Karl Friston y su teoría de la energía libre

¿Es posible que el cerebro “recuerde el futuro”? Esto es lo que plantea la teoría de la energía libre, ya que afirma que el cerebro anticipa las realidades antes de que estas se perciban. Veamos más sobre esto.

Revisado y aprobado por la psicóloga Gema Sánchez Cuevas.

Escrito por Edith Sánchez

Última actualización: 10 mayo, 2022

Karl Friston es neurocientífico y el creador de la teoría de la energía libre, la cual, según los expertos, podría revolucionar los estudios acerca del cerebro. Antes de desarrollar esta concepción teórica, Friston se había hecho célebre por haber desarrollado una técnica poderosa para analizar los resultados de las imágenes del cerebro y haber desentrañado varios aspectos de la actividad cortical en ese órgano.

A Friston se le considera el investigador del cerebro  más relevante de los últimos 25 años. En marzo de 2010, sorprendió con la presentación de la teoría de la energía libre, durante la semana de la concienciación sobre el cerebro, un evento organizado por el Parlamento Europeo.

Se cree que la teoría de la energía libre permitirá crear una gran teoría unificada del cerebro expresada en una ley matemática. Hay que decir que, en la actualidad, se ha avanzado mucho en el mapeo del cerebro, pero aún no es claro cómo se produce la integración de las partes del mismo. Aparentemente, la teoría de Friston avanza en esa dirección.

Las inferencias bayesianas

La teoría estadística bayesiana  es un modelo que se basa en la probabilidad. Fue postulada por un sacerdote inglés llamado Thomas Bayes, en el siglo XVIII. No obstante, se trata de un tema complejo que no abordaremos en detalle. Sin embargo, los principios bayesianos son parte fundamental de la teoría de la energía libre y por eso daremos algunas pinceladas al respecto.

Hay un experimento  que ilustra didácticamente la teoría bayesiana. En una habitación hay varias urnas, de las cuales tres cuartas partes son rojas y una cuarta parte son azules. Las urnas rojas contienen un 80 % de fichas rojas y un 20 % de azules. Las urnas azules tienen 80 % de fichas azules y 20 % de rojas.

A quienes participan en este experimento se les tapa la visibilidad de una urna y se les pide que saquen fichas de la misma. La persona debe inferir de qué color es la urna de la cual están sacando fichas. En líneas generales, lo que se deduce de este experimento es que las personas tienen una inferencia  a priori, por ejemplo: “es más probable que me toque una urna roja, pues hay más urnas rojas”.

Luego, esta inferencia a priori es sometida a prueba, a medida que la persona va sacando las fichas. Así, si saca más fichas azules que rojas, probablemente cambiará su inferencia: “Como saco más fichas azules, es probable que la urna sea azul”. A esto se le llama función de verosimilitud . La teoría de la energía libre de Friston dice que el cerebro funciona de esta manera.

La teoría de la energía libre

El profesor Karl Friston, del Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, propuso en 2010 su teoría de la energía libre. La misma se propone explicar cómo funciona el cerebro y parte de dos principios básicos. El primero dice que el cerebro realiza predicciones sobre el mundo, de forma constante, ya que nunca para de hacerlo.

El segundo principio señala que el cerebro aplica las inferencias bayesianas para hacer esas predicciones constantes. Esto es, que se anticipa a las experiencias (inferencia a priori) y que luego ajusta sus predicciones, con base en lo que observa y verifica en la práctica. Según Friston, el objetivo de todo esto es uno solo: evitar cualquier sorpresa, en la medida de lo posible.

No se trata exactamente de que al cerebro no le gusten las sorpresas, sino que en la medida en que las evita, ahorra energía en su funcionamiento. Lo inesperado lo obliga a trabajar más y con mayor aplicación. Así que “predecir” lo que hay o lo que va a ocurrir, permite aprovechar lo aprendido y evita gastar más energía de la necesaria.

Un experimento al respecto

Los investigadores del departamento de psicología de la Universidad de Glasgow, en Escocia, y del Max-Planck Institute for Brain Research, de Frankfurt, en Alemania, hicieron un experimento  que parece corroborar la teoría de la energía libre. Partieron de la idea de que efectivamente el cerebro “predice” para ahorrar energía.

Para poner todo en un ejemplo sencillo, cuando una persona se acerca a su escritorio de trabajo ya tiene una imagen del mismo en su mente. No necesitará mirar cada objeto para saber que está allí, sino que casi sin ver estirará una mano y tomará el bolígrafo que siempre deja en uno de los cajones. Solo activará su atención si hay algo nuevo o que no está en su lugar.

Para probar esta idea los investigadores se valieron de 12 voluntarios. A cada uno de ellos se les pidió que miraran fijamente a una pantalla de computador, en donde había una imagen, mientras eran monitoreados por un escáner. Sin embargo, debajo del punto fijo y encima de este, aparecían y desaparecían dos puntos en movimiento. También introdujeron otro punto que pasaba por la pantalla aleatoriamente.

Así, comprobaron que la actividad del cerebro es menor cuando hay elementos predecibles (la imagen fija y los dos puntos arriba y abajo); mientras que se activa, cuando aparece un estímulo impredecible (el punto aleatorio). Esto probaría las tesis básicas de la prometedora teoría de la energía libre.