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SECOND NATURE: Brain Science and human Knowledge
Gerald M. Edelman- Yale University Press
INTRODUCCIÓN
Describiré algunas de las cuestiones principales acerca de la cuestión de la conciencia. Luego,
repasaré brevemente la actividad del cerebro en los términos de una teoría denominada
Darwinismo Neural. Esto me permitirá mostrar como emerge la conciencia a partir de la dinámica
cerebral.
Todos sabemos, implícitamente, que es la conciencia. Es lo que perdemos cuando entramos en un
sueño profundo, o en coma, o estamos bajo el efecto de la anestesia. Y es lo que recuperamos
luego de emerger de esos estados. En el estado despierto, consciente, usted experimenta una
escena unitaria compuesta de una variedad de respuestas sensoriales, como así también
imágenes, memorias, tonalidades sentimentales y emocionales, un sentido de voluntad o agencia,
una sensación de estar situado, y otros aspectos conscientes. Estar consciente es una experiencia
unitaria, en el sentido de que usted no puede en ningún momento volverse totalmente consciente
de una sola cosa con completa exclusión de las otras. Pero usted puede dirigir su atención a varios
aspectos de una escena menos inclusiva pero aún así unitaria. Dentro de un corto espacio de
tiempo, la escena variará en un sentido u otro y, aún así, a pesar de seguir integrada, se tornará
diferenciada, dando a paso a una nueva escena. Lo extraordinario es que el número de tales
escenas privadamente experimentadas, es aparentemente ilimitado. Las transiciones parecen ser
continuas, y en términos de todos sus detalles, se trata de experiencias subjetivas, privadas, en
primera persona.
Los estados conscientes son frecuentemente, pero no siempre, sobre cosas o eventos, una
propiedad llamada “intencionalidad”. Pero no necesariamente muestran siempre esta propiedad.
Pueden, por ejemplo, referirse a un estado de ánimo. Hay frecuentemente una conciencia apenas
periférica, modo en que William James llamó a ciertos estados apenas percibidos. Los estados
conscientes pueden también incluir la conciencia del deseo o la voluntad de realizar una acción.
La propiedad descripta frecuentemente como la más misteriosa es un aspecto fenomenal de la
conciencia, la experiencia de qualia. Qualia son, por ejemplo, la verdosidad del verde, o la calidez
del calor. Pero varios estudiosos de este asunto, entre los que me incluyo, van más allá de estas
simples cualidades y consideran que el ensamble completo de las escenas o experiencias de la
conciencia, es qualia.
Muchos consideran que la explicación del qualia es el test ácido de una teoría de la conciencia.
¿Cómo podemos explicar no solo el qualia sino también todos los otros componentes de la
conciencia? La respuesta que propongo es observar cómo funciona el cerebro, formulando una
teoría global del mismo que pueda ser extendida para explicar la conciencia. Más aún, somos
conscientes de ser conscientes y podemos reportar nuestra experiencia. Otros animales, que son
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conscientes, tienen “conciencia primaria”, es decir, la experiencia de una escena unitaria en un
período de tiempo de, a lo sumo, segundos, experiencia a la que llamo “presente recordado”, algo
así como la iluminación que produce un rayo de luz en una habitación oscura. A pesar de que esos
animales son conscientes de los eventos en curso, su conciencia primaria no les permite ser
conscientes de ser conscientes, y no poseen un concepto del pasado, el futuro, y de un sí mismo
nombrable.
Tales nociones requieren la habilidad de experimentar una conciencia de un orden superior, y esta
depende de poseer capacidades semánticas o simbólicas. En nuestro caso ellas existen porque
tenemos sintaxis y lenguaje. Por la habilidad de hablar podemos liberarnos temporariamente de
las limitaciones del “presente recordado”. No menos importante: en todo momento en que la
conciencia de orden superior está presente, también poseemos la conciencia primaria.
EL CEREBRO
A partir de estos antecedentes, volvamos nuestra atención al órgano responsable de estos rasgos
extraordinarios: el cerebro. No entraré en detalles acerca de cómo el cerebro da lugar a la
conciencia. Pero sí quiero ofrecer un cuadro de la estructura y la actividad del cerebro.
