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¿Cómo surge el yo consciente? Parte 1
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Manuel Fontoira Lombos
Cerebro, Filosofía

La pregunta fundamental de este ensayo heurístico es: ¿hay correlación entre la experiencia mental consciente subjetiva y algún tipo de actividad neural peculiar? Quizá la respuesta haya estado ahí todo el rato, esperando a ser descubierta.

Este libro es un divertimento intelectual. También es la exégesis de una hipótesis sobre el sistema nervioso que ha sido publicada en la Revista de Neurología.

La cita bibliográfica de dicha publicación es la siguiente: Fontoira M. Mente y Biofísica II. Revista de Neurología 2.010; 51: 190-191.

La hipótesis que se propone predice que en el cerebro, en la corteza de asociación en particular, debería haber, en correlación con el fenómeno de la percepción consciente subjetiva o yo consciente, un tipo de actividad neural peculiar, consistente en la sincronización de fase transitoria entre señales neuronales simples de redes distintas compatibles en corteza de asociación.

Esta hipótesis podría comprobarse como aceptable si se observase dicha correlación, y como falsable en caso contrario (refutable mediante un contraejemplo, según la idea de Karl Popper, es decir, en ausencia de un yo consciente no debería observarse dicha sincronización de fase). Todavía no ha sido comprobada en ningún sentido, por éso es una hipótesis, no una teoría, y por éso parece interesante hacer pública la idea.


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El sistema nervioso

¿Se debe decir cerebro o encéfalo?

Es costumbre hacer mención al término cerebro con fines diversos: infarto cerebral, década del cerebro, lavado de cerebro, cerebro electrónico, etc. Sin embargo el órgano nervioso que está dentro de la cabeza se llama encéfalo, no cerebro. El cerebro es una parte del encéfalo, y el encéfalo una parte del sistema nervioso. Encéfalo quiere decir “dentro de la cabeza”. A pesar de todo, por esa costumbre mencionada, a lo largo de este ensayo se tenderá a usar la palabra cerebro más que la palabra encéfalo.

¿Cuánta energía consume el cerebro?

La principal fuente de energía del cerebro es la glucosa. El cerebro supone más o menos un 2% del peso del cuerpo. El peso del cerebro es entonces aproximadamente la cuarentava parte del peso del cuerpo y consume aproximadamente un 25% de la energía que el organismo utiliza en cada momento, que es la cuarta parte de la energía disponible. Nótese la desproporción entre el 25% de la energía que consume el 2% del cuerpo, el cerebro, y el 75% de la energía que consume el 98% del cuerpo, el resto del cuerpo que no es el cerebro: el cerebro es un órgano “caro”, su actividad metabólica es más intensa que la del resto de los órganos del cuerpo.

¿Cuántas neuronas hay en el cerebro?

Se dice que el cerebro está formado por unos 100.000.000.000 (cien mil millones) de neuronas, que son las células fundamentales del sistema nervioso. Este número es una estimación, ya que nadie las ha contado todas. Por cada neurona hay unas diez células gliales, o células de la glía, que son células del cerebro que no son neuronas y que están especializadas en “atender las necesidades” de las neuronas, de formar a su alrededor un medio iónico adecuado, e incluso de actuar como andamiaje (literalmente), se ocupan de la inmunidad (o defensa, por ejemplo, frente a infecciones), etc. Se está investigando desde hace años el posible papel de la glía en la actividad sináptica también.

¿Hay muchos tipos de neuronas en el cerebro?

Se han descrito diversos tipos de neuronas, según criterios morfológicos y funcionales, pero, en general, y ya desde la época de Meynert, hacia 1.867, los investigadores se empezaron a dar cuenta de que las neuronas, pequeñas diferencias aparte, son todas más o menos iguales, la misma pieza fundamental básica del cerebro por todas sus partes. El cerebro, y en particular la corteza (la sustancia gris externa, la que forma la superficie del cerebro, sus circunvoluciones) consiste en un número relativamente pequeño de tipos celulares repetido del mismo modo sobre toda la superficie un número de veces relativamente grande.

¿Cuántas neuronas hay en la corteza cerebral?

En la corteza tal vez haya entre 10.000.000.000 y 30.000.000.000 de neuronas, unos 14.000.000.000 según estiman Bloom y Fawcett (dato publicado en su Tratado de Histología). Es más, según los especialistas en ésto, la corteza de los mamíferos es similar de unos a otros vista al microscopio, siendo la diferencia más notable entre el hombre y otros mamíferos la cantidad de superficie de la corteza, no otra cosa: el ser humano tiene el cerebro relativamente más grande a expensas de una mayor superficie de corteza, a expensas de más circunvoluciones cerebrales (y a expensas de un mayor volumen cerebral también, claro).

Por tanto el cerebro humano es relativamente más complejo, no mejor ni superior, sino más complejo, que es otra cosa.

¿Qué es el sistema nervioso?

El cuerpo está formado por células. En el organismo se distinguen grupos celulares especializados. Las células especializadas iguales entre sí por regla general forman tejidos (incluso a la sangre se la considera un tejido celular, sólo que líquido) y se agrupan de manera organizada en un mismo lugar del cuerpo, y se les denomina órganos, como el hígado, o el músculo, o el cerebro, que son órganos. A su vez, varios órganos con funciones comunes constituyen un sistema orgánico, como es el caso del sistema nervioso, o el sistema excretor (los riñones).

El sistema nervioso se divide, para usos prácticos, por ejemplo, clínicos, en central y periférico. El sistema nervioso central se sitúa en el centro del cuerpo, por éso se le llama central, y el periférico en la periferia, por éso se le llama periférico. El sistema nervioso central y el periférico se distinguen por diversas características distintas; una llamativa es que las células de sostén de las neuronas en el sistema nervioso periférico no son las células de la glía, sino otro tipo de células, las células de Schwann.

¿Qué es el sistema nervioso central?

El sistema nervioso central es el tejido nervioso que está dentro de la cabeza (cabeza=cráneo+cara), tejido que se denomina encéfalo.

El sistema nervioso central también es el tejido nervioso llamado médula espinal, que está dentro del canal medular que forman entre sí las vértebras de la columna vertebral (no hay que confundir a la médula espinal con la médula ósea, o tuétano de los huesos, que no es tejido nervioso, sino tejido hematopoyético, o fabricante de sangre).

El encéfalo está formado por cerebro, cerebelo y tronco encefálico.

El cerebro, a su vez, está formado por los hemisferios cerebrales y el diencéfalo.

Los hemisferios son dos, derecho e izquierdo, dado que el ser humano es un animal con simetría bilateral, de tal manera que la parte derecha es algo así como una imagen especular de la parte izquierda, y viceversa. Hay animales con otro tipo de simetría, como las estrellas de mar, que tienen simetría radial.

Los hemisferios están formados por la corteza y los ganglios basales o de la base, que son lo que falla, por ejemplo, en la enfermedad de Parkinson.

El diencéfalo está formado por tálamo, hipotálamo, epitálamo, subtálamo e hipófisis.

El tronco encefálico está formado por mesencéfalo, protuberancia y bulbo raquídeo.

¿Qué es el sistema nervioso periférico?

El sistema nervioso periférico está constituido por las estructuras externas a la piaracnoides, que es una cubierta que rodea al sistema nervioso central. Está formado por los nervios y los ganglios nerviosos (los ganglios nerviosos son “apelotonamientos” organizados de neuronas; el cerebro en el fondo no es más que algo así como un ganglio nervioso más evolucionado y de mayor tamaño).

Los nervios son básicamente de dos tipos: somáticos, como los que van a los músculos, y vegetativos, como los que van a las vísceras.

Los nervios vegetativos tienen una estructura más primitiva, pero no por ello han sido eliminados todavía por selección natural, a lo largo de la evolución de la especie humana (o de las demás especies con nervios).

Los nervios ópticos y olfatorios no pertenecen al sistema nervioso periférico (son la excepción) sino al central, de modo que no están rodeados por células de Schwann, así que estrictamente no son nervios, sino lo que se denomina haces nerviosos, como los otros haces que van de un lado a otro dentro del cerebro.

Los nervios también tienen cubiertas, el epineuro y el endoneuro, que faltan en los puntos en los que los nervios entran en el sistema nervioso central, puntos que reciben el nombre de raíces nerviosas, motivo por el que en los estiramientos traumáticos de los nervios éstos suelen romperse por las raíces; ésto implica que las raíces nerviosas ya están bañadas por el líquido cefalorraquídeo, que es un líquido que baña al sistema nervioso central.

¿Qué es la neurona?

Las neuronas son células del sistema nervioso. Están formadas por un cuerpo, o soma, y por las neuritas, unas prolongaciones largas y finas, que son de dos tipos: axones y dendritas. Las neuronas conducen a lo largo de cada una de ellas, y transmiten de unas a otras, impulsos bioeléctricos que ellas mismas producen con sus descargas. En general, los impulsos bioeléctricos son transmitidos a las neuronas, desde otras neuronas, por las dendritas, y son transmitidos desde las neuronas, hacia otras neuronas, a través de los axones (es decir, la transmisión sigue este sentido establecido en las sinapsis, aunque haya matices y excepciones).

En el caso de algunas de las neuronas medulares (de la médula espinal) las neuritas se proyectan hacia la periferia, así que el cuerpo neuronal de estas neuronas pertenece al sistema nervioso central, y las proyecciones, axones o dendritas, al sistema nervioso periférico, por lo que, como se ve, dicha clasificación del sistema nervioso en central y periférico es en parte artificiosa.

¿Qué es un nervio?

Los nervios son cordones macroscópicos (que sean macroscópicos quiere decir que son perceptibles a simple vista, por su tamaño compatible con la vista, al estar su tamaño ajustado a la capacidad del sistema visual).

Los nervios están formados por miles de neuritas microscópicas. Que sean microscópicas quiere decir que no son perceptibles a simple vista, por su pequeñez; se requieren microscopios para percibirlas; los objetos de gran tamaño, como las galaxias lejanas separadas por grandes distancias, tampoco son perceptibles a simple vista (harían falta ojos de tamaño galáctico para percibirlas como galaxias a simple vista), las galaxias también caen fuera de la capacidad visual, pero por el otro lado de la escala, y se requieren telescopios para detectarlas, por lo que serían, por decirlo de algún modo, “objetos super-macroscópicos” (¿cómo podría tener sentido para un yo consciente efectivo a escala macroscópica, o cómo podría producirse “ante él” en una secuencia de hechos congruente a escala macroscópica, algo organizado en su mente a escala microscópica a base de interacciones entre neuronas microscópicas?).

En los nervios motores los axones conducen los impulsos bioeléctricos en sentido centrífugo (desde el centro hacia la periferia), desde la médula hacia los órganos efectores, los músculos, por ejemplo. En los nervios sensitivos, dendritas modificadas con aspecto de axones conducen en sentido centrípeto (desde la periferia hacia el centro) las sensaciones hacia la médula espinal.

Las neuronas de la médula espinal se conectan a lo largo de la médula a través de sus neuritas con el resto de las neuronas del sistema nervioso central, llegando mediante diversos relevos sinápticos (la conexión entre neuronas se llama sinapsis) hasta la corteza cerebral en sentido ascendente y descendente, y formando bucles retroactivos complejos, como el sistema talamocortical, el sistema corticobulbar, etc.

¿Quién descubrió la neurona?

Dutrochet hizo, en 1.824, la primera mención conocida a la célula nerviosa, a la que más adelante se llamaría neurona. Las llamó “corpúsculos globulares”, y las identificó como el origen de la “energía nerviosa” que las fibras nerviosas, que ya se conocían de antes, habrían de conducir. Más tarde se sabría que esa energía nerviosa consistía en energía bioeléctrica. Deiters, hacia 1.825, terminó de caracterizar las partes de la neurona: el soma y sus prolongaciones, las neuritas: axones y dendritas. Las dendritas están ramificadas de manera característica (habían sido descritas por Valentín, a mediados del siglo 19). El axón, prolongación única, había sido descrito por Fontana, en 1.781. El nombre se lo puso a la neurona Waldeyer, en 1.890. Baillarger, por añadir también este dato, describió la estratificación de la corteza cerebral en 1.840.

¿Qué es la teoría neuronal?

Según la teoría neuronal, el cerebro está formado por células, por neuronas, individuales, pero conectadas entre sí. Se suele situar su descubrimiento hacia 1.888, aunque se fue gestando poco a poco. El que más hizo por la teoría neuronal fue Ramón y Cajal, que utilizó los conocimientos acumulados por diversos investigadores antes que él, y después aportó innovaciones técnicas y resultados de observaciones propias e interpretaciones propias, caracterizadas, en general, por estar adelantadas a su tiempo, hasta llegar por este camino a ser capaz de demostrar dicha teoría neuronal, que siguió siendo confirmada durante los años siguientes con nuevas observaciones, sobre todo desde el descubrimiento del microscopio electrónico, que permitió terminar de demostrar que las neuronas son células.

De acuerdo con la teoría neuronal el cerebro no consiste en una red continua de fibras, como algunos pensaban antes del trabajo de Ramón y Cajal, como una red telefónica alámbrica, sino que consiste en una red intrincada de neuronas (y otros tipos celulares) que no se tocan en los puntos en que unas neuronas se conectan con otras (dichos puntos son las sinapsis), de modo que el cerebro se parecería más bien a una red de antenas, en parte inalámbrica.

¿Tuvo mérito el trabajo de Ramón y Cajal con el sistema nervioso?

Tan abundantes e interesantes fueron las aportaciones de Ramón y Cajal sobre la neurona, tanto en cuanto a observaciones como en cuanto a innovaciones y razonamientos, que se le considera el padre de la teoría neuronal. Sin embargo, sería interesante recordar a Ramón y Cajal por otros de sus logros también, sobre todo por algo incluso más importante que la teoría neuronal, como pueda ser el hecho de ser también el “padre” o uno de los “padres” de la histopatología, que consiste en utilizar el microscopio para el diagnóstico clínico, ya que esta novedad, este gesto de simplicidad aparente, ha servido para prolongar millones de vidas a lo largo de las décadas siguientes, por ejemplo, mediante algo tan simple como el diagnóstico precoz del carcinoma de cuello uterino, empleando un simple frotis vaginal.

Resolver problemas difíciles con gestos sencillos y aparentemente simples; dar respuestas fáciles a preguntas difíciles: he ahí una manera de encauzar la vida.

¿Qué función desempeña el tejido nervioso?



El tejido nervioso procesa información, como cualquier otro sistema de computación: entra información en el sistema, la información se procesa, y sale una respuesta.

La entrada de información en el sistema se produce mediante una transducción en los órganos sensoriales. Una transducción es la transformación de un tipo de energía en otro. En el caso del sistema nervioso, por ejemplo, en la retina del ojo, la energía lumínica es transducida en forma de energía bioeléctrica.

El sistema nervioso da respuestas en forma de integración de comportamientos (las respuestas motoras complejas integradas en el sistema nervioso se van a denominar aquí comportamientos, en vez de conductas, siguiendo el consejo que recibí personalmente de mi amigo A. J. Osuna Mascaró, autor del libro El error del pavo inglés, ya que el término conducta retrotrae al conductismo, que es otra cosa).

Los comportamientos así integrados están caracterizados por su rapidez relativa, gracias a la rápida secreción neuronal a corta distancia en las sinapsis y a la rápida conducción de impulsos bioeléctricos a larga distancia a lo largo de las neuritas. La rápida transmisión de una neurona a otra en los puntos de contacto entre ellas (sinapsis) se produce mediante la citada secreción neurohormonal (neurotransmisores), de efecto rápido al ser de acción local en la sinapsis, no a distancia vía sanguínea, como ocurre con el sistema hormonal.

¿Qué es la computación?

Un símbolo es una forma organizada con la que se establece un código. El tratamiento de símbolos es la computación, y computar es pensar. La computación tiene como aplicación la solución de problemas, y para éso sirve el cerebro, para resolver problemas, gracias a su capacidad de previsión (de computar supuestos) y de ejecución (de escoger, antes o después, un supuesto para cada caso práctico).

¿Qué es la mielina?

La mielina es una molécula lipídica (los lípidos son las grasas y los aceites, moléculas que se caracterizan por ser insolubles en agua o hidrofóbicas, y por formar sustancias untuosas que tienden a estar en estado líquido a temperatura ambiente en el caso de los aceites y en estado sólido en el caso de las grasas).

La mielina actúa como dieléctrico (aislante eléctrico), y es producida por las células de Schwann que rodean a los axones formando en el caso del sistema nervioso periférico, y por la glía en el caso del sistema nervioso central. La presencia de la mielina en el sistema nervioso tiene como consecuencia un aumento de la velocidad de conducción nerviosa (y por tanto la posibilidad de una mayor velocidad de reacción motora por parte de un ser vivo equipado con estas “armas”).

¿Es el sistema nervioso un sistema de computación rápido?

El sistema nervioso es relativamente rápido. De hecho, la rapidez del sistema nervioso podría explicar su éxito en el proceso de selección natural como forma de integrar respuestas motoras rápidas como adaptación al entorno (por ejemplo, para escapar a tiempo de un depredador), pues las sucesivas adaptaciones que presenta el sistema nervioso en los animales, a lo largo de la evolución (conforme van quedando seleccionadas las sucesivas preadaptaciones), como pueda ser el relativamente moderno recubrimiento parcial de los axones de algunos nervios periféricos con mielina en forma de “capas de cebolla”, han servido precisamente para acelerar la velocidad de conducción del impulso nervioso a lo largo de los axones (ya que la presencia de este aislante, la mielina, hace que el impulso se conduzca a saltos a lo largo del axón por los nodos –nodos de Ranvier- sin recubrir de mielina que van quedando a lo largo del axón, y por tanto la conducción del impulso bioeléctrico se produce a mayor velocidad), y quizá por este motivo, y otros por el estilo, haya tenido el sistema nervioso éxito evolutivo a lo largo del proceso de selección natural.

¿Qué es la sinapsis?

Las neuronas no conducen los impulsos bioeléctricos entre ellas, sino que los transmiten de unas a otras a través de las sinapsis, esos puntos de unión entre neuronas.

Las neuronas se conectan a través de axones y dendritas por las sinapsis. El término sinapsis lo acuñó Sherrington en 1.897. Las sinapsis son un tipo de unión intercelular especializada, estructuras moleculares que hacen de “puente” entre células y de las que hay varios tipos aparte de las sinapsis. Sherrington profundizó en la noción de sinapsis hacia 1.897. Sinapsis significa unión.

¿Qué dijo Ramón y Cajal sobre la sinapsis?

Ramón y Cajal demostró que las neuronas se relacionan de una en una sin tocarse, siendo su conexión morfofuncional “en contigüidad, no en continuidad”.

¿Qué aporía surge a partir de la teoría neuronal de Ramón y Cajal?

La sinapsis es una estructura morfofuncional contraintuitiva, es decir, contraria a la intuición acostumbrada (por ejemplo, a partir de nuestra intuición acostumbrada podemos creer que el sol gira alrededor de la tierra, al ser lo que aparentemente ocurre ante nuestros ojos un día y otro, pero estaremos equivocados; que sea la tierra la que gira alrededor del sol es contraintuitivo). Téngase en cuenta que el proceso de percepción consciente de la realidad en forma de yo consciente se experimenta como un fenómeno, en primer lugar, continuo, lo cual no parece tener que ver, a priori, con unas conexiones neuronales discontinuas en el espacio y en el tiempo.

Y también es contraintuitiva, la sinapsis, al ser contraria a la natural tendencia a concebir la propia mente, el yo consciente, como algo propio de una sola mente consciente, única e individual, un solo sujeto consciente por cerebro, un solo yo consciente individual por persona, una subjetividad caracterizada por dos cosas, por ser única e individual (individual significa indivisible), un ente, el yo, a simple vista concreto e irreducible, frente a lo que revela la evidencia: el cerebro, el “dónde y el cuándo del yo”, es una multiplicidad de millones de neuronas conectadas sin tocarse: el yo ni es uno, ni es individual, ni es continuo a todos los efectos (y por tanto no lo es en el fondo).

¿Tuvo precursores la teoría neuronal?

Freud había intuido y predicho, según parece, la existencia de la sinapsis, y quizá fuera el primero en hacerlo, aunque no lo investigó en el laboratorio, y por tanto no presentó pruebas de su acertada predicción.

His había dado un primer fundamento a dicha teoría neuronal al observar el crecimiento de neuroblastos (células precursoras de neuronas o neuronas inmaduras), en 1.887.

La teoría neuronal se oponía a la teoría reticular de Gerlach, de 1.858, la cual defendía la continuidad morfofuncional (como una red telefónica alámbrica) del sistema nervioso.

¿Cómo se descubrió la naturaleza eléctrica del funcionamiento neuronal?

Galvani se dio cuenta del carácter eléctrico de lo que las neuronas hacen hacia 1.780.

Galeno ya había intuido previamente que fuera lo que fuera lo que hicieran los nervios debería ser en doble sentido: sensitivo y motor.

Du Bois Reymond desarrolló la biofísica como rama científica de la biología dedicada a investigar estos descubrimientos sobre el carácter eléctrico de lo que las neuronas hacen. El objetivo de la biofísica es medir.

Du Bois Reymond descubrió, midiendo la actividad neuronal, la corriente eléctrica que las neuronas conducen a lo largo de sus prolongaciones, y encontró que lo hacen mediante potenciales eléctricos, es decir, “cambios eléctricos transitorios” (en palabras de Cardinali, recogidas en el Tratado de Fisiología humana de Tresguerres), a los que llamó potenciales de acción, hacia 1.848.

¿A qué se dedican las neuronas?

Cada neurona genera y conduce un impulso eléctrico transmisible cada vez, y a ésto es a lo que se dedica una neurona, básicamente. Dicho impulso transmisible se transmite en un solo sentido a través de un hiato sin retorno: la sinapsis, que actúa como si fuera una válvula en un solo sentido (gracias a que los neurotransmisores sólo se sueltan desde uno de los dos polos de cada sinapsis), lo cual obliga, a escala microscópica, a escala celular, a que se establezca un orden en el funcionamiento del sistema, en oposición al caos que tiende a dominarlo todo, al menos, transitoriamente, y a ciertos efectos en determinada escala con un error despreciable en la práctica.

¿Qué interés podría tener la descarga bioeléctrica de una neurona?

Una descarga es como una unidad de procesamiento por unidad de tiempo, y, por tanto, una medida del cambio en el sistema de procesamiento. Y como se trata un proceso, dicha medida del cambio es un proceso de medición.

Y como dichas descargas internas o señales internas son moduladas desde la periferia, desde los órganos de los sentidos, esas descargas podrían llegar a ser una medida de lo que los sentidos detectan, y, por tanto, una medida de la propia realidad que se detecta, es decir, información sobre la realidad que rodea al individuo consciente.

De manera que el fenómeno de la percepción consciente de la realidad, explicado por la actividad neuronal correlativa, podría no ser otra cosa que un proceso de medición peculiar, una medición de la realidad.

¿Es la conducción del impulso bioeléctrico lo mismo que su transmisión?

Si dicho impulso bioeléctrico generado por la descarga de la neurona, el potencial de acción, ha llegado a suponer, por presión del proceso de selección natural a lo largo de la evolución, algo así como un dato informático, algo así como el pitido de una especie de “código Morse interno”, utilizado por el encéfalo en su intrincada red neural, en consecuencia una pregunta lógica sería ésta: ¿cómo se transmite dicho impulso de neurona a neurona, si con el microscopio se ve que están separadas justo por donde se han de transmitir una a otra dicha unidad informática?

No hay que confundir, por tanto, conducción con transmisión, la conducción ocurre a lo largo de la membrana de la neurona por movimiento de iones a un lado y otro de la membrana, la transmisión ocurre de una neurona a otra a través de la sinapsis.

¿Cómo se salva el espacio de la hendidura sináptica?

Desde la época de Du Bois Reymond se le daba vueltas a la hipótesis según la cual el impulso nervioso sería transmitido de una neurona a otra en la sinapsis mediante un mediador químico, es decir, que el impulso, al llegar a la sinapsis, desencadenaría la secreción de una sustancia química, de alguna molécula orgánica que viajaría a través de la hendidura sináptica hacia la siguiente neurona, desencadenando en la siguiente la generación de otro potencial de acción al alterar el flujo iónico transmembrana en esa otra neurona, potencial que sería conducido a su vez hacia la siguiente sinapsis con una tercera neurona, y así sucesivamente.

Las primeras explicaciones convincentes sobre estas ideas las dio Vulpain, hacia 1.866, continuando una serie de investigaciones comenzadas por Claude Bernard hacia 1.857.

