dos segundos en promedio, mientras que para una rotación de 140° el tiempo de reacción aumentó a cuatro segundos. Por lo tanto, se puede concluir que las personas en general tienen una tasa de rotación de objetos mentales de 50° por segundo.

Marcos Espaciales

Como se mencionó anteriormente, los investigadores generalmente creen que los modelos mentales se basan perceptualmente como lo indican los estudios de fMRI que muestran una amplia superposición entre las imágenes de fMRI de la percepción de un objeto y su visualización. De hecho, se ha encontrado que las personas utilizan marcos espaciales como los creados para los textos para recuperar información espacial sobre escenas observadas (Bryant, 1991). Así, las personas crean el mismo tipo de representaciones de memoria espacial sin importar si leen sobre un entorno o lo ven ellos mismos.

Tamaño y campo visual

Si se observa un objeto desde diferentes distancias, es más difícil percibir detalles si el objeto está lejos porque los objetos llenan solo una pequeña parte del campo visual. Kosslyn realizó un experimento en 1973 en el que quiso averiguar si esto también es cierto para las imágenes mentales, para mostrar la similitud de la representación espacial y la percepción del entorno real. Dijo a los participantes que imaginaran objetos que están lejos y objetos que están cerca. Después de preguntar a los participantes sobre detalles, supuso que los detalles se pueden observar mejor si el objeto está cerca y llena el campo visual. También les dijo a los participantes que imaginaran animales con diferentes tamaños cerca de otro. Por ejemplo un elefante y un conejo. El elefante llenó mucho más del campo visual que el conejo y resultó que los participantes pudieron responder preguntas sobre el elefante más rápidamente que sobre el conejo. Después de eso los participantes tuvieron que imaginar al animal pequeño además de un animal aún más pequeño, como una mosca. Esta vez, el conejo llenó la mayor parte del campo visual y nuevamente, las preguntas sobre el animal más grande fueron respondidas más rápido. El resultado de los experimentos de Kosslyn es que las personas pueden observar más detalles de un objeto si éste llena una mayor parte de su campo visual mental. Esto proporciona evidencia de que las imágenes mentales están representadas visual-espacialmente.

Imágenes visuales, inteligencia y la red frontoparietal

Significativamente, las imágenes visuales en el ojo de la mente también se pueden emplear para probar mentalmente nuevas combinaciones de causas y efectos, relaciones de similitud y relaciones predictivas (covariaciones) para descubrir nuevos conocimientos sobre las causas ocultas de los eventos en el mundo, lo que eventualmente conduce a la creación de sofisticados modelos científicos de cómo funciona el mundo: la inteligencia general humana en su mejor momento (Koenigshofer, 2017). Por ejemplo, el famoso físico teórico, Albert Einstein, utilizó ampliamente la imaginería mental para hacer “experimentos de pensamiento” que jugaron un papel importante en su formulación de las teorías de la relatividad general y especial. Los estudios de imágenes cerebrales que utilizan fMRI implican a la corteza parietal en el uso de la imaginación (Nair et al., 2003). Bruner (2010, p. S84) sugiere que “el sistema de lóbulo parietal 'forma una imagen neuronal del espacio circundante' (Mountcastle, 1995 p. 389)”, y quizás de la acción futura potencial de uno en ese espacio. Significativamente, la corteza parietal tiene fuertes vínculos con la corteza prefrontal formando una red frontoparietal: el lóbulo parietal inferior (subdividido además en la circunvolución supramarginal, la unión temporoparietal y la angular gyrus, ver Figura 14.2.8) está relacionada principalmente con la corteza prefrontal dorsolateral (Bruner, 2010; ver Figura 14.2.7), asociada, en parte, con habilidades para el pensamiento abstracto, mientras que las regiones parietales superiores, según Bruner, están asociadas en la literatura científica con funciones como representación abstracta, imágenes mentales internas, “mundo [s] imaginado [s],.. y experimento de pensamiento” (es decir, imaginación). Significativamente, una serie de otros grupos de investigación que utilizan técnicas de imagen cerebral fMRI en humanos también encuentran evidencia de un papel crítico de la red frontoparietal en la inteligencia humana y la capacidad cognitiva general (Colom, et al., 2010; Jung & Haier, 2007; Sripada, et al., 2020; Vendetti & Bunge, 2014; Wendelken, et al., 2017; Yeo et al., 2016).