Para empezar consideremos las células fundamentales que transportan señales en el cerebro.
Hablamos de las neuronas, las que tienen un conjunto de ramificaciones en forma de árbol
(dendrites) y, usualmente, un único proceso extendido (el axón) que sirve para conectar una
neurona con otra. Esta conexión, llamada sinapsis, es un elemento crítico para asegurar la función
de los circuitos del cerebro. Esto es así porque la electricidad que recorre el axón libera pequeñas
cantidades de químicos, llamados “neurotransmisores”, en la sinapsis. Estos químicos recorren la
corta distancia al interior de la sinapsis y se combinan con ciertos receptores presentes en los
dendrites de las células receptoras. Si esa liberación ocurre con suficiente frecuencia, las células
receptoras o post-sinápticas se disparan y pueden repetir el proceso y enviar señales a otras
células.
Una propiedad esencial de las sinapsis es que son plásticas: distintas actividades y eventos
bioquímicos pueden cambiar su fortaleza. Esos cambios pueden, a su vez, determinar cuáles de las
rutas neuronales se seleccionarán para transmitir señales. Los patrones de tales cambios en la
fortaleza sináptica ofrecen una base para la memoria. Llegado este punto puede ser útil
mencionar que las sinapsis se dan en dos modalidades: excitativas o inhibitorias. Ambas pueden
exhibir plasticidad. En conjunto, ayudan a seleccionar el funcionamiento de las rutas de las señales
en el cerebro.
El cerebro tiene medios para coordinar los eventos perceptualmente segregados que nos ocurren.
El resultado de esa coordinación es la categorización perceptual, la transformación del mundo de
inputs en objetos significantes. El cerebro produce patrones de reconocimiento.
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¿Qué se puede decir sobre los outputs? Diferentes áreas sensitivas se conectan con áreas
superiores de la corteza de tal modo que el cerebro habla consigo mismo. Por cierto, un grupo de
áreas corticales envían señales (outputs) motoras a la médula espinal y así generan acciones y
movimientos. Además, la corteza recibe inputs adicionales, y envía outputs, desde y hacia un
número de estructuras sub-corticales cercanas al tálamo (los ganglios basales y el cerebelo, que
ayudan a regular el movimiento, y el hipocampo, que ayuda a establecer la memoria de largo
plazo respecto de eventos y episodios, interactuando con la corteza).
Lo dicho hasta aquí podría describirse, superficialmente, cómo un sistema análogo al de una
computadora. En muchos círculos científicos subsiste una amplia creencia de que el cerebro es
una computadora. Esta creencia es errónea por una serie de razones. Primero, una computadora
funciona utilizando la lógica y la aritmética en intervalos muy cortos regulados por un reloj. El
cerebro no opera por medio de reglas lógicas. Para funcionar, una computadora debe recibir
señales (inputs) no ambiguos. Pero las señales que llegan a los distintos receptores sensoriales del
cerebro no están tan organizadas; el mundo (que no ha sido tallado de antemano en categorías
preestablecidas) no es un pedazo de algo codificado. Segundo, el orden del cerebro es
enormemente variable en los niveles más detallados. Mientras se desarrollan los eventos
neurales, experiencias individuales diferentes producen imprimaciones tales que, no hay dos
cerebros idénticos. Esto es así, en buena medida, porque durante el desarrollo y establecimiento
de la neuroanatomía, las neuronas que se activan juntas quedan conectadas juntas. Además, no
hay evidencia de un programa de computador que consista en procedimientos efectivos que
controlen un input, un output y una conducta cerebral. La inteligencia artificial no funciona en
cerebros reales. No existe una lógica ni un reloj que gobierne los outputs de nuestro cerebro, por
regulares que puedan parecer.
El cerebro, como el sistema inmunológico, es un sistema de selección, para la teoría NeuralDarwinista (que el autor despliega). Esa teoría tiene tres bases.
•
El desarrollo de los circuitos neuronales en el cerebro lleva a una enorme variación anatómica
microscópica que es resultado de un proceso de continua selección. Una fuerza orientadora
clave del desarrollo de la selección mental es el hecho de que las neuronas que se activan
juntas quedan conectadas juntas. Dos neuronas distantes harán conexiones sinápticas si sus
patrones de activación están temporalmente correlacionados.
