El principio de ventaja acumulativa

El principio de ventaja acumulativa enuncia que una vez que un agente o individuo consigue una pequeña ventaja sobre el resto de la población ésta tenderá a acumularse a lo largo del tiempo, mejorando así la situación del agente según la métrica que define esta ventaja. Este principio se resume bien mediante expresiones como "los ricos cada vez se vuelven más ricos", "el éxito engendra éxito" o si tomamos un tono más bíblico, el denominado principio de Mateo:

(...) al que más tiene más se le dará, y al que menos tiene, se le quitará para dárselo al que más tiene.

Enunciado de manera formal por Robert K. Merton a finales de los años sesenta, surgió como un modelo que describía cómo los científicos que al comienzo de sus carreras obtenían más publicaciones, conseguían, ya con sus carreras más avanzadas, un mayor éxito respecto al de sus colegas.

El principio de ventaja acumulativa fundamenta la desigualdad en la vida diaria. Partamos de una situación inicial en la que todos los sujetos son iguales, digamos que nos encontramos en un aula de primer curso en un colegio. Por el motivo que sea, el maestro trata de manera diferente a ciertos alumnos, ya sea beneficiándolos o perjudicándolos. Pese a que no suceda en todos los casos, aquellos alumnos que cuentan con el favor del maestro conseguirán mejores notas que aquellos que no cuentan con esta ventaja. Estas notas pueden llevar a que otros docentes también les tengan estima, mejorando su condición. Desgraciadamente, la situación contraria también se da: aquellos a los que se les tiene "manía" muy pocas veces llegan a alcanzar a aquellos que cuentan con el favor del maestro. No estoy diciendo que ésta sea la única variable que afecte al rendimiento escolar, pero pequeñas diferencias al inicio, como pueden ser el entorno familiar o académico cuando se es niño, reducen las oportunidades de alcanzar las metas en comparación con otros individuos que han tenido un comienzo más favorable. Es por eso por lo que esta situación de éxito o fracaso se autoperpetúa, ya que las generaciones posteriores heredarán parte de esta ventaja o desventaja inicial, siendo muy dificil frenar el ciclo.

Esta situación no sólo afecta a los primeros años de vida, sino que se refuerza cada vez que empezamos una nueva etapa. Por ejemplo, la obtención de un mejor primer empleo lleva a que se obtenga un mejor segundo trabajo y así sucesivamente. Dos personas muy similares, por puro azar pueden conseguir trabajos iniciales ligeramente diferentes, lo cual puede puede conllevar a que con el paso de los años uno de las personas esté en una situación mucho mejor que la otra, ya no sólo por azar inicial sino porque la secuencia de empleos le ha llevado a desarrollarse como mejor profesional, autoperpetuando esta situación inicial favorable. En marketing también se da esta situación y recibe el nombre de ventaja del primer movimiento ( first-mover advantage ) la cual explica cómo en ciertos nichos de mercado sin ocupar el que obtiene la ventaja es aquel que efectúa el primer movimiento respecto. Es siempre el mismo proceso: una ventaja inicial conlleva una leve mejora respecto al resto, inicialmente en un sólo aspecto pero termina afectando por completo al agente. Si retomamos el ejemplo de la situación laboral, quién consiguió el primer mejor trabajo puede que sea un mejor profesional al cabo de los años (lo cual puede verse como una mejora en el desarrollo cognitivo), pero también tendrá más dinero (mejora económica) y, tal y como están las cosas ahora mismo, podrá disponer de una mejor cobertura sanitaria ( mejora en la salud ). 

Lo interesante es que la idea subyacente a este proceso es sencilla de simular por ordenador. Imaginemos una situación en la que tenemos una red de conexiones entre personas. Al comienzo la población es pequeña y todos se conocen entre sí, pero poco a poco introducimos nuevos individuos que se conectan a los ya presentes. La probabilidad de que un nuevo individuo se conecte a uno ya existente es proporcional al número de conexiones que ésta posee. Hemos dicho que inicialmente todos tienen las mismas conexiones, por lo que todos tienen la misma probabilidad de recibir un nuevo enlace. El video bajo estas líneas es la respuesta a esta situación: conforme pasa el tiempo los que inicialmente tuvieron la suerte de conseguir más enlaces se hacen cada vez más fuertes. Os recomiendo también que echéis un vistazo a este enlace en el que existe una versión interactiva del mismo proceso que se ve en el vídeo inferior.

