Exégesis de cierta hipótesis comprobable acerca del posible correlato neuronal de la conciencia subjetiva (página 6)

Volviendo con los circuitos: A-B-C es una demostración de C a partir de A en tanto que correlatos, pero no demuestra la causa de C. Lo único que se puede demostrar es que C es un correlato de A si cada paso de A-B-C es verdadero, que sería más o menos lo mismo que decir que en ese circuito en actividad se detectaría un potencial de acción en A, después en B y después en C. Por éso no interesa conocer la causa de la emergencia de la subjetividad al rebuscar en sus correlatos, porque no existe una causa, al ser un proceso, y el simple hecho de plantearlo es ilógico. Lo que interesa es conocer el modo en el que el cerebro funciona correlativamente cuando la subjetividad es efectiva, porque sí es lógico pensar que ha de producirse un tipo peculiar de funcionamiento cerebral que se correlacione con algo tan distinto como la experiencia subjetiva. Lo que interesa es descubrir cómo A-B-C puede llegar a ser un todo subjetivo a escala macroscópica confinada al integrarse A, B y C, descubrir las piezas a que se reduce correlativamente ese todo subjetivo. Lo que habría que descubrir es cómo, de qué manera en particular, se integran durante la subjetividad esas neuronas.

Interesa cuál es ese mecanismo de integración neuronal peculiar, si lo hay, o de correlación al menos, en el caso de la subjetividad, que haga posible el entrelazamiento de diversos objetos mentales en un solo objeto mental, patente a escala macroscópica como el sujeto, el yo consciente, por el mero hecho de la concurrencia temporal de esas neuronas, y que tal actividad neuronal peculiar correlativa, que hace posible que la experiencia consciente abstracta sea patente como integrada en un todo, el yo consciente, tenga lugar de algún modo que no consista sólo en la sincronización neuronal. ¿Qué significa verdadero? Se acaba de decir que lo único que se puede demostrar es que C es un correlato de A si cada paso de A-B-C es verdadero. ¿Y qué se quiere decir aquí por verdadero? Verdadero es aquello posible en un sistema y que se verifica, que deja de ser una posibilidad con una probabilidad para constituir una prueba tras consumarse como suceso probado. Por ejemplo, una proposición verdadera es: X=X. En el caso de una red neural que sea el correlato de la subjetividad, serían verdaderos, verificables, todos los potenciales de acción que se descargasen durante un periodo de tiempo dado y conformasen dicha red en correlación con esa experiencia subjetiva dada, pues en tal caso se habría tratado de la efectividad comprobable de algo que era posible en el sistema (e incluso aunque dicha red codificase un delirio, una idea no verificable sobre la realidad).

¿Cómo determinar si algo es verdadero o falso?

De acuerdo con estas definiciones, que acotan las acepciones usadas en este ensayo, algo real puede ser verdadero o falso, dependiendo de la escala. Por ejemplo, durante un delirio un potencial de acción correlativo será verdadero, pero la interpretación de la realidad de acuerdo con dicho delirio conformado con esos potenciales de acción será falsa.

¿Es verdadero sinónimo de real?

Aunque algo verdadero a una escala puede ser considerado falso a otra escala, no puede ser irreal en ningún caso, una vez que se ha verificado su detectabilidad, por tanto, verdadero y real no son sinónimos. Por todo ésto, expresiones contradictorias como "realidad virtual" (realidad irreal, detectabilidad indetectable) no se refieren a algo aceptable como correctamente enunciado, salvo en sentido figurado o en forma de oxímoron.

¿Es el ritmo gamma el correlato neural de la subjetividad?

Se ha propuesto que durante la percepción visual subjetiva la sincronización neuronal de las neuronas implicadas ocurre en una frecuencia peculiar, de 40 Hz, el llamado ritmo gamma, investigado por Wolf Singer y por Gray. Fischbach revisó la investigación de Singer en el artículo Mente y cerebro, publicado en Investigación y ciencia en 1.992. Según Singer, la sincronización de emisiones de señales procedentes de neuronas espacialmente distintas, activándose sincrónicamente a 40 Hz, correspondería a las distintas características del objeto (movimiento, color, forma, etc.) que uno afirma percibir integradas en la forma de ese objeto único en un momento dado. Las oscilaciones a 40 Hz podrían sincronizar conjuntos de neuronas que por su especificidad espaciotemporal en un momento dado estuvieran especializadas en los distintos componentes perceptibles de una escena visual, y constituir, tal vez, un correlato directo de la percepción consciente subjetiva de lo que se ve (o al menos parte del correlato).

¿Cómo se sincronizan las neuronas?

En cuanto a los mecanismos neuronales responsables de la sincronización, han sido estudiados incluyendo modelos artificiales que posiblemente se parecen a los naturales. Lo que llama la atención del modo mediante el que probablemente se terminan sincronizando las neuronas que interaccionan retroactivamente es que los mecanismos de sincronización son simples: si se ponen dos neuronas descargando una cerca de la otra lo más probable es que acaben sincronizándose, acoplando sus descargas a lo largo del tiempo, por una sencilla razón: acabarán igualando su flujo de iones por mera proximidad y por estar "flotando" en un mismo medio iónico. Eurich ha dedicado sus esfuerzos a desentrañar estos mecanismos a priori enigmáticos pero simples una vez descritos, y la descripción se puede encontrar en su artículo Sincronización neuronal, publicado en Mente y cerebro (2.003). Recuérdese también el trabajo de 1.989 de Strogatz y Mirollo, que les permitió afirmar que cualquier sistema de osciladores acoplados se autoorganiza espontáneamente, y cuyo resultado es la sincronización. De todos modos, recientes trabajos desmienten que la sincronización de neuronas contiguas sea una necesidad inevitable, como han observado Renart y de la Rocha en un artículo de Science del 2.010, y también Ecker en otro trabajo distinto (2.010).

¿Hay varios tipos de reentrada? Según Edelman y Tononi, redes paralelas interaccionan retroactivamente entre sí, sincronizándose de este modo. Aparte de la reentrada corticocortical que postulan Edelman y Tononi, se ha hablado también de una reentrada talamocortical, que Llinás y su equipo han investigado durante años. Se puede encontrar una descripción comprensible de la reentrada en un artículo de Zeki titulado: La imagen visual en la mente y en el cerebro, publicado en Investigación y ciencia, en 1.992. Bart Kosko ha propuesto el teorema B.A.M., de la memoria asociativa bidireccional, según el cual las redes neuronales se unifican correlacionándose, lo cual se representa matemáticamente multiplicando partes unitarias de una red con las de la otra, de manera que la correlación de ambas redes ya no supone un "si A, entonces B", sino un "si X es A, entonces Y es B", cuyo resultado sería la activación sincrónica de ambas redes (estos patrones ordenados de activación de redes unificadas serían posibles a pesar del caos en el sistema).

¿Con qué se correlaciona la actividad mental subjetiva, de acuerdo con los conocimientos actuales?

La experiencia subjetiva se correlaciona por sistema, hasta donde los métodos actuales permiten determinar, con cierta actividad neuronal peculiar, lo que se suelen llamar correlatos neurales de la experiencia consciente subjetiva. En trabajos dirigidos por Metzinger en el M.I.T., en el año 2.000, tal vez se haya podido comprobar que los correlatos neurales se asocian en la práctica, empíricamente, en una primera aproximación grosera al desentrañamiento del enigma, sobre todo con la actividad de las áreas de asociación corticales. La subjetividad se caracteriza por ser su efectividad comunicable de un sujeto a otro, y ése ha sido el modo que han tenido los investigadores del equipo de Metzinger para saber que la actividad de la corteza de asociación se correlaciona por sistema con la experiencia subjetiva.

¿Qué son las áreas de asociación corticales?

En la corteza hay áreas primarias, que se llaman primarias porque en ellas se considera categóricamente que se inicia de manera primaria cierta actividad cortical. Por ejemplo, las áreas sensoriales primarias se llaman así porque en ellas hacen su primera sinapsis las neuronas sensoriales procedentes del tálamo en dirección a la corteza.

Las áreas primarias hacen sinapsis después en otras áreas de la corteza, donde la información sigue su procesamiento. Las áreas corticales primarias hacen sinapsis en las secundarias, y las secundarias en las de asociación, en una sucesión sistemática de hechos. En las áreas de asociación confluye información variada procedente de lugares diversos, y se integra, y ahí parece ser que se interpreta la información. Parece ser que uno interpreta (o percibe, dado que no hay percepción hasta que se culmina esta fase de interpretación del proceso) subjetivamente algo cuando se activan precisamente las áreas de asociación. Parece ser que la mayor parte de la corteza es corteza de asociación. De todos modos, el cerebro funciona como un todo. Aunque la corteza de asociación sea crucial para la efectividad de la subjetividad, todo el cerebro debe funcionar para que sea efectiva (y el corazón debe estar latiendo, la tierra girando alrededor del sol, etc.). ¿Con qué se conecta la corteza de asociación? Un área de asociación se conecta con diversas zonas del cerebro, pero las conexiones de las áreas de asociación con el hipocampo, la circunvolución que actúa de directora de orquesta para la memoria inmediata, la que fija los datos entrantes nuevos, y con el sistema límbico, un subsistema dentro del cerebro que organiza las emociones y por tanto el pensamiento emocional, se consideran importantes.

Gerhard Roth considera que esta integración de las extensas áreas de asociación con el sistema límbico, el hipocampo, la formación reticular, etc., puede ser un sistema suficientemente complejo como para cruzar el umbral de complejidad que se adivina necesario para la emergencia de propiedades en el sistema.

