Las Redes Biologicas

El cerebro tiene una eficiente estructura y tiene la habilidad de construir sus propias reglas, a las cuales se refieren usualmente como “experiencias”. El cerebro procesa en paralelo, es altamente complejo y no es lineal; tiene la capacidad de organizar las neuronas de modo que ejecuten ciertas tareas como reconocimiento de patrones, reconocimiento del habla, percepción, etcétera, muchas veces de forma más rápida de lo que lo haría la más avanzada computadora digital. Además, el cerebro está compuesto de un gran número de elementos altamente conectados llamados neuronas. Existen alrededor de 100.000 millones de neuronas, conectadas cada una, con aproximadamente 10.00 millones de neuronas.
Al igual que las otras células, las neuronas también cuentan con un cuerpo celular (soma) y núcleo, además de otros elementos específicos: las dendritas y el axón. Las dendritas son ramificaciones de fibras nerviosas que reciben información de otras neuronas y las comunican al cuerpo celular a través señales eléctricas. El axón se ramifica hacia la salida de la neurona y transmite una serie de impulsos eléctricos a varias neuronas. El punto de contacto entre el axón de una célula y una dendrita de otra célula es llamado sinapsis.
La sinapsis es un espacio liquido donde existen elementos ionizados que hacen que el espacio sináptico tenga propiedades de conductividad que activen o impidan el paso de las señales eléctricas. Es por esto que existen dos tipos de sinapsis: la sinapsis de excitación y la sinapsis inhibitoria. La sinapsis es direccional, esto quiere decir que la información fluye en un solo sentido.

Figura. Funcionamiento de la Neurona Biológica (Arbiza, 2004)

La neurona recolecta una serie de señales, provenientes de otras neuronas, por medio de las dendritas. La neurona emite impulsos a lo largo del axón, que a su vez se divide en varias ramificaciones. Las extremidades de estas ramificaciones llegan hasta las dendritas de otras neuronas y establecen la sinapsis, en la cual se produce la transformación del impulso eléctrico en un mensaje neuroquímico, mediante la liberación de unas sustancias neurotransmisoras, el efecto de estas sustancias sobre la neurona receptora puede ser producir señales excitatorias o inhibitorias, que una vez que son recibidas por una neurona se combinan y en función de la estimulación total recibida, la neurona toma cierto nivel de activación, que se describe como la generación de breves impulsos nerviosos con una determinada frecuencia o tasa de disparo, la propagación a lo largo del axón hacia las neuronas con las cuales establece la sinapsis. De esta manera, la información se transmite de unas neuronas a otras y se va procesando a través de las conexiones sinápticas.
El aprendizaje de las redes neuronales se produce mediante la variación de la efectividad de la sinapsis. Es por esto que la influencia que unas neuronas que ejercen sobre otras cambia.
La arquitectura, el tipo y la efectividad de las conexiones en un momento dado, representan en cierto modo la memoria o estado de conocimiento de la red neuronal.