Al final de lo que se dispone es de lo que se llama una distribución acorde a la ley de potencias. Lo que se traduce en términos comunes en que "hay muy pocos que tienen mucho y muchos que tienen poco". En la figura inferior se puede ver cual sería la distribución del número de enlaces (eje y) respecto al número de individuos (eje x) en una situación similar a la que veíamos en el video. Muy pocos (hacia la izquierda) poseen la mayor parte del area de la gráfica, mientras que existen muchos (hacia la derecha) que disponen de muy poco.

Ley de potencias / Wikipedia

Aunque parezca un problema de juguete, nunca ha de olvidarse que sólo basta una pequeña diferencia producida por el azar en el comienzo de cada etapa de la vida de una persona para que el desarrollo de ésta se vea cambiado por completo.


Pepe "Puertas de Acero" Pérez

El espectro de la sexualidad

Estimados lectores, he de disculparme por mi ausencia durante más de un mes. El motivo ha sido simple, hace tiempo se me ofreció una internship en una compañía de desarrollo de software asentada en Nueva Amsterdam York. Durante este mes y pico he estado en periodo de adaptación y me ha sido imposible por completo postear en Mente Enjambre. Espero que a partir de ahora la tendencia cambie y pueda volver a contribuir con la misma frecuencia que antes de mi viaje. Es más, tengo pensado contar algunas de mis experiencias en la Gran Manzana en otros posts, de cara a que algún lector de este blog pueda tener un comienzo más fácil en estas tierras tan lejanas.

Esta semana voy a hablar, como el propio título indica, sobre la existencia de un espectro en la orientación sexual del ser humano. O lo que es lo mismo, ésta no se limita a ser heterosexual, homosexual o bisexual, sino que hay un continuo de posibilidades entre la atracción únicamente por personas de nuestro mismo sexo hasta la completa y sola inclinación hacia personas del sexo opuesto. Esta visión unidimensional de la sexualidad tiene su origen en el trabajo realizado por Alfred Kinsey en 1948, en el cual establece seis posibles niveles, que parten desde un escenario de heterosexualidad exclusiva hasta una situación en la que el individuo se define como totalmente homosexual.

Los seis valores de la escala de Kinsey / Wikipedia

Este planteamiento, pese a suponer un avance para la época en materia de apertura de la concepción de la sexualidad humana, no esta en absoluto falto de errores. El principal motivo es el origen de esta escala, basada en los denominados Kinsey Reports, que el propio Alfred Kinsey compuso a partir de una muestra de hombres y mujeres. Este informe era completamente subjetivo, ya que se basaba en una serie de preguntas llevadas a cabo de manera personal a lo largo de una entrevista. Estas cuestiones presentadas a los entrevistados se centraban en el número de historias sexuales que el individuo había llevado a cabo con personas de su mismo sexo o con el opuesto. Los datos fueron analizados y de ahí surgió esta división de la orientación sexual. 

Pese al avance supuesto, no se puede definir la sexualidad humana simplemente fijándose en el número de interacciones homosexuales o heterosexuales. Además de que la naturaleza de las interacciones es ya de por sí compleja de definir. ¿Cuenta lo mismo en términos de experiencia sexual sentirse atraído por la belleza de otro individuo que desear copular con él?. Aún considerando todas las interacciones como equivalentes, esta escala sólo podría servir para definir la orientación sexual, pero éso es sólo la punta del iceberg de la identidad sexual humana. La personalidad sexual requiere tener en cuenta dos componentes adicionales: el sexo biológico y la identidad de género, que expresado de manera breve comprende cómo percibimos nosotros mismos nuestro propio género. En concreto este último apartado es complejo de medir y viene influenciado enormemente por el entorno en el que vivimos.

La escala de Kinsey, pese a ser una formulación antigua nos recuerda un fenómeno muy habitual en la naturaleza: no todo es blanco o negro. Siempre hay matices entre los extremos.