A las sustancias químicas que saltan en las sinapsis se las llamó neurotransmisores, y hoy en día ya se han identificado docenas.

Fue Elliot, en 1.904, entre otros, quien empezó a dejar claro que los neurotransmisores eran los encargados de la transmisión de las señales a través de las sinapsis.



¿Cuántas sinapsis hay en el cerebro?

Cada neurona puede establecer unas 10.000 sinapsis aproximadamente con las que la rodean, lo cual quiere decir que en el cerebro puede haber, a lo mejor, 300.000.000.000.000 (trescientos billones, o sea, trescientos millones de millones) de sinapsis, trescientos billones de puntos en los que la transmisión sináptica es posible en un instante dado, quedando establecido dicho instante en el que se produce cada transmisión en la escala de las milésimas de segundo (una escala que es microscópica y que es la escala en la que se ajustan los aparatos de medida con los que se miden dichos potenciales bioeléctricos en función del tiempo). En una sinapsis se pueden producir cada segundo unas 50 descargas (50 hertzios, o Hz, o ciclos/segundo), lo cual quiere decir que entra dentro de lo posible que se produzcan 15.000.000.000.000.000 (quince mil billones) de transmisiones de potenciales de acción por segundo en las sinapsis del cerebro.

Ésto no es así de simple en la práctica, pero esta simplificación sirve para hacerse una idea de las magnitudes que alcanza el cerebro en lo que a información se refiere, pues de lo que se está hablando, al hacer referencia a la sinapsis, es del lugar donde supuestamente se codifica esa información mental, pues este procesamiento, este cambio en la estructura morfofuncional del cerebro, este cambio en la forma de la materia del cerebro, esta información, parece ser que es lo que constituye el proceso del pensamiento, que es el tipo de proceso que tiene lugar en este sistema, el cerebro, en particular.

¿Cuál es la velocidad del pensamiento?

Helmholtz midió de forma fehaciente la velocidad de conducción de los potenciales de acción a lo largo de los nervios (un nervio es un cordón formado por axones o dendritas, es decir, el axón es una estructura microscópica, y el nervio una estructura macroscópica).

La velocidad de conducción nerviosa, y por ende la posible velocidad del pensamiento, se mide en la escala de los metros por segundo, según observó Helmholtz. Ésto es contraintuitivo, pues el pensamiento parece que surge de manera instantánea a simple vista, y así, por su instantaneidad, no nos parece un fenómeno físico, o al menos no un fenómeno físico clásico, y mucho menos basado en neuronas.

Por otro lado, que las neuronas sean efectivas como fenómeno medible en el rango de las milésimas de segundo a escala microscópica también podría parecer a priori incompatible con un pensamiento encuadrado en las décimas de segundo a escala macroscópica, que es el límite aproximado para la capacidad de discriminación del tiempo a simple vista (uno puede contar hasta diez en un segundo como mucho, pero no en una centésima de segundo, y menos aun en una milésima, o hasta mil en un segundo, por la falta de resolución o definición o nitidez a escala macroscópica, desde donde no se puede percibir el tiempo en milésimas de segundo).



¿Qué es la transducción física?

Los ojos, por ejemplo, hacen algo así como transducir energía lumínica, fotones que llegan a la retina, en energía bioeléctrica, potenciales de acción descargados a lo largo del nervio óptico en respuesta al estímulo que suponen esos fotones.

Transducir es transformar un tipo de energía en otro. Por ejemplo, un teléfono por cable transduce energía mecánica, el sonido, en energía eléctrica, la que va por el cable hacia otro teléfono.

¿Cómo consigue un mismo cerebro detectar mentalmente en el entorno formas de energía distintas?

El cerebro aprovecha, por ejemplo, tanto la luz como el sonido, formas de energía distintas, en su beneficio, para la transducción de ambos tipos de energía en un mismo tipo de energía, la bioeléctrica.

La electricidad, generada, conducida y transmitida por las neuronas, es bioelectricidad, y se mide en la escala de los microvoltios, que son millonésimas de voltio.

La transducción de dos formas de energía distintas en un mismo tipo de energía, la bioeléctrica, compatibiliza tipos de energía distintos en lo que al procesamiento de dicha información mental se refiere. De modo que la transducción es una parte importante del conjunto de circunstancias que hacen posible la abstracción de información sobre parte de la realidad, su computación, y que la mente sea posible, en definitiva.

¿Qué es la transducción psíquica?

La palabra transducción tiene otra acepción aparte de la de trasducción física, y es la de transducción psíquica. Una orden motora que va del cerebro a los músculos consiste en trenes de impulsos bioeléctricos conducidos a lo largo de nervios motores o eferentes, es decir, centrífugos, conduciendo en el sentido que va desde el cerebro hacia la periferia del cuerpo, hacia los órganos efectores, por ejemplo, los músculos. Dichos potenciales de acción provenían, antes de llegar al cerebro, de nervios sensitivos o aferentes, cuyos impulsos centrípetos fueron asociados e integrados por el camino y siguieron su curso por nervios motores, de modo que los impulsos pasaron de aferentes a eferentes, de entrantes en el sistema a salientes del sistema. Ese paso de la información en sentido aferente-eferente se conoce como transducción psíquica, y, más específicamente, como transducción psicosomática.

¿Qué determina la diferencia entre aferente y eferente?

La diferencia entre aferente y eferente, entre sensitivo y motor, depende de la dirección y sentido de los impulsos, no de su contenido, que sigue siendo información, o dicho de otro modo, una medida de la inversa del aumento de la entropía o desorden en el sistema, tanto en sentido aferente como en el eferente, que es un mismo sentido en ambos casos, sentido ortodrómico.

Ortodrómico quiere decir, anterógrado, conducción de dendritas hacia axón en dirección a la sinapsis en la práctica, no al revés. Lo contrario de ortodrómico es antidrómico. El sentido ortodrómico de la conducción nerviosa a lo largo de los circuitos de neuronas queda establecido gracias a que la transimisión sináptica se produce en un solo sentido y empieza en cada neurona en un polo de ésta, porque la conducción por la superficie de cada neurona se produce en todos los sentidos desde el punto de descarga. Es por tanto la transmisión en la sinapsis la que establece un orden (un sentido) en la conducción a lo largo de los circuitos.

¿Qué es la causalidad emergente?

El planteamiento de la transducción psíquica como algo que ocurre en sentido ascendente o descendente, de la neurona a la idea, o de la idea a la neurona, no deja de ser una interpretación de la mente basada en la idea de causalidad.

Por un lado se tiene la causalidad emergente, en sentido ascendente, propugnada, por ejemplo, por Mario Bunge.

Por otro lado se tiene la causalidad descendente, que conlleva la idea paradójica de acuerdo con la cual el yo, que podría parecer un mero epifenómeno, sin embargo es capaz, siendo un fenómeno sólo macroscópico (macroscópico y confinado en esa escala macroscópica), de influir retroactivamente en el propio sistema microscópico del que depende fundamentalmente su efectividad. Por ejemplo, se pueden alterar las moléculas del cerebro fabricando fármacos, utilizando el pensamiento subjetivo para ello. Lo que ésto indicaría es que un objeto emergente a escala macroscópica, como el yo, por ejemplo, lo que se pergeña subjetivamente a escala macroscópica, no pertenece a otra realidad, precisamente, sino que es la misma realidad desde otro punto de vista, es decir, desde otra escala.

El yo consciente posiblemente tenga que ver con la transducción psíquica, de tal manera que cuando tiene lugar la percepción subjetiva, ésta ocurre a escala macroscópica confinada, lo cual debería tener que ver con la concurrencia temporal de la actividad neuronal correlativa, activándose a la vez para integrarse como un todo a ciertos efectos. Mediante dicha efectividad a escala macroscópica las partes microscópicas, por falta de resolución del sistema de medición, son imperceptibles en la escala macroscópica, y sólo forma parte de la percepción el todo como tal, tal como sea patente a escala macroscópica, un todo integrado (e integral) que por la falta de resolución emergerá no con el aspecto de una multiplicidad de partes (neuronas, sensaciones, u otras partes, según el nivel), sino en forma de un todo que es una forma “borrosa” o “mal enfocada” de esas partes, por ejemplo, la rojez, o el yo.

¿Qué es la medicina psicosomática?

La transducción psíquica es el fundamento de la medicina psicosomática, la que tiene en cuenta la influencia de la mente en el cuerpo. Todo acto médico es por tanto un acto de medicina psicosomática también. Por ejemplo, si se entra en un estado mental de gran ansiedad se pueden provocar alteraciones en los órganos. La razón es que los órganos están inervados desde el cerebro, desde donde les llegan axones que se conectan con ellos, de modo que un estado de nerviosismo extremo puede provocar arritmias cardíacas, o una úlcera intestinal, a través de la activación de la inervación vegetativa (axones) que va del cerebro al corazón, o al intestino, por poner dos ejemplos.

Por tanto, denominar psíquica a una transducción no es más que una forma peculiar de hacer referencia a un fenómeno que es físico.

¿Cuántos tipos de neuronas hay?

Hay varias clasificaciones de las neuronas, atendiendo a sus formas, o a sus especificidades moleculares, o en función de otras consideraciones. Por este motivo, se conocen diversos tipos de neuronas, según las distintas clasificaciones. Pero las diferencias entre los tipos de neuronas en los que se han clasificado no son tantas como para obviar que todas hacen más o menos lo mismo: generar, conducir y transmitir potenciales de acción, y en general de manera modulada por otras neuronas (aunque no todo es modulación, por ejemplo: parece ser que la serotonina es un neurotransmisor tanto fásico como neuromodulador, y puede actuar a ambos lados de la sinapsis, y algunas neuronas serotoninérgicas podrían estar respondiendo al estímulo de otros neurotransmisores, además de la serotonina, y ésto referido sólo para el caso de la serotonina; así que, aunque aquí se está planteando el asunto del cerebro de un modo simplificado, no hay que perder de vista su complejidad).

¿Explican las diferencias entre los diversos tipos de neuronas su versatilidad funcional?

No son tantas las diferencias entre los distintos tipos de neuronas como para explicar la versatilidad informática del cerebro. Ramón y Cajal escribió al respecto ya en 1.899: “El tamaño y disposición de las células nerviosas, así como el de sus expansiones, no parece referirse de un modo evidente a determinada modalidad funcional…”. Dicho de otro modo y con un ejemplo: las neuronas conectadas con el oído no oyen sonidos porque estén especializadas en la audición, sino por estar conectadas con el oído, y es debido a que el oído es sensible de modo específico a los sonidos, no a otro tipo de modalidad sensorial.

Los sonidos se perciben como sonidos de modo distinto, y la luz como luz, en primer lugar, por las diferentes condiciones iniciales para este proceso, pues los receptores sensoriales para la luz y el sonido son distintos, poseen cada uno una sensibilidad y una especificidad distintas para ese tipo de estímulos (dicho de otro modo: los oídos no responden al estímulo de la luz y los ojos no responden al sonido, no son capaces, pero sí al revés, por éso las neuronas conectadas con el oído sirven para oír y las conectadas con los ojos para ver).

¿Se codifican de modo distinto las modalidades sensoriales distintas?

Es lógico suponer que ha de influir todavía más en esta distinción entre las sensaciones luminosa y sonora, aparte de que los receptores sensoriales sean distintos, que además sean distintos los códigos espaciotemporales neuronales correspondientes a luz y sonido que se formen en el circuito de entrada al cerebro con la transducción en los receptores. Dicho de otro modo: los trenes de potenciales de acción que viajan por cada nervio, óptico y auditivo, deberían ser distintos también, y no sólo distintos espacialmente, por el hecho de ir cada uno por una vía espacialmente distinta y con conexiones a sitios distintos, sino también distintos temporalmente, pues debería consistir cada descarga en un patrón de descarga distinto. El patrón de descarga de los conos de la retina debería ser distinto al de las células sensoriales del oído, dado que son células distintas. Y ésto también influiría en que la sensación de luz y sonido no sean iguales, y se puedan percibir como distintas por ello también.

¿Cómo habrían llegado a ser distintos los códigos para cada modalidad sensorial?

Esta supuesta distinción entre los patrones espaciotemporales de descarga neuronal originados, por ejemplo, en la retina (células sensoriales del ojo), camino del nervio óptico, o en la cóclea (células sensoriales del oído), camino del nervio auditivo, habría sido posible, tal vez, por evolución filogenética y ontogenética en este sentido.

La filogenia consiste en los cambios entre padres e hijos, y la ontogenia consiste en los cambios en un mismo ser vivo a lo largo de su desarrollo.

Estos cambios se deben posiblemente, a su vez, a la aparición de preadaptaciones, cambios orgánicos en la descendencia que empiezan a ser sometidos en los descendientes a la presión selectiva de la lucha por la adaptación y la supervivencia, para, tal vez, lograr convertirse en adaptaciones al cabo de las generaciones.

De modo que si una preadaptación se acompaña de la supervivencia de su poseedor y éste se reproduce y transmite a su descendencia dicha preadaptación, la preadaptación puede terminar convirtiéndose en una adaptación, como pueda ser, por ejemplo, la aparición de los dientes en la boca, que habrán terminado en su momento por servir para masticar, o las plumas en los dinosaurios, que finalmente habrán servido como forma de adaptación al vuelo de las aves, etc.

El hecho es que las células de la retina son distintas a las células de la cóclea.

¿Podrían los códigos ser preadaptaciones?

El patrón de descarga a lo largo de una vía nerviosa también se podría considerar una adaptación, pues es algo distinto a lo demás en un organismo sometido a presión selectiva.

Una preadaptación podría haber sido que dichos códigos, por ejemplo, el patrón de descarga de trenes de potenciales de acción por el circuito procedente del ojo y el patrón de descarga a partir del oído, fuesen distintos.

Quizá dichas preadaptaciones se hayan visto favorecidas por selección natural por su conveniencia evolutiva, y no es perogrullada, ya que de lo contrario, si la sucesión de hechos no hubiera seguido su curso peculiar a lo largo de millones de años, tal vez no habría surgido la subjetividad al cabo del tiempo.

¿Por qué se producirían preadaptaciones en el sistema nervioso?

El que aparezcan estos cambios con el carácter de preadaptaciones no tendría mucho de particular, ya que a lo que tienden de modo natural los sistemas a lo largo de su evolución, evolución filogenética incluida, es hacia el aumento de la complejidad de los sistemas físicos, sistema nervioso incluido, y el que el patrón de descarga en la vía visual y la auditiva fuesen distintos únicamente sería un reflejo de este aumento de complejidad en un sistema nervioso cada vez más complejo a lo largo de su evolución filogenética, como se observa en general comparando los sistemas nerviosos de animales más antiguos con los de animales más modernos.

Además, como la modulación desde los órganos de los sentidos, retina, cóclea, etc., que están formados por neuronas modificadas, posiblemente influirá en el patrón de dichos trenes de descarga por la vía sensorial correspondiente, y como dichos órganos de los sentidos ya son distintos de hecho, pues más a favor de que los patrones de descarga por la vía visual sean distintos a los patrones de descarga por la vía auditiva, por ejemplo, y que por todo ello haya heterogeneidad sensitiva (heterogeneidad que se antoja imprescindible para tener conciencia de algo, ya que la realidad que nos rodea, de la que ser conscientes, es heterogénea).

¿Por qué sería importante la heterogeneidad de las sensaciones?

Esta supuesta heterogeneidad entre los patrones de descarga de los diversos circuitos de entrada en el cerebro parece importante, ya que la percepción de la realidad debería basarse precisamente en la percepción heterogénea de una realidad que es heterogénea, por lo que si el sistema de codificación de la realidad es lo suficientemente complejo como para ser lo suficientemente heterogéneo, más posibilidades tendrá de lograr algo fundamental para la computación consciente de la realidad, aparte de la heterogeneidad en sí: que la mente sea una representación o un reflejo de la realidad a escala, es decir, el isomorfismo con esa realidad (digresión al margen: ésta podría ser también la explicación de por qué las matemáticas reflejan la realidad: porque hay suficiente complejidad como para que ocurra el hecho).

Si la heterogeneidad del cerebro fuese tanta como para lograr ese isomorfismo, y el cerebro es precisamente un sistema conocido por su complejidad, y a la vez con capacidad para la organización (el orden), dicho isomorfismo podría ser algo a su alcance, y más posibilidades habría de interpretar de la forma más congruente posible, y a escala, la heterogénea realidad (es decir, de percibir que algo cae si cae, por ejemplo).

¿Es importante la codificación?

Sin codificación no parece imaginable de qué modo un estímulo podría abstraerse para formar parte de la percepción con carácter abstracto (representativo), pues alguna forma (algún código) se supone que ha de tener dicho estímulo en el cerebro para que a partir de dicha abstracción tenga lugar la percepción del estímulo (su interpretación), es decir, para que tenga lugar, por ejemplo, un proceso de integración de una respuesta motora (un comportamiento) que sea coherente (en el sentido de congruente, o no contradictorio) con el significado de dicho estímulo en el contexto en el que el significado de dicho estímulo sea importante (por ejemplo, el contexto del proceso de selección natural, un contexto cuyo significado tiene sentido a simple vista, a escala macroscópica confinada, una escala en la que tienen sentido cosas como percibir que algo cae si cae; es decir, las neuronas son microscópicas, pero, el significado de lo que ocurre, no; un significado puede ser, por ejemplo: un ciervo huye de un lobo).

La señal transducida que entra en la vía sensorial parece obvio que debe ir codificada (al tener en cuenta cómo funciona el sistema nervioso), con lo cual la transmisión de esta información deberá ser suficientemente sensible, específica, estable e isomórfica como para que se consiga esa congruencia a escala.

La interpretación adecuada y congruente (congruente en determinada escala) de dicha abstracción sobre el objeto del que procede el estímulo parece necesaria, por conveniencia evolutiva (es de suponer que habrá surgido como preadaptación, por ejemplo, que haya una sensación de rojo que por conveniencia evolutiva haya terminado correspondiendo a lo que sea de color rojo y también a la rojez, y no digamos interpretaciones más útiles para la supervivencia, como distinguir lo que es comida de lo que no es comida, etc.).

¿Es el estímulo lo mismo que el objeto externo percibido?

El estímulo no es el objeto externo que se tiene que percibir, por ejemplo, un fotón que llega a la retina no es la manzana de la que procede, sino energía aprovechable como información sobre esa manzana.

¿Cuántos estímulos se procesan cada instante?

El cerebro procesa (asocia e integra) en cada instante información procedente de millones de estímulos diferentes, por ejemplo, millones de fotones, aunque a simple vista parezcan menos al quedar “empaquetados” (sumados, integrados) en una sola imagen única integrada. Ya sólo cada nervio óptico contiene un millón de axones.

¿Cómo consigue ser eficaz el sistema nervioso a partir de tantos estímulos?

La manera de lograr eficacia motora en un sistema tan complejo, con tanta multiplicidad de partes, consiste entre otras cosas en integrar (unir, sumar) toda esa información en paquetes de información, integrándolos en conjuntos que sean efectivos como un todo a ciertos efectos. Ésto supone una pérdida de resolución del sistema, se pierde la capacidad para distinguir las partes microscópicas en detalle, pero a cambio de una necesaria eficacia motora que siga siendo congruente a escala macroscópica. Por conveniencia evolutiva, la pérdida de resolución tiene que compensarse con la eficacia motora, si el sistema es suficientemente complejo como para soportar una evolución en este sentido, y en la práctica así está ocurriendo, porque lo que conviene es huir del tigre, no contar fotones.

¿Qué tendrían que ver la codificación y la selección natural?

La detección del fotón por la retina, y su (presumible) categorización en forma de código específico desde el punto de vista espaciotemporal, hace posible que la información procesada por el cerebro concierna al estímulo, y que por tanto el comportamiento consecuente integrado pueda ser compatible con la realidad a escala, y que también la interpretación subjetiva de la misma pueda ser compatible con la realidad. Por ejemplo, si un objeto cae, no sólo tenderá a verse que cae, también tenderá a percibirse que cae, lo cual poseerá conveniencia evolutiva y posiblemente estará sometido al proceso de selección natural por ello.

¿Qué es un código espacial?

La codificación espacial debe de consistir básicamente en algo así como: dónde está el código y con qué forma espacial, de dónde está viniendo y a dónde está yendo, algo que tiene que ver con lo que se conoce como cartografía cerebral.

¿Qué es un código temporal?

La codificación temporal debe de consistir básicamente en algo así como: cuándo y con qué forma o patrón temporal se distribuyen los potenciales de acción, es decir, con qué distribución de los potenciales de acción y con qué espacios entre ellos a lo largo de la dimensión del tiempo. En el cerebro la codificación probablemente sea espaciotemporal de manera indisoluble.

¿Es necesaria la descodificación para la percepción?

La percepción no debería implicar necesariamente la descodificación de la información mental, pues, mientras la percepción es subjetiva, en el cerebro sigue habiendo lo mismo que antes: neuronas transmitiendo información codificada abstracta, transmitiendo potenciales de acción en forma de códigos representativos e isomórficos. Por tanto, probablemente no haya descodificación de la información en el cerebro durante el proceso del pensamiento subjetivo, a diferencia de lo que ocurre con los ordenadores, que precisan de la descodificación para funcionar.

¿Cómo se organiza la información sensorial en la corteza cerebral?

Diversos investigadores han descubierto que existe una organización columnar de las neuronas en la corteza cerebral, dispuestas en columnas verticales, perpendiculares a la superficie de la corteza sensorial, la visual, por ejemplo. La corteza visual está en la parte posterior del cerebro, o corteza occipital. Se conocen diversos y complejos detalles acerca de la peculiar manera de organizarse las neuronas en este aspecto en particular.

Uno de los investigadores de esta organización modular de la corteza ha sido Lorente de No. Una de las conclusiones más interesantes es que la organización de la distribución de la información sensorial en la corteza, la procedente de los órganos de los sentidos, para su procesamiento, en parte es innata y en parte adquirida. Ésto no choca con la intuición previa de cualquiera al respecto, por ejemplo: para cualquier pediatra es obvio que un bebé recién nacido nace sabiendo parpadear para proteger el ojo cuando se le acerca algo a la cara.

¿Cuál es el papel del tálamo en el proceso sensorial?

En lo tocante a la adquisición de una organización espaciotemporal del procesamiento de la información sensorial, ha sido importante descubrir el papel crucial del tálamo como responsable de distribuir dicha información. La información hace relevo en el tálamo antes de dirigirse al lugar de la corteza adecuado y en el momento adecuado, mediante los axones que salen del tálamo hacia diversos lugares de la corteza, estableciendo un patrón regular en la corteza.

De hecho, la corteza da la impresión de ser una expansión del tálamo, como si éste fuese una pequeña corteza dentro de la relativamente grande corteza humana. En animales con un cerebro menos evolucionado que el del hombre, y menos complejo, sin corteza (o apenas), y sólo con tálamo en el polo telencefálico, el tálamo es, por decirlo de algún modo, el órgano encargado de ejercer de corteza cerebral.

¿Cuándo se forma la corteza cerebral?

La corteza empieza a formarse en el ser humano a partir de la octava semana de vida embrionaria, por la llegada de oleadas sucesivas de neuroblastos (células precursoras de neuronas), generados por el neuroepitelio embrionario, que emigran hacia los hemisferios para ir formando la corteza ya desde esa temprana etapa de la vida del ser humano.

¿Qué es la telencefalización?

En animales que desde el punto de vista filogenético ya desarrollan corteza cerebral por encima del tálamo, es la corteza cerebral la que va asumiendo progresivamente algunas funciones del tálamo, y las neuronas que quedan “tapadas” por debajo de la corteza cerebral van asumiendo, conforme se les superponen otras estructuras más evolucionadas, funciones que corresponderían a las que estaban a su vez por debajo de ellas. La corteza toma el control enviando impulsos hacia el tálamo y las demás estructuras con las que se conecta mediante los correspondientes axones. Todo este proceso se conoce como telencefalización.

En el ser humano, como tiene corteza, la corteza ejerce funciones que en animales sin corteza ejercen estructuras subcorticales (por ejemplo, en animales sin neocórtex asume esas funciones el nidopallium, como explica Antonio J. Osuna Mascaró en su libro El error del pavo inglés, p. 211-12, al referirse al comportamiento de cierta especie de cuervos).

La corteza cerebral es como una expansión del tálamo, por lo que sigue conectada al tálamo de modo preciso en sentido ascendente, lo cual ha hecho posible que el tálamo actúe también a modo de organizador de la corteza, al haber impulsos que van, necesariamente, del tálamo a la corteza. Por tanto, en el sistema nervioso hay diversos circuitos retroactivos, de ida y vuelta, en “bucle”.

¿Es la distribución somatotópica de la corteza un ejemplo de telencefalización?