¿Se debería observar un estado morfofuncional distinto en las neuronas correlativas con la subjetividad y en las que no lo son?

Por lo dicho hasta ahora, hay que suponer que, aunque todas las neuronas hagan aproximadamente lo mismo, posiblemente habrá alguna diferencia clave entre el estado morfofuncional del cerebro durante la subjetividad y el estado del cerebro en ausencia de subjetividad. Ésto significa que en caso de poderse predecir un hipotético correlato neural peculiar para la subjetividad, dicho correlato no sólo debería ser comprobable (se debería poder comprobar que es el que tiene lugar en correlación con la subjetividad), sino también falsable (se debería poder comprobar que no tiene lugar en ausencia de la subjetividad). El objeto mental ¿Qué es un objeto? El proceso mental posiblemente consiste en el procesamiento de la información mental. A su vez, se diría que el procesamiento de la información mental consiste en la asociación e integración de objetos mentales abstractos. Un objeto es lo que un observador determina como objeto (ésto no es tan tautológico como parece, ya que los objetos, que se sepa, no se definen por sí mismos).

¿Qué querría decir que un objeto mental sea elemental?

Supóngase que la mente sea un proceso sistemático consistente en la interacción entre objetos mentales elementales.

Elementales quiere decir irreducibles, al menos, irreducibles a ciertos efectos en una escala dada (y con un error despreciable en la práctica), por ejemplo: dadas las palabras que se tienen en mente, que son objetos mentales abstractos, obsérvese que las palabras son reducibles, por ejemplo, a letras, así que las letras, desde el punto de vista de las palabras, desde la escala de las palabras, serían objetos mentales abstractos elementales, pues es a lo que se reducen las palabras, mientras que las letras, desde el punto de vista (escala) de las palabras, son irreducibles a otra cosa, pues lo que explica la formación de palabras son las interacciones entre letras únicamente. ¿Qué vinculación habría entre el proceso mental y el funcionamiento neural? El procesamiento de las letras para formar palabras consiste en poner letras juntas y obtener palabras con el cambio de la escala de las letras a la escala de las palabras (al pasarse de redes neurales de menor tamaño que codifican letras a redes neurales de mayor tamaño que codifican palabras, que lógicamente deberían ser de mayor tamaño al ser conjuntos integrados por las anteriores), con la emergencia de estas últimas.

De modo que el procesamiento consistiría en asociar e integrar objetos (integración se refiere a un proceso de integraciones y desintegraciones sucesivas), consistiría en la continuación del proceso evolutivo sistemático de la mente. La mente, en tanto que sistema, consistiría en un conjunto de objetos sometidos a interacción y cambio, sometidos a la tendencia al aumento de la entropía del sistema, y de su complejidad, dicho de otro modo, al aumento de la cantidad de información en el sistema, de ahí que a partir de letras se formen palabras, y a partir de palabras frases, etc. Desde el punto de vista de los objetos abstractos, como las letras, el procesamiento consiste en asociar e integrar letras para ir obteniendo palabras, y, con la integración posterior de las palabras (y del resto de lo que ocurre en el cerebro), ideas, conceptos, estrategias, suposiciones, creencias, sentimientos, etc. Desde el punto de vista de las neuronas, la mente consiste, por ejemplo, en un funcionamiento neuronal correlativo con lo abstracto (y entre neuronas) de tal modo que tal cosa como el procesamiento de letras sea posible desde el punto de vista de las letras, que son objetos abstractos. Por tanto, la vinculación entre mente y neuronas categorizadas por separado posiblemente sea la de una correlación también.

¿En qué consiste la asociación de objetos mentales?

Asociar objetos consiste en producir sucesiones sistemáticas de ellos.

Que dichas sucesiones sean sistemáticas (al tratarse de un sistema) implica que habrá reglas, en función de las posibilidades del sistema, de modo que las interacciones entre los objetos mentales serán peculiares, habrá un límite en las maneras en las que puedan producirse, lo cual conllevará, entre otras cosas, la heterogeneidad de la información del sistema frente a los demás sistemas, por ejemplo, un lenguaje con palabras distintas (en referencia a palabras distintas entre sí, y ya no digamos si nos referimos a idiomas diferentes), y conllevará patrones reconocibles y peculiares, por ejemplo, en forma de un significado atribuible a un símbolo o a una palabra dada.

La asociación de ideas como parte del pensamiento parece ser que fue intuida por Aristóteles, que hasta infirió unas leyes para la asociación de ideas: contigüidad, homología, etc.

Al hablarse de sucesiones al hacer referencia a la asociación de datos en la mente ya se sobreentiende que la mente utiliza un estilo de trabajo hasta cierto punto ordenado por necesidad, en determinadas escalas, y con un estilo sistemático (heterogeneidad y patrones) que recuerda al de las sucesiones matemáticas.

¿De qué dependerá la asociación de objetos mentales en lo que al correlato neural se refiere?

En lo que a las neuronas se refiere, la asociación dependerá de algunas cosas, por ejemplo, de la facilitación de una vía neuronal con posibilidades por ello de verse implicada en el procesamiento subsiguiente, es decir, de lo preexcitada que esté dicha vía al llegar un estímulo a ella capaz de excitarla, con lo cual responderá con mayor o menor facilidad, y por tanto participará o no en la sucesión sistemática de transmisión de potenciales de acción en curso en esas vías sinápticas.

Y también dependerá de otros factores; por ejemplo, una vía se excitará antes que otra, aparte de si está más facilitada que otra, también si, para una misma velocidad de conducción, es de longitud más corta; ésto último ocurre por ejemplo en el caso de las moscas, que por sistema salen volando antes de poder atraparlas, al reaccionar antes, gracias, entre otras cosas, a que su vía nerviosa visual es más corta que la del ser humano (y quizá también más precisa, si son ciertas algunas investigaciones recientes). ¿En qué consiste la integración de objetos mentales? Integrar es sumar, y así resultará posible que unas partes dadas constituyan un todo a ciertos efectos con un error despreciable en determinada escala en la práctica. Por ejemplo, la palabra SOL constituye en la mente de cualquiera un todo al efecto de pensar en el sol, que será por ello considerado un solo objeto a simple vista, y a pesar de ser SOL también un solo objeto pero claramente reducible a tres letras.

Esta reducibilidad de SOL se obvia en la práctica al pensar en el sol (se desprecia el error), y en ningún momento se le pasa a uno por la cabeza que SOL sean 3 letras cuando se trata de pensar en el sol, y en ningún momento se entenderá tampoco que SOL corresponda a 3 soles por ello. Del mismo modo cuando se integra la información mental sobre forma, brillo, color, etc. acerca de una bola de billar durante la percepción de una bola de billar, la bola se considera que es un solo objeto, aunque este objeto mental también sea reducible a partes menores (forma, brillo, color, etc.). Se percibe que la bola es un solo objeto, no varios (objeto forma, objeto brillo, etc.). Por supuesto que ésto parece lo más conveniente desde el punto de vista evolutivo también, de ahí que parezca más probable que percibamos así las cosas, por propia selección natural en este sentido, que lo contrario. Al mismo tiempo, también es despreciable el error que implica el que SOL no sea el sol, sino su representación abstracta.

¿De qué depende el orden en el sistema nervioso? La efectividad o detectabilidad de un cierto grado de organización u orden en un sistema está mediatizada por su posibilidad y su probabilidad. En el caso del cerebro parece tener que ver en primer lugar con la capacidad de autoorganización de la vida, posiblemente dependiente en parte de la estructuración en subsistemas de manera jerárquica (en la práctica: a diferentes escalas), de modo que unos subsistemas, por ejemplo, las redes neurales (estructuras morfofuncionales macroscópicas), "encierran" o "sostienen" a otros, por ejemplo, los circuitos neurales (estructuras microscópicas), y hacen más probable lo posible pero improbable, que es que haya orden. Según Bertalanffy, el comportamiento sistemático fomenta el aumento de la probabilidad del orden. Estas peculiaridades del sistema nervioso (estructuración jerárquica en subsistemas, asociación e integración funcional de zonas según facilitación previa, etc.) son las que hace difícil equiparar al cerebro con un ordenador, aunque a veces convenga establecer paralelismos.

¿Qué es un sistema?

Un sistema es un conjunto de objetos interaccionando de modo sistemático, de un modo peculiar, distinto al tipo de interacción entre los objetos de otro sistema. Un sistema puede depender de la escala de medición, usada para su detección, para poder ser categorizado como sistema por sus propiedades. Por ejemplo, en principio parece que la mente subjetiva sólo es categorizable de este modo a escala macroscópica, pues no parece haber subjetividad a escala microscópica, por ejemplo, no parece posible que un sujeto perciba átomos individuales a simple vista. Bertalanffy, en su Teoría general de sistemas, define a un sistema como un "conjunto de elementos en interacción".

Un sistema está formado por ciertos objetos y por las relaciones peculiares entre ellos. Un objeto es lo que un observador determina como objeto. La mente es un sistema también, en el que los que interaccionan son los objetos mentales. Se podría decir, por ejemplo, que la mente es un sistema de establecimiento de categorías en el terreno de la abstracción.

¿Qué es una relación entre objetos?

La palabra relación implica la existencia de una vinculación causal entre los objetos, implica que el principio de causalidad está vigente en ese sistema en ese momento.

¿Qué es una correlación entre objetos?