Figura\(\PageIndex{13}\): Conexiones de la corteza de asociación parietal posterior con la corteza de asociación prefrontal dorsolateral. (Imagen de Wikipedia; https://commons.wikimedia.org/wiki/F...ietal_Lobe.jpg; por Paskari; licenciada bajo la licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Genérica, 2.0 Genérica y 1.0 Genérica. Leyenda de Kenneth A. Koenigshofer, PhD.).

El surgimiento durante la evolución humana de esta capacidad de visualización puede ayudar a explicar el desarrollo de la cognición humana moderna, apareciendo por primera vez hace unos 60,000-100.000 años (Mellars, 2005). Especulativamente, habilidades superiores para la imaginación del tipo descrito anteriormente podrían explicar, al menos en parte, la ventaja competitiva humana sobre los neandertales (Koenigshofer, 2017) quizás contribuyendo a la extinción neandertal hace unos 30 mil años (Watson y Berry, 2009). Consistente con esta visión, estudios morfológicos sugieren un mayor desarrollo del lóbulo parietal en humanos modernos en comparación con los neandertales (Bruner, 2010); por el contrario, estudios recientes muestran poco agrandamiento relativo de los lóbulos frontales en humanos en comparación con los simios (Barton y Venditti, 2013). Al menos un estudio anatómico post mortem del cerebro de Einstein sugirió un agrandamiento inusual de los lóbulos parietales inferiores en los lóbulos parietales junto con otras características atípicas en los lóbulos occipitales y en toda la corteza cerebral (Chen et al., 2014; ver Carrillo-Mora et al., 2015). Otro estudio del cerebro de Einstein realizado por Falk et al. (2013, p. 1304) reporta que “el cerebro de Einstein tiene una corteza prefrontal extraordinaria, que puede haber contribuido a los sustratos neurológicos para algunas de sus notables habilidades cognitivas. Las cortezas somatosensoriales y motoras primarias cercanas a las regiones que típicamente representan cara y lengua están muy expandidas en el hemisferio izquierdo. Los lóbulos parietales de Einstein también son inusuales y pueden haber proporcionado algunos de los fundamentos neurológicos para sus habilidades visuoespaciales y matemáticas, como otros han planteado la hipótesis. El cerebro de Einstein tiene asimetrías típicas de forma frontal y occipital (petalias) y lóbulos parietales inferiores y superiores groseramente asimétricos "con agrandamiento relativo del módulo parietal inferior izquierdo. Chen et al., referidos anteriormente, encontraron un agrandamiento excepcional de ambos lóbulos parietales inferiores (que incluyen la circunvolución supramarginal y la circunvolución angular (Figura 14.2.8), involucrados en múltiples funciones incluyendo procesamiento numérico, “mentalización” y cognición espacial) en Einstein cerebro en comparación con los controles. Einstein era famoso por su uso de la visualización para explorar sus ideas en física teórica a través de “experimentos de pensamiento” en su “ojo mental”. Evidencia adicional sobre los excepcionales lóbulos parietales de Einstein fue proporcionada por estudios de células gliales corticales. Un estudio de Diamond et al. (1985) del cerebro de Einstein encontró que la única área cortical de las cuatro áreas corticales examinadas con un mayor número de células gliales por neurona, en comparación con los controles, fue la corteza parietal posterior izquierda, hallazgo interpretado por los autores en el sentido de que esta área de El cerebro de Einstein debió haber estado excepcionalmente activo durante su vida.

Figura\(\PageIndex{14}\): Circulación cortical, incluyendo el lóbulo parietal inferior izquierdo compuesto por la circunvolución supramarginal y angular. (Imagen de Wikimedia Commons; https://commons.wikimedia.org/wiki/F...al_Surface.png; por John A. Beal, Ph.D.; licenciado bajo la licencia Creative Commons Attribution 2.5 Genérica.

Esta capacidad de visualización que permite el ensayo y error mental probablemente ocurre en cierta medida también en especies animales no humanas. La obra clásica de Kohler (1925/1959) que muestra el uso de la “perspicacia” por parte de los chimpancés en la resolución de problemas ofrece evidencia para esta hipótesis, asumiendo que la perspicacia implica ensayo y error mental. Evidencia adicional que sugiere ensayo mental y error en la imaginación en una variedad de animales es proporcionada por experimentos que muestran perspicacia en algunos orangutanes, gorilas y chimpancés (Mendes, et al., 2007; Hanus, et al., 2011) y en torres, aves de la misma familia Corvid que cuervos y cuervos (Bird & Emery, 2009a, 2009b).