La distribución somatotópica de la información sensorial por la corteza no está establecida así porque el tálamo lo haya decidido, sino porque, aunque se le ha colocado encima la corteza, el tálamo no ha desaparecido, ni ha dejado de funcionar, ni se ha desconectado de la corteza, sino que se han añadido conexiones nuevas sin que desapareciesen las viejas, y surgen funciones modernas (como pueda ser el pensar racionalmente) sin que desaparezcan las primitivas (como pueda ser el pensar irracionalmente) que a su vez pasan a ser modernas también al no desaparecer.

La distribución somatotópica consiste en que la información sensorial de cada parte del cuerpo se dirige a una parte de la corteza en particular, como si dicha distribución dibujase un homúnculo (hombrecillo) en la corteza, que se conoce como homúnculo de Penfield.

¿Hay distribución somatotópica en el tálamo también?

El tálamo está a medio camino entre la mayoría de los órganos de los sentidos y la corteza, e insertado somatotópicamente en este entramado de vías neurales, de ahí que se pueda organizar de ese modo la distribución de información sensorial por la corteza también.

En el tálamo también se dibuja un homúnculo. A cada zona del tálamo le corresponde una zona precisa del cuerpo, de modo que sobre el tálamo el cuerpo está representado como en un mapa geográfico, o topográfico, no de cualquier manera. La razón para que ésto sea así es fácil de intuir: si un axón va desde un punto de la piel hacia el tálamo, y se conecta tras los relevos pertinentes con una zona precisa del tálamo, pues se conectará precisamente con esa zona, no con otra, de ahí que esa zona adquiera carácter somatotópico.

Hay distribución somatotópica también en otras partes del encéfalo, por ejemplo, en la corteza motora, en el cerebelo, en la retina (bueno, como me ha pedido que aclare mi amigo Manuel Fernández Bocos, autor del libro El misterio de la creación, en la retina no se dibuja un homúnculo, pero hay ya una distribución retinotópica de la información), etc.

¿En qué consiste el procesamiento de la información mental en el cerebro?

En la corteza la información sensorial es procesada hasta llegarse a la interpretación (percepción) de la misma (por ejemplo, información sensorial sobre el color de algo, su forma, su brillo, su movimiento, etc., que está siendo procesada en el cerebro por diversas vías, termina dando lugar, al integrarse dicha información en un todo, en una sola red neural, a la percepción de algo en concreto, como pueda ser una bola de billar roja).

El procesamiento de la información en el sistema nervioso, el proceso mental, consiste posiblemente en la asociación y la integración de dicha información mental, consiste en la asociación e integración, en definitiva, de objetos mentales, por ejemplo: la asociación de la información sobre brillo, forma, etc. de un objeto, y su integración para que tenga lugar la percepción específica de la imagen de una manzana, o, por ejemplo: la asociación específica de las letras S, O y L, y su integración, para dar lugar a la palabra SOL (obsérvese la notación empleada y la nueva mención a la propiedad de la especificidad).

La información sensorial será asociada e integrada, por tanto, para dar forma, por ejemplo, a un objeto abstracto, un objeto mental, que represente, en una escala congruente, lo que el individuo esté viendo con sus ojos en ese momento, tal y cómo necesite percibirlo por conveniencia evolutiva en ese momento.

¿Para qué estaría sirviendo el procesamiento de información mental, desde el punto de vista de la evolución de las especies?

La integración de un objeto mental macroscópico, que representa de manera congruente algo macroscópico de la realidad del entorno, servirá en algún momento del proceso mental como interpretación de la realidad, lo cual quiere decir que dicho objeto abstracto representativo podrá ser utilizado para integrar un comportamiento (con tendencia a ser) convenientemente congruente con dicho objeto macroscópico externo (por ejemplo, si uno ve un tigre, tenderá a interpretar, es decir, a percibir, que es un tigre, y pondrá “pies en polvorosa”). Ésta es una de las razones por las que se considera que el objeto abstracto será una interpretación de la realidad a escala. De este modo, al percibir una manzana se podrá proceder a comérsela, por ejemplo.

¿Cómo se puede saber que la percepción está teniendo lugar?

Un comportamiento congruente será, precisamente, una manera de confirmar objetivamente, con un error más o menos despreciable, si está teniendo lugar una interpretación de (parte de) la realidad, es decir, a través de un comportamiento motor congruente se pone de manifiesto que la percepción está teniendo lugar.

Y si dicho cerebro es capaz también de la subjetividad, entonces, la interpretación y consecuente percepción de la realidad se manifestará no sólo como un comportamiento consciente congruente a escala, sino también como una percepción subjetiva de la realidad, o sea, ya no sólo en forma del comportamiento consciente de un individuo, sino también de manera efectiva en la práctica en la forma de un yo consciente de la realidad objetiva que resulta patente como el ilusorio ente que aparentemente pergeña tal o cual comportamiento.

Estas dos maneras de manifestarse la percepción pueden ir juntas o por separado.

¿Qué diferencia hay entre una interpretación de la realidad manifestada mediante percepción subjetiva y una interpretación manifestada mediante un comportamiento consciente?

De esa manera de manifestarse la efectividad de la percepción, la subjetividad, parece que sólo puede haber una detección objetiva de la misma: la de cada individuo, o dicho de otro modo, un individuo no puede percibir el proceso de percepción subjetiva de otro.

En cambio, dos individuos distintos sí que pueden percibir un comportamiento motor consciente, propositivo y congruente, de un tercer individuo que revela el que ese tercer individuo está llevando a cabo una percepción consciente de la realidad.

¿Es percepción y sensación lo mismo?

La percepción de la realidad en la práctica equivale a la interpretación de la información sensorial. La información sensorial al principio no es percepción, sino sensación, de hecho no se manifiesta como comportamiento visible ni como percepción subjetiva mientras no haya una interpretación de la misma a lo largo del proceso, que en el caso del cerebro requiere una asociación e integración de suficiente complejidad como para que sea posible la interpretación de lo que se ve, oye, etc., en algún momento del proceso.

¿Qué tiene de particular la percepción subjetiva, el yo o sujeto consciente?

La percepción subjetiva implica o conlleva obligatoriamente que la información sensorial objeto de la percepción constituya un todo, de algún modo, y a ciertos efectos (ya que el yo es patente como algo único e individual); en su caso, al efecto de la efectividad de la subjetividad, lógicamente.

De modo que en el caso de la subjetividad, el procesamiento implica que el objeto mental integrado debe ser efectivo en determinada escala, la escala macroscópica confinada, como un objeto integrado que posea de manera característica entidad única e indivisible (individual) a ciertos efectos en la práctica y con un error despreciable.

¿Cómo ve el ojo?

La retina es una capa de células del ojo, en su polo posterior, que son neuronas del cerebro que se han instalado en el ojo a lo largo de la evolución sin perder la conexión con el cerebro, y que han evolucionado modificándose hasta transformarse en células fotosensibles o sensibles a la luz. Los fotones de luz que entran en el ojo excitan a la retina. Los fotones son transducidos por las células de la retina, que son neuronas modificadas, en impulsos bioeléctricos.

En cierto modo se puede decir que el ojo es una parte del cerebro, dado que la retina está formada por neuronas. Cuando se contempla el fondo del ojo en una consulta médica se está mirando directamente a parte del cerebro. El fondo del ojo se explora con el oftalmoscopio, artilugio inventado por Helmholtz.

Los fotones desaparecen al ser absorbidos por la retina, así que lo que se procesa en la vía visual acerca de esos fotones han de ser códigos que recreen una representación que abstraiga a esos fotones, y de manera distintiva.

¿Cómo distingue el cerebro la luz de otras señales, como el sonido, si todo se transduce en señales bioeléctricas?

Las señales externas probablemente se representarán de manera distinta en los circuitos neurales, en primer lugar, al ser transducidas en receptores distintos, pues el ojo es distinto al oído, por ejemplo.

La distribución somatotópica (el código espacial), por ejemplo, la retinotópica, también ayudará, probablemente, a que dicha distinción de cada señal se conserve.

En tercer lugar, los potenciales de acción procedentes de la retina que representen a los fotones (el código temporal) probablemente sean también distintos al resto de los trenes que circulan por el cerebro, de ahí que pueda en la práctica haber una representación específica de esos fotones, algo que será crucial para que a la hora de interpretar esos fotones se los perciba a ellos distintamente, no a otra cosa de manera confusa.

No obstante, ha de haber numerosos límites a esta capacidad de procesar diversas señales como distintas; por ejemplo: recuérdese que no siempre es posible distinguir diferentes tipos de edulcorantes a partir de su sabor dulce. Sin embargo, el margen de error para la percepción es suficiente como para percibir la multicolor realidad con un grado suficiente de complejidad tal que resulte útil para apañárselas a la hora de interpretarla de manera eficaz y conveniente a escala en la práctica.

¿Qué es una señal?

Una señal es un cambio en la magnitud de un parámetro físico dado a lo largo del tiempo dentro de un sistema, y que por tanto se convierte en un fenómeno detectable. En una medición se busca la señal, que por tanto se distingue del ruido de fondo y de lo que se conoce como “artefactos”, que son otras señales pero que no son las buscadas, se parezcan o no a las buscadas.

¿Cómo se procesa una señal en el sistema nervioso?

De manera simplificada en el sistema se identifica un emisor, la neurona A, un canal, la sinapsis, y un receptor, la neurona B de un circuito neuronal A-B dado (obsérvese la notación empleada para indicar el circuito neural). B detecta la señal de A, que se convierte en señal para B en el momento en que B responde al potencial de acción de A y no a otra magnitud física que actúe como posible señal. Esta discriminación por parte de B de la señal adecuada al receptor, la procedente de A y no otra, indica la especificidad del receptor para esa señal.

¿Es la señal transmitida en un circuito neural idéntica a la señal externa, a un fotón, por ejemplo?

La información que se transmite en una sinapsis no se identifica con el estímulo, no son idénticos, no son una misma cosa. El estímulo es una cosa, y el potencial de acción con el que se correlaciona es otra cosa, no se identifican, no coexisten en un solo ente, la respuesta no se identifica con el estímulo, sino que la respuesta identifica al estímulo, al representarlo con especificidad.

¿Es conveniente identificar al estímulo con especificidad?

La respuesta neuronal a un estímulo, al ir cuantificada y codificada, al ser isomórfica y representativa, al ser sensible y específica del estímulo, y al ser coherente (en el sentido de congruente o no contradictoria) y compatible desde cierto punto de vista (por ejemplo, compatible en cuanto a que la respuesta es verdadera a la vez que el estímulo), identifica al estímulo, da cuenta de él. Como la forma de identificarlo es estable en el sistema (el rojo se diría que se percibe como rojez una y otra vez, y el ojo de uno es aproximadamente el mismo cada vez que ocurre), en la práctica ésto es lo mismo que decir que, con un error despreciable, la respuesta identifica al estímulo tal como parece ser a cierta escala, dicho de otro modo: lo conoce tal como parece ser que es a determinada escala; por ejemplo, una pelota de fútbol se percibe que es redonda, y, si se observa su huella en la arena de la playa, también se observa que dicha huella es redonda, de modo que probablemente la pelota de fútbol se percibe redonda porque así parece ser que es a escala macroscópica confinada. Además, desde el punto de vista evolutivo parece conveniente percibir una pelota de fútbol redonda en vez de cuadrada a simple vista, dado que es redonda, y no digamos percibir a un predador como predador.

¿Qué quiere decir que la identificación de un estímulo es específica?

En general, y dentro de un margen de error aceptable en la práctica a ciertos efectos, la respuesta neural ha conseguido a lo largo de la evolución no confundir a su estímulo con otra cosa al representarlo; ésto es lo que se quiere decir con lo de que la respuesta es específica. Por ejemplo, en el caso de la retina es fácil de entender, son células fotosensibles por definición, adaptadas a responder a la luz por tanto, son células excitables pero específicas para responder ante fotones.

La célula fotosensible además no permanece impasible ante su estímulo, no puede permanecer impasible, al ser una célula excitable; ha de hacer algo al respecto si le llegan fotones, al ser excitable y responder específicamente ante la llegada de fotones (de modo que además de la especificidad también es importante la sensibilidad del sistema).

¿Es importante la estabilidad?

No sólo hay visión porque la retina responda a los fotones, también hay visión porque la retina sigue ahí con aspecto de retina en determinada escala durante el tiempo necesario para que el acto de ver y el resto del proceso sea efectivo en determinada escala.

La materia conocida en la escala elemental conocida, la escala en la que se aplica la mecánica cuántica, parece ser que es estable en cierta medida, y sus formas macroscópicas, clásicas, también parecen serlo a ciertos efectos y con un error despreciable en la práctica. Se desconoce si hay vinculación causal entre esa estabilidad de las partículas elementales y la estabilidad de las formas macroscópicas que percibimos a simple vista, o si dicha estabilidad de lo macroscópico es otro fenómeno emergente correlativo más, o si se trata, la vinculación de ambos fenómenos, de una analogía sin sentido. Por tanto, la estabilidad de lo macroscópico podría ser una manifestación a escala de la interacción de lo microscópico, no un efecto de la estabilidad de lo microscópico, o no (este asunto de la explicación de lo emergente todavía es algo sometido a debate entre los científicos, por ejemplo, últimamente se está investigando lo que se ha dado en llamar relatividad de escala, que tiene que ver con este tipo de problemas; por supuesto que el objetivo de estas investigaciones no será sólo, es de suponer, encontrar la explicación de esa vinculación entre lo pequeño y lo grande, sino que se trata sobre todo de saber de qué modo se logra esa similitud entre lo pequeño y lo grande, por ejemplo, que lo grande sea precisamente estable al igual que lo pequeño, o que la luna siga una órbita alrededor de la tierra de un modo parecido a cómo un electrón sigue algo así como una órbita alrededor del núcleo atómico, o que una galaxia gire en espiral como el agua que se va por el sumidero).

¿Es compatible el cambio con la estabilidad?



La interacción sistemática de las partes y el cambio en el estado morfofuncional de éstas a escala microscópica no parece ser incompatible con la estabilidad del sistema como un todo a escala macroscópica en ciertos casos. Por ejemplo: el cambio del contenido de la mente no es incompatible con la estabilidad de la propiedad de la subjetividad; dicho en sentido figurado: un sujeto consciente sigue siendo ese sujeto, sigue conservando su identidad como yo, aunque a cada instante que pase piense en una cosa distinta… y no hay por qué dar por hecho que ésto tendría que ocurrir así necesariamente, pero ocurre, así que no estaría de más una explicación.

¿Quién explicó la estabilidad de la materia?

Parece ser que fue Schrödinger el que explicó la estabilidad de la materia con su ecuación del electrón, al demostrar que la materia, por ejemplo, los electrones, tienden hacia su estado de energía mínima, de ahí entre otras cosas, parece ser, que aparentemente no se esté desintegrando toda la materia del universo en este momento, por ejemplo.

¿Tienden las neuronas a un estado de energía mínima también?

Las neuronas no son partículas elementales, pero, a su manera, y en su escala, también se diría que de algún modo recrean ese proceso de tendencia hacia un estado de mínima energía, es decir, a enfriarse todo lo que puedan oxidando su glucosa, y ésto, en cierto modo, quizá podría tener que ver, o quizá no, con la estabilidad de los circuitos durante el tiempo suficiente como para que se verifique su efectividad como sistema de computación suficientemente organizado, a pesar de la tendencia fundamental al desorden del sistema.

Tenga o no relación directa la estabilidad fundamental de la materia con la estabilidad de los circuitos neurales, el caso es que la estabilidad de los circuitos neurales es importante para su efectividad como circuitos neurales. Dicho de otro modo: un sujeto no podría tener la ilusión de identidad como sujeto si no durasen esos circuitos el tiempo suficiente como para que tenga lugar dicha ilusión (y aun a sabiendas de que “en cien años todos calvos”).

¿Había intuido Ramón y Cajal la importancia de la estabilidad del cerebro a gran escala?

Que la estabilidad relativa del cerebro a gran escala venga ya favorecida desde la escala microscópica lo intuyó en su momento Ramón y Cajal, anticipándose a su época. En 1.899 a Ramón y Cajal le publicaron en Valencia, en la editorial de Pascual Aguilar, un Manual de Histología normal, en el que dejó escrito lo siguiente en su página 620: “… La duración de las células nerviosas debe ser larguísima pues jamás se descubren en los centros nerviosos de los adultos señales de kariokinesis ni de destrucción celular. Quizás esta particularidad esté relacionada con la persistencia de los recuerdos y con la conservación durante toda la vida de la noción de nuestra personalidad”. Está claro que Cajal posiblemente intuía, por ejemplo, cómo es que se recuerda el nombre de pila de uno durante tanto tiempo.

¿Cuántos tipos de receptores hay en la retina?

En la retina hay distintos tipos de células receptoras, o, mejor dicho, fotorreceptoras. Son neuronas modificadas. Se conocen como conos y bastones. Los conos están especializados en la visión en color, y los bastones en la visión en blanco y negro. Los bastones son más sensibles al movimiento que los conos. Los conos están especializados en la visión en detalle. Entre los conos hay también tres tipos celulares en función del tipo de color que detectan preferentemente, en función del color al que muestran mayor sensibilidad. Se puede hablar, en términos groseros, de conos rojos, verdes y azules.

La continuación de las sinapsis a partir de los conos hacia el cerebro incluye varias sinapsis de relevo, y varias neuronas por tanto. El circuito llega hasta la corteza cerebral occipital, en la parte posterior del cráneo, donde continúa el procesamiento de la información visual en el camino hacia la percepción.

¿Qué influencia en la percepción tendrá el que haya receptores distintos en la retina?

Los conos, al ser distintos, tal vez sean la puerta de entrada en el cerebro de algo así como tres tipos de información distintos, quizá al menos tres códigos neurales distintos, tres trenes de potenciales de acción con un patrón espaciotemporal distinto, uno por color. Y la clave de dicha supuesta diferencia entre esos tres posibles códigos podría estar ya en la transducción entonces (al tratarse de tres fotorreceptores distintos), en las diferencias en las condiciones iniciales del proceso sistemático subsecuente (ésto recuerda al asunto del efecto mariposa).

¿Influirá el efecto mariposa en la percepción?

La evolución de un sistema depende de las condiciones iniciales. Un cambio al inicio, por ejemplo, un código distinto para cada tipo de cono, supondrá posiblemente una influencia en la diversidad del resultado final, tal vez una percepción de cada color distintamente. Quizá ésto no sea el mismo caso que lo que se conoce como efecto mariposa, pero hay analogía con ese efecto.

El sistema que procesa la información procedente de la retina, las neuronas del cerebro, son bastante iguales entre sí, gracias a lo cual pueden procesar dicha información de manera sistemática y coherente (congruente), toda ella a base de trenes de potenciales de acción formando patrones espaciotemporales. Pero las células fotorreceptoras, las condiciones iniciales, son significativamente distintas entre sí, con lo cual la información entrante podrá ser heterogénea, y así será posible que se fundamente la percepción de la heterogeneidad del entorno a partir de un sistema neural relativamente homogéneo.

¿La retina ve?

El procesamiento de la información visual, el acto de ver, empieza ya en la propia retina, lo cual quiere decir que el procesamiento de la información mental no ocurre sólo en la corteza cerebral, sino que ocurre en todo el sistema nervioso central, incluido el subcortical también.

¿Es consciente el procesamiento subcortical?

Si se le está llamando a este procesamiento subcortical procesamiento de información mental, se está dando por hecho, y por tanto afirmando, que dicho acto de ver, aunque todavía no sea percepción, y por tanto no haya todavía una experiencia consciente subjetiva (un yo consciente percibiendo algo), probablemente es un acto que se puede considerar consciente aunque no subjetivo, de modo que esa información probablemente es consciente, aunque todavía no se puede considerar que lo sea para un sujeto, para un yo consciente. Ésto tiene que ver con algo obvio: tiene que ver con el hecho de acuerdo con el cual uno no es consciente de todo lo que “se cuece” en su mente, por ejemplo, si uno pretende calcular cuál es el resultado de sumar 2+2, es evidente que el cerebro realiza el cálculo, pero que desde el punto de vista del yo el resultado, 4, surge de manera instantánea y automática sin necesidad de que el yo realice el cálculo “personalmente”, aunque dicho resultado sí ha sido obtenido mentalmente, y por tanto conscientemente, aunque no de manera subjetiva.

¿Es subcortical lo mismo que subconsciente?

Subcortical significa por debajo de la corteza. No hay que confundir subcortical y subconsciente.

Subconsciente se definirá en este ensayo como consciente pero no subjetivo.

Como el término subconsciente de forma convencional parece querer decir no consciente, el término subconsciente resulta engañoso, por lo que aquí no se utilizará, y a la información que se considere consciente pero no subjetiva, se la denominará consciente pero no subjetiva, que parece más lógico.

¿Se procesa información mental no subjetiva en la corteza?

Es probable que las estructuras corticales procesen información subjetiva y no subjetiva a la vez, pues la subjetividad posiblemente no incluya a toda la corteza, sino a zonas cambiantes de la corteza, y de la corteza de asociación sobre todo, o exclusivamente, aunque no se sabe a ciencia cierta. Es más, se sospecha, por ejemplo, por algunos tipos de hallazgos clínicos, que podría haber una subjetividad subcortical rudimentaria también, talámica, por ejemplo, que tal vez se haga patente cuando la corteza deja de funcionar.

¿Cómo se ven los colores?

En la retina hay dos tipos de células fotorreceptoras: conos y bastones. Los conos son menos sensibles a la luz, por lo que sirven para ver de día, y los bastones más sensibles a la luz, por lo que sirven para ver de noche o con poca luz, ya que con mucha luz los bastones se saturan y no sirven para ver, en cambio con mucha luz funcionan mejor los conos, porque son menos sensibles a la luz (un defecto, un error, la menor sensibilidad de los conos frente a los bastones, se aprovecha en beneficio propio por conveniencia evolutiva).

La visión en color depende de los conos. En cada tipo de cono hay un tipo distinto de pigmento. Cada tipo de pigmento reacciona con un tipo distinto de frecuencia luminosa, fotones de frecuencia distinta; el color depende de la frecuencia.

En la retina hay cuatro tipos de pigmentos, parece ser: el constituido por la molécula fundamentalmente proteica llamada rodopsina en los bastones, y otros tres tipos de pigmento en los conos. Cada pigmento presenta un pico de absorción de fotones peculiar, un máximo de absorción en determinadas frecuencias (aunque la absorción se produce en un rango de frecuencias). La rodopsina presenta un pico de absorción en los 496 nm (nanómetros), y los otros tres pigmentos en los 419 nm, 531 nm y 558 nm (estos datos han sido obtenidos por Dartnell y publicados en el Tratado de Fisiología humana de Tresguerres). Los conos se suelen llamar tradicionalmente receptores azules, verdes y rojos, aunque dichos picos de absorción correspondan al violeta, al verde-amarillo y al amarillo.

La teoría tricromática de la composición de la visión, tras el descubrimiento de los tres tipos de conos, fue propuesta por Thomas Young en 1.801 (Young también desarrolló por la misma época el concepto de energía). Dicha teoría fue después modificada por Helmholtz. Según esta teoría, los colores, las sensaciones de color, se consiguen mezclando las tres longitudes de onda citadas, variando su intensidad. Por tanto, la respuesta es transducida de manera proporcional a dicha intensidad, de modo que posiblemente se codifiquen la longitud de onda y su intensidad.

¿Cómo se codifican los colores?

Quizá se trate de una codificación temporoespacial.

La codificación temporal tal vez consista en la modulación de la frecuencia de descarga de los trenes. El modulador sería el estímulo, que influiría en la modulación de la respuesta al estímulo, es decir, en cambios en la frecuencia de descarga de los fotorreceptores al llegar el estímulo (nótese que los fotorreceptores no descargan al llegar los fotones, sino que ya están descargando, y la llegada de los fotones lo que hace es alterar el patrón de descarga).

La codificación espacial tal vez consista, entre otras posibilidades, en detalles como que a mayor intensidad de luz incidente haya más neuronas implicadas en la respuesta sensitiva, mayor campo de respuesta, fenómeno conocido como reclutamiento neuronal.

Este esquema básico probablemente sea más complejo (y aun más absurdo desde el punto de vista de un supuesto diseño inteligente) en la práctica, como se va descubriendo conforme se profundiza en la fisiología de la vía visual.

¿Es posible experimentar sensaciones subjetivamente?