Cuando en un fenómeno se encuentra una vinculación entre objetos, pero no se encuentra una vinculación causal entre ellos, sino tan sólo dependencia entre ellos, se hablará de correlación, para distinguirlo de una relación causa-efecto.

El encontrar o no vinculación causal en un suceso parece depender también de la escala.

¿Qué es el darwinismo neural?

Diversos investigadores han concebido que la forma de construirse la sintaxis en el cerebro podría estar ocurriendo según un comportamiento de tipo "darwiniano" según su denominación, mediante la competencia entre las neuronas por imponerse al resto. Se lee así en ocasiones la expresión "darwinismo neural", con diversas acepciones y aplicaciones, también aplicado a la formación de la sintaxis, necesaria para un lenguaje complejo. Uno de los primeros en hacer clara referencia al darwinismo neural fue Edelman, que tituló así uno de sus libros: Neural darwinism (darwinismo neural, que no neuronal).

¿Significan lo mismo neural y neuronal?

El término neuronal se suele reservar para los modelos neuronales, hechos con un ordenador, utilizados por los investigadores de modelos informáticos de inteligencia artificial, mientras que el término neural, que se refiere a neuronas y glía, suele indicar que se está hablando del cerebro vivo, no de un cerebro artificial. En este ensayo, como no se trata el asunto de la inteligencia artificial, el término neuronal se refiere por regla general a las neuronas del cerebro, como el término neural.

¿Cómo influyen los genes en el darwinismo neural?

Con el darwinismo neural de Edelman se trata de describir la vida de un cerebro a lo largo de su existencia, haciendo referencia al modo en que los genes determinan, mediante lo que se conoce como epigénesis (la epigénesis es la forma en que los genes condicionan el desarrollo de un fenotipo –un fenotipo es lo que se desarrolla utilizando unos genes, tanto en referencia a los rasgos físicos de un animal como a su comportamiento-), por ejemplo, con el darwinismo neural se trata de describir la disposición relativa de las numerosas neuronas de un cerebro en desarrollo embrionario.

Dicha disposición neural primera crecerá y se desarrollará de acuerdo con la información genética, y cambiará además en función de la presión del medio, siguiendo con este darwinismo neural, como si el aspecto cambiante de esta trama inicial basada en los genes incluyese gracias a los genes la posibilidad también de cambiar en función de la presión selectiva del medio. Por ejemplo, si se le ofrecen imágenes estimulantes a un bebé, cambiará su cerebro para irse adaptando a esta información, para obrar en consecuencia; de modo que, por ejemplo, si un bebé no crece en sociedad, no aprenderá a hablar.

¿Qué es la reentrada?

Esta idea del darwinismo neural de Edelman incluye, en el cerebro a pleno rendimiento de su potencial, la organización de la actividad neural en grupos neurales, en redes, que además se conectarán entre sí como un todo (red con red) mediante la actividad sináptica de sus partes (las neuronas) según lo que Edelman ha llamado "reentrada" (reentry), es decir, la ida y venida de impulsos bioeléctricos entre redes, modificándose mutuamente unas redes a otras como un todo a ciertos efectos (al efecto de detectar dichos cambios en la escala macroscópica con ciertas técnicas de neuroimagen, por ejemplo), y haciendo posible, entre otras cosas, la experiencia consciente subjetiva, que también es efectiva como un todo. De modo que la reentrada podría ser una de las piezas clave para la emergencia de la subjetividad.

En esta exposición de la reentrada propuesta por Edelman la reentrada tendría lugar mediante la sincronización de las redes.

La reentrada se considerará en este ensayo una de las piezas necesarias para completar el "puzzle" del correlato de la subjetividad, sin embargo no se considerará a la sincronización la pieza clave que probablemente falta por ser descrita para explicar más a fondo dicho correlato de tal modo que sea inteligible que algo como el yo consciente pueda emerger con efectividad. ¿Es suficiente la representación de objetos en la mente para percibirlos subjetivamente? Damasio dice en otra parte de su libro, El error de Descartes, que una mera representación de objetos en la mente no llega para ser subjetivamente conscientes de dichas imágenes objetivas, sino que hace falta la subjetividad como característica o propiedad clave de la conciencia. Y éso parece cierto: la subjetividad es la propiedad que otorga, precisamente, subjetividad a, por ejemplo, las imágenes procesadas en el cerebro, de modo que para ser subjetivamente consciente de las imágenes, para que uno pueda percibir como sujeto, como ente único e individual, como un yo consciente en la práctica, además de imágenes y conciencia, o imágenes conscientes, hace falta subjetividad, o, dicho en sentido figurado, un sujeto capaz de percibir conscientemente dichas imágenes como si fuese un yo concreto. Para que haya subjetividad hace falta subjetividad.

¿Qué es un percepto?

Dos objetos mentales sucesivos percibidos como distintos define lo que un percepto es: cada uno de esos dos objetos.

Algunos investigadores cifran en 12,5 ms el tiempo mínimo necesario para que un percepto sea efectivo, al ser el tiempo que han encontrado que es necesario para poder distinguir dos perceptos.

¿Cómo se procesan los objetos mentales?

Quizá Epicuro entrevió que los objetos mentales poseían carácter representativo de la realidad, e isomórfico, pues decía algo así como que al percibir las formas algo de los objetos penetra en uno. En este ensayo se está considerando que los objetos mentales son los elementos con los que opera sistemáticamente la mente como sistema dinámico, y que dichos objetos son abstractos, dado que una idea mental sobre una manzana (un objeto mental) no es una manzana, sino su abstracción, o trasunto, o representación en la mente mediante su codificación, simbolización, etc. La mente, como sistema dinámico, implica la interacción sistemática entre los objetos mentales, que consiste en su procesamiento a lo largo del tiempo. Dicha interacción sistemática depende de lo que las neuronas hagan, así que el procesamiento de objetos mentales depende de hecho de cómo procesen las neuronas dicha información abstracta.

¿Son concretos los objetos mentales?

La mente es un proceso, un cambio continuo, por lo que ningún objeto mental llega a quedar en ningún momento aprehendido como objeto concreto de manera estable en lugar alguno del cerebro (todo objeto está "reformándose" antes de llegar a estar "formado" del todo, al estar las neuronas alterando su carga continuamente), así que un objeto consiste estrictamente en el movimiento de sus partes: aunque la imagen de una manzana que uno percibe parezca estable y totalmente formada a escala macroscópica (por ejemplo, porque la manzana que estamos mirando está quieta sobre una mesa), se está "moviendo" en el cerebro sin cesar, no queda fijada en el cerebro en modo alguno en ningún momento, como sí puede quedar quieto un fotograma con la fotografía de esa manzana que se pueda dejar sobre la mesa de un montador cinematográfico. Wittgenstein dijo que uno no puede representarse ningún objeto fuera de la posibilidad de su vinculación con otros.

Wittgenstein también dijo que los objetos se imbrican unos con otros como los elementos de una cadena (entrelazándose).

¿Cómo se forman los objetos mentales?

Changeaux se preguntó (en su libro: El hombre neuronal) de qué modo, cómo, las neuronas construyen los objetos mentales a partir de los elementos de cada nivel.

De la escala neuronal se ha de pasar a la escala de circuitos, y de ahí a la de redes, donde deberían asentar necesariamente los objetos que se toman por macroscópicos (durante la percepción subjetiva, por ejemplo).

La información cambia también durante la percepción subjetiva, el "contenido" de la percepción, pero la escala efectiva parece la misma todo el rato: la macroscópica confinada. A simple vista no puede uno darse cuenta de que los objetos que se detectan como objetos, las palabras, las letras, etc., no son objetos concretos, sino abstracciones de objetos, u objetos abstractos, y no puede uno evitar percibirlos como si fuesen objetos concretos, debido en parte al confinamiento en la escala macroscópica.

Para Changeaux, el proceso neural en correlación con la efectividad de la objetividad de los objetos mentales, lo que el denomina "… la formación del percepto primario… (tendría que ver con)… la entrada en actividad simultánea (integración mediante sincronización, según Changeaux), por estas vías múltiples paralelas, de representaciones primarias y secundarias del córtex… en interacciones recíprocas… (que) aseguran la globalidad del percepto". Esta idea de la actividad simultánea recíproca es, como se puede ver, un asunto tópico en lo que a la neurona se refiere, es una de las ideas más repetidas, el que las neuronas han de integrarse en todos (redes) que a su vez interaccionen recíprocamente (por ejemplo, mediante la reentrada de Edelman y Tononi) para constituir todos en niveles (escalas) mayores con el paso del tiempo (a lo largo del proceso), y que finalmente emerja la subjetividad. La idea es lógica, y clara. La cuestión es cómo se produce esto (cómo, no por qué), cómo interaccionarían entre sí las redes durante la emergencia de la subjetividad.

Changeaux, como otros investigadores, opina que mediante sincronización, pero parece ilógico, porque la sincronización lleva a la homogeneidad, mientras que la percepción se ocupa de la heterogeneidad, y una heterogeneidad cambiante, además. Changeaux afirma ignorar el mecanismo de formación de los objetos mentales, pero cita como sospechoso al "circuito reverberante", el que va de A a B y de B a A de vuelta (siendo estrictos con los términos no se trataría de un fenómeno de reverberación, que es otra cosa, sino de retroactividad, o reciprocidad… o incluso reentrada, si se quiere). Implica también como sospechosos no sólo a las conexiones intracorticales, sino también a las corticotalámicas, de las que se sabe que incluyen conexiones recíprocas, de ida y vuelta: unos grupos neuronales controlan a otros, y los otros a los unos.