Pepe "Puertas de Acero" Pérez

La amnesia infantil

Primero, me gustaría disculparme por mi ausencia estas dos semanas. He estado muy liado acabando el máster que estoy haciendo y me ha sido completamente imposible pasarme por aquí. Tengo que darle las gracias a mis compañeros de Mente Enjambre por su infinita paciencia y comprensión. Pero bueno, lo importante es que este viernes de julio he vuelto, es hora de que os cuente una curiosidad sobre la  amnesia infantil.

Seguro que alguna vez os habéis preguntado por qué tenéis muy pocos recuerdos de cuando érais muy pequeños. Probablemente vuestros primeros recuerdos se remonten a cuando tuviérais 4 ó 5 años, pero son muy pocos aquellos que se acuerdan de cosas que les han pasado sobre los 2 o 3 años. Yo por ejemplo, la experiencia más antigua que guardo en mi cabeza fue el cumpleaños de una niña que había en mi clase de primero de preescolar, momento en el cual yo tenía sólo 4 años.

La explicación más reciente a este fenómeno afirma que es debido a que el hipocampo, que es la región encargada de archivar las experiencias recientes en la memoria a largo plazo, crece de una manera muy rápida durante los primeros años de vida. El hipocampo es el encargado de mantener ordenado nuestro almacén de recuerdos. 

Esta región de nuestro cerebro es como un archivador enorme donde en cada una de sus páginas se indica en qué lugar está almacenado nuestro recuerdo. Lo que pasa en el cerebro de un niño muy pequeño es que cada día hay un caos, el archivador se hace más grande, las anillas se sueltan y las páginas se desprenden de él, olvidando dónde ha dejado el recuerdo, pero no el recuerdo en sí.  

Volviendo al mundo real, esta maduración se traduce en que hay más neuronas, pero las antiguas no son capaces de restablecer los enlaces a los recuerdos antiguos. Esto no quiere decir que los niños pequeños sean incapaces de recordar, sino que sus recuerdos están condenados a desaparecer conforme su hipocampo madura con el tiempo. 

Todo esto ha sido demostrado con ratones, cuyos bebés también exhiben una maduración del hipocampo tras su nacimiento. Se ha visto que son capaces de encontrar el camino de salida de un laberinto pero que, a los tres días, se olvidan de la solución que han encontrado. Sin embargo, si se le administra una sustancia que ralentiza el ritmo al cual se desarrollan las neuronas, son capaces de almacenar la salida del laberinto en su memoria a largo plazo.

Quién sabe, tal vez vuestros recuerdos no se hayan perdido, sino que tal vez sigan por ahí. ¿Cuál es la primera experiencia que recordáis?

Pepe "Puertas de acero" Pérez

Lo humano del cerebro

El cerebro es como un gran director de orquesta.

Todos los días pienso que no somos más que monos evolucionados y me frustro al pensar cómo la evolución nos ha llevado a la situación en la que estamos. Desde que comenzamos a caminar sobre dos piernas, desde que descubrimos el fuego y desarrollamos sociedades complejas, no hemos dejado de arrasar y cambiar todo lo que nos rodea. Me planteo entonces la pregunta siguiente ¿qué parte de nuestro cerebro ha hecho que lleguemos a donde nos encontramos?

Las distintas áreas de la corteza cerebral.

Desde un punto de vista filogenético, e incluso desde la perspectiva del desarrollo humano, la respuesta es clara. El lóbulo frontal es el área cuya evolución es más reciente y la que más tarda en alcanzar la madurez tras el nacimiento del individuo. A la izquierda podemos ver qué posición ocupa esta región, respecto al resto de áreas de la corteza cerebral. Por lo tanto, si tuviéramos que ubicar el lóbulo frontal en la cara de una persona, éste se encontraría tras sus ojos y se extendería por toda la frente. En cualquier caso, el tamaño de la frente de una persona no influye en el volumen de esta región. Las ideas sobre óomo la anatomía de la cabeza influyen sobre el carácter han sido desechadas, no estamos en el siglo XIX.

Pese a todo esto, la presencia de este área no es única al ser humano. Esta región del encéfalo es común a todos los homínidos, incluyendo, por supuesto, a los primates. Curiosamente el tamaño (comparado con el volumen del resto del cerebro) no es excesivamente mayor en el caso de los humanos. De hecho, el tamaño  del lóbulo frontal en los grandes simios es similar al del humano. Por lo tanto, no es el tamaño del área lo que nos diferencia de nuestros parientes, sino cómo las conexiones entre neuronas han evolucionado para desarrollar las funciones que veremos a continuación.