Al percibir algo subjetivamente ese algo ha sido interpretado. Por ejemplo, no se percibe el color rojo, sino que se percibe que algún objeto es rojo. De modo que es posible que no haya tal cosa como sensación subjetiva, sino que sólo sea posible la subjetividad de la percepción. Por ejemplo, en el caso de las sensaciones tal vez sólo sea posible la percepción subjetiva de una sensación si la sensación es patente en la forma de un yo que experimenta una sensación. De manera que cuando una persona afirma, por ejemplo, que nota una sensación de dolor, lo que está teniendo lugar probablemente sea la percepción de una sensación de dolor. Así que la información sensorial de por sí probablemente no podrá ser subjetiva sino se completa el proceso de percepción, momento del proceso en el que probablemente ya sea posible la emergencia de la subjetividad.

¿Es una sensación subjetiva por ser consciente?

Un análisis intuitivo prosaico sobre el fenómeno de la conciencia lleva fácilmente a concluir que la conciencia emerge en el mismo momento en que emerge la subjetividad, dado que intuitivamente lo más fácil es achacar al yo consciente, en exclusiva, la propiedad de la conciencia, y no al resto del sistema nervioso también. De ahí a concluir, siguiendo la vía fácil, esa vía según la cual es el sol el que gira alrededor de la tierra, que subjetividad y conciencia son lo mismo no hay más que un paso. Pero puede que no sea tan fácil definir todo ésto, pues una sensación no subjetiva, por poner un ejemplo, ya podría ser considerada información consciente, pues, por ejemplo, la sensación de rojo que llega a la subjetividad y emerge de manera patente con forma de rojez debería ser lo mismo que previamente era no subjetivo: un tren de potenciales de acción correlativo, peculiar y específico (este tipo de información no subjetiva probablemente ya puede servir para integrar un comportamiento consciente al margen de la subjetividad en algunos casos). La cualidad de la rojez es algo más que se añadiría a la sensación de rojo al emerger la subjetividad de manera sobreañadida en el sistema durante la evolución del sistema en ese sentido (y complicándolo un poco más: si la rojez es patente como tal en el momento en que en la práctica lo es para el yo consciente, y no antes, y dado que el yo carece de concreción, la conclusión obvia es que el yo y la rojez son lo mismo, la rojez sería el sujeto en ese momento; ésto es algo difícil de captar a la primera, pero se seguirá incidiendo sobre esta idea a lo largo del ensayo; la idea es la siguiente: sujeto y objeto mental son una sola cosa).

¿Es una sensación información consciente?

A partir de una sensación no subjetiva parece posible integrar comportamientos aparentemente conscientes sin que se integre la percepción subjetiva como parte del proceso de la integración de dicho comportamiento (en sentido figurado, sin que el yo consciente controle dicho comportamiento), como ocurre, por ejemplo, durante el mecanismo automático de ajuste del diámetro de la pupila en función de la distancia al objeto contemplado, en el que participa la corteza (se denomina mecanismo automático, en vez de reflejo, precisamente porque se integra en corteza, mientras que la integración de los reflejos es por definición subcortical). El sujeto no participa en el mecanismo de ajuste del diámetro pupilar a la distancia, es algo que tiene lugar sin control subjetivo, y además, en este ejemplo, sin opción, el yo no puede tomar el control del diámetro pupilar en función de la distancia aunque quiera (en otro tipo de comportamientos sí puede “inmiscuirse” –en sentido figurado- el yo consciente; por ejemplo, la excursiones ventilatorias del diafragma pueden tener lugar bajo el control del yo o seguir teniendo lugar al margen de éste, y a veces, aunque el yo “quiera” tampoco puede tomar el control del diafragma en todo caso, como cuando se estornuda).

¿Hay algún otro ejemplo de información probablemente consciente pero no subjetiva?

Durante el fenómeno de la visión ciega (un oxímoron, por cierto) un sujeto con cierto tipo de lesión en la corteza occipital afirma no ver como sujeto, y sin embargo esquiva obstáculos al caminar, es decir, sí que ve, e interpreta lo que ve (como obstáculos), lo cual parece indicar que hay percepción no subjetiva pero sí consciente, hay conciencia acerca de la presencia de los obstáculos ahí fuera, y se esquivan integrando información al respecto, que es congruente, e integrada con un cerebro que de hecho no es ni está inconsciente (dormido, en coma, anestesiado, etc.), sino consciente (despierto). Por tanto, no hay que identificar conciencia con subjetividad (ni percepción con subjetividad), pues parecen dos propiedades mentales distintas, por mucho que una intuición común y apriorística lleve a concluir otra cosa, o por mucho que se unan para dar lugar a una sola cosa en determinadas circunstancias: el yo consciente.

¿Es importante el contraste para la formación de una sensación?

Para que haya sensación de rojo, además de formarse dicha sensación, y que tenga intensidad suficiente, hace falta también algo más para que perdure y sea utilizable: el contraste.

Para dotar de contraste a la información sensorial entre sus distintos componentes, por ejemplo, a la sensación de rojo frente a otras sensaciones, un circuito que actúe como vía sensorial para rojo “procurará” que dicha información no se disperse por vías paralelas, mediante la inhibición lateral, la inhibición sináptica de los desvíos hacia carreteras paralelas secundarias desde la vía principal para la información rojo, mientras rojo esté circulando por ella (se desconoce si la sensación rojo en particular utiliza este mecanismo fisiológico del contraste, pero se utiliza como ejemplo por ser ilustrativo, para poder seguir presentando esta visión de conjunto del sistema nervioso).

¿Cómo se ejerce la inhibición lateral?

Como se ha visto, los circuitos neurales incrementan la intensidad de la señal con axones retroactivos que por un lado aumentan (facilitan) la intensidad de la señal por la “carretera principal”, y por otro reducen (inhiben) la intensidad de la señal por el desvío a carreteras secundarias (pero principales para otra modalidad sensorial). De este modo, la señal “rojo” destacará no sólo por su intensidad, sino también por su contraste.

¿Es la especificidad de los fotopigmentos del 100%?

La especificidad de los fotopigmentos para las diversas frecuencias que absorben no es del 100%, así que, aunque cada cono tiende a dar cuenta de lo que tiende a dar cuenta (la máxima respuesta se produce con la frecuencia óptima, la que coincide con el pico de absorción), y aunque cada cono tiende a no dar cuenta de lo que no da cuenta (otra forma de definir la especificidad), a veces un cono da cuenta de aquéllo que no debería ser tenido en cuenta por su baja probabilidad (la respuesta de una célula fotosensible se basa en una tendencia dentro de un rango, así que depende de una probabilidad).

¿Qué supone para el sistema visual que la especificidad de los fotopigmentos no sea del 100%?

El que la especificidad del sistema no sea del 100%, como en el ejemplo de los fotopigmentos, introduce más errores en el sistema. Por ejemplo, un cono rojo podría responder a fotones de otro color en un momento dado. Como la mayoría de los conos rojos no tienden a hacer éso, por mera probabilidad, el efecto conjunto de todos los conos rojos se centrará en el rojo, de modo que el error quedará oculto en la práctica ya en la escala microscópica de los conos, y menos aun se detectará en la escala macroscópica de la percepción de la rojez del color rojo, donde se pierde resolución para lo pequeño (se percibe rojez, no neuronas ni fotones). Dicho de otro modo: la efectividad del cambio de escala, es decir, el que el fenómeno microscópico (absorción, transducción y procesamiento de fotones “rojos”) resulte también patente en la escala macroscópica a ciertos efectos (percepción de la rojez, por ejemplo), a cierta altura del proceso, logra algo así como eliminar el error en el proceso, y por decirlo aun de otro modo: el error, la minoría, queda oculto por la mayoría en este caso (no en otros).

Dicho error despreciable en la práctica será por tanto despreciable a escala macroscópica en algunos casos, por ejemplo, del modo que se acaba de exponer, es decir, y por decirlo así: “gracias” al cambio de escala, y, en particular, en el caso del cerebro, “gracias” a la estructuración en redes neurales, que son estructuras morfofuncionales macroscópicas (detectables como tales a escala macroscópica e indetectables como tales a escala microscópica, a diferencia de las neuronas y los circuitos por los que circula la información sensorial, que son estructuras microscópicas de hecho).

Como se diría que ha sido la percepción subjetiva lo que evolutivamente ha convenido en algunas especies para comer y no ser comido, pues es lo que ha perdurado por selección natural en esos casos, aunque se haya fundamentado en un funcionamiento basado en parte en los errores.

La estructuración en redes neurales, a pesar del aumento de complejidad que supone, podría conllevar sin embargo la ventaja inesperada (pero “aprovechable” por la evolución mediante selección natural, por su potencial utilidad en pro de la adaptabilidad circunstancial si fuera viable) de convertir los errores en sucesos convenientemente despreciables como tales errores en la práctica a ciertos efectos (al efecto, por ejemplo, de escapar a tiempo de un depredador al que “por error” se toma por depredador, en vez de tomarlo por lo que es, un montón de fotones que llegan a la retina, por ejemplo, y por fortuna para el yo consciente, ya que éso es precisamente lo congruente a escala macroscópica para que la escala macroscópica tenga sentido; y el yo ha resultado tener sentido sólo a escala macroscópica también, como el resto de las cosas que han resultado tener sentido sólo a escala macroscópica, de lo contrario, no estaríamos aquí hablando de ello).

¿Cómo se podrían definir la sensibilidad y la especificidad del sistema?

Seguramente sin especificidad en el proceso mental difícilmente habría conciencia. Para ilustrar ésto de un modo más intuitivo se podría proponer el siguiente ejemplo: un sistema de transmisión de información específico se podría representar por una expresión como la siguiente: E=VN/(VN+FP), siendo E la especificidad (VP=verdadero positivo; VN=verdadero negativo; FP= falso positivo; FN=falso negativo). Esta expresión indicaría la probabilidad, por ejemplo, la correspondiente al cono rojo, de descartar los fotones que no sean rojos. La sensibilidad del cono rojo sería en cambio la probabilidad de detectar los fotones rojos, que se podría expresar como S=VP/(VP+FN). De modo que la especificidad es la capacidad del sistema para evitar falsos positivos, es decir, para evitar que un cono rojo tome por rojo a un fotón verde. La sensibilidad del sistema es su capacidad para evitar los falsos negativos, por ejemplo, la capacidad del cono rojo para no dejar de detectar un fotón rojo a su alcance.

¿Por qué se definen la sensibilidad y la especificidad como probabilidades?

Podría parecer poco cabal el basar la sensibilidad y especificidad del sistema en una probabilidad, pero la razón es que los conos, por ejemplo, no envían un tren de potenciales de acción hacia la corteza cuando detectan los fotones adecuados, sino que parece ser que los conos están enviando dichos trenes todo el rato, y lo que ocurre es que la llegada de fotones modifica, es decir, modula, la frecuencia de descarga. Así que la descarga ya estaba en marcha, y lo que ocurre al llegar los fotones específicos es que la descarga cambia en cierta proporcion, que debería ser específica.

¿Afecta la falta de especificidad a la objetividad?

Si una neurona da cuenta de lo que no ha de dar cuenta, por un error en el sistema, la respuesta seguirá siendo objetiva, aunque inespecífica, introduciendo así en el sistema algo categorizable como un error de medición más o menos despreciable para algún efecto en la práctica, o al contrario, un error útil en algunos casos por conveniencia evolutiva. Por ejemplo: supóngase que los receptores cutáneos son estimulados con agua de temperatura en aumento; si se sobrepasan los 45º C de temperatura, que es el umbral para empezar a sentir dolor, en vez de temperatura (en vez de estimularse los receptores cutáneos de temperatura) se empezará a sentir dolor (empezarán a estimularse los receptores de dolor); en tal caso la incapacidad para detectar específicamente una temperatura a más de 45º C resultará beneficioso al individuo como un todo, que podrá así protegerse contra la quemadura. De modo que el que haya cambio de escala y capacidad de despreciar el error inherente al hecho de que la especificidad no sea del 100% conllevará una conveniencia evolutiva en algunos casos, curiosamente, es decir, la falta de especificidad impedirá distinguir los 45º C de los 46º C, pero a cambio se podrá percibir objetivamente un dolor, algo que será conveniente en este caso (y se podrá huir del “depredador” otra vez, del dolor en este caso).

¿Suponen los errores del sistema un beneficio en todo caso?

Los fotorreceptores de la retina son específicos para el estímulo con energía luminosa, con fotones; pero si se golpea el ojo, si se aplica un estímulo con energía mecánica, los fotorreceptores también responderán a ese estímulo inespecífico, que también identificarán, por error, como si fuesen fotones, pues en ese caso se percibirán fotopsias (“estrellitas” o lucecitas), y no se sufrirá dolor necesariamente; así que en este segundo ejemplo no parece que resulte excesivamente útil que el ojo responda también inespecíficamente a estímulos mecánicos, aparentemente no conlleva una conveniencia evolutiva, mientras que sí ha resultado útil a lo largo de la evolución filogenética, en el caso de la piel, la inespecificidad de los receptores de temperatura a más de 45º C (como se ve, este tipo de hechos siguen yendo en contra de un posible diseño inteligente o de un fin premeditado en la evolución de las especies por selección natural).

Cada caso es distinto y no parece haber un guion escrito para lo que ha de ocurrir. De modo que la evolución no parece tener previsto qué va a ocurrir, ni que preadaptación va a ser conveniente por exaptación, o no, ni parece tener como objetivo favorecer lo beneficioso o lo útil, ni lo perjudicial o inútil, ni lo neutro: ocurre cualquier cosa (dentro de lo posible), fundamentalmente gracias a la complejidad del universo, y la selección natural “se encargará” de eliminar por el camino, o no, a la preadaptación que corresponda, durante el inevitable y accidentado tanteo evolutivo y ajuste al que continuamente está sometido todo lo real.

¿Hay correlación entre zona cerebral y función cerebral?

En la práctica médica cotidiana se observa que los estados mentales dependen de los estados cerebrales con una correlación evidente. Esta dependencia es tan estrecha que incluso surge de inmediato la tentación de asignar a zonas determinadas del cerebro funciones mentales determinadas, y hasta cierto punto es posible en la práctica a ciertos efectos. Por ejemplo, hay áreas cerebrales determinadas e inintercambiables dentro de ciertos límites, como las visuales, las áreas del lenguaje, las de los movimientos prácticos aprendidos (o praxias, como la praxia necesaria para abrir un bote de mermelada, o usar un destornillador), el área para la sensación táctil en la punta del dedo gordo del pie derecho, y así sucesivamente.

¿La correlación entre área cerebral y función es innata o adquirida?

Algunas de esas zonas identificables con cierta precisión están más determinadas genéticamente de modo innato, y otras más necesitadas de un aprendizaje después del nacimiento, a lo largo de más o menos tiempo y tras permanecer en un entorno adecuado.

¿Es muy precisa la localización de funciones en el cerebro?

El cerebro es algo más que determinada localización de ciertas funciones dadas en su superficie: en primer lugar, dicha determinación no es exacta, pues, por ejemplo, el área del lenguaje está distribuida por diversas áreas que se complementan funcionando en red, y no todas son imprescindibles ni están activas a la vez en todo momento en que se está usando el lenguaje. La localización de la actividad cerebral tiende a ser imprecisa en la práctica, a lo que se denomina funcionamiento en red. Sobre la marcha se va formando una trama de neuronas, una red neural, de “un solo uso”, que es distinta a la anterior y a las siguientes que se puedan producir en ese cerebro (no se piensa en lo mismo exactamente dos veces). La localización se vuelve precisa cuando una zona sufre un infarto y una función determinada se pierde claramente sin ser sustituida, mientras que otras funciones no se pierden, y de ahí la falsa impresión de que la localización es más precisa de lo que es.

¿Por qué no es suficiente la localización de funciones para entender cómo funciona el cerebro?

El cerebro se encuentra en un constante cambio de estado morfofuncional, su funcionamiento consiste en una continua combinación de heterogeneidad y patrones regulares. Es más: el estado morfofuncional efectivo de todo un cerebro en cada instante en que se pretenda obtener una “foto fija” del mismo será en todo caso, y posiblemente, distinto del estado de cualquier otro sistema (resto de cerebros incluidos) en todo el universo, e irrepetible en toda la historia del universo (incluido ese mismo cerebro). Es en esa heterogeneidad e irrepetibilidad de los estados del cerebro donde se quiebra la idea de asignar a la localización de funciones el protagonismo de lo que el cerebro supone para el fenómeno mental. Por ejemplo, se puede predecir con bastante acierto qué parte del cerebro de una persona es más probable que se active cuando su mente se ocupe del tacto de su dedo gordo del pie derecho, pero gracias a la tendencia a la evolución caótica de los sistemas en el universo, al mismo tiempo que se sabe cuál es la zona que con más probabilidad se va a activar en correlación con las cosquillas en la punta del dedo, es imposible determinar con precisión el momento en que tal área se va a activar, y tampoco es posible predecir en compañía de la actividad de qué otras áreas se va a activar en red esa área referente al dedo del pie. Ambos extremos son impredecibles, de ahí que el interés de la localización exacta de las zonas cerebrales deba ser matizado con el hecho de la evolución caótica de los sistemas dinámicos, cerebro incluido, y con el concepto de funcionamiento en red y el concepto por tanto de red neural.

¿Es el funcionamiento en red preferible a una utópica localización de funciones totalmente precisa?

En esta lucha entre heterogeneidad y patrones, entre desorden y orden, entre caos (complejidad e impredecibilidad) y determinismo (grado de certeza acerca de la probabilidad de un suceso futuro), el cerebro consigue un equilibrio en su tendencia al caos que le permite ser a pesar de todo eficaz como órgano de control de muchas funciones del organismo, y capaz de contribuir con éxito a la supervivencia del individuo mediante su capacidad de adaptación al cambio, y, por tanto, tal vez capaz de contribuir con éxito también a la supervivencia de la especie. Ésto es lo que se infiere al observar que hasta ahora ésto es lo que parece que viene ocurriendo.

La neurona y el potencial de acción

¿Qué es una célula?

Las células son como laboratorios químicos, aislados del medio por una membrana celular, formada por una bicapa lipídica con permeabilidad selectiva. Las neuronas son células. La teoría celular de Schwann data de 1.839. Según esta teoría la unidad elemental de la vida es la célula, la estructura mínima capaz de soportar el proceso vital por sí misma, la partícula de la vida, el objeto elemental que explica la presencia del proceso físico sistemático de la vida, y es que la vida no parece ser más que un proceso físico sistemático peculiar, como otros.

¿Es la neurona una célula como las demás?

Parece ser que la fisiología de la neurona, a escala molecular, es más compleja que la del resto de las células corporales, más incluso que la de los hepatocitos, según explica Cardinali en el Tratado de Fisiología de Tresguerres. En las neuronas es destacable la actividad bioeléctrica.

¿Qué es la biofísica?

La biofísica es una rama de la biología que utiliza métodos físicos para medir la actividad biológica, como, por ejemplo, la actividad bioeléctrica celular, mediante la investigación electrofisiológica de los canales iónicos de la membrana celular. El objetivo de la biofísica es medir.

¿Cómo explica la biofísica la actividad bioeléctrica neuronal?

Desde el punto de vista de la biofísica, la actividad bioeléctrica neuronal se consigue explicar mediante conceptos provenientes de la física clásica, como puedan ser los conceptos de conductancia, fuerza electromotriz, capacitancia, etc.

¿Cómo se produce la distribución de cargas a ambos lados de la membrana neuronal?

La neurona, como las demás células, está delimitada por la membrana celular, una bicapa lipídica; delimitada, no rodeada, porque la membrana forma parte de la neurona. La membrana es semipermeable (presenta permeabilidad selectiva). Dicha semipermeabilidad provoca que las concentraciones de ciertas moléculas y elementos a un lado y otro de la membrana sean asimétricas. Como algunas de dichas moléculas, e iones, tienen carga eléctrica, la carga eléctrica a un lado y otro de la membrana (dentro y fuera de la célula) será distinta. La distribución de cargas a un lado y otro de la membrana en parte se produce de modo pasivo, pero en parte es generada de modo activo por la neurona.

¿Cómo genera impulsos bioeléctricos la neurona?

La neurona genera, conduce y transmite impulsos bioeléctricos mediante la descarga de la membrana, mediante un cambio eléctrico transitorio de la distribución de cargas a un lado y otro de la membrana, mediante la producción de potenciales eléctricos.

¿Cómo se cargan y descargan las neuronas?

Las neuronas se cargan al establecerse una diferencia de potencial a un lado y otro de la membrana. Y también se descargan, de manera espontánea, o provocada y regulada por estímulos entrantes en la neurona desde otras neuronas o desde células receptoras sensoriales, o en un laboratorio usando estímulos, eléctricos, por ejemplo.

¿Qué funciones pueden desempeñar las células que se descargan?

Las células que se descargan espontáneamente pueden actuar, por ejemplo, como marcapasos, como ocurre con las células cardíacas.

¿Qué células tienen la capacidad de descargarse?

Las células capaces de descargarse son las células excitables, que son los siguientes tipos celulares: células receptoras, nerviosas, musculares y glandulares.

¿Qué supone la descarga celular desde el punto de vista citológico?

Las células excitables, al descargarse, responden con un comportamiento (no categorizable como consciente, pero sí como propositivo) como consecuencia de dicha descarga, que puede consistir en una contracción, como es el caso de las células musculares, o en una secreción, como es el caso de las neuronas, que secretan neurotransmisores (secretan neurotransmisores, no conciencia).

La excitabilidad neuronal es lo que hace posible la sensibilidad del sistema.

¿Cómo se produce el potencial de acción neuronal?

El potencial de acción neuronal aparece cuando las neuronas se descargan, es por tanto un tipo de potencial bioeléctrico. El potencial de acción se caracteriza, por ejemplo, por ser un fenómeno discreto en el espacio y en el tiempo, autolimitado, estereotipado, constante, específico, y transmisible dentro del sistema.

La teoría acerca del potencial bioeléctrico de reposo fue presentada por Bernstein a principios del siglo 20. Todas las células presentan un potencial de reposo, una carga eléctrica diferente a un lado y otro de la membrana celular. Hicieron falta 50 años, desde los experimentos de Overton hacia 1.902, hasta los de Hodgkin y Huxley hacia 1.952 (Katz completa el trío de los implicados en la teoría iónica de la sinapsis), para tener suficientemente claro el mecanismo por el que el flujo de iones a un lado y otro de la membrana se relaciona con la detección de los diversos tipos de potenciales bioeléctricos de membrana, como el potencial de reposo o el potencial de acción.

¿Qué tiene que ver el potencial de acción con la transmisión de información?

Las características del potencial de acción lo convierten en el candidato para explicar la transmisión de información abstracta en el cerebro.

La estructuración en circuitos y redes permite a su vez comprender que haya un procesamiento (asociación e integración) de dicha información durante su transmisión a base de potenciales de acción.

La transmisión de este modo se puede entender como cuantificada, potencial de acción a potencial de acción, gracias a la ley del todo o nada: o hay potencial de acción con una descarga dada, o no lo hay; y también gracias a la existencia de la sinapsis: un solo potencial de acción por cada transmisión a través de la sinapsis, y además en un solo sentido (con carácter “valvular”).

Estas características, sumadas a otras, como la estabilidad del sistema a gran escala a pesar de los cambios a pequeña escala, que permite la efectividad del proceso en la práctica, establecen una tendencia al orden, necesaria para que la mente surja como fenómeno verificable.

¿Qué ocurre en el interior de las células?

En el interior de las células se producen miles de reacciones químicas distintas en cada instante. Dichas reacciones consisten fundamentalmente en choques moleculares. Las moléculas son capaces de, por ejemplo, unos cien millones de choques por segundo, según explica Guyton en su Tratado de Fisiología. Ésto quiere decir que las moléculas son muy rápidas desde un punto de vista macroscópico, e incluso desde el microscópico.

Con tantos choques en tan poco tiempo se entiende más fácilmente que las reacciones bioquímicas sigan su curso y que la vida sea posible sucesivamente en sus diferentes niveles microscópico y macroscópico, a pesar de lo enigmática que resulta la efectividad de dicha posibilidad, por su improbabilidad.

Las moléculas se organizan en estructuras, organitos u orgánulos (pequeños órganos) intracelulares, de tal manera que las diversas vías metabólicas se vean favorecidas al quedar localizadas. Así mismo, algunas moléculas, las enzimas, actúan como catalizadoras de reacciones, que aceleran las reacciones, con lo cual las vías metabólicas posibles en este sistema se vuelven especialmente probables.

¿Cómo obtienen energía las células?