Una característica clave de los enfoques más tradicionales para el estudio de la inteligencia humana es que enfatizan aspectos de la inteligencia y el pensamiento humanos, como el lenguaje y la computación, que son especialmente importantes para la vida en la sociedad moderna compleja. Como se describe en el siguiente módulo, algunos psicólogos han planteado la hipótesis de múltiples tipos de inteligencia humana. Otros se enfocan principalmente en cómo medir la inteligencia, y otros estudian las diferencias individuales en inteligencia entre las personas. Debido a que estos psicólogos suelen estar interesados en la aplicación práctica de sus pruebas en entornos escolares y laborales, tienden a prestar relativamente poca atención a las teorías sobre los orígenes evolutivos o las funciones biológicas de la inteligencia. Sin embargo, las pruebas de inteligencia son predictores muy útiles del éxito en entornos como la escuela, el militar y el trabajo. Todos implican la medición de habilidades mentales importantes para una adaptación exitosa a las demandas de los entornos físicos y sociales propios de las sociedades modernas e industrializadas.

Resumen

La inteligencia y la cognición son adaptaciones psicológicas complejas que involucran muchas áreas diferentes del cerebro interactuando entre sí. La inteligencia en el sentido más amplio implica la formación de sofisticados modelos mentales del mundo y cómo funciona. Estos modelos incluyen representaciones de cosas, eventos y las relaciones predictivas, de similitud y causales entre ellos, así como representaciones del espacio y el tiempo. Los modelos mentales de los entornos físicos y sociales permiten predecir eventos futuros, aportando una poderosa ventaja evolutiva. Los modelos mentales incluyen la formación de categorías, basadas en similitudes, que permiten inferencias basadas en la asignación de cosas y eventos recién encontrados a categorías previamente formadas. Los modelos mentales explotan la disposición innata para comprender las relaciones causa-efecto en el entorno, llevando al conocimiento sobre qué causa qué. Este conocimiento permite la manipulación de causas para afectar futuros resultados ambientales hacia una mejor adaptación. La inteligencia general emerge durante la evolución a partir de la internalización genética de características relacionales universales y abstractas del mundo, incluyendo causa-efecto, covariación de eventos y similitud, cada una de las cuales juega un papel en el pensamiento y razonamiento sobre el medio ambiente (Koenigshofer, 2017). Spearman (1904, 1925) descubrió y fue el primero en describir la inteligencia general, que a su juicio consistía en la capacidad de reconocer “relaciones y correlatos” en el entorno. Otro aspecto de la inteligencia general es la capacidad de visualizar, formar y manipular imágenes visuales en la imaginación. Esta habilidad puede haberse desarrollado como un exaptación o reclutamiento de porciones de los sistemas visual y motor, incluyendo la corteza de asociación parietal. Esto permitiría que algunos circuitos visuales y motores formen imágenes mentales generadas internamente que puedan ser manipuladas mentalmente para probar efectos probables de posibles comportamientos futuros antes de comprometerse con ellos en el mundo físico. Debido a que esta capacidad de visualizar los resultados en el “ojo de la mente” es mucho más segura y ahorra tiempo y calorías en comparación con los resultados de las pruebas en el comportamiento físico real, es probable que haya habido una fuerte presión de selección para la capacidad de manipular imágenes mentales para planificar acciones futuras. Este componente de la inteligencia proporciona un poderoso mecanismo para maximizar los resultados adaptativos del comportamiento y, por lo tanto, proporciona una enorme ventaja selectiva, un fuerte impulso para su evolución como una característica central de la inteligencia (Koenigshofer, 2017).

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Atribuciones

La Sección 14.2, “Inteligencia, Cognición y Lenguaje como Adaptaciones Psicológicas”, es material original escrito por Kenneth A. Koenigshofer, PhD, licenciado bajo CC BY 4.0, con excepción de la sección titulada “Evidencia Experimental para Imágenes Mentales” que es adaptada por Kenneth A. Koenigshofer, Ph.D., de Psicología Cognitiva y Neurociencia Cognitiva, Wikilibros, https://en.wikibooks.org/wiki/Cognit...cience/Imagery; el texto está disponible bajo la Licencia Creative Commons Reconocimiento-CompartirIgual

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