El lóbulo frontal, en general, juega el papel principal en las denominadas funciones ejecutivas. Este término es empleado para describir aquellos procesos cognitivos que regulan y manejan otros procesos cognitivos. Dejando atrás toda esta parafernalia, las funciones ejecutivas regulan aquellas acciones que controlan como entendemos y llevamos a cabo otras acciones. Por ejemplo, una función ejecutiva sería prepararse la comida. La tarea requiere el uso de otras funciones (motora, visual), pero es la planificación la que gestiona la orquestación del resto de funciones. En general, una función es ejecutiva si cumple alguno de los siguientes puntos:

• Involucra planificación o toma de decisiones.
• Requiere de corrección de errores o resolución de problemas.
• Aquellas situaciones donde no se tiene ensayado de antemano lo que va a suceder.
• Escenarios en los que hay que vencer una tentación o predisposición a un hábito muy fuerte.

La consecución de un objetivo a largo plazo, la corrección de errores en un texto, la capacidad de improvisar y el control de los impulsos, serían, en orden, ejemplos de todas esas categorías. De hecho, la capacidad de improvisar es un reflejo de creatividad, característica del ser humano de la que se encarga en gran medida el lóbulo frontal. El control de los impulsos recae también sobre este área. De hecho, la evolución de esta capacidad va de la mano de la maduración de esta región hasta la adolescencia. Los niños tienden a no ser capaces de controlar sus emociones e impulsos, mientras que los adultos sí. Esto es debido a que el lóbulo frontal comienza en un estado inmaduro y tarda un tiempo enorme en alcanzar su apogeo. 

Phineas Gage con la barra que le lesionó.

Todo esto está muy bien, pero ¿qué sucede cuando el lóbulo frontal está dañado?. Os presento a nuestro amigo, Phineas Gage (lo podéis ver a la derecha). Phineas era un capataz de las obras del ferrocarril. Era considerado un hombre eficiente y capaz de realizar su trabajo. Cuando las vías eran desplegadas, era ocasional encontrarse con rocas que entorpecieran el trazado definido. Una de las tareas de Phineas era la de demoler estos obstáculos, usando para ello una barra, la cual se introducía en un agujero hecho en la roca, en el cual previamente se había introducido arena y pólvora. Por desgracia, un día olvidó introducir la arena y dejó la barra en el interior del agujero. El contacto del metal con la pólvora provocó la explosión que lanzó despedida la barra, la cual entró por su ojo y salió por la parte superior del cráneo  afectando de esta forma al hemisferio derecho de su lóbulo frontal.

Por suerte o desgracia, sobrevivió y a los dos meses se le dio el alta médica. El problema es que el hombre que antes era eficiente y formal había desaparecido. Phineas era ahora un hombre soez, irreverente, agresivo e incapaz de llevar a cabo ninguna acción a largo plazo. Nunca volvió a su trabajo anterior y sus posteriores empleos nunca le duraron mucho tiempo. De hecho sus lesiones en la corteza frontal le habían hecho perder sus inhibiciones sociales, lo cual conllevaba un comportamiento inapropiado en público. Sin embargo, su capacidad de razonar y de ejecutar tareas se había visto intacta. Que fuera capaz de persistir y llevarlas a cabo es otro asunto. Las funciones ejecutivas se habían visto afectadas, pero no aquellas que se sometían al control de éstas.

Nuestra humanidad y nuestra identidad no dependen de la existencia de un alma, sino de que ciertos pliegues en una masa esponjosa situada detrás de la frente sean capaces de coordinar nuestras funciones menos complejas.

Pepe "Puertas de acero" Pérez

Referencias

http://escuelaconcerebro.wordpress.com/2012/08/12/el-lobulo-frontal-el-director-ejecutivo-del-cerebro/
http://faculty.washington.edu/chudler/front.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Phineas_Gage
http://en.wikipedia.org/wiki/Executive_functions
http://en.wikipedia.org/wiki/Frontal_lobe

Los problemas de la evolución

Esta semana toca hablar sobre como la evolución no es un proceso en absoluto inteligente y que, además, no es ni mucho menos perfecto. Para ello abordaremos, en primer lugar el proceso de la evolución, indicando sus principios básicos  y concluiremos hablando sobre como afecta esto a la psicología humana.