•
Cuando el repertorio de los circuitos anatómicos formados reciben señales de la experiencia o
de la conducta, ocurren un conjunto adicional y superpuesto de eventos. Esta selección
experiencial ocurre a través de cambios en la fortaleza de las sinapsis ya existentes en la
anatomía del cerebro. Algunas sinapsis son reforzadas y otras debilitadas. Siendo que
descartamos la lógica computacional, ¿de qué modo el sistema produce conductas
coherentes? , y ¿qué sesgos produce el sistema para generar conductas adaptativas? La
respuesta está en el tercero de los principios de esta teoría.
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•
Existe un proceso clave denominado “reingreso”. Se trata del continuo envío de señales desde
una región del cerebro hacia otras (de ida y vuelta), a través de los axones. Un efecto de este
tráfico constante es el ajuste temporal o activación sincronizada de grupos neuronales en
circuitos particulares. Esto provee la coordinación espacio-temporal. Para imaginar cómo
funciona el reingreso considere un hipotético cuarteto de cuerdas. Cada músico toca su parte
con un ritmo diferente. Ahora, conecte el cuerpo de esos músicos por medio de hilos muy
finos (muchos y en todas las partes del cuerpo). Cuando un músico se mueve,
inconscientemente manda ondas de movimiento a los otros. En poco tiempo, el ritmo –y de
algún modo la melodía- será más coherente. La dinámica continuará, conduciendo a un nuevo
output más coherente.
El cerebro tiene un generador de diversidad, encuentra señales provenientes de un mundo
desconocido a través de un repertorio de grupos neuronales, y facilita la amplificación diferencial
de las conexiones de aquellos grupos de neuronas que son adaptativas. Es un sistema selectivo.
Cada cerebro es, en su anatomía, estructura y dinámica, único.
Las distintas áreas del cerebro, tienen funcionalidades diferentes (orientación ante un estímulo,
percepción de color, motricidad, etc.). Tales áreas diferentes no tienen un supervisor común, sino
que están reingresando constantemente, interconectadas por fibras recíprocas. La combinación de
respuestas entre todas esas áreas, da lugar a una percepción unificada (por ejemplo, rojo,
cilíndrico, en movimiento, etc.). Tal percepción emerge de circuitos sincrónicamente activados que
enlazan las respuestas de las diferentes regiones segregadas.
Una teoría basada en la selección, como la Neural-Darwinista necesariamente propone una
enorme diversidad de repertorios de grupos neuronales. Esto explica como combinaciones de
tales grupos pueden ser halladas en conjuntos integrados, dependiendo de diversos inputs del
cuerpo, del mundo y del propio cerebro.
LA CONCIENCIA
La evidencia sugiere que la consciencia está vinculada con la actividad de reingreso entre las áreas
corticales y el tálamo, y por la interacción de la corteza consigo misma y con las estructuras
subcorticales. La teoría postula que la conciencia primaria apareció en un momento de la
evolución en que el sistema tálamo-cortical se expandió grandemente, acompañado por un
incremento de los núcleos talámicos específicos y de la corteza cerebral. Un animal que
evolucionó con un circuito de reingresos degenerativos capaz vinculó muchas regiones corticales,
pudo realizar un enorme número de discriminaciones y distinciones. Por ejemplo, pudo vincular
numerosas señales sensitivas, realizar muchas categorizaciones perceptuales, y conectarlas
mediante varias combinaciones con la memoria. Desde este punto de vista, la conciencia primaria
emerge de la actividad de reingreso que vincula categorizaciones perceptuales con memorias
categorizadas valorativamente. El patrón de la actividad integrativa en esta red neuronal de
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reingreso tálamo-cortical, llamada “núcleo dinámico”, crearía una escena en el presente recordado
de la conciencia primaria, escena con la cual el animal podría establecer planes.
El sistema de memoria, en tal animal consciente, es influenciado por sistemas de valores y por
cambios sinápticos seleccionados extraídos de previas experiencias categoriales. Este sistema de
memoria es mediado por regiones corticales anteriores, tales como la corteza parietal, mientras
que la percepción corriente es facilitada por regiones corticales posteriores.