Las reacciones bioquímicas consisten en una transformación de la energía obtenida del medio externo a la célula, del que la célula toma la energía que utiliza. La célula utiliza dicha energía, que toma en forma de electrones, mediante la transferencia de electrones de unas moléculas a otras, moléculas especializadas en transportar electrones en el interior de la célula, haciendo que los electrones vayan bajando de nivel energético por el camino, hacia el estado de mínima energía (ya citado al hablar de estabilidad). Dicha caída de nivel energético supone que la energía cedida en la caída sea tomada por las moléculas de la célula para cargarse de energía, en forma de fotones, que van “extrayendo” de los electrones conforme éstos van cayendo de nivel energético y “soltando” fotones cuando saltan de unas moléculas a otras y de unos orbitales electrónicos a otros. La célula reconvierte esa energía en trabajo, que en última instancia resultará útil al organismo, posiblemente por presión selectiva en ese sentido.

¿De dónde procede la energía de las células?

Los fotones de los que se apropia la célula proceden en su mayor parte del sol, y son incorporados a la cadena de la vida gracias a la fotosíntesis que llevan a cabo las plantas, con cuya energía realizan la síntesis de moléculas orgánicas que van a entrar en la cadena de la bioquímica, y en la cadena alimentaria en definitiva, al ir pasando esa energía al resto de los seres.

¿Cuál es la principal fuente de energía de las neuronas?

La molécula llamada glucosa es la principal fuente de energía de las neuronas. No ocurre así con otras células del organismo.

¿Qué tipo de trabajo realizan las células?

La célula lleva a cabo cuatro tipos de funciones fundamentales: de tipo mecánico, osmótico, químico y eléctrico. Este último tipo de actividad, la actividad eléctrica, o bioeléctrica, es especialmente llamativa en el caso de las células nerviosas. Las células nerviosas generan, conducen y transmiten impulsos bioeléctricos, que llegan, por ejemplo, a los músculos, que también tienen la facultad de responder a dichos impulsos y conducirlos.

¿Para que se utilizan los impulsos bioeléctricos de las neuronas?

El organismo utiliza los impulsos bioeléctricos para recibir y transmitir información referente al medio interno y externo a lo largo de los circuitos neurales. Se integran así las diferentes partes del organismo, con una doble función: receptora y efectora.

No es de extrañar que esta manera de manipular información biológica haya tenido éxito evolutivo, ya que es una forma de transmisión suficientemente rápida como para ser eficiente desde un punto de vista macroscópico, es decir, desde el punto de vista, por ejemplo, del comportamiento animal.

¿Hay más sistemas de transmisión de información aparte del nervioso?

Otro sistema de transmisión de información para integrar comportamientos congruentes con el medio es el hormonal, más lento. El sistema nervioso ha complementado al hormonal en animales con locomoción, seguramente debido en parte precisamente a su rapidez.

¿Hay mucha diferencia entre el sistema nervioso y el hormonal?

El sistema nervioso no deja de ser algo así como un sistema de secreción hormonal también, pues los neurotransmisores que secretan las neuronas en las sinapsis son como hormonas. Lo que pasa es que las hormonas pueden viajar vía sanguínea a grandes distancias desde su punto de secreción para hacer su efecto, mientras que los neurotransmisores actúan localmente, donde se secretan, al otro lado de la sinapsis, y en la mayoría de los casos el neurotransmisor es luego eliminado o reabsorbido ahí mismo en menos de un segundo, con lo cual se dificulta el que cause un segundo efecto hormonal a mayor distancia, aunque en algunos casos ésto también ocurre.

¿Qué es la ley del todo o nada?

La generación de impulsos bioeléctricos se debe a la capacidad de las neuronas para generar el potencial eléctrico denominado potencial de acción. Una propiedad del potencial de acción es que sigue la ley del todo o nada, según la cual, cuando un estímulo o una serie de estímulos llegan a la neurona con suficiente intensidad como para provocar la aparición de un potencial de acción en la membrana de dicha célula, el potencial de acción se produce en todo caso, y alcanzando la amplitud (voltaje) máxima posible en cada caso. Ese máximo no es de idéntica magnitud en cada caso, pero será la magnitud máxima posible en cada suceso. De este modo, si un estímulo ha sido tan intenso como para que la despolarización que provoca cruce el umbral de aparición del potencial de acción, éste aparece, y el potencial bioeléctrico se propaga sin que la magnitud de dicha amplitud se resienta, hasta llegar a la siguiente estación de relevo del flujo eléctrico, la sinapsis, desde donde se suelta una cantidad de neurotransmisor proporcional a la amplitud del potencial de acción, de modo que a la membrana postsináptica llegará de nuevo suficiente neurotransmisor como para desencadenar otro potencial de acción (sobre todo, si son varias las neuronas convergentes en la región postsináptica), o no.

¿Por qué se cumple la ley del todo o nada?

La transmisión del impulso en el tejido neuromuscular cumple el todo o nada, aparte de por las propiedades peculiares de la membrana (en lo que se refiere a la permeabilidad y difusión iónica particular en función del voltaje y la concentración), porque para tal fin se consume energía. La energía obtenida del sol se acumula en las células en ciertos tipos de moléculas especializadas en tal función, que actúan como moneda de cambio energético en las células, como es el caso del A.T.P., o adenosintrifostato. El todo o nada se ha ido preparando en el instante previo al potencial de acción consumiendo la energía del A.T.P. Si se imagina que el potencial de acción fuera una flecha disparada con una ballesta de una neurona a otra, siguiendo el todo o nada (o se dispara, o no se dispara, sin término medio), se puede imaginar que el todo o nada se prepara en el instante previo tensando y cargando la ballesta.

¿Qué es el potencial en equilibrio?

El gasto energético (gasto de A.T.P.) previo a un potencial de acción consiste en la generación de un potencial bioeléctrico, previo al potencial de acción, un potencial en equilibrio (mediante un bombeo asimétrico de iones de un lado a otro de la membrana usando la energía del A.T.P.). Como todo equilibrio, es inestable: la cuerda de la ballesta no está relajada, sino tensa y cargada con la flecha, y al ballestero le tiembla el dedo sobre el gatillo. Dicho potencial en equilibrio es electronegativo en el interior de la célula, y positivo en el exterior, es decir, hay una diferencia de potencial a ambos lados de la membrana, diferencia que se mantiene en equilibrio en ciertas cifras, en cierta cantidad de milivoltios, mediante una continua difusión de iones a un lado y otro de la membrana “en espera” de la descarga del potencial de acción.

¿Quién conduce la electricidad en las neuronas?

Hay que tener en cuenta algo importante: en las neuronas la conducción eléctrica no consiste en el movimiento de electrones, como en un cable de cobre en un circuito eléctrico, sino en el movimiento de iones, átomos cargados. Los iones implicados en la generación de potenciales eléctricos en las neuronas son los iones de sodio y potasio, con importante participación también de los de calcio y magnesio, y algunos otros como iones proteicos, etc. El paso de iones a un lado y otro de la membrana, según una “coreografía” estereotipada que se repite de igual modo una y otra vez, es lo que genera los potenciales bioeléctricos. Los detalles son complejos, pero gracias a varios investigadores y el trabajo de décadas se conocen en bastante detalle (dichos detalles se pueden encontrar en un tratado de Fisiología).

¿Cómo se pasa de potencial de reposo a potencial de acción?

Hay una diferencia de potencial a un lado y otro de la membrana durante el potencial de reposo, reposo relativo, dependiendo del punto de vista, porque se llama reposo al hecho de estar con la ballesta cargada y la flecha quieta… pero la cuerda tensa. La diferencia de potencial en reposo es tan amplia como para que al iniciarse la despolarización ante un estímulo adecuado se alcance el umbral necesario para la producción del potencial de acción (la cuerda de la ballesta, para estar en equilibrio, necesariamente está también tan tensa como para que la flecha pueda salir disparada).

¿Cuál es el umbral para que se produzca la descarga de un potencial de acción durante la despolarización?

El umbral a partir del cual la despolarización no se detiene y llega hasta el final, hasta la descarga del potencial de acción de acuerdo con un todo o nada, se encuentra aproximadamente en los -45 mV (menos cuarenta y cinco milivoltios) en el interior de la célula.

¿Resulta difícil descargar un potencial de acción?

El equilibrio durante el potencial de reposo se rompe fácilmente, y el potencial de acción se produce a favor de gradiente (un gradiente es una medida, vectorial, del cambio de una magnitud en un sistema, que indica la dirección e intensidad de dicho cambio), y no requiere gasto adicional, sino que “rueda por sí mismo cuesta abajo” hacia el lugar de menor energía, por decirlo de un modo fácil de intuir.

¿Qué es la facilitación neuronal?

Si la neurona está parcialmente despolarizada, por ejemplo, por la suma de estímulos pequeños convergentes sobre ella, puede que su potencial se encuentre cerca de los -45 mV, y en tal caso la neurona estaría parcialmente despolarizada, parcialmente descargada, sin llegar a formarse el potencial de acción, pero en tal caso la descarga del potencial de acción será más fácil que en el contrario. En dicha situación, se dice que la neurona está facilitada, y la facilitación es una forma de regulación fundamental en el cerebro, para integrar respuestas, pues es lo que ayuda a que ante dos opciones se tome una antes y más fácilmente que otra; la vía por la que se opte antes generalmente será la vía neural más facilitada, obviamente (que por tanto será la más probable).

¿Tendría que ver de algún modo la facilitación con el concepto de libertad?

En el cerebro, como sistema de computación, la libertad parece consistir en que sea posible disponer de opciones, de alternativas, dicho de un modo más gráfico, de encrucijadas o cruces de caminos con varias vías posibles (circuitos en y griega o divergentes), y dicha libertad depende de la facilitación previa de las vías neurales opcionales, y, tal vez, dependa de ésto más que de otra cosa, no parece depender tanto de lo que uno “quiere hacer” como de lo que uno “puede hacer”, uno sería libre para hacer “lo que puede”, no “lo que quiere”. Para el ser humano todo no es posible, y la estructura morfofuncional del “órgano de pensar” es un ejemplo más.

¿Cuáles son los mecanismos de facilitación?

Hay estímulos que despolarizan o facilitan vías por diversos motivos, pero la mayoría de los estímulos retroactivos, que podrían ser los encargados de la facilitación, en la práctica parece ser que son inhibidores, no excitadores.

La descripción de las vías inhibidoras en gran parte se debe al trabajo de Eccles.

Sin embargo, los circuitos retroactivos inhibidores sí resultan ser en la práctica excitadores a fin de cuentas, ya que dos inhibiciones sucesivas, adecuadamente aplicadas (inhibiendo la inhibición), pueden lograr el mismo efecto que una excitación.

¿Para qué sirven las sinapsis inhibidoras de la despolarización?

Las sinapsis inhibidoras son un mecanismo regulador fundamental en el cerebro, y producen el efecto contrario a las sinapsis excitadoras: alejan a la neurona del umbral de descarga del potencial de acción, lejos de los -45 mV, por ejemplo, a -90 mV, situación que se denomina hiperpolarización, que es un estado en el que la neurona responde peor a su estímulo (el dedo del ballestero se separa del gatillo, reduciéndose la probabilidad del disparo).

Todo este galimatías sobre potenciales bioeléctricos quizá parezca excesivamente complejo y difícil de entender, y, sin embargo, el funcionamiento de, por ejemplo, el riñón, la formación de orina en la nefrona en concreto, es todavía más difícil de entender que el funcionamiento de la neurona y el sistema nervioso, y sólo es orina, ni siquiera es un yo consciente, así que no hay que dejarse impresionar porque lo que hagan uno y otro órgano parezca muy alejado entre sí: sólo son órganos, ambos, el cerebro y el riñón, tan propio de la biología es ser un individuo que orina como ser un yo consciente.

¿Qué relación hay entre la hiperpolarización y el potencial de acción?

Estando la neurona hiperpolarizada, el estímulo habría de ser mayor para lograr un mismo efecto, por ejemplo, un potencial de acción.

¿Cuál es el potencial de equilibrio óptimo para obtener un potencial de acción?

La situación de equilibrio óptima para obtener un potencial de acción en condiciones ideales se supone de manera fundamentada que está alrededor de los -85 mV, y dicha situación ha sido lograda mediante evolución y selección natural, es decir, por tanteo en ese sentido.



¿Se repolariza la neurona tras un potencial de acción?

El potencial de acción se produce por una alteración del equilibrio iónico a un lado y otro de la membrana, y consiste en una despolarización de la membrana. Una vez despolarizada, ha de volverse a repolarizar, para lo que la célula consume A.T.P. cuando se van consumiendo las, en sentido figurado, ballestas de las que dispone para numerosos disparos antes de consumir su munición. En cada potencial de acción (en cada disparo) se consumen pocos iones, y la producción del potencial de acción en sí no conlleva consumo de A.T.P., ya que se produce a favor de gradiente.

Daño cerebral y mente

¿Sirve el daño cerebral para elucubrar sobre la posible correlación entre la mente y el cerebro?



Las lesiones cerebrales permiten conocer para qué sirve cada región del cerebro, porque cuando se daña una región dada se pierde una función dada. Si ésto se confirma una y otra vez en miles de personas, con poca diferencia entre todas, se puede llegar a saber para qué sirve cada región cerebral con bastante seguridad.

De este modo se sabe a qué se dedican las diversas regiones del cerebro. Por ejemplo: si se dañan ciertas regiones de la superficie cortical se pierden funciones bien determinadas, como el cálculo.

En cambio, si se dañan ciertas regiones subcorticales más que la calidad de las funciones se altera la cantidad, por ejemplo: no se pierde el cálculo, pero se calcula más despacio (este tipo de detalles permiten distinguir las demencias corticales de las subcorticales).

Damasio relata en su libro, El error de Descartes, el caso de un hombre que sufrió un daño en su región ventromedial del lóbulo frontal, a consecuencia de lo cual dejó de ser capaz de tomar decisiones; no es que no se le ocurriese qué hacer, sino que no podía tomar la decisión de hacerlo, fuera lo que fuera, una función bastante abstracta, por cierto, como se puede apreciar; y la lesión de la cara lateral de su lóbulo frontal le produjo una incapacidad para controlar la atención. Damasio también explica que la lesión en la corteza somatosensorial derecha puede afectar a la toma de decisiones, lo cual entronca una vez más con la idea de la organización en red, y en este caso con algún otro defecto asociado, como parálisis, etc.

Más ejemplos: la lesión de la circunvolución prefrontal produce alteración de la personalidad; la de la circunvolución frontal ascendente, hemiplejía (parálisis de medio cuerpo); si falla la circunvolución frontal inferior dominante se produce afasia de Broca (incapacidad de emitir lenguaje); en la circunvolución parietal superior, hemianestesia (pérdida de la sensibilidad en medio cuerpo); en la circunvolución parietal superior, apraxia (dificultad para ejecutar tareas motoras aprendidas, como abrir un tarro de mermelada); en el giro supramarginal se producen alteraciones diversas, como alexia (incapacidad para leer), agrafia (incapacidad para escribir), acalculia (incapacidad para calcular), agnosia digital (agnosia es incapacidad para reconocer); en el giro angular, agnosia visual; en la corteza occipital, agnosia visual; en la corteza temporal superior, agnosia auditiva, etc.

También es conocida la lesión del hipocampo que altera la memoria de modo peculiar: se pierde la posibilidad de formar nuevos recuerdos, sin olvidar los ya asentados, de modo que no olvidan su nombre, pero olvidan, por ejemplo, si han comido ya, o no, hace media hora.

¿Son algunos tipos de lesión cerebral especialmente llamativos?

Son más conocidos algunos de estos defectos funcionales por su difusión en los textos divulgativos al tener connotaciones llamativas, como algunos de los defectos funcionales vinculados a lesiones en el lóbulo parietal derecho, como es el caso de la apraxia del vestir, la anosognosia (negación de la enfermedad que se padece), la hemisomatognosia (se ignora la mitad del cuerpo, de modo que, por asombroso que parezca, los afectados afirman, cuando miran hacia esa parte de su cuerpo, que debe de ser el cuerpo de otra persona, pues rellenan con su imaginación el vacío de información en su lóbulo parietal de ese modo), y la desorientación topográfica y espacial.

También es frecuente que el enfermo fabule sobre su situación en los casos de ceguera cortical por anosognosia, diciendo que no ve porque se ha ido la luz.

Puede que sorprenda que los enfermos nieguen una realidad evidente para los demás, pero así es como ocurre, por ejemplo: no es infrecuente observar a un paciente afásico, incapaz de formar palabras en su cerebro, tratar de mantener animadas conversaciones con quien tenga delante, a base de farfullar sin cesar sonidos articulados, pero mediante una jerigonza logorreica, amorfa y sin significado, sin darse cuenta de que está hablando sin lenguaje.

¿Qué es el sistema límbico?

Así como la parte externa del lóbulo temporal está especializada en lenguaje y audición, en general, la parte interna constituye la circunvolución del hipocampo, que es una corteza más antigua, con tres capas de neuronas en vez de seis, como el resto de la corteza, debido a que el hipocampo es, desde el punto de vista de la telencefalización, una corteza más primitiva; de hecho, el hipocampo forma parte del sistema límbico, la parte del cerebro dedicada a integrar en red la conducta instintiva y emotiva, es decir, la más primitiva, la que los humanos tienen en común con animales cerebrados menos evolucionados y por tanto con un córtex menos extenso.

En el caso del ser humano, el lóbulo prefrontal, que integra a todo el cerebro, controla los impulsos instintivos con aportaciones como la moral, por ejemplo, que se integra en el lóbulo prefrontal; las lesiones del lóbulo prefrontal, por un tumor cerebral, por ejemplo, pueden cursar con ignorancia de la moral previamente conocida, con lo que el afectado puede pasar de ser un santo a ser un crápula desinhibido, agresivo y socialmente reprobable, y acabar “entre rejas”, como ocurre en ocasiones.

¿Aparte de por el defecto de actividad neuronal, se puede saber algo de la correlación mente-cerebro a partir del exceso de actividad neuronal?

El exceso de actividad neuronal también es interesante, y también la actividad a destiempo, fuera de lugar, no por muerte neuronal, sino por irritación neuronal, como ocurre en la epilepsia, en la que las neuronas descargan fuera de control; por ejemplo: en las descargas epilépticas en el lóbulo temporolímbico el afectado puede percibir, según la zona descargada: dejá-vu, ilusiones, miedo, pensamiento forzado, angustia, rabia, alucinaciones, y también otro tipo de manifestaciones menos abstractas, como palidez de la piel, labios azulados (cianóticos), dilatación de la pupila, movimientos intestinales, salivación (sialorrea), comportamientos consistentes en vestirse y desvestirse, deglutir, masticar, toquetear cosas, dar vueltas, salir a vagar, etc.

¿Puede estar la individualidad en jaque en algunos casos?

Un individuo, cada miembro de una especie animal, como pueda ser una persona, no es exactamente un individuo a todos los efectos: no es totalmente indivisible (individuo significa indivisible): a una persona se la puede dividir, se le puede amputar un brazo, etc. Pero un brazo amputado no implica en la práctica que ahora haya dos personas, pues el concepto de individuo es eficaz en la práctica para categorizar como individuales los comportamientos conscientes de, por ejemplo, éso que se comporta como persona y que recibe el nombre de persona, aunque esté parcialmente dividido, aunque tenga amputado un brazo, por ejemplo.

Pero hay una situación límite que dificulta esta conclusión según la cual amputarle algo a una persona no es compatible con el desarrollo de dos comportamientos conscientes individuales: la sección completa del cuerpo calloso.

¿Qué es el cuerpo calloso?

El cuerpo calloso es una estructura entre ambos hemisferios formada por unos 200 millones de axones (nadie los ha contado con precisión, es una estimación) que asocian e integran ambos hemisferios. El cuerpo calloso es una estructura que conecta los dos hemisferios cerebrales. Los hemisferios son las dos mitades del cerebro, y es que el ser humano presenta simetría bilateral, así que está formado por dos mitades corporales con simetría bilateral, es decir, con inversión espacial: una es como el reflejo especular de la otra, un todo formado por dos mitades simétricas por paridad; ésto distingue al ser humano de los animales con simetría radial, como las estrellas de mar (si uno lo piensa, ser simétricos es algo extraño y aberrante, y “osado”; lo más lógico sería tender a ser esféricos por fuera y asimétricos por dentro, como los seres unicelulares; lo que pasa es que esta simetría parece necesaria para algunas cosas, como poder ser pluricelulares, o, sin ir más lejos, simplemente poder caminar, por ejemplo, pues hacen falta dos piernas, aunque ello requiera además una costosa coordinación entre ambas mitades).

¿Sirven las lesiones del cuerpo calloso para establecer correlaciones también?

Pocas veces se ve a personas con daño en el cuerpo calloso, pero, cuando se encuentra a alguien, sorprende, ya que en la situación extrema, la sección completa del cuerpo calloso, los dos hemisferios quedan separados, y como se concluye a partir del trabajo de Sperry, se trataría entonces posiblemente de dos mentes distintas, dos sujetos conscientes en una sola cabeza, dos yoes, y cada una de las mentes ajena a la existencia de la otra, la una, el hemisferio dominante, capaz de hablar y racionalizar su entorno, y la otra, el hemisferio no dominante, intuitivo y capaz de unas cuantas cosas, pero no de racionalizar a fondo su existencia, al carecer del lenguaje.

Ésto resulta extraño y contraintuitivo (y evidentemente redunda en la idea del carácter ilusorio del yo consciente, ya que, por ejemplo, no sería verdaderamente único e individual, sólo lo parecería), pero parece que hay alguna certeza sobre ello.

Las lesiones parciales del cuerpo calloso desembocan en una serie de complejos síndromes de desconexión del cuerpo calloso, con diferentes posibilidades, por ejemplo, en la lesión de la parte anterior del cuerpo calloso se produce apraxia de la mano izquierda; en la lesión de la parte posterior del cuerpo calloso se produce anomia táctil de la mano izquierda, etc.

¿Qué ocurre si se corta el cuerpo calloso?

En la sección completa del cuerpo calloso, una persona, con una mente consciente subjetiva antes de la sección del cuerpo calloso, con la sección y separación completa de sus dos hemisferios cerebrales parece dar lugar a dos mentes conscientes subjetivas en una sola cabeza, según se concluye a partir de las investigaciones de Sperry. Éso sí, dos mentes conscientes subjetivas pero con algo de perturbación mental, sobre todo en el lado no dominante, el lado en el que se pierde el lenguaje, que da lugar a una mente más confusa que la que conserva la facultad del lenguaje.

La sección del cuerpo calloso es una situación excepcional, infrecuente, y como la cabeza sigue siendo una en el caso de la sección del cuerpo calloso, a las personas con este problema se las suele seguir considerando en la práctica, que se sepa, como una sola persona a efectos legales cuando se da esta rara situación, a pesar de que, asombrosamente, tras la sección haya probablemente dos personas confusas dentro de esa cabeza.

¿Hay correlación también entre la mente y las lesiones de los ganglios basales y el cerebelo?

Las lesiones de los ganglios basales son frecuentes, e incluyen el síndrome de Parkinson, entre otros.

Las lesiones localizadas en el cerebelo también son frecuentes y cursan con una lista de alteraciones posibles, como vértigo cerebeloso, ataxia de la marcha, y un largo etcétera.

La alteración en ganglios basales, y posiblemente en cerebelo, también afecta al pensamiento; por ejemplo, del mismo modo que las personas con parkinsonismo pueden presentar lentitud para iniciar el movimiento de un miembro, o hipodinamia, también pueden presentar lentitud para iniciar sus pensamientos, algo de lo que algunas personas con parkinsonismo se quejan amargamente, pues ocurre en contra de sus deseos.

Toda esta evidencia sobre la correlación entre daño cerebral y mente se refiere a hechos que ocurren en el cerebro y que tienen que ver con la mente, así que es posible concluir que la mente podría ser lo que el cerebro hace con la información abstracta que procesa, y no otra cosa.

Cerebro y evolución

¿Tiene que ver el peculiar cerebro humano con el proceso evolutivo peculiar de la hominización?

Hay un detalle en el que no se piensa a menudo, pero que es interesante: la mente, un continuo ontogenético, depende del cerebro, y el cerebro es un eslabón más en la cadena evolutiva filogenética del sistema nervioso de una generación a otra, y de una especie animal a otra, y por ello también las mentes forman parte de un continuo filogenético.

Las características del cerebro humano son propias de la especie humana, y forman parte en particular del proceso de hominización, ese proceso de cambio evolutivo que ha llevado del primate al ser humano, en esta línea evolutiva en particular. La hominización también es un acontecimiento evolutivo más, uno de tantos.

¿Cuántos tipos de seres humanos hay?