La evolución podría definirse como el proceso de transformación y cambio que sufren los seres vivos y que ha dado origen a la diversidad biológica que percibimos. También es posible ver este proceso de cambio como un problema de optimización, donde los seres vivos intentan maximizar sus posibilidades de supervivencia. Esta optimización puede verse reflejada como si del ascenso de una montaña se tratara,. En cada generación se da un pasito hacia el objetivo: la cumbre. En nuestro caso, nuestro ojo se encuentra muy avanzado, ya que los fotorreceptores de la retina son capaces de percibir la llegada de un fotón [1], lo cual representa un límite físico. Por ejemplos como este, hay gente que piensa que sólo un creador divino, desde su mágico escritorio, ha ido a lo largo de los eones, determinando cual es el mejor diseño para el ojo, el cual ha culminado en el órgano que día tras día empleamos para ver el mundo. Bueno, antes de que digaís nada, esto es:

MENTIRA

(como me encanta hacer esto)

Nuestro ojo no es fruto de un diseño inteligente, sino el resultado de millones de años de evolución (no creo que sorprenda a nadie con esto). Aunque realmente no hace falta siquiera tener en cuenta la evolución para darse cuenta de que el ojo no ha sido diseñado. ¿Quién en su sano juicio colocaría el nervio óptico de tal manera que produjera un punto ciego? ¿Por qué hay venas por delante de la retina?

EDITADO: Raimon, en los comentarios, pone un par de ejemplos de diseño en el cuerpo humano. Echadle un vistazo.

No hay diseño inteligente, sino una sucesión de parches y una frase lapidaria que la evolución repite una y otra vez a lo largo de la historia:

"Si es poco elegante y torpe, pero funciona, déjalo"

La evolución en realidad se asemeja más bien al reto que supone encontrar el pico más alto de toda una cordillera, siendo ciego y padeciendo amnesia. Si se me permite antropomorfizar a la evolución, ésta es ciega porque su único impulso es el de maximizar la viabilidad de los sujetos, sin tener ningún tipo de realimentación: o esparces tus genes o mueres. Se dice que es amnésica, porque no guarda registro alguno de las decisiones tomadas anteriormente: no va a recuperar una función que antes se realizaba mejor, porque ahora se tenga una nueva que combinada con ella da mejores resultados. 

Bajo esta situación es normal que no se alcance el pico más alto de la cordillera, sino uno lo suficientemente alto, básicamente porque carece de los medios para poder pasar a otro.  Esto es debido a lo complejo que resulta inducir una alteración radical en las funciones de los seres vivos, siendo necesario para ello un cambio simultáneo en un número elevado de genes, hecho bastante improbable. Pongamos un ejemplo: imaginemos que para los cerdos supusiera una verdadera ventaja el hecho de poder, digamos, volar. Esto supondría un cambio en una gran cantidad de genes al mismo tiempo. Aun así, suponiendo que fuera plausible, un cerdo con alas entre una piara, encontraría graves problemas para reproducirse. Esto conllevaría a que esos genes no pasaran a la siguiente generación. Por este motivo la evolución es lenta, porque la única manera de que se pase a las generaciones posteriores la nueva carga genética es que su incorporación se realice de forma gradual.

Ahora bien, si se deja el suficiente tiempo, puede hacer cosas maravillosas. Si nos desplazamos al ámbito del cerebro, las áreas encargadas de la visión son bastante fiables. Lo mismo sucede con el movimiento: podemos enseñar a un ordenador a que nos gane al ajedrez, pero por favor, no le pidamos que mueva las fichas. El motivo es que esas áreas han sido pulidas lentamente durante miles de millones de años y siguen sirviendo su propósito original: ver y movernos. No son fruto de un diseño inteligente, y distan mucho de ser perfectas, pero hasta ahora no hemos encontrado nada mejor.