La conciencia es un proceso que consiste en una enorme variedad de los llamados “qualia”: las
discriminaciones vinculadas con la actividad ampliamente distribuida y dinámica del núcleo
tálamo-cortical. En tal actividad, el cerebro habla con sí mismo. Debo enfatizar que lo que es
crítico es la interacción de los diversos sistemas en el núcleo. Debemos, sin embargo, tener el
cuidado de no asignar la conciencia a una región específica.
La comprensión de que es la actividad selectiva de reingreso de grupos de neuronas en el núcleo
lo que provoca el fenómeno de la conciencia, hace innecesario invocar el dualismo. Aún cuando la
conciencia es un proceso sin poderes causales en sí misma, está completamente vinculada con las
complejas actividades y poderes de los grupos neuronales que generan el núcleo de reingresos.
Más aún, desde etapas muy tempranas del desarrollo, las señales del cuerpo al cerebro y del
cerebro a sí mismo, pusieron los cimientos para la emergencia de la conciencia. El yo, como la
conciencia, es también un proceso. Descansa en la experiencia consciente referida a sus propias
memorias, y la experiencia consciente potencia la comunicación con otros individuos.
Naturalmente, en el caso de la conciencia primaria, la conciencia y la planificación consciente se
limitan al presente recordado. A un animal con conciencia primaria le falta un concepto narrativo
del pasado explícito, no puede planificar un escenario relativo a un futuro distante, y no tiene un
yo social nombrable. Para que estos rasgos aparezcan, tuvo que ocurrir otro evento evolutivo que
involucrara conexiones de reingreso. En algún momento, en la evolución de los primates, se
desarrolló un conjunto nuevo de rutas recíprocas, estableciendo conexiones entre mapas
conceptuales del cerebro y aquellas áreas capaces de referencia semántica. Pero, la conciencia de
orden superior tuvo que esperar la aparición de lenguaje para su florecimiento completo. En ese
momento, la conciencia de la propia conciencia se hizo posible. Emergieron ricos conceptos del
pasado, del futuro y del yo social. La conciencia ya no se limitó al presente recordado.
Según el Neural Darwinismo el evento integrativo clave que llevó a la emergencia de la experiencia
consciente fue el reingreso en el núcleo dinámico, enormemente complejo, distribuido en el
tálamo y a través de la corteza. Esa experiencia reflejó el enorme poder de discriminación hecho
posible por los diferentes estados nucleares complejos. Esos estados involucran, necesariamente,
la integración de los múltiples aspectos de una escena unitaria. Con el tiempo, se desarrollaron
nuevos estados nucleares y escenas unitarias como resultado de una miríada de señales del propio
cerebro, del cuerpo y del mundo.
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Al considerar este estado de cosas, no debemos olvidar que gran parte de la conducta es
determinada por interacciones no-conscientes entre partes subcorticales del cerebro y la corteza
cerebral. Muchas de estas respuestas no conscientes, que subyacen a los hábitos y a las conductas
aprendidas, tuvieron que haberse – de todos modos- establecido previamente, por medio de
distinciones conscientes mediadas por el núcleo. Las interacciones entre sistemas nucleares,
sistemas de memoria no-consciente y señales provenientes de los sistemas de valores operan en
conjunto dando cuenta de la riqueza de la conducta humana.
Resumen
Los estados conscientes son unitarios pero cambian con el tiempo. Tienen un amplio rango de
contenidos y accesos. Su rango es modulado por la atención y, a pesar de que en buena medida
muestran intencionalidad (son acerca de objetos y eventos), estos no completan los dominios a los
que pueden referirse. Sobre todo, involucran sentimientos subjetivos o qualia. Mi tesis es que la
evolución de un sistema de reingreso tálamo-cortical capaz de hacer emerger el núcleo dinámico,
permitió la integración de vastos, complejos y crecientes inputs sensorio-motores. Los animales
poseedores de tal núcleo fueron, así, capaces de de discriminaciones refinadas. Los qualia son,
justamente, esas discriminaciones, ligadas –cada una de ellas- por un estado nuclear diferente. En
síntesis, los estados conscientes reflejan la integración de estados neurales en el núcleo.
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