Es fácil pensar en las neuronas como binarias, en esencia, porque disparan una acción potencial cuando alcanzan cierto umbral y, si no lo alcanzan, no disparan. O sea: disparar=1; no disparar=0. Pero tal similitud superficial con los 0s y 1s digitales oculta una amplia variedad de procesos continuos y no lineales que influyen directamente en el procesamiento neural, como el ritmo de disparo, la sincronía relativa, o el desorden, los cuales afectan a la intensidad de las señales recibidas. Dentro de cada neurona en particular hay un circuito integrador de filtros, compuesto por una variedad de canales iónicos, que continuamente hacen fluctuar los potenciales de la membrana.

Un legado desafortunado de la metáfora del cerebro como computadora, es que los psicólogos cognitivos se han dejado llevar por la tendencia de dividir el cerebro en módulos. Como los ordenadores necesitan memoria, buscaron también el área correspondiente a la memoria en el cerebro, en el que tales distinciones son mucho más confusas o difusas. La simplificación ha sido excesiva y sólo recientemente se ha descubierto que las supuestas regiones de la memoria (como el hipocampo) también son importantes para otras funciones diversas, ya sea la imaginación, la representación de nuevas metas o la representación espacial. Igualmente, se imaginaban que en el cerebro había un módulo específico para el lenguaje; el área de Broca era un buen candidato, porque los déficits de pacientes con daño en ese área parecían confirmarlo. Pero el lenguaje también se computa en circuitos neuronales de dominio general, ampliamente distribuidos, y la citada área de Broca también puede estar implicada en otras funciones.

La velocidad de procesamiento neural depende de una serie de parámetros: el tiempo necesario para que las señales electroquímicas atraviesen los axones y las dendritas, la mielinación axonal, el tiempo de difusión de los neurotransmisores a través de la hendidura sináptica, diferencias en la eficacia sináptica, la coherencia del disparo neural, la disponibilidad de neurotransmisores, y la historia previa de disparos neuronales. Por eso, puede haber diferencias individuales en la, así llamada ‘velocidad de procesamiento’. Tampoco se refleja en una construcción unitaria o monolítica y, desde luego, no existe nada parecido a la velocidad concreta del microprocesador. La velocidad de procesamiento psicométrica es una combinación heterogénea de todas las limitaciones de velocidad mencionadas arriba.

Se suele pensar que en el cerebelo se calcula la información que tiene que ver con la precisión temporal, tal y como se requiere en movimientos delicados; sin embargo, la evidencia sugiere que la percepción del tiempo en el cerebro se parece más a las ondas en un estanque que a un reloj digital estandar.

Aunque las dos memorias necesitan potencia, disparos neuronales prolongados o electricidad, la memoria cerebral de trabajo a corto plazo parece guardar sólo fragmentos, mientras que la RAM guarda los datos isomórficamente (tal y como se guardan en el disco duro). El límite de capacidad de memoria a corto plazo no está preestablecido, como en la RAM, ya que fluctúa con las diferencias en la velocidad de procesameinto, así como con la expertía y la familiaridad.

Durante muchos años se pensó en el cerebro como hardware en el que se ejecuta un programa o software mental. Desgraciadamente, la distinción hardware/software, aunque atractiva, oscurece un hecho importante: la mente emerge directamente del cerebro, y los cambios en la mente siempre vienen acompañados por cambios en el cerebro. Cualquier procesamiento de información abstracta necesitará siempre especificar cómo se van a implementar tales procesos en la arquitectura neuronal. Muchos culpan a este malentendido del infame fracaso de la IA simbólica.

La errada metáfora parecía sugerir que los cerebros operan mediante señales eléctricas (potenciales de acción) que viajan entre puertas lógicas individuales. Esto sólo es una verdad a medias. Las señales que se propagan entre axones son de naturaleza electroquímica, lo que significa que viajan mucho más despacio que las señales eléctricas en un ordenador y pueden ser moduladas de muchas formas distintas. La transmisión de la señal no sólo depende de las ‘puertas lógicas’ de la arquitectura sináptica, sino también de la presencia de una serie de compuestos químicos variados en la hendidura sináptica o de la distancia relativa entre sinapsis y dendritas, entre otros factores. Todo esto añade complejidad al procesamiento que tiene lugar en cada sinapsis, por lo que es francamente erróneo pensar que las neuronas funcionen como meros transistores.

Los ordenadores procesan la información de la memoria utilizando la CPU y después escriben los resultados del procesamiento de nuevo en la memoria. Esta distinción no existe en el cerebro. Las neuronas procesan la información y, al mismo tiempo, modifican las sinapsis, las cuales son, en sí mismas, el sustrato de la memoria. Como resultado, la recuperación de la memoria siempre altera ligeramente la memoria (por lo general, fortaleciéndola, pero, a veces haciéndola menos precisa…).

El cerebro es un circuito que se repara a sí mismo. Después de una lesión, se activa algo conocido como plasticidad inducida por el trauma. Puede llevar a una serie de cambios interesantes, incluidos algunos que parecen desbloquear potenciales no utilizados previamente en el cerebro, u otros que pueden acarrear una disfunción cognitiva profunda.

Un modelo biológico preciso del cerebro tendría que incluir alrededor de 225 millones de billones de interacciones entre células, neurotransmisores, neuromoduladores, ramas axonales y dendritas, y eso sin incluir las influencias de la geometría de las dendritas o el trillón de células gliales que pueden  ser importantes, o no, para el procesamiento de información neural. Porque el cerebro no es lineal, y porque es mucho más grande que todos los ordenadores actuales, parece obvio que funciona a su manera, es decir, de una forma única, distinta y peculiar.

Y esto no es tan trivial como pueda parecer… El cerebro saca una ventaja sorprendente del hecho de tener un cuerpo a su disposición. En muchas ocasiones, delega o descarga sus necesidades de memoria al entorno en el que existe. Pero solo estamos empezando a comprender la importancia del cuerpo para el procesamiento de la información en el cerebro.