Que se sepa, sólo existe en la actualidad una especie animal a la que definir como ser humano. Dicha especie es el Homo sapiens sapiens. Este pequeño detalle es sin embargo notable, ya que se trata de un caso excepcional que convierte al ser humano en una pequeña “joya” desde el punto de vista de la zoología, pues es un caso único en su género. Véase con un ejemplo qué significa esta excepcional soledad del ser humano entre el resto de los animales: así como se puede ser humano, también se puede ser, por ejemplo, felino, como les ocurre a los gatos. Lo que pasa es que hay diversas especies de felinos, de modo que los gatos, por nombrar a unos de ellos, no son los únicos felinos existentes. También están los tigres, los leones, etc. En cambio, sólo una especie animal es humana en la actualidad.

Homo es un género de animales, y lo habitual es que un género animal esté representado por varias especies. Pues bien, el género Homo es de esos géneros animales llamativos por tener una sola especie como representante: Homo sapiens sapiens, el ser humano moderno. En el pasado sí hubo simultáneamente varias especies humanas distintas a la vez sobre la tierra.

¿Cómo se clasifican los animales?

Los grupos animales se clasifican, grosso modo, y yendo en el sentido de las hojas a la raíz del árbol, en raza, especie, género, familia, orden, clase, tipo y reino. Por supuesto que esta clasificación se puede modificar al antojo de cada autor. Lo que interesa es percatarse de la ramificación de la clasificación, como un tronco de un árbol macroscópico con ramas (o una neurona microscópica con dendritas), que refleja el hecho evolutivo: conforme pasa el tiempo, se van añadiendo ramas al árbol (o botones sinápticos a las dendritas), al ir surgiendo animales diferentes a los anteriores con el progreso de la evolución, y con la desaparición de algunas de las ramas previas por selección natural (y en conjunto con un aumento de complejidad).

El hombre pertenece al orden de los primates y a la clase de los mamíferos.

¿Qué es un primate?

Los primates son animales caracterizados, entre otras cosas, aparte de por ser mamíferos, por tener cinco dedos en la mano y pulgar oponible, por poder efectuar la pronosupinacion de la mano, por tener uñas en vez de garras, por ser plantígrados, por poseer visión estereoscópica frontal, por ser euterios, es decir, placentarios, y por tener el rinopalio o corteza olfatoria relativamente menos desarrollada.

Hay dos ramas importantes de mamíferos, los placentarios y los marsupiales. Los placentarios tienen una gestación más prolongada y la osificación de su cráneo empieza más tarde, algo que probablemente hace posible que, si se da el caso, y a diferencia de los marsupiales, el cráneo y su contenido puedan tener relativamente más tamaño a lo largo de la evolución filogenética, y de ahí que especies placentarias y marsupiales convergentes que por coincidencia compitan por un mismo nicho evolucionen hacia el dominio de las placentarias sobre las marsupiales, y de ahí también que sea posible para los placentarios la evolución hacia la hominización, al ser una de sus características peculiares un tamaño del cerebro progresivamente mayor.

El orden de los primates probablemente surgió en el pleoceno, durante la era terciaria, hace, tal vez, unos 60 millones de años.

Es probable que los primates evolucionaran a partir de mamíferos insectívoros, con un aspecto parecido al de las actuales musarañas.

¿Cómo se ordenan los primates?

A los zoólogos les parece conveniente dividir al orden de los primates en dos subórdenes: prosimios y simios.

El suborden de los prosimios, continuando con esta complicación del ramaje de este árbol evolutivo que lleva hacia los homínidos, se divide en los infraórdenes de los lemuriformes, lorisiformes y tarsiformes.

El suborden de los simios, también llamados antropoideos, se divide en los infraórdenes de platirrinos y catarrinos.

Los platirrinos son monos con cola, y están menos evolucionados que los catarrinos. Los monos platirrinos se dividen en tres géneros: tití, cebus y ateles.

Los monos catarrinos aparecieron “en escena” hace unos 50 millones de años, probablemente en el eoceno, y se caracterizan por algo curioso: por tener 32 dientes, incluido el ser humano adulto. Los monos catarrinos se clasifican en 4 familias: cercopitecos, hilobátidos, antropomorfos y homínidos.

Los cercopitecos son los únicos catarrinos con cola, aunque en su caso no es prensil.

Los hilobátidos, con 4 especies, son los gibones, menos evolucionados que antropomorfos y homínidos.

Los póngidos o antropomorfos se clasifican a veces en la misma familia que los hilobátidos, pues ambos son catarrinos sin cola que no son humanoides.

Los póngidos se dividen en 3 géneros: Pongo, u orangutanes, Pan, o chimpancés, con dos especies, y Gorilla.

¿Qué es un homínido?

La familia de los homínidos es la cuarta familia de los catarrinos que falta por mencionar. En la familia de los homínidos se encuentra ya a los seres humanos. Los homínidos se caracterizan por el bipedismo. Hay dos géneros conocidos pertenecientes a la familia de los homínidos: Australopithecus y Homo. De estos dos géneros de homínidos, uno de ellos, el género Australopithecus, ya se ha extinguido.

¿Quiénes eran los Australopithecus?

Los Australopithecus eran seres de aspecto casi humano, aunque posiblemente no eran totalmente humanos. Quizá ni siquiera fueran capaces de hablar, quizá fueran algo así como chimpancés bípedos, tal vez con más inteligencia que los chimpancés, lo que otorgaría a sus tribus un aspecto a medio camino entre una tribu de chimpancés y una tribu de hombres primitivos. Y ésto matizándolo además con el hecho de las varias especies de Australopithecus que ha habido, algunas más evolucionadas que otras.

¿Quiénes son los humanos?

Dentro del género Homo también hay diversas especies conocidas, como es el caso de Homo erectus, o el caso del hombre de Neandertal u Homo sapiens neanderthalensis, ambas especies ya extinguidas en la actualidad, que se sepa.

En principio, en la actualidad sólo hay una especie animal representante del género Homo: Homo sapiens sapiens, el ser humano moderno. Es más, no sólo Homo sapiens sapiens es la única especie animal representante del género Homo, sino que por su parte el género Homo es el único género animal representante de la familia de los homínidos.

El hombre es un simio catarrino de la familia de los homínidos, la única especie viva representante del género Homo, la única especie humana, y además también el único homínido que existe en la actualidad.

Así como el hecho de ser un animal felino es una característica achacable a un género animal dado, del mismo modo el hecho de ser un animal humano es una característica achacable a otro género animal dado, el género Homo. De modo que ser humano tal vez quiera decir: pertenencia al género Homo.

¿Es el humano una especie “elegida”?

Es fácil caer en la tentación de intuir que se trata de una especie “elegida” por su singularidad, como si hubiese sido “señalada por el destino”, pero lo que se ha comprobado es que durante millones de años han convivido varias especies humanas distintas sobre el planeta, así que la situación actual es llamativa, pero circunstancial, y, si indica algún destino, sería que la familia humana podría estar más abocada a la extinción que otras familias de animales con más diversidad en sus representantes.

¿Cuál es el rasgo humano clave?

¿Cuál sería el rasgo clave que permitiría categorizar aparte al género Homo? En principio podrían ser una serie de rasgos, no uno. No obstante, hay un fenómeno en particular que podría determinar especialmente la característica naturaleza humana: la neotenia, y precisamente la neotenia tras afectar a un antepasado del ser humano probablemente parecido a un antropomorfo. Es posible que el hombre sea simplemente un simio catarrino antropomorfo que se ha vuelto primero homínido (bípedo) y después Homo (humano) como resultado de la manifestación de la neotenia en el curso de su evolución particular a lo largo de las generaciones. En definitiva: el rasgo humano clave podría ser la neotenia asociada al antropomorfismo.

¿Se le había ocurrido ya a alguien lo de la neotenia como rasgo humano?

Tras tener esta idea hice una búsqueda bibliográfica para ver a quién más se le había ocurrido lo mismo y, si era así, cómo lo expresaba. En un libro de Lamotte, Antropología neuroevolutiva, se decía ésto mismo, que el ser humano debía su aspecto a la neotenia. Pero Lamotte a su vez refería habérselo leído a Changeaux en su libro El hombre neuronal, libro que tardé varios años en conseguir. Una vez leído el libro de Changeaux, comprobé que su vez Changeaux refería habérselo leído a Bolk, en un trabajo de 1.926.

Bolk había hecho mención al parecido entre el chimpancé joven y el hombre adulto. De ahí la sospecha de la persistencia de rasgos fetales en el humano adulto. Bolk decía que lo que le pasaba al hombre era como si lo que es una etapa de transición en la ontogénesis de otros primates se hubiera convertido en una etapa final en el hombre, en referencia a los rasgos faciales. Y en cuanto al cráneo, Bolk dijo que el hombre se parece a un feto de chimpancé convertido en adulto, con lo que sería un animal neoténico.

En definitiva: el rasgo humano clave podría ser la neotenia asociada al antropomorfismo.

¿Qué es la neotenia?

El fenómeno de la neotenia consiste en manifestar en la edad adulta características infantiles o larvarias (consiste, estrictamente, en alcanzar la madurez sexual durante el estado de larva, como se explica en el libro Elementos de biología, de Planas Mestres, en la página 347). Un ejemplo típico de neotenia se encuentra entre los anfibios que conservan las branquias en la etapa adulta, como ocurre con el anfibio Proteus anguinus. Ocurre algo parecido con el ajolote (Ambystoma mexicanum), por poner otro ejemplo. El fenómeno de la neotenia se observa en grupos diversos de animales, insectos, gusanos equiúridos, etc.

No hay que confundir la neotenia con la paidogénesis, que consiste en la capacidad de algunos individuos con caracteres larvarios para reproducirse mediante partenogénesis, como ocurre con algunos dípteros (por cierto, la partenogénesis fue descrita por Aristóteles, parece ser).

¿Cómo se clasifican los seres vivos?

Los seres vivos se clasifican por sus características y por su ubicación a lo largo del árbol evolutivo.

La primera división de la vida se establece entre procariotas, o células primitivas, y eucariotas, o células modernas, éstas con el material genético dentro de un núcleo celular con membrana.

Los humanos son eucariotas, las bacterias son procariotas.

Según Margulis, las células eucariotas podrían ser un estado simbiótico de células procariotas, pues algunos de los orgánulos dentro de las células eucariotas parecen de hecho células procariotas, como es el caso de las mitocondrias, que incluso tienen en su interior cromosomas sin núcleo.

¿Qué son los cromosomas?

Los cromosomas son organitos intracelulares en los que están empaquetados los genes de la célula, las unidades morfofuncionales hechas de ácidos nucleicos con la información genética.

¿Qué tipos de procariotas y eucariotas hay?

Los procariotas son dos grupos de seres vivos: bacterias y cianofíceas.

Los eucariotas están constituidos por los siguientes 4 grupos de seres vivos: protistas, hongos, metafitas y metazoos.

Los protistas son seres unicelulares, como los procariotas, pero son eucariotas. Los protistas pueden ser animales, los protozoos, o vegetales, las protofitas. Entre los protozoos resultan interesantes los cianoflagelados, pues su estructura es similar a la de unas células, los coanocitos, a las que se hará mención enseguida, por su interés.

Las metafitas son las plantas, y los metazoos son los animales formados por muchas células, o animales multi o pluricelulares.

Los metazoos, o animales pluricelulares, se dividen en parazoos, mesozoos y eumetazoos.

¿Qué tienen de interesante los parazoos?

Los parazoos son las esponjas, y se caracterizan por presentar cierta diferenciación celular, cierta especialización de sus células, pero sin formar éstas tejidos.

Los tejidos aparecen en cuanto aparece la lámina basal, una estructura laminar que separa un grupo celular de otro, caracterizando así a cada tejido como el grupo celular separado por una lámina basal.

Las esponjas son interesantes pues uno de sus tipos celulares es el coanocito, que al ser tan parecido a los protozoos llamados cianoflagelados, obliga a pensar que los metazoos, de los cuales las esponjas son un primer representante menos evolucionado, o más primitivo, son el resultado, de algún modo, de una asociación entre protistas, procedentes de una misma célula germinal, y más o menos diferenciados entre sí (especializados), unidos en lo que a la larga resulta ser algo así como un “propósito común”, una sola vida individual a escala macroscópica, protistas que además tendrían los mismos genes y por tanto procederían de una célula huevo común.

¿Qué tienen de interesante los eumetazoos?

Los mesozoos son un estado intermedio entre parazoos y eumetazoos.

Los eumetazoos son metazoos con epitelios, con tejidos celulares.

Los eumetazoos crecen a partir de una célula embrionaria, que se divide, multiplica y subespecializa, empezando a formar tejidos.

Primero forma capas de células: si el embrión tiene dos capas, los eumetazoos se denominan diblásticos, si tiene tres, triblásticos.

Los eumetazoos diblásticos presentan simetría radial, y son los ctenóforos y los cnidarios.

Los cnidarios son los pólipos, las medusas, las anémonas.

Los eumetazoos triblásticos presentan simetría bilateral, excepto los equinodermos (las estrellas de mar).

La importancia de los eumetazoos triblásticos consiste en que, a diferencia de los demás seres, y con la excepción de los equinodermos (por su simetría radial, que lo hace improbable) presentan el fenómeno de la cefalización.

¿Qué es la cefalización?

La cefalización es el desarrollo de un polo cefálico en el cuerpo del animal, por el que se establece una simetría entre sus dos polos o extremos, de modo que uno de ellos se va a especializar en ser la cabeza del animal.

Se trata de una novedad importante a la hora de buscar comida mediante el movimiento autónomo (originalmente, el movimiento era natatorio).

¿Cómo se clasifican los eumetazoos?

Los eumetazoos triblásticos se dividen en acelomados (platelmintos, etc.), seudocelomados (nematelmintos, rotíferos, etc.), y celomados, dependiendo de si tienen, o no, o casi, cavidad celómica.

Los celomados, dependiendo de dónde aparezca un orificio que se llama blastoporo en la fase en la que el huevo se está dividiendo y formando una primera bola de células, se dividen en protostomios y deuterostomios.

En los protostomios el blastoporo se sitúa de modo que dé lugar a la boca, y en los deuterostomios dará lugar al ano.

Los protostomios se dividen en anélidos, artrópodos y moluscos.

Los artrópodos se dividen en quelicerados (arácnidos, merostomos y picnogónidos) y antenados o mandibulados (crustáceos, miriápodos, insectos).

¿Qué tienen de interesante los moluscos?

Los moluscos son interesantes porque son el primer grupo animal, desde este enfoque evolutivo, en el que los agrupamientos de neuronas en el polo cefálico, los ganglios neuronales cefálicos, se fusionan por primera vez en un órgano al que considerar ya un primer cerebro rudimentario, siendo especialmente notable el hecho en el caso de los cefalópodos, como el conocido caso del pulpo, capaz, por ejemplo, de diseñar soluciones imaginativas para problemas difíciles.

El propio cerebro humano es también algo así como un ganglio grande, o un gran agrupamiento de ganglios.

¿Qué tienen de interesante los deuterostomios?

Los deuterostomios son interesantes por ser los animales en los que el sistema nervioso se sitúa en posición dorsal.

Los deuterostomios se dividen en equinodermos y cordados.

Los equinodermos, como ya se ha dicho, presentan simetría radial, y son las estrellas, los erizos de mar y las holoturias.

Los cordados se caracterizan por tener en posición dorsal un cordón llamado corda, por tener un tubo nervioso cerca de la corda, y por tener faringe.

Hay cuatro tipos de cordados: cefalocordados (amphioxus), urocordados (ascidia), perennicordados y craneados.

Los craneados son los animales con cráneo.

Los craneados se dividen en mixinoides (ciclóstomos, como la lamprea) y vertebrados.

¿Qué tienen de peculiar los vertebrados?

Los vertebrados se caracterizan por poseer tejido óseo, y dividirse en cabeza, tronco y cola.

La cabeza es el miembro único (aunque formado por dos mitades simétricas unidas, cerebro incluido) del polo cefálico, unido al cuerpo por el cuello, y compuesto por cráneo y cara.

Los vertebrados son los anamniotas (peces y anfibios) y los amniotas (reptiles, aves y mamíferos).

Los mamíferos incluyen entre otros a los insectívoros, a partir de los cuales evolucionaron los primates, que es lo que entre otras cosas son los humanos, primates.

El ser humano tiene más en común con una holoturia, o con un erizo de mar, o con una estrella de mar, a pesar de presentar simetría radial, que con un pulpo, o con una mantis religiosa, con simetría bilateral.

¿Tendrá la neotenia algo que ver con el tamaño cerebral relativamente mayor del hombre?

Tal vez el aumento del tamaño relativo del cráneo en el hombre moderno tenga que ver con la tendencia a conservar las proporciones infantiles en el adulto, aumentando tanto el continente como el contenido, sin que el aumento del continente, la hipertrofia (aumento del tamaño de las piezas) y la hiperplasia (aumento del número de piezas) del cerebro, haya supuesto un cambio deletéreo, sino al contrario, una nueva arma con la que enfrentarse al rigor de la selección natural.

Hay que tener en cuenta que la hipertrofia e hiperplasia del cerebro no siempre da lugar a individuos sanos, ni siquiera viables: el aumento del tamaño del cerebro, la megalencefalia, puede ser patológica. De hecho, hay diversos tipos de megalencefalia descritos en patología médica, y todos ellos están categorizados como enfermedad (por casualidad he encontrado recientemente un artículo que hacer referencia precisamente a ésto, y cuya referencia es: Bruner E. et al. Functional craniology and brain evolution: from paleontology to biomedicine. Frontiers in Neuroanatomy 2014; online).

El aumento del volumen ocupado por la caja craneana no ha ido paralelo al aumento del número de neuronas del cerebro, como recuerda Mora en su libro Continuum ¿cómo funciona el cerebro? Las neuronas han aumentado a mayor ritmo que el volumen craneal, de modo que ha sido la aparición de las circunvoluciones cerebrales (más superficie de corteza en el mismo volumen) lo que ha hecho posible la viabilidad del cráneo humano a pesar de haber habido un mayor aumento de neuronas que de capacidad craneal a lo largo de la evolución de la especie.

Cambio de escala y emergencia

¿Qué es medir?

El objetivo de la física (de los físicos) es medir. Medir es averiguar la magnitud del cambio de estado en un sistema, de acuerdo con algún parámetro, tras la interacción de los elementos del sistema. Medir es comparar una cantidad con otra de referencia.

¿Cómo se mide?

Se toman cantidades de referencia suficientemente fijas en cierta escala, de manera arbitraria, como el metro, o el segundo. Dichas cantidades son imperfectas, pero, en la escala en la que son consideradas las cantidades de referencia para una medición dada, el error en la medición por dicha imperfección es despreciable. Por ejemplo: si se dice que una persona es baja a simple vista (a escala macroscópica confinada), en comparación con la estatura media del grupo estimada objetivamente a simple vista, no se estará ajustando o aproximando la medición al milímetro, así que un error de un milímetro sería despreciable en esta medición a simple vista. Ésto quiere decir que si a simple vista se observara que dos individuos miden lo mismo, aunque su estatura difiriese en una décima de milímetro, a simple vista no se daría uno cuenta, ya que a simple vista no se afina hasta la décima de milímetro, de modo que tal error en la determinación de esa igualdad sería despreciable a simple vista en la práctica. Si su estatura difiriese en una millonésima de milímetro el error sería más despreciable aun en esta medición a simple vista.

Por tanto, al medir es importante la escala de medición, pues en función de la escala varía la resolución del sistema de medida (el mayor o menor grado de visión microscópica o macroscópica que se alcance) y de ahí el resultado obtenido (y por tanto la posible interpretación de lo que se observa: si no se ve algo no se puede percibir, y si se ve borroso se percibirá borroso, por ejemplo, se percibirá un todo, y no partes, rojez, y no neuronas, yo consciente, y no potenciales de acción).

¿Qué es una escala?

Un objeto es lo que un observador determina como objeto.

Determinar es ubicar algo en el espaciotiempo, o sea, otorgar unas magnitudes definidas a un fenómeno dentro de unos parámetros físicos dados.

La magnitud es el nivel alcanzado en una escala.

El parámetro es el tipo de sistema usado como soporte para la unidad (por ejemplo, un parámetro es el espacio, y una unidad el metro).

La escala es el sistema de medida, una cantidad de un fenómeno físico dado, dividida en una escala, una escalera, un número de peldaños o partes iguales, siendo cada parte la unidad.

La unidad es una cantidad dada (fija y elemental en una escala dada), que se toma como referencia para medir un fenómeno compatible con dicha escala de medición, por ejemplo, la distancia en centímetros entre dos puntos es compatible con la longitud de una cinta métrica dividida en centímetros, así que una cinta métrica sirve para medir dicha distancia.

La magnitud es el número de unidades que el fenómeno alcanza en la escala.

¿Es importante la escala empleada en una medición?

Según Niels Bohr, los sistemas macroscópicos no pueden considerarse de igual modo que los microscópicos.

La escala de medida es importante en un proceso de medición, en el resultado de la medición, pues el resultado cambia según la escala usada. Por ejemplo, si se pasa de un punto de vista microscópico (imperceptible a simple vista por su pequeñez relativa) a uno macroscópico (perceptible a simple vista por su tamaño compatible con la vista) se producirá un cambio en la percepción (interpretación) de la realidad, se contemplará una realidad distinta, aun siendo la misma. De cerca, un avión a reacción parecerá que vuela deprisa, de lejos, el mismo avión, a la misma velocidad, parecerá que vuela despacio.

Así mismo, es importante, cuando se produce, el confinamiento de dicho proceso de percepción en una escala dada. Por ejemplo, si uno observa de cerca (a pequeña escala) una pantalla con pixels, sólo verá pixels, pero si cambia a una escala mayor, por ejemplo, si uno se aleja de la pantalla para contemplar de lejos y como un todo un número suficiente de pixels, podrá pasar de percibir pixels a percibir una figura representada por esa masa organizada de pixels, como pudiera ser la imagen de un rostro. Y si uno se confina en esa escala mayor, si deja de ser posible percibir pixels individuales por falta de resolución visual al estar demasiado lejos, percibirá ya solo el rostro (a pesar de que lo que uno está viendo son pixels, de hecho), quedando en ese momento fuera de la percepción (de la medición a escala macroscópica) los pixels individuales (que incluso parecerá que no están ahí).

¿Qué ocurre al cambiar de escala?

Con el cambio de escala un rostro recreado por unos pixels suficientemente complejos en cuanto a cantidad de pixels y organización u ordenación (estructura interna o forma en que se sitúan unos respecto de otros, o forma en que interaccionan) parecerá que “emerge” en la pantalla.

¿Tienen que ver la escala de medición y la resolución del sistema que mide?

Aunque a simple vista el pensamiento da la impresión de ser instantáneo, en realidad no lo es, lleva un tiempo pensar (a simple vista quiere decir a escala macroscópica confinada; confinada quiere decir que a simple vista no se puede percibir lo microscópico, por ejemplo, a simple vista uno percibe el agua como una masa de agua continua, no como lo que es, una multiplicidad de moléculas de H2O discontinuas entre sí).

A simple vista se discrimina hasta las décimas de segundo (aproximadamente), mientras que los nervios que llevan a cabo esa operación, para conducir impulsos a lo largo de los axones (y también a lo largo y ancho de somas y dendritas, se sobreentiende) deben protagonizar acontecimientos fisiológicos encuadrados en el rango de las milésimas de segundo (milisegundos o ms) para ser efectivos (son detectables como tales en esa escala). Por dicha rapidez de los fenómenos microscópicos, que ocurren en la escala de los milisegundos, no son discriminables a simple vista (a escala macroscópica confinada), por la falta de resolución a dicha escala macroscópica.

En la escala macroscópica la percepción consciente queda atrapada o confinada, mediante ese cambio de escala que incluye el confinamiento en dicha escala, de tal manera que sólo se percibe lo macroscópico, no lo microscópico. Por el cambio de escala y el confinamiento se pasa de detectar acontecimientos medibles en el rango de los milisegundos a detectar acontecimientos perceptibles o medibles mediante la percepción sólo en el rango de las décimas de segundo (más o menos), por lo que su detección objetiva sólo es posible o queda confinada en dicho rango a simple vista.

Además, este confinamiento supone que la percepción no parezca actividad neural desde un punto de vista macroscópico, sino percepción, y como la actividad neural no se percibe como tal, la percepción subjetiva es patente con el aspecto de un fenómeno emergente, el de un yo consciente, por ejemplo, o en forma de la percepción de agua, no de moléculas de agua, o en forma de la percepción de una bola de billar roja, no de las partes que la componen (brillo, color, forma, movimiento, etc.), o en forma de bola de billar roja, no de las neuronas correlativas que la recrean, todo ésto dependiendo del punto de vista desde el que se quiera considerar la cuestión.