¿Qué es un grafo?

Changeaux dice que el objeto mental se identifica con el estado físico producido por la entrada en actividad correlativa transitoria de una amplia población (o conjunto, según la terminología usada por Hebb) de neuronas distribuidas en varias áreas corticales definidas. Este conjunto se describe matemáticamente con un grafo, y es discriminado, cerrado y autónomo, pero no es homogéneo.

Por partes: en primer lugar Changeaux habla de actividad neuronal correlativa, que es el modo en el que se está tratando aquí también a la vinculación entre neuronas en actividad en el cerebro, como una correlación, una relación de dependencia, ya que, por ejemplo, en un circuito neuronal, A- B-C, A se relaciona (causa-efecto) con B, pero con C se correlaciona, y en el cerebro hay tantas neuronas y circuitos que las vinculaciones son de correlación a la fuerza en su conjunto, aunque localmente, a pequeña escala, se pueda hablar de relaciones o vinculaciones causales también. Dicha correlación se tilda además de transitoria, concepto que conviene recordar al hablar del cerebro: el cerebro es un proceso, de modo que todo es transitorio, todo tiene razón de ser en el cambio. Changeaux hace referencia a la descripción de la correlación, o interacciones, entre neuronas, como un grafo.

Parece ser que un grafo es un concepto matemático, que se usa también en computación (y el cerebro puede ser visto como un sistema de computación en parte), que consiste en un conjunto de objetos, nodos (o vértices), conectados por líneas, aristas (o arcos), con una dirección determinada.

Un grafo es una forma de intuir el aspecto morfofuncional del cerebro. El cerebro como grafo debe satisfacer la necesidad de comportarse de modo que encuentre ese equilibrio entre orden y desorden que se da en la mente. El concepto de grafo empieza a tener incluso algún enfoque clínico; véase por ejemplo: Ching S et al. Graph theory findings in the pathophysiology of temporal lobe epilepsy. Clinical Neurophysiology 2014; 125: 1295-1305. O véase también: Pastor J et al. Conectividad funcional y redes complejas en el estudio de la epilepsia focal. Implicaciones y fisiopatología. Revista de Neurología 2014; 58: 411-19. ¿Qué son los networks? Los grafos conocidos como networks son de varios tipos. En unos, las aristas son locales, de una neurona a la contigua, y en su evolución se genera orden. En otros, las neuronas se conectan sólo con neuronas alejadas, y en su evolución sistemática se genera desorden. En un tercer tipo se mezclan ambos, son los small world networks, que combinan conexiones locales con conexiones a distancia, que es lo que posiblemente ocurre entre las neuronas del cerebro, y que precisamente es el tipo de estructura que en su evolución genera orden y desorden a la vez. El propio Changeaux afirma: "Una de las características del grafo neurónico del objeto mental es tener una organización a la vez localizada y deslocalizada" (en palabras de Atlan, de 1.979: "…entre el cristal/orden y el humo/caos…").

¿Es el cerebro algo así como un grafo?

Para Changeaux, el cerebro como grafo es discriminado (recortado en el espaciotiempo, definido), cerrado (el cerebro, a determinada escala, y por su autoorganización, se comporta como un sistema cerrado a ciertos efectos, como al efecto de la efectividad de la subjetividad), autónomo (idea que redunda otra vez en la de la autoorganización como base del funcionamiento de los sistemas vivos en general y del cerebro en particular), pero no homogéneo (es lógico, sin heterogeneidad no habría información suficientemente compleja como para que la mente pudiera volverse subjetiva, pues la emergencia, de la subjetividad en este caso, requiere un mínimo de complejidad). De modo que lo que Changeaux ha intuido sobre la mente parece compatible con lo defendido en este ensayo, salvo por el detalle de la sincronización, que parece hacer difícil la inhomogeneidad necesaria para explicar la subjetividad.

¿Puede una neurona formar parte de más de un grafo?

Changeaux cita a Edelman (1.978) cuando transcribe lo siguiente: "Ésto significa que una misma neurona puede formar parte de diversos grafos de objetos mentales diferentes". Tanto Edelman como Changeaux están de acuerdo en intuir que el dinamismo del cerebro es tal que ciertas neuronas probablemente serán capaces de, dicho con otras palabras, pertenecer a más de una red neural diferente a lo largo del dinámico proceso de los sucesivos cambios del estado morfofuncional del cerebro por el que se forman y deshacen redes sucesivas. Esta idea supone en la práctica otro nuevo aumento de la versatilidad informática del cerebro que añadir a lo que ya se ha ido diciendo hasta ahora, y es una idea tan lógica que la han inferido más autores de manera independiente (y a mí se me había ocurrido también), como se irá viendo.

¿Qué es un mapa neural?

El isomorfismo parece necesario para que haya conciencia. Changeaux dice que la semejanza entre la forma del objeto mental y el objeto representado debe basarse en que el grafo neuronal que va a constituir un objeto mental isomórfico dado proceda de un mapa neural.

El concepto de mapa neural es interesante: la información sensorial es distribuida por el cerebro como si de una cartografía se tratara, de modo ordenado espacialmente (aparte de temporalmente). Según la ubicación sensorial de la que proceda la información sensorial, se le da una ubicación espacial dada en el cerebro. Hay una organización espacial porque, aunque los axones van de un sitio a otro, cada axón no se mueve del lugar que ocupa mientras conduce impulsos, su posición es relativamente estable, y los axones contiguos tienden a ir y venir todos del mismo sitio, dando lugar a nervios y haces. Por ejemplo: la información sensorial sobre el tacto del cuerpo se va repartiendo por la corteza sensorial primaria en el cerebro según va llegando, por orden, de modo que en la corteza literalmente se dibuja un hombre punto por punto, con los pies en un extremo, la cabeza en el otro extremo y el resto del cuerpo en medio (el conocido homúnculo de Penfield). ¿Puede haber percepción subjetiva sin objeto mental? Changeaux también denomina objetivo a lo subjetivo. Aunque lo subjetivo tenga un carácter subjetivo por ser inaccesible para terceros (según la definición convencional de la subjetividad, que no es la preferida en este ensayo, como ya se ha visto), no por ello deja de ser información objetiva. Changeaux habla de la aparición de propiedades nuevas conforme se pasa de un nivel de organización a otro en el cerebro, que es una de las ideas centrales del emergentismo. Changeaux demuestra así que, aunque no lo expresa directamente, posiblemente también intuya de algún modo que es el cambio de escala, como se denomina en este ensayo, lo que tiene que ver con la emergencia de la subjetividad, por ejemplo. En cuanto a Epicuro y su frase: "El alma no piensa jamás sin imágenes", podría reconvertirse simplemente en: la mente piensa en imágenes. Y podría reenunciarse otra vez como: la mente piensa si piensa en algo, sino, no piensa, o también: no hay sujeto sin objeto, y también: no hay conciencia sin mente, así como no hay subjetividad sin mente, ni mente sin conciencia, ni subjetividad sin conciencia.

Esta frase de Epicuro tal vez haya inspirado a Hegel, que identificó sujeto con objeto, que quizá fue lo que llevó a Schrödinger a concluir que sujeto y objeto son una sola cosa, y si sujeto y objeto (mental) son una sola cosa, el sujeto no es un ente concreto, y por tanto las referencias a la concreción del sujeto, del yo, que se llevan a cabo en este ensayo, se hacen en sentido figurado. David Bohm escribió que las personas piensan a base de imágenes.

La intuitiva frase de Epicuro es casi axiomática todavía en la actualidad, parece difícil refutarla en su idea fundamental: para ser conscientes, hay que ser conscientes de algo.

Locke decía al respecto que nada hay en el entendimiento que no haya estado antes en los sentidos. Lustros de investigaciones sobre el cerebro, como las llevadas a cabo por Zeki, no hacen otra cosa que corroborar poco a poco este "corolario" fundamental, mediante comprobaciones de laboratorio, "corolario" que, por tanto, podría ser correcto. ¿Es el yo consciente un objeto consciente? La información transmitida en las sinapsis da cuenta de la realidad, de un modo consciente, y con significado. Dicha información abstracta, representativa de la realidad, son los objetos mentales, y dado que sirven para integrar comportamientos congruentes a escala con la realidad, y de modo compatible con la realidad (coherentes en el sistema a la vez que con la realidad, es decir, verdaderos al mismo tiempo que la realidad es verdadera a ciertos efectos en determinada escala, y con un error despreciable en la práctica –por ejemplo, una cebra piensa en huir de un león a la vez que un león se acerca para comérsela-), dichos objetos mentales dan cuenta de la realidad, y al ser efectivos como si no fuesen idénticos a su sustrato (se percibe un león, no a unas neuronas percibiendo un león) se puede considerar que son información consciente, objetos reales conscientes, o visto desde otro punto de vista, objetos conscientes de la realidad, y en algunos casos, cuando el objeto es subjetivo, sujetos conscientes de la realidad, un yo consciente.

Cerebro, caos y entropía

¿Cómo puede haber orden en la mente si el cerebro es un sistema caótico?