Una de las funciones del cerebro que distan bastante de ser perfectas es la memoria. Los orígenes de la memoria  se remontan a hace miles de millones de años y es una función presente hasta en el gusano más feo de la naturaleza. El problema es que las necesidades que tienen los gusanos respecto a su memoria distan bastante de las que tiene un ser humano. Imaginemos por un rato que somos un gusano, nuestras neuronas son capaces de recordar dónde hay comida, su ubicación aproximada e incluso dónde es más probable que haya gusanas dispuestas a copular. La memoria de un gusano es genial ¿no?

El problema es que el mecanismo de memoria del gusano es la base del que empleamos nosotros, los seres humanos, pero en algunos casos necesitamos recuperar información más compleja (seamos sinceros, también nos van las gusanas y la comida), por lo que el rendimiento para estas tareas se ve disminuido.

El motivo de que sigamos teniendo mecanismos similares es que, simplemente, la evolución no puede saber si ahora necesitamos un mecanismo de recuperación de la información más acorde a nuestra situación como destructores dominadores del planeta. Lo único que sabe es que seguimos reproduciéndonos, luego tan mala no tiene que ser nuestra memoria y sigue trabajando sobre ella. Nunca rompe el papel y parte de cero.

Un modelo de memoria ideal, desde el punto de vista de la recuperación de la información, sería el de un ordenador. En estos casos la memoria se encuentra perfectamente organizada, como si de una tabla se tratase. Además cada recuerdo se encuentra en una única posición y a no ser que alguien decida borrarlo, permanece ahí indefinidamente. Nuestra memoria es todo lo contrario, no es posible afirmar que un recuerdo se encuentra localizado en una zona, sino que está disperso entre varias. Además, ni siquiera los recuerdos similares se encuentran almacenados cerca. Por supuesto, nuestra memoria sabe almacenar y recuperar cosas de humano, no sólo de gusano y, en general, funciona perfectamente a la hora de recuperar información de carácter cotidiano. Por ejemplo, sabemos a que hora tenemos que ir a trabajar, el nombre de nuestros familiares, pero nos costaría saber el año en el que murió Felipe II.

El mecanismo de recuperación de la memoria se basa en indicaciones, que son estímulos que desencadenan la aparición de un recuerdo. Por ejemplo, si pregunto por qué gano Einstein el premio Nobel, algunos diréis que fue por la Teoría de la Relatividad. Este recuerdo se forma porque la pista que os hace acordaros de Einstein tiene que ver con la famosa ecuación que indica la relación entre masa y energía, la cual forma parte de esta teoría. Una pista lleva a otra y al final consigue que recordemos que ganó el galardón por eso. Nada más lejos de la realidad, porque lo ganó por el descubrimiento del efecto fotoeléctrico. Es un ejemplo de como nuestro cerebro es capaz de llegar a conclusiones erróneas incluso teniendo la información correcta disponible, porque a partir de las pistas se introduce ambigüedad, lo cual lleva a un contexto que puede no ser el correcto.

Además hay otras funciones, como el lenguaje, que se desarrollan sobre el funcionamiento de la memoria y se ven afectados por ella. En un experimento en 1960, cuando ya se conocía como construir lenguajes sin ambigüedad de manera formal, se diseñó uno, LogLan [2] y se intentó que la gente aprendiera a comunicarse con él. De esta manera se pretendía evitar la ambigüedad típica del lenguaje natural. El uso cotidiano del lenguaje era horrible y su aprendizaje mucho más dificil que el del coreano, chino o japonés.  Desde el punto de vista de su aplicación fue un fracaso, pero sirvió para afirmar que necesitábamos lenguajes ambiguos para comunicarnos. Una de las hipótesis que intentan explicar este fracaso es que nuestra memoria funciona con pistas que son ambiguas. Si empleamos elementos no ambiguos en su lugar, se vuelve todo mucho más lento, básicamente porque nuestra memoria no es como la de un ordenador, donde todo está organizado como si de una tabla se tratara. 

Todo esto nos debe llevar a reflexionar sobre lo que significa ser humano. Si bien nos encontramos en una situación en la que la evolución apenas nos afecta, le debemos todo lo que somos y, como mínimo, debemos  asumir con humildad que provenimos del mismo proceso imperfecto que nos ha dotado de consciencia.

Pepe "Puertas de Acero" Pérez


Referencias:
[1] http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Quantum/see_a_photon.html
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Loglan