¿Son detectables en una misma escala la secreción de una molécula de neurotransmisor y la descarga de un potencial de acción?





Con cada potencial de acción se secretan a la hendidura sináptica numerosas moléculas de neurotransmisor. Pero la descarga de neurotransmisor ocurre en la escala de las millonésimas de segundo. Una molécula de neurotransmisor puede variar su trayectoria tal vez unos cien millones de veces por segundo en la hendidura sináptica, si es correcta la comprensión del movimiento browniano (movimiento de partículas microscópicas en un fluido explicada por la interacción molecular) por parte de Guyton, que si no recuerdo mal es quien aporta esta cifra (en su Tratado de Fisiología médica). En cambio, el potencial de acción se verifica, a efectos de su detectabilidad, es decir, de su efectividad o patencia como ente real a determinada escala, en milésimas de segundo.

¿Cómo influye el cambio de escala en nuestra interpretación de la realidad?

Por el cambio de escala el comportamiento sistemático (bioquímico) de un elevado número de moléculas de neurotransmisor, en la escala de las millonésimas de segundo (escala molecular), corresponde en otra escala a otra cosa (es patente objetivamente en otra escala como otra cosa), corresponde en otra escala a la cuantificación de, por ejemplo, un solo potencial de acción en la escala de las milésimas de segundo (escala celular). Una inmensa multiplicidad de comportamientos moleculares en todo el cerebro se correlaciona con un comportamiento sistemático (el celular) de un (relativamente) reducido número de células en comparación, y con poca analogía, en lo que a su isomorfismo se refiere, entre lo que hacen las moléculas (choques bioquímicos con intercambio de electrones al superponerse sus campos electromagnéticos) y lo que hacen las células (procesos biológicos de nutrición, secreción, etc.).

A pesar de la poca analogía entre lo que parece que hacen las moléculas de esas células a escala molecular, y lo que parece que esas células hacen a escala celular, el hecho es que cada neurona es lo que esas moléculas hacen, así que esa neurona es esas moléculas, esa masa de materia es la misma, aunque su forma patente sea distinta según la escala de observación de dicha masa. Célula y moléculas se identifican, son idénticas, aunque puedan ser categorizadas como algo distinto al usar dos puntos de vista distintos con escalas distintas, pero lo que varía es el punto de vista con que se observa el fenómeno físico, no el fenómeno. Se detectan células o moléculas dependiendo de la escala de medición utilizada.

Ese sistema es célula a ciertos efectos, o moléculas a otros efectos, pero no a todos los efectos, por éso moléculas y células son lo mismo.

De modo que hay que tener en consideración la escala que se está usando para detectar un fenómeno, en aras, por ejemplo, de su categorización como parte de la realidad, y es importante tener en cuenta el cambio de escala a la hora de interpretar un fenómeno. Con las neuronas y el yo consciente (la percepción consciente subjetiva) se diría que ocurre lo mismo.

De todos modos, ¿cómo van a ser las neuronas del cerebro lo mismo que un sujeto consciente, si son muchas, microscópicas y discontinuas en las sinapsis, mientras que un sujeto consciente es uno, individual, y sólo percibe la realidad de manera macroscópica, confinada y continua? Quizá el cambio de escala sea la solución para esta aporía, después de todo.

¿Tiene que ver la transducción psíquica en el cerebro con el cambio de escala?

Para que la información codificada en los circuitos emerja de manera patente en forma de objetos macroscópicos, al tener lugar la efectividad de redes neurales suficientemente complejas, no debería ser preciso que dicha información fuese descodificada, sino que lo necesario parece que debería ser un cambio de escala en el sistema, y un confinamiento en dicha escala, para que donde eran efectivos neuronas y circuitos sean efectivas, al efecto de la efectividad del proceso mental (computación de información abstracta) solamente redes neurales (información abstracta computada por redes) suficientemente complejas, es decir, para que la computación sea efectiva de modo objetivo en la escala de redes (estructuras morfofuncionales macroscópicas) y no en la de neuronas y circuitos (estructuras morfofuncionales microscópicas), para lo cual lo necesario es que las redes neurales (la suma de neuronas y circuitos de neuronas) sean efectivas como unidades morfofuncionales en el cerebro, y macroscópicas, cosa que se diría que la selección natural ya se “ha ocupado” de que ocurra en la práctica de hecho a escala macroscópica, por conveniencia evolutiva.

Si emerge la computación macroscópica (mediante redes), y se confina en dicha escala macroscópica, la información particular sobre los objetos externos que están siendo percibidos emergerá (será efectiva a determinada escala) no sólo como algo macroscópico, sino además como un todo, o sea, unificada (como un todo único e indivisible en vez de con partes diversas), de tal manera que en esa mente sólo será efectiva la idea de, por ejemplo, una manzana como un todo, no como sus partes (por ejemplo, forma, brillo, color, etc.).

¿Qué es la complejidad?

Se acaba de hacer mención a redes neurales suficientemente complejas como manera de justificar que de un momento a otro sean detectables nuevas propiedades en el sistema nervioso, y en la mente en particular, como la efectividad en un momento dado de la propiedad de la subjetividad (la emergencia del yo consciente).

La complejidad se podría definir como el número de interacciones entre las piezas elementales de un sistema. Las interacciones a su vez dependerán del número de piezas elementales del sistema y del número de tipos de piezas elementales, es decir, del número de tipos de interacciones. Así, a mayor número de interacciones, o a mayor número de tipos de interacciones, o ambos, mayor complejidad.

De este modo, una mente presentará más complejidad si se piensa en dos tomates y a continuación en tres tomates, y también presentará más complejidad si en un momento dado se piensa en dos tomates y a continuación en un tomate y una pera, y, aunque parezca paradójico, también si en un momento dado se piensa en dos tomates y en el momento siguiente en un solo tomate.

Ésto también quiere decir que el proceso del pensamiento en todo caso supone un aumento de complejidad en el sistema, de modo que si se está pensando en un tomate y una pera y a continuación se piensa en dos tomates, también ésto supone un aumento de complejidad en el sistema, pues supone un cambio en comparación con el estado anterior, como resultado de la interacción entre las piezas del sistema.

Diversos autores (como Ralph Hoffman, en 1.997), han coincidido en la necesidad de “muchas neuronas implicadas” para que sea posible la emergencia de las propiedades cerebrales que aquí se están ponderando, y que entre otras cosas dependerían de la complejidad del sistema para tener sentido.

¿Qué es el elemento de un sistema?

Una pieza o parte u objeto de un sistema, cada una de las partes que participa en las interacciones que definen el sistema, es elemental si es irreducible a partes menores.

Como lo único elemental que se conoce en este momento son los fermiones y los bosones (las partículas elementales: electrones, neutrinos, quarks, fotones, etc.), entonces al hablar de las piezas elementales de un sistema macroscópico, como el sistema neural, debe quedar claro que sus piezas, las neuronas, son elementales sólo a efectos de la efectividad del sistema neural como sistema nervioso, o lo que es lo mismo, como sistema definido por interacciones entre neuronas (transmisión de potenciales en las sinapsis), no a todos los efectos, como sí que parece que son los fermiones y bosones, porque a otros efectos las neuronas sí son reducibles (a moléculas, etc.).

Las moléculas de las neuronas, como tales, a escala molecular, no son neuronas (ni pueden serlo); las moléculas no se transmiten entre ellas potenciales de acción neuronales, de ahí que a ciertos efectos las neuronas puedan ser consideradas elementales con un error despreciable en la práctica, en determinada escala y a ciertos efectos. En su caso las neuronas pueden ser consideradas elementales en la práctica a ciertos efectos a escala microscópica (la de las micras y los milisegundos, por ejemplo), la escala en la que son detectables los potenciales de acción efectivamente, y al efecto de la detectabilidad de los potenciales de acción, por ejemplo, y precisamente.

Por tanto, el cambio de escala es importante para describir los elementos de la realidad en cada escala.

Parece haber una sola realidad, pero con aspectos distintos dependiendo de la escala empleada para medirla, para obsevarla.

Lo que ocurre en el cerebro, observado a pequeña escala, son interacciones entre moléculas (por ejemplo, bioquímica), y a mayor escala, interacciones entre neuronas (por ejemplo, biofísica), y a mayor escala, interacciones entre objetos mentales (percepción consciente incluida, por ejemplo, psicología), sin que en cada escala sea detectable lo detectable en las otras escalas menores, por la falta de resolución en cada caso (el confinamiento), de ahí que pueda hablarse de las neuronas como partes elementales del sistema nervioso a ciertos efectos.

¿Hay un umbral para el cambio de escala?

Al alcanzarse cierto grado de complejidad en un sistema parece ser que, cuando sea posible, se terminará alcanzando también un umbral a partir del cual tendrá lugar la emergencia de nuevas propiedades y objetos en el sistema.

Dicho umbral por lógica habrá que presuponerlo peculiar para cada sistema y para cada objeto emergente, dado que cada sistema es distinto. Por ejemplo, a partir de cierto grado de complejidad del amasado de un montón de barro en manos de un alfarero emergerá un jarrón. Otro ejemplo: a partir de cierto número de pixels en una pantalla de un ordenador deja de percibirse un borrón sin definir y empieza a emerger un objeto en particular, el que sea en cada caso, un jarrón, por ejemplo, y cada vez mejor definido, con más resolución, conforme va aumentando el número de pixels, y conforme van “siendo éstos de menor tamaño”, es decir, conforme la escala de percepción va siendo compatible con la escala a la que dicho objeto es perceptible, y así hasta llegar a un tope a partir del cual la resolución aparentemente ni aumenta ni disminuye (ya no se puede definir con más detalle la figura sobre el fondo), o lo hace con un error despreciable para el caso.

¿Qué significa emerger?

El término emerger, tal como se está utilizando aquí, no significa surgir de la nada, sino que significa que hay un cambio en el estado morfofuncional de un sistema, el cual evoluciona hacia un estado morfofuncional (cuya detectabilidad es además función de la escala efectiva) y que antes no era detectable y después sí es detectable de manera objetiva, ya sea en forma de un objeto, como un jarrón, o bien una propiedad, como pueda ser su dureza, que también será detectable de manera objetiva.

Como dicho estado detectable después será objetivo para un observador macroscópico consciente si lo percibe, se identificará al estado con un objeto (al ser objetivo), y se interpretará intuitivamente por sentido común, desde el punto de vista del observador, que dicho objeto surge de algún sitio, que emerge, que es emergente, al no ser antes detectable y después sí, ya que no se habrá apreciado ningún cambio de estado entre los elementos (las neuronas, por ejemplo), al estar éstos fuera del alcance de la detección por falta de resolución del observador.

¿Es el sujeto consciente un objeto emergente?

El yo consciente no debería necesitar surgir de la nada, habiendo neuronas, al igual que ocurre con un jarrón a partir del barro.

Como el jarrón, el sujeto también puede ser identificado a simple vista con algo objetivo, y con concreción a ciertos efectos en la práctica con un error despreciable, gracias al hecho de ser efectivo a escala macroscópica confinada (a simple vista), pues a escala macroscópica la resolución del sistema es la adecuada para que el sujeto sea efectivo como sujeto con objetividad y concreción, como si fuera sólo lo que es (yo consciente) y no otra cosa (neuronas).

Al ser confinada la escala macroscópica en el caso de la subjetividad, no se percibe que el yo es reducible, y así, al ser sólo detectable como sujeto desde ese punto de vista macroscópico y confinado, lo que se percibe parece ser todo lo que es, y por tanto lo que es, y adquiere por ello una ilusoria concreción, que en la práctica define además lo que se podría considerar la esencia de cada persona, la entidad única e individual de su mente consciente (como dijo Sánchez Drago: “… (en la conciencia) la existencia se vuelve esencia”).

¿Es el sujeto un objeto concreto a todos los efectos?

No parece que haya tal concreción del yo consciente desde cualquier punto de vista o desde cualquier escala a todos los efectos (y si no es concreto a todos los efectos, no es concreto, sino que sólo lo parece; y si no es concreto, tiene que ser abstracto, entonces).

Además, la mente se considera que es un proceso, no algo concreto, por ejemplo, un continuum según escribía Mora, citando a los clásicos, en su libro Continuum, ¿cómo funciona el cerebro?

Lo que para un observador es un objeto emergente concreto no es otra cosa que una recreación en un sistema, durante su proceso de cambio, de alguna forma con aparente concreción a determinada escala con un error despreciable en la práctica y a ciertos efectos, concreción aparente debida a la falta de resolución del sistema para detectar que no hay tal concreción, sólo lo parece de manera convincente (y para fomentar tal convicción ayuda el que dicha concreción tenga sentido a escala macroscópica en congruencia con la realidad a escala macroscópica gracias a la conveniencia evolutiva de turno). Por ejemplo, un jarrón consiste en que una masa de barro adopte temporalmente la forma de un jarrón de algún modo, y con cierta concreción en la práctica a ciertos efectos a determinada escala (por ejemplo, al efecto de poder servir a escala macroscópica para contener un ramo de flores en agua), y el sujeto consistiría en que una masa de neuronas adoptase la forma de yo consciente de algún modo y a ciertos efectos con un error despreciable en la práctica. (en el caso del yo resulta más difícil de entender, al ser impalpable).

¿Un objeto mental, emergente como un todo a escala macroscópica confinada, se parece a sus partes microscópicas?

Se suele decir que el todo es más que las partes, por ejemplo, que la rojez del rojo, la percepción del color rojo, es más que el rojo, la sensación de color rojo. El todo es más que las partes porque el todo consiste en las partes más lo que estas partes se hacen entre sí, sus interacciones.

La percepción de un color es una experiencia que solemos definir como cualitativa, mientras que la sensación es información sin cualidades. Además en origen se tratará de fotones sin cualidades organolépticas tampoco, sin olor, sin sabor, sin color que percibir. Es el cerebro el que da lugar a un fenómeno de percepción en el terreno de la abstracción, durante el cual surge el carácter que denominamos cualitativo de la experiencia.

¿Pero por qué se percibe el color rojo como color rojo y no como color verde, o como fotones, o de otra manera? o, ¿por qué un sujeto percibe un tema musical, o reconoce un oboe al percibir dicha información en su cerebro, en vez de percibir un bulto de potenciales de acción, o de armónicos sueltos (que es como se introduce dicha información en el cerebro desde la cóclea en el oído), u otra cosa? ¿Cómo es que esos potenciales de acción, organizados de esa manera en esa cabeza, emergen precisamente con el aspecto perceptible a simple vista de una melodía sonora, y no con otro aspecto, o por qué simplemente no emerge nada?

¿Tiene que ver el cambio de escala con la emergencia de objetos?

Un objeto emergente, para ser detectado, se diría (según una intuición personal que podría no ser correcta en todo caso) que debe serlo desde una escala distinta a la escala en la que sus partes elementales podrían ser detectadas como partes elementales. Por ejemplo, el agua y sus propiedades, como la humedad, son detectables a escala macroscópica, y las moléculas, no, y así mismo, las moléculas son detectables a escala molecular, y el agua y sus propiedades, no. O, por ejemplo, la percepción de la sensación de calor es detectable a escala macroscópica, y las neuronas, no, y así mismo las neuronas son detectables a escala microscópica (con los medios de detección adecuados, obviamente) y la percepción de la sensación de calor, no.

El objeto emergente puede ser cualitativamente distinto a todo lo previamente efectivo en ese sistema, pues para empezar será efectivo con objetividad en una escala distinta a la de sus partes, como resultado de la interacción de las partes a una escala menor, y al cambiar la escala cambia el resultado de una medición (y por tanto lo obtenido será “otras cosa”).

La efectividad de lo emergente dependerá de la efectividad de una escala de detección distinta a la previa, lo cual a su vez dependerá del cambio de escala en el sistema. Lo detectable tras el cambio de escala, el todo, será distinto a lo detectable previamente a menor escala, las partes, pues la escala influye en la detección.

El cambio de escala posiblemente sea por tanto la clave para entender la efectividad de la propiedad de la subjetividad, es decir, la emergencia del yo.

¿Tiene que ver la emergencia de objetos con la impredecibilidad?

El aspecto del color rojo tal como se percibe a simple vista (la rojez) es distinto al aspecto que presenta el color azul. ¿Por qué el color rojo se percibe como rojez, y no con otra cualidad, y por qué no puede inferirse cuál será el aspecto final de la rojez si se conocen previamente sus partes; por qué el todo, en definitiva, no es lo mismo que la suma de sus partes? Tal vez se deba a un hecho característico del universo: la impredecibilidad, necesaria debido al caos fundamental que rige la evolución física de lo conocido, y que se caracteriza precisamente porque la evolución de un sistema es, hasta cierto punto, impredecible, y por tanto, la rojez del rojo tal vez sea impredecible por este motivo; pero ésto es mera especulación, porque se desconoce si la teoría del caos incluye a la rojez del rojo.

¿Qué ocurre con un individuo si se modifica la escala con la que se le observa?

A escala microscópica un individuo también puede ser considerado una colectividad de billones de individuos: las células. De modo que desde este punto de vista se es individuo aproximadamente, no exactamente: a gran escala se es individuo en la práctica sólo a ciertos efectos y dentro de un margen de error aceptable.

La histología y la citología, ramas de la biología, le permiten a uno sorprenderse al descubrir que desde el punto de vista de las células el organismo es algo así como un gigante en el que las células viven (y al que constituyen, por supuesto), y en el que desempeñan una labor frenética y con poca analogía con lo que ese organismo hace a escala macroscópica como individuo. Por ejemplo: aparentemente poco tiene que ver la vía metabólica de oxidación de la glucosa en una célula con que ese individuo decida si va a ir al cine… y sin embargo hay dependencia entre ambos hechos, pues hay correlación entre ellos.

Se considera individual a esta colectividad de células por convencionalismo, debido a algunas de las cosas que a escala macroscópica y con poca resolución se ve a todas esas células hacer juntas como un todo, como ir al cine, aunque son muchas más las cosas que esas células hacen, tomándolas juntas o por separado, a escala microscópica.

¿Está vivo un individuo?

Aunque un individuo piensa como un solo individuo desde un punto de vista subjetivo, su unidad vital, su pieza fundamental elemental en lo que a la vida se refiere, es la célula, la neurona en el caso del cerebro. De manera que siendo precisos podría afirmarse que una persona no está viva, sino que lo está cada una de sus células, siendo la vida individual de un organismo una mera ilusión inspirada, por ejemplo, por un comportamiento motor aparentemente individual en la práctica, a ciertos efectos a escala macroscópica, y dentro de un margen de error aceptable, o inspirada, por ejemplo, por una percepción subjetiva, individual también, de la realidad, por la efectividad del yo consciente en la práctica, a ciertos efectos a simple vista, y dentro de un margen de error aceptable.

¿Es individual un individuo?

La individualidad de un espécimen es una categoría macroscópica, una categorización conveniente en la práctica dado que tiene sentido en esa escala, pero dicha categoría es indetectable a escala microscópica, donde sólo se aprecian células individuales interaccionando, no individuos macroscópicos interactuando.

Y sin embargo son las células, mediante sus interacciones, las que hacen que la forma individual macroscópica emerja a gran escala en forma de, por ejemplo, ardilla que recolecta nueces.

Y a partir de las neuronas emerge el cerebro como órgano efectivo a escala macroscópica, y las neuronas desaparecen como individuos a escala macroscópica, al dejar de ser detectables una a una por su pequeñez relativa.

El cambio de escala, de microscópica a macroscópica, supone algo así como el sacrificio de la individualidad de cada neurona como ser vivo individual, en beneficio de esa colectividad que ha de ser efectiva como un todo.

¿Indica la emergencia de la subjetividad una evolución del sistema hacia una menor complejidad?

La simplicidad de la subjetividad, en tanto que ente único frente a la multiplicidad neural correlativa, no refleja una menor complejidad del sistema, sino al contrario, del mismo modo que una holoturia, de estructura más simple que sus antepasados, tampoco refleja menor complejidad, pues una estructura que evoluciona hacia la simplicidad añade complejidad al conjunto, a pesar de su simplicidad relativa particular.

El aumento de la entropía, y por ende de la complejidad, puede manifestarse como un aparente retorno engañoso a la simplicidad, y como una aparente inversión del aumento de la entropía, cuando la entropía del universo aumenta en función del tiempo (el primer principio de la termodinámica es el que afirma que la energía no se crea ni se destruye, sino que sólo se transforma, y el segundo es el que afirma que la entropía aumenta con el tiempo). En palabras de Bonev (Teoría del caos): “… complejidad no es, necesariamente, sinónimo de complicación”.

La complejidad es, por ejemplo, un caso especial en la evolución de sistemas no-lineales, que aparece, según Bonev, en los puntos críticos o de bifurcación, a lo largo de la evolución de estos sistemas, puntos en los que orden y desorden coexisten momentáneamente, dándose lugar a “estructuras fractales que se caracterizan por presentar un aspecto autosemejante a diferentes escalas”.

¿Es el de emergencia un término acertado?

Emergencia es un término usado con frecuencia, también en este ensayo, pero posiblemente sea inadecuado, porque parece querer decir que, por ejemplo, el yo surge desde algún tipo de lugar profundo, o que emerge desde una escala menor, agrandándose por arte de magia para instalarse o hacerse efectivo en una escala mayor donde era indetectable previamente por falta de resolución en el proceso de medición u observación de la escala mayor, o peor aun, que brota a partir de la nada; cuando “no van por ahí los tiros”.

Es más, esta palabra puede inducir a intuir que la subjetividad surge a partir de cierto umbral, como la punta de un iceberg, como si la subjetividad se hubiera formado por un aumento de intensidad de la actividad mediante acumulación, por ejemplo, por resonancia, es decir, en lo que a neuronas se refiere: reclutamiento y sincronización, cuando no es necesario que sea así.

Y peor aun, el término podría inducir a pensar que la subjetividad existía previamente y que la emergencia supone la posibilidad de detectar algo que ya estaba ahí fuera del alcance de la observación previamente. De manera que hay que entender bien lo que se pretende expresar con este término.

Emergencia implica que antes algo no era efectivo en el sistema, y después sí, pero la materia del sistema es aproximadamente la misma, no hay acumulación significativa de más elementos por sincronización (resonancia) hasta que la punta del iceberg de la subjetividad emerja “empujada desde abajo por la masa creciente”, sino que lo que ha cambiado es su forma, por tanto, lo que emerge es una forma, no una cantidad de materia, que ni se crea ni se destruye, sólo se trans…forma.

La materia cambia su forma, se recrea, de modo que la emergencia de la propiedad de la subjetividad en un sistema nervioso consiste en la recreación de dicha propiedad en el sistema. Así que la experiencia subjetiva, siendo estrictos, no emerge del tejido nervioso, sino que es el tejido nervioso con otra forma en función del tiempo, y por tanto con otra propiedad, la subjetividad, que antes no era detectable porque la forma del sistema, su estructura morfofuncional, era otra. La propiedad emergente sólo es un reflejo del cambio de estado en el sistema, del mismo modo que ocurre con el estado líquido emergente al fundirse el hielo sólido, por ejemplo.

¿Cuál es el origen del concepto de emergencia?

La idea de emergencia surgió cuando se hizo patente que en los sistemas vivos el todo no era igual a la suma de las partes en muchos casos.

Parece ser que fue enunciada por John Stuart Mill en 1.843, mediante el establecimiento de la diferencia entre leyes homopáticas y heteropáticas.

Parece ser que las leyes heteropáticas son las que llevan a pensar en la emergencia de propiedades como fenómeno relevante a tener en cuenta. El ejemplo típico es el de la liquidez del agua, propiedad que hay que considerar emergente desde el momento en que no puede explicarse por la suma de las propiedades del oxígeno y del hidrógeno por separado, sino que tiene que ver con la forma en que interaccionan.

Un alumno de Mill, George Henry Lewis, acuñó el término “emergente” para este tipo de situaciones.

Da la impresión de que para que un objeto sea emergente debe ser en la práctica irreducible en la escala en la que sea efectivo como objeto. De todos modos, esta afirmación se basa en una intuición personal que podría no ser correcta en todo caso; es mera especulación y no se ha analizado a fondo.

Mill ya consideró en su momento (aunque no con estas palabras exactamente) que las propiedades de las sensaciones durante su percepción, como el aspecto macroscópico del sabor dulce, o la forma a simple vista del olor a pera, o la rojez del rojo, no eran reducibles a las propiedades físicas del azúcar o de la pera.

¿Cuál es la estructura fundamental del cerebro?

La idea según la cual el todo es más que las partes tiene que ver con la idea que aportó Needham a la biología, según la cual los organismos se estructuran desde el punto de vista morfofuncional en niveles de organización.