En el cerebro un área neural determinada no se dedica a cualquier cosa, sino a ciertas funciones determinadas. Dicho reparto de funciones viene en parte de fábrica, al estar impreso en los genes. Por ejemplo, no hay que aprender a mamar, se nace con dicha función supuestamente impresa en los genes. Ha de haber unos genes que den forma a ciertas áreas neurales para nacer sabiendo mamar, pues no es preciso aprenderlo, o apenas. En cambio, otras funciones neurales deben desarrollarse durante la vida, deben aprenderse, lo cual da una idea de la versatilidad de las redes neurales, en parte "rígidas" (otra forma de notarse el orden) y en parte "flexibles" (otra forma de notarse el desorden inherente al sistema nervioso). No hay que olvidar que en el cerebro hay, dicho en sentido figurado, una "pugna" entre orden y desorden.

Al ser un sistema suficientemente complejo es posible que presente lo que Bonev denomina "intermitencia", en su artículo Teoría del caos, lo cual quiere decir que del caos puede surgir el orden y del orden el caos, sucesivamente, incluyendo una alternancia entre irregularidad y periodicidad también.

Parece ser que el cerebro es un sistema caótico pero con tendencia a la estabilidad (aunque se desconoce qué ejercería el papel de atractor extraño en el caso de la mente, o si tal cosa tiene sentido; un atractor es el todo, o el conjunto, hacia el que un sistema tiende a evolucionar al cabo del tiempo, y un atractor extraño es un atractor que resulta impredecible y por tanto propio de sistemas especialmente complejos, y se caracteriza por presentar estructura en todas las escalas).

Los sistemas caóticos se denominan no lineales, y los no caóticos, o deterministas, lineales. De modo que el cerebro es un sistema no lineal.

Hay un trabajo (Coherencia global inducida por ruido o diversidad en sistemas excitables, llevado a cabo por Tessone C. J., Sciré A., Toral R. y Colet P.) según el cual en sistemas excitables (como el neuronal), tomados como "rotores activos globalmente acoplados", un aumento del desorden a escala microscópica puede tener como resultado a escala macroscópica un mayor orden. Dicho aumento del desorden podría deberse a un aumento del ruido, a la diversidad en las frecuencias naturales, o a una disminución del acoplamiento entre los osciladores implicados, que tanto tienden a sincronizarse, a desincronizarse, como a fluctuar entre ambos estados alrededor de un punto fijo. ¿Cómo se equilibra el orden con el desorden en el cerebro para que la mente sea eficaz? La versatilidad neuronal a la que se ha hecho mención, y su capacidad de adaptación a una presión ambiental cambiante, se debe a las propiedades de las neuronas, siendo una propiedad importante la plasticidad neuronal. Aunque las neuronas no se reproduzcan en un adulto (como sí lo hacen, por ejemplo, las células de la piel), sí que sus conexiones con otras neuronas "nacen, crecen y mueren" continuamente, éste es el "truco", de tal modo que, aunque, por ejemplo, la personalidad no se pierda del todo, se pueda seguir aprendiendo. Las neuronas permanecen en lo posible constantes hasta cierto punto, con cierto nivel de estabilidad, de modo que la mente es un sistema caótico, pero no inestable, sino con tendencia a la estabilidad, a ciertos efectos en determinada escala al menos. Las conexiones, la interacción entre neuronas, poseen un margen de cambio, con un error despreciable en lo que se refiere al mantenimiento de, por ejemplo, la personalidad intacta con el paso de los años: cada uno es siempre la misma persona de un día para otro (o éso cree uno), y al mismo tiempo el margen de cambio en la mente es suficiente para poder adaptarse como individuo al cambiante entorno con eficacia, por ejemplo, para aprender.

¿Tienen algo que ver la termodinámica y el cerebro?

El aumento de la entropía con el tiempo es el enunciado del segundo principio de la termodinámica. La entropía es la medida del desorden de un sistema. El primer principio de la termodinámica dice que la energía no se crea ni se destruye, sino que sólo se transforma, y también establece la equivalencia entre trabajo y calor. El primer principio fue intuido por Mayer en 1.840 y enunciado en 1.845. Energía viene del griego, de la palabra ergon, que significa acción. El concepto de energía fue introducido por Young en 1.807.

El primer principio establece que la energía en el universo permanece constante, pero no dice cómo evoluciona en el tiempo; de éso se encarga el segundo principio, que dice que la entropía aumenta con el tiempo.

El segundo principio se gestó en 1.824 en los trabajos de Carnot, que luego fueron difundidos por Clapeyron y Clausius. Clausius aclaró que el calor no pasa espontáneamente de un cuerpo frío a un cuerpo caliente.

El primer principio es un principio de conservación de la energía, y el segundo principio es un principio de evolución, y ambos han sido comprobados sobradamente. Según este segundo principio, los procesos sistemáticos son irreversibles: una vez que un sistema cambia con el tiempo no puede volver al estado inicial, y el nuevo estado está desordenado en comparación con el estado anterior, así que el desorden, la entropía, aumenta con el tiempo de modo inevitable. Esta irreversibilidad implica que no se puede ir marcha atrás en el tiempo de manera sistemática: un sistema no se reordena, recuperando su estado anterior (es más, aunque recuperase un estado similar al anterior, no sería el estado anterior, sólo lo parecería; por ejemplo, si tiramos sin querer un jarrón al suelo y volvemos a colocarlo en el mismo sitio, ya no sería el mismo sitio, pues, por ejemplo, el planeta tierra ya no estaría en el mismo sitio).

La entropía aumenta en el universo, que se desordena sin cesar. El cerebro es parte del universo; si se idealiza al cerebro, categorizándolo como sistema termodinámico dentro del universo, en el cerebro se cumple lo mismo que en el resto del universo: es un sistema en el que lo que ocurre es que la entropía aumenta con el tiempo. ¿Es el cerebro un sistema autoorganizado? El cerebro se autoorganiza, es decir, funciona como si su dinamismo dependiese de su propia energía, como si fuese un sistema termodinámico cerrado en la práctica en determinada escala con un error despreciable. Es un sistema vivo, por tanto autoorganizado, de modo que localmente parece reducirse la entropía (neguentropía) en determinada escala, pues aumenta el orden a ciertos efectos, por ejemplo, se edifica la estructura morfofuncional del cerebro de modo organizado a escala neuronal, a escala de red, etc. (recuérdese, por ejemplo, la somatotopía). Pero en todo momento en que la autoorganización ocurre el cerebro irradia calor, no es un sistema cerrado a todos los efectos, por lo que en el cómputo global, a pesar de esa autoorganización aparente, efectiva a ciertos efectos con un error despreciable en la práctica (por ejemplo al efecto de que tenga lugar la somatotopía), dicha irradiación de calor, fruto, por ejemplo, de la oxidación de la glucosa en las neuronas, supone que la entropía aumenta de hecho, aunque nos parezca lo contrario, aunque nos parezca que no es un sistema abierto, a ciertos efectos en determinada escala y con un error despreciable en la práctica (por ejemplo, al efecto de que intuitivamente nos parezca que el solipsismo podría tener sentido).

Lo que pasa es que la continua entrada de glucosa en el cerebro y la alta tasa de oxidación garantizan que la producción y la pérdida de calor se compensen, dando la impresión de haber autoorganización a ciertos efectos, por ejemplo, al efecto de lograrse un isomorfismo en la representación mental de la realidad.

¿Cómo es que hay orden en el cerebro, si su entropía aumenta?

Clausius acuñó el término entropía en 1.854, con el significado del contenido de transformación de un cuerpo. Según el segundo principio de la termodinámica, para todo sistema cerrado (y el cerebro puede ser tomado como sistema cerrado a ciertos efectos con un error despreciable en la práctica, a escala macroscópica confinada, es decir, a simple vista) la entropía no aumenta si la transformación del sistema es reversible, de lo contrario, aumenta en busca del equilibrio. En el cerebro, la entropía aumenta, pero a escala macroscópica confinada no se percibe del todo, por ejemplo, el yo consciente persiste efectivamente en forma de yo consciente mientras esté teniendo lugar la percepción subjetiva, de modo que la experiencia consciente transcurre con cambio, pero como si la entropía aparentemente no aumentase a efectos de la subjetividad, como si la mente fuese un sistema cerrado a ciertos efectos, por ejemplo, al efecto de la percepción subjetiva, de la efectividad del yo consciente, lo cual hace posible la percepción consciente a escala macroscópica confinada, pues hace posible que el cambio (entropía-desorden), sea efectivo a gran escala como información-orden, con lo cual, el aumento del desorden es efectivo como aumento de orden, como organización, como aumento de la información (abstracta) en el sistema, como mente.

La información es la inversa de la entropía, la entropía es la medida del aumento del desorden, y la información la medida del aumento del orden.

Mediante el cambio de escala es posible la percepción subjetiva a escala macroscópica de manera continua, sin que a escala macroscópica confinada cambie el carácter subjetivo de la percepción subjetiva a pesar del cambio en el contenido de la mente durante el proceso mental subjetivo. ¿Cómo afecta la flecha temporal al cerebro? Esta descripción "termodinámica" del cerebro es posible porque el cerebro está sometido a la vinculante flecha temporal que se tiene en cuenta tomando sistemas grandes (grandes conjuntos de interacciones), que en conjunto, como un todo, se caracterizan por evolucionar invariablemente del pasado al futuro, hacia el aumento del desorden. Supóngase (en sentido figurado) que el universo fuera una sopa de letras (partículas elementales en la "sopa" del vacío). En tal caso la expansión del universo y el movimiento sistemático de las partículas (de acuerdo con las fuerzas electromagnética, gravitatoria, nuclear fuerte y nuclear débil) conllevaría que en la sopa de letras se fueran formando grupos desordenados de letras al remover con la cuchara en la sopa. Las palabras parecen a simple vista orden que surge en el seno del desorden (parecen tener sentido, y de hecho lo tienen a ciertos efectos en la práctica y con un error despreciable en determinada escala), pero es un orden aparente, porque curiosamente las palabras se forman al desordenar las letras, no al ordenarlas. Algunos grupos de letras serán palabras que a un observador de grupos de letras le parecerán orden dentro del desorden, al tener la forma ordenada esperada: de palabras. Pero dichas palabras serán en el fondo otro modo de desordenarse las letras en la sopa de letras.

Los sistemas autoorganizados, como los sistemas vivos (sistemas que aparentan ser cerrados a ciertos efectos) pueden provocar un aumento local de la tasa de formación de palabras en la sopa de letras (en sentido figurado). Pero en ningún plato de sopa deja de aumentar la entropía, aunque parezca un sistema cerrado, ya que, por ejemplo, todo plato de sopa humea, todo plato se enfría, todo plato irradia calor al resto del universo. El cerebro también es un sistema local, es otro plato de sopa de letras (en sentido figurado). Y el cerebro irradia calor todo el rato, oxida la glucosa que toma del exterior para formar palabras e irradiar calor.

El cerebro estrictamente no es un sistema cerrado (sólo lo parece a ciertos efectos), y estrictamente la entropía aumenta con el tiempo en todas partes, en el cerebro, también.

Para que un sistema quebrantase la segunda ley, todas las letras del plato tendrían que hacer algo así como formar palabras del diccionario, algo imposible, al ser la flecha temporal vinculante. En todo caso habrá letras que no formen palabras conocidas, es decir, en todo caso habrá irradiación de calor al medio. Los sistemas vivos consiguen generar mucho orden local, más palabras de lo esperado en la sopa de letras, por su peculiar forma de evolucionar sistemáticamente (por ejemplo, por su autoorganización en niveles, molecular, celular, etc.; por intervención de la conveniencia evolutiva, etc.), de modo neguentrópico. La existencia de catalizadores bioquímicos (enzimas) tiene que ver también con esta peculiaridad. Pero todo ello sigue siendo desorden, no obstante. ¿Cómo se interpretó a escala microscópica el aumento de entropía? Boltzmann, en 1.877, dio la interpretación microscópica del aumento de entropía, explicando que el aumento de entropía en un sistema, y la irreversibilidad de su evolución, consistía en una evolución desde un estado más ordenado a uno menos ordenado de las partículas del sistema. Para esta explicación necesitó inventar el concepto de entropía estadística, de modo que en vez de recurrir al concepto del calor del sistema, recurrió a hablar de los microestados del sistema, del estado o probabilidad de la ubicación espaciotemporal de cada elemento del sistema. ¿Cuáles serían los microestados del cerebro como sistema? El cerebro también está formado por un elevado número de elementos, las neuronas (que son elementales y fundamentales desde un punto de vista macroscópico, dentro de un margen de error aceptable a ciertos efectos) y sus estados: potencial de reposo-potencial de acción, carga- descarga (hasta cierto punto, recuerda a un sistema digital de ceros y unos).

El estado de una neurona en la práctica es un continuo entre la carga y la descarga en determinada escala, pero al existir la sinapsis es posible la discontinuidad también en la práctica a ciertos efectos, como intuyó Ramón y Cajal, por ejemplo, es posible establecer una dicotomía entre carga y descarga, y algo así como una "digitalización" de la transmisión de la información a través de las sinapsis, de modo que los microestados del cerebro son los microestados de las sinapsis, las cuales, o están transmitiendo, lo que serían unos, o no están transmitiendo los unos, es decir, verificándose ceros. La transmisión en este sentido es "cuántica", por decirlo de algún modo, pues se cuantifican algo así como ceros y unos.

Además, los dos estados de las sinapsis, al ser posibles, dependen también de una probabilidad, es decir, de la detectabilidad determinable con algún parámetro en una ubicación precisa de la dimensión espaciotemporal, dependen de la comprobación del estado posible.

En 1.877 Boltzmann definió la entropía como el número de estados microscópicos distintos en los que pueden hallarse las partículas de un trozo de materia de manera que siga pareciendo el mismo trozo desde un punto de vista macroscópico. Extrapolando esta descripción al cerebro, pues resulta que el cerebro, que es un objeto macroscópico, también cambia de estado, al cambiar de estado sus elementos constituyentes, las neuronas, por ejemplo, que son objetos microscópicos. Aunque el cerebro cambie de estado en la escala microscópica, en la escala macroscópica sigue siendo el mismo cerebro a ciertos efectos (por ejemplo, al efecto de la estabilidad del yo, por ejemplo, al efecto de la estabilidad de su continuidad dentro de un margen de error aceptable en la práctica, es decir, de manera convincente en su ilusoria apariencia en la práctica), lo cual se refleja, por ejemplo, en que de un momento a otro, en la práctica, la experiencia consciente subjetiva, que es macroscópica y confinada, no cambia, sigue siendo subjetiva, sigue siendo un mismo yo el que (en sentido figurado, aunque sea así como uno lo percibe ilusoriamente) ejerce de "espectador" de una realidad cambiante ante sí, y ésto es así aunque el cambio de estado sea apreciable también a escala macroscópica, pues el contenido mental de la subjetividad va cambiando sobre la marcha, como al ir leyendo estas palabras.

La consecuencia, en la práctica, es que el sujeto cree ser todo el rato el mismo espectador macroscópico, y único e individual, de una realidad cambiante. El sujeto cree ilusoriamente que es la realidad la que cambia ante él, no él con la realidad tal como la mente la va representando. El cerebro no cambia tanto a escala microscópica como para que se note a escala macroscópica que el sujeto no es algo concreto, sino el mismo proceso de cambio observado desde otro punto de vista con menos resolución (el punto de vista macroscópico confinado, evidentemente). El hecho es que el sujeto sí cambia con la realidad, y por tanto la concreción del yo, y por ello la propia esencia de nuestro ser, no sería más que otra convincente ilusión.

¿Cómo se autoorganiza el cerebro? En el cerebro en particular, y en los sistemas vivos en general, el orden emerge en la escala microscópica (escala celular) y también en la escala macroscópica (la escala del espécimen pluricelular de gran tamaño). A finales del siglo 20 se demostró que era posible, localmente, pasar de un estado menos ordenado a uno más ordenado sin contradecir el segundo principio. La aportación de Prigogine fue fundamental para entender la posibilidad de esta situación característica de los seres vivos en particular, seres caracterizados por esta capacidad para la autoorganización. Para entender tanto orden local, como el de la mente, por ejemplo, no bastaba con entender que a pesar del ordenamiento local el desdorden general seguía aumentando. Para entender estos fenómenos se requería, según Prigogine, que localmente aumentase la entropía, justo alrededor del foco que se ordenaba, más que el aumento de entropía media del entorno. Este requisito parece que se cumpliría en el caso del cerebro, dada la gran tasa de irradiación de calor. Al enfriarse a tanta velocidad se justificaría su gran orden local. El continuo aporte de glucosa y su gran tasa de oxidación (que produce calor) permite que el cerebro durante un tiempo (una vida, por ejemplo) mantenga su temperatura constante, y suficiente para la vida, al lograrse temporalmente un equilibrio entre lo que se enfría y lo que se calienta, entre el calor que genera y el que pierde.

El mecanismo molecular para lograr este equilibrio es complejo, y relativamente costoso (se necesitan muchas kilocalorías al día para sostener esta situación; el 25% de la energía del cuerpo es consumida por el cerebro, que supone el 2% del peso del cuerpo en comparación) y se acopla a diversas escalas (lo cual constituye una termodinámica no lineal).

Un sistema en equilibrio tiene menos posibilidades para generar tanto orden, orden que ocurre preferentemente en sistemas alejados del equilibrio, que permiten impulsar una evolución constructiva del sistema.

¿Cómo se obtiene la información?

La información es una medida del desorden, es la inversa del desorden, según definición de Shannon.

Para determinar la inversa del desorden parece ser que es preciso un observador que haga la operación, que mida el desorden.

En el caso de la subjetividad, el observador es la propia observación, dado que sujeto y objeto mental probablemente son una sola cosa.

La información aparece cuando los elementos de un sistema se ordenan, lo cual ocurre cuando la entropía permanece constante o disminuye, para lo que se requiere la presencia de un observador, de algo que interaccione con el sistema actuando como observador del sistema. Una interacción es una medición, un cambio transmitido de un objeto a otro; si el objeto A interacciona con el objeto B, el cambio en B es una medida de A; lo que pasa es que al medir a B también se cambia a B, por lo que la medida que se obtiene de B ya no es lo que B es, sino lo que era.

¿Es la mente un ente material o inmaterial?

El cerebro, definido como sistema con entropía, encaja dentro de la descripción de Boltzmann de la entropía. A pesar de los cambios microscópicos en el cerebro, la subjetividad sigue siendo una experiencia macroscópica, única, individual y confinada de manera estable a lo largo del proceso. Por tanto, si la mente, lo que el cerebro hace con la información abstracta, no fuese un proceso físico sistemático, por ejemplo, materia, energía e información, difícilmente sería posible definir la subjetividad de este modo.

¿Qué es el orden?