Esta idea es fundamental en el caso del cerebro, en el que las neuronas se organizan en circuitos, a escala microscópica, y éstos en redes, a escala macroscópica, y éstas en súper-redes de complejidad creciente.

En el cerebro, para entender la mente, hay que tener en cuenta no sólo el nivel de organización, sino sobre todo la escala en la que se verifica la efectividad de algún fenómeno: estructura morfofuncional neurona a neurona, o circuito a circuito, efectivos en la escala microscópica; estructura morfofuncional en redes, efectiva en la escala macroscópica.

La percepción consciente subjetiva se verifica a escala macroscópica confinada, la escala en la que son efectivas las redes, y no las neuronas.

¿Cuál es el por qué para la rojez del rojo?

La rojez, la forma de percibirse la sensación de rojo, es rojez, y no otra cosa, curiosamente. Un tópico en ciencia consiste en preguntar por qué la cualidad de la rojez tiene esa cualidad, y no otra, para el rojo.

Al ser la rojez efectiva sólo en la escala macroscópica confinada, la rojez no es reducible a otra cosa desde ese punto de vista, como si la rojez fuese algo elemental, con entidad de por sí, un todo concreto. Pero no es elemental, se trata de un objeto mental emergente, y por tanto la rojez es el aspecto desde cierto punto de vista, desde cierta escala (a simple vista; escala que además queda confinada), de una interacción sistemática peculiar de unas partes (las neuronas).

Por tanto, el aspecto a simple vista distinto y único de la rojez se tiene que deber a la peculiaridad de la interacción durante la cual emerge.

Cuando algo es irreducible carece de sentido plantearse qué es, al carecer de partes que lo expliquen. A simple vista la rojez es irreducible a otra cosa, pero es emergente, por tanto, desde la escala en la que la rojez es efectiva únicamente podría aclararse cómo emerge la rojez, no qué es, se podría aclarar la peculiaridad de las interacciones neuronales propias de la rojez y necesarias para que sea efectiva, pero no por qué dichas interacciones de las neuronas con la información sobre la sensación roja tienen la cualidad de la rojez durante el fenómeno de la percepción de esa sensación y no otra cualidad, pues no hay un por qué, al no haber un qué a todos los efectos (al ser la rojez sólo una forma patente a escala macroscópica, no un ente concreto a todos los efectos, como sí lo es, por ejemplo, un fermión, o un bosón, que se sepa).

Además, el cerebro es un sistema caótico, y los sistemas caóticos se caracterizan por su complejidad y su impredecibilidad, por lo que no sólo no hay un por qué para la rojez, sino que además es posible que no se pueda predecir cuál será el aspecto de la sensación roja cuando emerja como percepción, por lo que posiblemente no hay manera de razonar por qué el rojo emerge con la cualidad de la rojez y no con otra cualidad. La solución para el misterio de por qué la sensación de color rojo se percibe como la rojez consiste en que posiblemente no hay tal misterio, no hay un porqué, y la pregunta estaría mal formulada.

¿Qué es una sensación?

Medir es comparar una magnitud con otra de referencia, a la que llamar unidad.

El sistema nervioso transduce las señales energéticas que alcanzan a los receptores sensoriales específicos (los órganos de los sentidos: vista, oído, olfato, tacto, gusto y equilibrio).

Las señales energéticas que los receptores detectan, sus estímulos, son de cinco tipos: mecánicas, químicas, eléctricas, fotónicas y térmicas.

Al transducir un estímulo, el receptor lo convierte en una cierta cantidad de actividad bioeléctrica. Dicha cantidad es proporcional a la intensidad del estímulo, por tanto, dicha cantidad es una unidad de medida, así que una sensación consciente es un proceso de medición. De modo que ver es medir.

¿Es la mente un proceso de medición?

Dada una unidad de medida, por ejemplo, dada una respuesta neuronal transmitida en un circuito, dicha unidad sólo puede ser efectiva a escala microscópica.

El cerebro es capaz de medir gracias a que la información va cuantificada, potencial de acción a potencial de acción, y codificada, formando trenes de potenciales de acción que probablemente son estereotipados y con un significado adscribible a cada tren.

Esta cuantificación y codificación hace posible que haya una forma de transmitir información dentro del sistema (en todo caso, dentro de los límites establecidos por las posibilidades del sistema, por ejemplo, no se pueden transmitir potenciales de acción con mayor frecuencia que la frecuencia de descarga posible para una neurona, que suele ser de algunas docenas de Hz).

Si no se produjese esta transmisión no podría haber medición, por éso la codificación y cuantificación son cruciales para al proceso de medición conocido como mente.

¿Qué determina la escala de medida?

La unidad de medida determina la escala de medida, y a su vez la medida depende de la escala. Por ejemplo: a simple vista no se perciben los microbios, que son detectables a una escala menor, o, por ejemplo, a simple vista no se perciben las moléculas del agua individualmente, aunque se perciba el agua como un todo.

¿Cómo influye el cambio de escala en la percepción?

Si la medición, en el caso de la visión, se basase en el circuito como un todo morfofuncional, la escala de medición no sería la misma que si se basase en conjuntos de neuronas integrados en red, otro todo morfofuncional, al ser el primero microscópico y la segunda macroscópica. Por ejemplo: la resolución de la visión variaría durante la percepción en ambos casos, la medición respectiva no sería la misma, así que la interpretación de lo que se viera sería distinta (obviamente este ejemplo no serviría para el caso de la percepción subjetiva, ya que ésta, que se sepa, sólo es macroscópica y confinada, es decir, no se da el caso de poderse percibir microbios a simple vista).

Si varía la unidad de medida varía la medición, pues varía la escala, y si varía la medición varía la percepción. Dependiendo de la escala efectiva en el sistema de medición a efectos de la percepción, la percepción será distinta; por ejemplo: en un caso la percepción de la realidad podría ser subjetiva y en otro caso no (y, evidentemente, en el caso de la percepción no subjetiva, cada uno de nosotros, como yo consciente, no sería consciente de esa información mental no subjetiva).

¿Determina la efectividad de una red neural como estructura morfofuncional con carácter de unidad morfofuncional del cerebro la escala de medición efectiva en un momento dado?

Dado que las redes son estructuras morfofuncionales efectivas como un todo a ciertos efectos, la escala de medición efectiva en una red (tomada la red como sistema de medición) será también efectiva como escala de medición a ciertos efectos en la práctica dentro de un margen de error aceptable.

¿Cómo mide el sistema nervioso a escala neuronal?

Para medir, el sistema nervioso debe de hacer algo así como comparar cada señal entrante, cuantificada en impulsos, con una unidad de referencia, que es ese mismo impulso, ya que es recreado cada vez que se descarga.

¿Cuál es la unidad de medida en el sistema nervioso a escala neuronal?

Los propios impulsos, que son la referencia para cuantificar la señal, deben de ser la unidad. Por tanto, cada vez que una señal es considerada estímulo y transducida, la unidad es recreada de nuevo. Pero como el circuito es el mismo cada vez, la unidad será igual cada vez (con un error despreciable en la práctica, por ejemplo, uno es capaz de recordar su fecha de nacimiento una y otra vez, y dicha fecha parece siempre la misma, aunque en todo caso cada fecha computada en el cerebro será una fecha distinta, un objeto mental distinto al anterior aunque se parezcan en parte), con lo que el sistema será congruente consigo mismo, además de con el entorno, por lo que el sistema podrá pensar con perdurabilidad (en referencia a la perdurabilidad del individuo, claro, su supervivencia y demás) y congruencia debido a ésto también, y de ahí que se pueda considerar a este proceso de representación de la realidad una medición de esa realidad.

Hay también en cierto modo una comparación del estímulo con el “no-estímulo”, es decir, con las señales que al no ser específicas para un receptor tienden a no entrar en el sistema a través de dicho receptor, a no formar parte de la detección (salvo error del receptor, como ocurre por ejemplo con las fotopsias, o visión de lucecitas por estímulo mecánico, que no fotónico, del ojo, de la retina).

¿Cómo responden a los estímulos los receptores sensoriales?

Los estímulos cambian el flujo de iones a un lado y otro de la membrana de las células receptoras y por tanto modifican el balance carga/descarga de estas células en algún sentido. El estímulo adecuado se transduce en energía bioeléctrica, y se codifica. Müller ideó la ley de las energías específicas en 1.840, según la cual: a un receptor sensorial dado, un estímulo dado.

Esta idea implica que un receptor presentaría un umbral bajo de sensibilidad al estímulo específico, y alto para otros estímulos. Lo que pasa es que, posteriormente a 1.840, los datos empíricos han permitido matizar esta idea inicial de Müller con la descripción, por ejemplo, de receptores más o menos específicos, pues, de hecho, se han encontrado receptores que son polimodales, como en el ejemplo de las fotopsias (visión de lucecitas) por un golpe en el ojo, es decir, la retina responde también a estímulos mecánicos, y con un umbral no excesivamente alto.

Como se ve, la descripción del funcionamiento del sistema nervioso puede adquirir complejidad ya desde los mismos receptores sensoriales, y ésto, en definitiva, quiere decir que el sistema nervioso mide como puede, dicho de otro modo, con errores, y, por tanto, el ser humano percibe la realidad como puede, conviviendo con su, en cierta medida, errónea percepción de la realidad, error que la selección natural “ha aprovechado” en beneficio de la especie no obstante, como se puede apreciar, ya que, aunque por error percibimos una manzana ante nosotros si la tenemos ante nosotros, cuando lo que entra en el ojo son fotones, que las cosas ocurran así ha resultado ser lo más conveniente a fin de cuentas.

¿Qué es pensar?

Pensar es idear, idear es ver, ver es medir, y medir es un proceso físico, así que pensar es un proceso físico, dado que pensar es medir.

¿Supone el confinamiento una pérdida de resolución del sistema?

Subjetivamente se perciben todos, no partes, incluido el tiempo, que también se percibe como un todo continuo, y sólo se discrimina a simple vista hasta las décimas de segundo, aproximadamente, y éso que el pensamiento se está produciendo en la escala de los milisegundos, pues ése es el rango temporal en el que se consuma la actividad neuronal. Dicho de otro modo, aunque las neuronas funcionan en milisegundos, sólo se puede contar a simple vista hasta las décimas de segundo.

Este confinamiento de la percepción subjetiva (del sujeto, para entendernos, aunque dicho en sentido figurado al no ser el yo consciente algo concreto a todos los efectos) en, por ejemplo, las décimas de segundo, impide que seamos capaces de intuir fácilmente, por ejemplo, que diez décimas de segundo es lo mismo que mil milésimas de segundo, o bien, que unas neuronas dadas con la propiedad de la subjetividad son lo mismo que un yo consciente dado, idénticos, aunque categorizados desde dos puntos de vista diferentes, el microscópico y el macroscópico. Es el cambio de escala lo que hace que no parezcan una misma cosa, al presentar una forma distinta en diferentes escalas, del mismo modo que de cerca un muro no parece un muro, sino ladrillos, y de lejos, si no se perciben los ladrillos, un muro parece un muro, y no ladrillos.

¿Qué supone en la práctica la pérdida de resolución por el confinamiento?

Este inevitable confinamiento de la percepción subjetiva impide, por ejemplo, captar el paso de cada fotograma en el cine, sólo se percibe un todo, que se interpreta (errónea pero convenientemente) como una figura en movimiento. No se distingue un fotograma de otro a simple vista, pero los fotogramas cambian ante el observador, y el cambio sí se percibe dentro de los límites de resolución del sistema, aunque no en detalle en sus partes, y como esos límites no captan todos los detalles, la percepción del cambio es ilusoria, pero como la percepción se produce aunque sea ilusoria, es decir, como la interpretación tiene lugar, la ilusión que se produce (en este caso) es la ilusión del movimiento de las figuras sobre el fondo en la pantalla de cine. No se percibe lo que de verdad está ocurriendo ahí: una sucesión de imágenes fijas, sin movimiento (como se puede comprobar, en este ejemplo el confinamiento afecta especialmente al tiempo, mientras que en el ejemplo de la pared y los ladrillos el confinamiento afectaba especialmente a la dimensión del espacio).

Por supuesto que la coherencia (en el sentido de congruencia, o no contradicción) en la sucesión de fotogramas ayuda a que lo que se perciba tenga sentido como el movimiento de la figura, y lo mismo se aplica a la mente y su posibilidad de dotar de congruencia al pensamiento acerca de la realidad que nos rodea (véase el capítulo Mente y congruencia, más abajo para más detalles sobre este asunto).

El pensamiento se percibe como un movimiento continuo, como una permanencia continua del yo consciente “en contacto” con la realidad, y sin embargo parece ser que todo ocurre fundamentalmente “a saltos” (cuánticos, por ejemplo), no de manera continua, si las cosas se observan en una escala correcta.

Si la subjetividad no estuviera confinada no se percibiría (ni reconocería) un rostro (ni habría percepción, probablemente, por otro lado), y por conveniencia evolutiva parece más práctico y útil percibir congruentemente rostros, o tigres, o manzanas. Y, así, la subjetividad, como forma de pensar sobre las cosas, parece que ha encontrado su hueco en la evolución como preadaptación y ha obtenido “el favor” de la selección natural, dado que para sobrevivir parece conveniente lograr cosas como identificar rostros, a pesar de basarse, curiosamente, en una percepción defectuosa de la realidad, siendo estrictos.

Ya se verá más abajo cómo posiblemente consigue dicha congruencia la mente.

Mente, conciencia y subjetividad

¿Por qué la percepción consciente es enigmática?

En la mente de uno es la escena representada lo efectivo para uno como sujeto que percibe conscientemente las cosas. Lo efectivo para uno no son los elementos (las partes, las neuronas) que llevan a cabo la representación. Por ejemplo, uno percibe el color de las cosas, pero no percibe las neuronas del cerebro de uno que supuestamente mediante sus interacciones codifican y representan dicho color. Lo efectivo para uno como yo consciente es el todo que se configura (por ejemplo, un color), y no los pixels de la pantalla, las partes que configuran ese todo (las neuronas), como si dicha imagen fuese un todo sin partes, pues así es como se percibe a simple vista.

Resulta difícil intuir que haya una representación de algo sin los elementos que conforman dicha representación, resulta difícil intuir un todo sin partes, por éso la percepción consciente es enigmática. Por ejemplo, es difícil imaginar que se pueda contemplar la imagen de un cuadro de Dalí sin que ésta esté configurada sobre un lienzo con pintura, por éso quizá resulta difícil intuir cómo es posible algo como la experiencia consciente, mediante la cual uno tiene ante sí una imagen (un color) pero no sus partes (las neuronas que lo recrean).

De ahí también que sea fácil atribuirle a la experiencia consciente, por su carácter contraintuitivo en este sentido, un origen ajeno a los procesos físicos, o una naturaleza inmaterial.

Por suerte las neuronas están ahí durante el proceso mental, y no otra cosa (y viceversa, no hay proceso mental sin neuronas, que se sepa), y por ello se puede tratar de comprender cómo ocurre la experiencia consciente con los elementos disponibles para el análisis del problema, con las neuronas, sin necesidad entonces de recurrir a la magia (lo que ocurre porque sí) ni a la espiritualidad (lo no material).

¿Son mente y conciencia lo mismo?

Mente y conciencia no se considerarán aquí lo mismo.

¿Qué es la mente?

La mente es información abstracta computada en el tejido nervioso, o dicho de otro modo: la mente es el tejido nervioso y lo que éste “hace” con la información abstracta, son las neuronas y parte de sus cambios de estado, o de forma, conforme interaccionan en las sinapsis, la mente es la forma del cerebro cuando dicha forma posee carácter abstracto.

La conciencia es una cualidad propia de dicha información, que la distingue de otros tipos de información sin esa propiedad.

La mente es aquéllo en lo que se piensa, es la información con carácter abstracto, es decir, con carácter representativo, que las neuronas computan, mediante sus interacciones en las sinapsis, dado que es el sitio en el que tiene lugar la transmisión de dicha información (el emisor y el receptor es cada neurona conectada con otras por las sinapsis).

Si la mente es esa información, entonces la mente consiste en un proceso físico sistemático de cambio morfofuncional en los circuitos y redes neurales que las neuronas constituyen, es decir, se trata de un proceso biológico.

El que se pueda percibir luz y sonido, dos cosas distintas, a la vez como una misma cosa, por ejemplo, como una única y brillante manzana que hace ruido al caer al suelo, da a entender que la mente es información abstracta, no otra cosa.

¿Está viva la conciencia?

La conciencia no es un ente biológico, que se sepa, como una ardilla, o como las células de una ardilla, sino una propiedad física de un ente… consciente, y por ello la conciencia no es mortal, ni inmortal, ya que no parece que sea una cosa viva, como no está viva la humedad del agua, o la curvatura de una rueda, o como no vive el calor que desprenden los cuerpos vivos.

¿En qué consiste la conciencia?

Si la mente fuese como una fotografía de la realidad, la mente conseguiría ser consciente porque en dicha fotografía sólo sería detectable o patente la imagen de la realidad, pero no el papel fotográfico que la representa (por este motivo difícilmente se podría considerar consciente a una fotografía).

Mediante este “truco”, por el que sólo es detectable la imagen durante la percepción consciente de la imagen, la imagen mental consigue tener, aparentemente, existencia real concreta e independiente, parece poseer efectividad de por sí al margen de cualquier substrato material, parece poseer patencia propia, concreción, como si la imagen fuese ella misma su propio substrato físico, y no el “papel fotográfico” para la ocasión, es decir, las neuronas, en este caso. Ésto es lo que la propiedad de la conciencia tiene de especial.

Piénselo: si usted percibe una imagen, que está siendo producida dentro de su cabeza, percibe la imagen, pero no las neuronas de su cerebro que la recrean, por lo que a usted le parecerá que la imagen existe de por sí, y le parecerá que es irreducible a las neuronas que al recrear esa imagen están pensando en esa imagen, porque usted, como yo consciente, no tiene acceso a la percepción de esas neuronas como neuronas, sólo hay percepción de las neuronas como imagen, por el confinamiento de dicho proceso en una escala macroscópica.

Con ésto no se quiere decir que el yo sea la conciencia, sino que la conciencia se caracteriza porque una imagen consciente no es idéntica a su sustrato a ciertos efectos en la práctica (dentro de un margen de error aceptable), desde el punto de vista de la percepción, o al efecto de la percepción, por ejemplo.

¿En qué no consiste la conciencia?

De modo que la conciencia no consiste en que para un sujeto dado (un yo en concreto) la representación de la realidad en su cerebro, las imágenes mentales, sean patentes, pues éso lo que querría decir es que son patentes, es decir, reales, detectables, efectivas, pero no querría decir que son conscientes. Consciente no parece ser un sinónimo de patente (por tanto, más que cogito ergo sum, pienso luego soy, quizá valdría más la pena decir cogito ergo cogito, o, si acaso, pienso luego soy… abstracto).

La propiedad de la conciencia tampoco parece ser lo que explica que las imágenes mentales que cada yo dice percibir sean patentes sólo para ese sujeto y no para otros sujetos, lo cual más bien se debe probablemente a que las neuronas de un cerebro no están conectadas mediante sinapsis con las de los demás cerebros, y por tanto cada yo propio de cada cerebro es independiente de los demás yoes. Por tanto, consciente no quiere decir: yo puedo percibir mis propios pensamientos, y los demás, no, que es el concepto que habitualmente se tiene del término “subjetivo”. En este ensayo subjetivo, como viene de sujeto, no va a significar: mis pensamientos son sólo míos, sino que va a significar: mi experiencia consciente, como yo consciente, por ser subjetiva, es la de un sujeto, es única e individual, ya que la subjetividad es la propiedad que define al sujeto, al yo, y el yo consciente se caracteriza, a simple vista, por ser un fenómeno único e individual.

En primer lugar, la experiencia es la de un sujeto, es una sola por individuo, constituye un todo único –yo soy un solo yo-, de manera que dicha experiencia mental, consciente y subjetiva (ese yo consciente), es única, una sola por cabeza.

En segundo lugar, además de única, es individual. Individual no es sinónimo de único, de uno solo, sino que individual significa indivisible, sin partes (al menos a simple vista), irreducible, que es lo que es y no otra cosa.

El que la imagen mental en la práctica y dentro de un margen de error aceptable a simple vista sea patente para un sujeto, para un yo consciente, se debe posiblemente a que dicha imagen es patente, no a que sea consciente. Ésto no debería ser lo más sorprendente y enigmático del asunto de la conciencia (aunque a priori pudiera intuirse que sí), ya que toda la realidad es patente, o detectable, o efectiva, por definición, pues éso significa realidad: patencia, detectabilidad, efectividad.

Por supuesto, es enigmático que la realidad sea real, pero una vez que la realidad, que todo, es real, pues el que la conciencia también lo sea no es la clave de la conciencia, así que la conciencia debería caracterizarse por algo más aparte de por ser real, y ése algo más es lo que se ha dicho más arriba: la conciencia es aquella propiedad que consigue que un fenómeno, por ser consciente, consiga ser patente como si no fuese idéntico a su sustrato, o dicho de otro modo: cuando la realidad es patente en forma de yo consciente, lo es en forma de imagen mental, que se caracteriza por ser efectiva sin que lo sean las neuronas que conforman esa imagen, cuando resulta que esas neuronas son esa imagen.

Ésto es algo análogo a lo que ocurre cuando uno contempla, por ejemplo, el cuadro Galatea de las esferas, de Dalí. En este cuadro Dalí expresa su interés por la ciencia. Según los avances científicos de la época actual, estamos hechos de partículas, de forma que si uno se acerca al cuadro verá sólo esferas (partículas), y no verá el rostro de la mujer, y si uno se aleja las esferas se empequeñecen y emerge el rostro, hasta que incluso las esferas llegan a desaparecer de la vista, cuando resulta que el rostro y las esferas siguen siendo lo mismo todo el rato, pintura sobre un lienzo, aunque su forma detectable varíe según la escala de percepción.

El que sólo sea patente para cada sujeto lo que “se cuece” en su mente no parece que sea un sinónimo de conciencia tampoco, en todo caso sería sinónimo de que cada cerebro está dentro de su cráneo.

De modo que la mente es información consciente, y si dicha información es subjetiva (con unicidad e individualidad) entonces dicha mente es efectiva en la práctica, con un error despreciable a escala macroscópica confinada (a simple vista), con la forma de un yo consciente.

¿Cómo se definiría la conciencia?

Por la propiedad de la conciencia, cuando un sujeto percibe conscientemente, por ejemplo, una manzana, sólo percibe la manzana, no a sus neuronas tomando la forma de una manzana abstracta. Así es cómo se entenderá el significado del término conciencia aquí, y por ello no se considerará a la conciencia sinónimo de patencia, ni de mente, ni de subjetividad, sino que se definirá como aquella propiedad de la mente por la cual una imagen u objeto mental no es idéntico a su sustrato, a las neuronas que conforman dicho objeto mental, a ciertos efectos, sino que, por decirlo de algún modo, consigue aparentar ser idéntico a sí mismo con un error despreciable en la práctica a determinada escala y a ciertos efectos (por ejemplo, al efecto de percibir algún objeto con concreción, como algo que parece ser concreto, como en el caso de una manzana, que al no tomarse como neuronas, ni como yo, se toma como algo concreto que está ahí fuera y que uno puede comerse, lo cual a priori parece más útil desde el punto de vista evolutivo que la alternativa contraria, y más aun teniendo en cuenta el interés que a simple vista tiene el tomar a cada cosa por lo que es, de manera congruente a escala).

¿Puede haber conciencia sin subjetividad?



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Comentarios



2015-12-15 20:34:41

Artículo interesantísimo. En efecto, muy útil como hipótesis. Saludos y felicitaciones al autor: Alejandro Álvare



2015-12-16 00:45:39

Gracias, Alejandro. A ver si alguien se anima a intentar comprobar la hipótesis.



Ya no recordaba haberlo publicado en Redcientifica. Me acabo de llevar una sorpresa. De todos modos está incompleto, ya se ve que es la parte 1, falta el resto, y ya no recuerdo si he publicado el resto. Tampoco sé si esta primera parte acaba de ser publicada ahora o lleva algún tiempo publicada.



Gracias otra vez.



Manolo Fontoira



2015-12-16 01:17:29

Ha sido publicado en RED científica y RED filosófica de la forma:



http://www.redcientifica.org/como_surge_el_yo_consciente_parte_1.php
http://www.redfilosofica.org/como_surge_el_yo_consciente_parte_2.php
http://www.redfilosofica.org/como_surge_el_yo_consciente_parte_3.php

2015-12-16 21:19:12

Ah, estupendo. Duda resuelta.



Pues muchas gracias otra vez.



Manolo Fontoira



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