De acuerdo con la definición de Shannon y Weaver, de 1.949, en su libro The mathematical theory of communication, la información es una interacción entre objetos y un cambio de sus estados, que implica una comunicación de dicha información; y la información es la medida de la inversa de la entropía en el sistema constituido por objetos e interacciones. La inversa de una magnitud es otra magnitud… pero inversa, lo cual supone, desde un punto de vista intuitivo, cambiar el punto de vista. Por ejemplo, si se toma un círculo, el radio es una línea recta entre el centro y la circunferencia. Pues bien, la inversa del radio, que es una magnitud dada, curiosamente es la medida de la curvatura de la circunferencia en el punto en el que el radio toca a la circunferencia, que no es más que otra magnitud dada alcanzada por otro parámetro. Dado el radio r, la curvatura de la circunferencia, c, no sólo es proporcional al radio (a más radio, menos curvada será la circunferencia, y viceversa) sino que su relación es c = 1/r que es exactamente la inversa del radio.

Con la entropía y la información ocurre algo parecido, la información es la inversa de la entropía. Si la entropía es la medida del desorden de un sistema, la información es la medida del orden del mismo sistema desde el punto de vista de un observador. Por tanto, la información, el orden, no deja de ser más que otra forma de desordenarse el sistema, con apariencia de orden desde cierto punto de vista, y desde ese punto de vista parecerá orden (mente, por ejemplo) porque se habrá consumido energía para que parezca que se ha ordenado (se ordena al observarlo porque para el proceso de observación se invierte energía, por ejemplo, glucosa, en el caso del cerebro).

¿Es la mente un sistema cerrado?

El sistema mente (el conjunto de los objetos mentales y sus interacciones) no es cerrado, sólo lo parece a ciertos efectos con un error despreciable en la práctica, pues es parte del cerebro, que no es un sistema cerrado a todos los efectos.

¿Cómo surge el orden en el cerebro?

El orden aparece en el cerebro, por ejemplo, cuando desde cierto punto de vista se mide el sistema como si fuera cerrado, despreciando la energía que pierde el sistema (el calor irradiado por el cerebro, calor que no es computado por las neuronas mientras piensan), y considerando que las interacciones entre los elementos del sistema son categorizables como formas emergentes en el sistema, es decir, información (o adopción de una forma por un sistema dinámico durante su evolución).

Si el universo fuera una sopa de letras, las formas serían las palabras que se formaran al desordenarse el sistema, y que por su aspecto regular le parece orden a un observador capaz de darle importancia a dicha información en forma de palabras, por ejemplo, al creer que entiende su significado, lo cual es posible para el observador por el hecho de moverse en ciertas escalas que hacen posible la percepción de la efectividad de las palabras como formas ordenadas y con significado (además, como la selección natural se ha "encargado" de que haya congruencia entre las palabras de la sopa de letras que en sentido figurado es el cerebro, y las palabras de la sopa de letras que es el mundo, esta ilusión de acuerdo con la cual el sujeto cree que entiende lo que observa se completa, pues para un observador, por conveniencia evolutiva, no hay duda de que un tigre es un depredador peligroso, por ejemplo, cuando no es más que un montón de partículas elementales sometidas al aumento de entropía, como parte de un universo en expansión que se enfría y poco más, independientemente de lo que transitoria e intrascendentemente parezca que el tigre está haciendo a escala macroscópica). Cuanto más neguentrópico el sistema (cuanto más alejado del equilibrio), más neguentrópico será y más palabras se formarán, y si es más neguentrópico todavía, si irradia más calor, las palabras incluso formarán conceptos con sentido, frases, y así sucesivamente hasta llegar a un equilibrio.

El equilibrio se alcanzaría cuando las letras estén tan separadas como para no poderse formar más palabras en el futuro desde el punto de vista de cualquier observador, que en el caso del cerebro humano equivaldría, por ejemplo, a la extinción de la especie humana.

¿Influye la escala a la hora de surgir el orden en un sistema?

Las microscópicas gotas de una nube pueden adoptar determinadas formas emergentes a escala macroscópica, al interaccionar entre sí, es decir al cambiar sus posiciones relativas en el seno de la nube, forma de osezno, de oveja, de ferrocarril, incluso de nube, etc. Las microgotas de una nube no son partículas elementales, electrones, neutrinos, quarks, y sus respectivos bosones, y sin embargo las microgotas pueden comportarse como si fuesen los elementos fundamentales de la forma de osezno u oveja de la nube desde el punto de vista de un observador a simple vista, pues desde esta escala macroscópica los oseznos se reducen a microgotas de hecho en la práctica con un error despreciable.

De manera análoga, las microscópicas neuronas, que tampoco son partículas subatómicas elementales, a partir de sus interacciones, a partir de la forma del caleidoscópico dibujo tejido en las sinapsis en función de si están en reposo o activas, adoptan formas, por ejemplo, desde el punto de vista de la dimensión espacial, adoptan la forma somatotópica de la distribución del estado de la sensación del tacto por el cuerpo, o la forma de las imágenes por retinotopía, y se adoptan y cartografían otras formas más abstractas, como frases, imágenes e incluso conceptos más abstractos con los que se piensa de manera más abstracta, ideas con formas tan abstractas que a partir de cierto punto ya ni se acompañan de imágenes, sonidos, ni demás propiedades organolépticas, y que sin embargo de algún modo "fantasmagórico" están ahí patentes aunque casi ni lo parezca, todo lo cual no deja de ser otra cosa que cierta manera de asociarse e integrarse la actividad neural. ¿Qué es la metaestabilidad? En cuanto a la heterogeneidad del cerebro, al diverso grado de actividad que presenta cada neurona en comparación con las demás en cada momento en que se considere dicha actividad, ya se ha dicho que se considera algo obligatorio para que el cerebro responda a la complejidad de su tarea con éxito desde el punto de vista de la evolución.

Al contemplar con perspectiva lo que se supone que se sabe sobre anatomía morfofuncional del cerebro, se observa que la información viaja por circuitos paralelos, que confluyen o convergen en diversos puntos, con lo que la información se asocia para integrarse en esos puntos. Y en dichos puntos la información divergirá otra vez, para reintegrarse y desintegrarse más allá una y otra vez, tejiéndose un proceso de gran complejidad. No hay que confundir este equilibrio entre integración y desintegración, que tiene que ver con la heterogeneidad del sistema, y con su complejidad y posible adaptabilidad a un entorno así mismo complejo y cambiante, con el equilibrio entre la predecibilidad y la impredecibilidad del comportamiento neuronal, también necesario para la adaptabilidad al entorno cambiante e impredecible. El equilibrio entre integración y desintegración se diría que tiene valor en una escala cada vez (tiene que ver, por ejemplo, con lo que se observa que hacen las neuronas a escala microscópica), mientras que el equilibrio entre predecibilidad e impredecibilidad da la impresión de depender del cambio de escala en el sistema, y por tanto tendría que ver con la emergencia de la estructura en red y con la efectividad de la mente como gestora de la actividad del individuo macroscópico de manera congruente en la escala macroscópica.

Esta mezcla equilibrada entre integración y desintegración de los elementos de un sistema dinámico se conoce como metaestabilidad, y explica que el cerebro sea eficaz como cerebro para algo tan básico, por ejemplo, como que los ojos puedan dirigirse, ambos, en un momento dado, hacia la derecha, y al momento siguiente hacia la izquierda; a ésto se refiere esta idea de la metaestabilidad. ¿Es el cerebro un sistema completo (que no se debe confundir con complejo)? El complejo comportamiento neuronal se basa en la capacidad de autoorganización de los sistemas vivos. Los sistemas vivos, como pueda ser el caso del cerebro considerado como sistema, o como subsistema dentro del sistema nervioso, son sistemas termodinámicos abiertos, toman energía del entorno y desprenden energía al entorno, de modo que su evolución, incluida la complejidad de sus estados, así como la posibilidad de un aumento de esa complejidad con el paso del tiempo, como es el caso del cerebro, dependen de la entrada de energía desde fuera del sistema, por ejemplo, del aporte de glucosa al comer. Pero, a ciertos efectos, por ejemplo, en cierta escala, el cerebro se comporta, con un error despreciable en la práctica, como si fuese un sistema cerrado, lo cual hace posible esa percepción de la realidad como si uno fuese un espectador individual de la misma.

La autoorganización hace posible que a ciertos efectos el sistema abierto que es el cerebro dé la impresión de ser un sistema cerrado, dando lugar a situaciones ilusorias, como la del solipsismo, o doctrina según la cual la mente subjetiva sería un ente concreto en esencia o a todos los efectos.

Un objeto es lo que un observador determina como objeto. La mente es un sistema de categorización de objetos en el terreno de la abstracción, y los objetos mentales son los elementos (las partes elementales) de la mente tomada como sistema. Un sistema completo sería aquél cuya secuencia de interacciones peculiares convergiese o continuase en todo caso en otro elemento del sistema. Éste no es el caso del cerebro a pequeña escala, pues las neuronas se continúan con el exterior; por ejemplo, toman glucosa del exterior, y por otro lado emiten al exterior fotones de radiación infrarroja, calor (de nuevo surge otra analogía, quizá sin sentido también, pero que es evidente en este caso, pues estas ideas recuerdan a las del teorema de incompletitud de Gödel). Pero, a gran escala, la mente puede ser considerada un sistema completo a ciertos efectos en la práctica con un error despreciable, por ejemplo, a efectos de achacar a un sujeto concreto sus propios pensamientos, y no a un proceso en cadena que empieza y termina en el entorno siendo el sujeto uno de sus eslabones.

Esta posibilidad da pie por tanto al solipsismo, pero sólo es una ilusión que depende en definitiva y fundamentalmente de la capacidad de autoorganización de este organismo en particular y de la incapacidad de darse uno cuenta desde la escala macroscópica, por falta de resolución, de la multiplicidad de elementos implicados en la efectividad del yo (de ahí el interés en averiguar cómo podría tener lugar este cambio de escala y el confinamiento en dicha escala).

¿Impide la incompletitud del cerebro el cambio de escala en el sistema?

La incompletitud del cerebro (el que no sea un sistema completo) impide al cerebro ser un sujeto concreto en esencia, o a todos los efectos, pero no le impide ser un sujeto consciente con un error despreciable en la práctica a ciertos efectos, a simple vista, como si fuera concreto al menos a simple vista, pues la incompletitud no impide el cambio de escala (no impide la percepción a escala macroscópica confinada mediante la actividad funcional de un sistema cuyos elementos fundamentales son piezas microscópicas, las neuronas), y, por tanto, no impide que la concreción del sujeto, aunque ilusoria, sea efectiva como tal a escala macroscópica confinada con un error despreciable en la práctica.

¿Cómo se logra la ilusión del solipsismo?

Una de las maneras por las que ocurre la ilusión del solipsismo, por ejemplo, en un caso práctico, una de las maneras por las que la percepción de la realidad mediante el lenguaje es completa, a pesar de ser el lenguaje un sistema incompleto (toda palabra se define con otras palabras, por lo que hay palabras las cuales finalmente quedan sin definir), probablemente consista en integrar la descripción de la realidad, verificada mediante el lenguaje con palabras, con la descripción de la realidad verificada mediante sensaciones (por ejemplo), de modo que la incompletitud de las palabras queda completada suficientemente con la información extra que aportan, por ejemplo, las sensaciones. Mediante este tipo de mecanismos se lograría una completitud efectiva a ciertos efectos en la práctica en el caso de la mente.

¿Es el cerebro una estructura disipativa?

La autoorganización de los sistemas vivos es un asunto crucial en biología. La autoorganización conlleva orden, regularidad, estabilidad, principios posiblemente necesarios para tener éxito en la lucha por la supervivencia tal como ésta transcurre. Tómese por ejemplo el carácter regular del comportamiento de una neurona: de modo regular, una y otra vez, se verifica que, o descarga un impulso bioeléctrico, o no lo descarga, y la descarga la lleva a cabo de un modo estereotipado, lo cual hace posible que, a pesar del desorden, sea posible la efectividad de cierto orden en el sistema nervioso ya a escala neuronal, es decir, microscópica. A escala microscópica hay un patrón de comportamiento estereotipado, estable y constante (y por ello "aprovechable" a escala macroscópica), hasta cierto punto periódico e incluso predecible con un margen de error aceptable, a pesar de la impredecibilidad fundamental (y así predecir hasta cierto punto lo que va a ocurrir a escala macroscópica y poder actuar en consecuencia, por ejemplo).

Esta periodicidad, este carácter oscilatorio de la actividad neuronal, tiene que ver con el tipo de sistema dinámico al que corresponde el cerebro.

Prigogine propuso que no puede haber oscilaciones (periodicidad) en un sistema termodinámico cerrado, sino sólo en uno abierto que continuamente esté intercambiando energía con el exterior del sistema, como es el caso del cerebro. Además, un sistema dinámico capaz de este grado de orden debe estar en un equilibrio homeostático, lo que se conoce en fisiología como un desequilibrio estable, que es lo que Prigogine llamó "estructura disipativa".

¿Qué es la complejidad?

Prigogine señaló que este tipo de sistemas abiertos con periodicidad deberían ser no lineales en las relaciones entre fuerzas y flujo, y éstos precisamente son los sistemas que exhiben el fenómeno del caos. El caos es la forma de desordenarse (u ordenarse, según el punto de vista) un sistema dinámico, y conlleva la impredecibilidad como característica propia, así como el aumento de la complejidad. Complejidad quiere decir que el estado siguiente será distinto al anterior, lo cual incluye también la irrepetibilidad o carácter no ergódico del sistema. La complejidad se debe al aumento del desorden o entropía en el sistema.

También se puede entender la complejidad como el aumento de estados del sistema, tanto en cantidad como en tipos de elementos (y por tanto de interacciones), y puede deberse a la incorporación de la energía que entra en el sistema en forma de elementos, como al llenar de agua una piscina, al cambio de las interacciones entre los elementos del sistema, o a ambos, como en un caleidoscopio, o en el cerebro.

Estas ideas que se están barajando también deben gran parte de su contenido a la cibernética de Wiener.

La complejidad podría estar detrás (o quizá no) de la impredecibilidad fundamental, denominada hoy caos, que se aprecia en la escala macroscópica, y también detrás de que algunos fenómenos macroscópicos sean predecibles y otros impredecibles (independientemente de la cantidad de información disponible, como ha apuntado Aguilar).

Según Gustavo Bueno la idea de impredecibilidad habría permitido exponer la existencia de dos fuentes de indeterminación o incertidumbre, una la propia de la mecánica cuántica y la otra esa impredecibilidad a gran escala que no tendría que ver con el principio de Heisenberg (y la analogía entre ambos sería por tanto otra analogía sin sentido, tal vez).

¿Qué tipos de sistemas dinámicos hay?

Hay dos tipos de sistemas dinámicos, los lineales (predecibles) y los no lineales o caóticos (impredecibles).

¿Qué es un sistema dinámico lineal?

Los sistemas lineales (deterministas) son aquellos en los que el todo es igual a la suma de las partes, por ejemplo: 1+1=2.

¿Qué es el principio de superposición?

Los sistemas lineales se rigen por el principio de superposición, según el cual, si se conocen dos soluciones (dos estados posibles en el futuro) para un sistema dinámico lineal, la suma de ellas es también una solución.

¿Qué reglas rigen a los sistemas lineales?

Según parece, los sistemas lineales siguen dos reglas: la de aditividad y la de homogeneidad. Parece ser que, por ejemplo, los espacios vectoriales suelen permitir el uso del álgebra lineal.

¿Qué es un sistema no lineal?

Un sistema no lineal no está sujeto al principio de superposición, así que el todo no es igual a la suma de sus partes.

¿Qué tipo de sistema dinámico son los seres vivos?

Los sistemas vivos son no lineales, el cerebro incluido. Por ejemplo: la percepción consciente de la sensación de frío no se puede explicar como la suma algebraica de los trenes de potenciales de acción correspondientes a dicha sensación.

Ésto no quiere decir que el yo y sus peculiaridades sean algo mágico, incomprensible o inexplicable; lo que quiere decir es que el cerebro es un sistema no lineal, y por tanto el yo ha de tener una explicación, aunque sea contraintuitiva.

¿Es la subjetividad un fenómeno propio de un sistema no lineal?

En el cerebro ocurre algo para que la percepción de la sensación de frío sea un todo, y no sea reducible a sus partes, sino que emerja con propiedad (y con efectividad sólo a escala macroscópica al ser emergente, es decir, el yo no es misterioso, es emergente). Dicha propiedad es la de la subjetividad: para que la percepción del frío sea efectiva, para que la frialdad sea efectiva, ha de ser subjetiva, de lo contrario no será un todo (y si no es un todo no podrá ser frialdad). De modo que en el cerebro ocurre algo especial, y ese algo es, en principio, no lineal, es decir, propio de un sistema vivo, posiblemente, un proceso no sólo físico, sino además meramente biológico.

¿Tiene que ver la no linealidad con la emergencia de propiedades en un sistema?

La no linealidad implica por un lado la posibilidad de la injerencia del caos, la impredecibilidad, en un sistema dinámico, y por otro, la posibilidad de ser el todo mayor que la suma de sus partes, es decir, la aparición o emergencia de propiedades imprevistas, imprevistas porque no se explican por la suma de las partes constituyentes a las que se reduce el todo (se explican por la interacción de las partes). Con el término emergencia se hace referencia, por tanto, a las propiedades de un sistema que no son reducibles a las propiedades de sus elementos.

La emergencia de propiedades en un sistema dinámico no lineal tiene que ver con la complejidad del sistema, por lo que probablemente haya un umbral de complejidad a partir del cual la emergencia, de lo que sea que pueda emerger, será posible.

La emergencia de propiedades no es fruto de la magia (recordemos que la energía no se crea ni se destruye), sino que simplemente se trata de sistemas abiertos, es decir, ese "más" que es el todo frente a las partes, probablemente viene "de fuera" (en forma de la glucosa que hará posible que se verifiquen las interacciones entre neuronas, por ejemplo), por éso sería posible.

¿Qué es el equilibrio homeostático?

Cuando se habla de equilibrio en biología, por ejemplo, en el cerebro, hay que tener en cuenta que no se hace en referencia a un punto de equilibrio en el que se encuentren millones de neuronas en ese instante y que serviría para explicar el carácter unitario del sujeto.

El yo consciente, las neuronas integradas en una red subjetiva, no están en un estado fijo al que llamar punto de equilibrio, pues la mente es cambio, ya que si cesa el cambio, la actividad sináptica, el cerebro deja de ser mente.

Las neuronas son células vivas. La vida no significa equilibrio, sino "búsqueda" del equilibrio, o tendencia hacia el equilibrio. El equilibrio es una abstracción ideal, un punto ideal hacia el que tiende la naturaleza, pero que no se alcanza en la práctica, sino que se pasa de largo a través de él una y otra vez, pues la naturaleza es dinámica, cambiante, y no permite permanecer de manera estable en dicho punto ideal.