El origen de la conciencia ha inquietado a los filósofos y científicos durante siglos. En la última década, los neurocientíficos han comenzado a reconstruir sus fundamentos neuronales, es decir, cómo el cerebro, a través de sus intrincadas conexiones, transforma las señales eléctricas entre las neuronas en conciencia.
por Shelly Fan
Sin embargo, el campo está fragmentado, escribió recientemente un equipo internacional de neurocientíficos en un nuevo artículo en Neuron . Muchas teorías de la conciencia se contradicen entre sí, con ideas diferentes sobre dónde y cómo surge la conciencia en el cerebro.
Algunas teorías incluso se enfrentan en una prueba mano a mano mediante la obtención de imágenes del cerebro de voluntarios mientras realizan diferentes tareas en centros de pruebas clínicas de todo el mundo.
Pero desbloquear la base neuronal de la conciencia no tiene por qué ser conflictivo. Más bien, las teorías pueden integrarse, escribieron los autores, que formaron parte del Proyecto Cerebro Humano (un esfuerzo europeo masivo para mapear y comprender el cerebro) y se especializan en decodificar señales cerebrales relacionadas con la conciencia.
No todos los autores están de acuerdo sobre los mecanismos cerebrales específicos que nos permiten percibir el mundo exterior y construir un mundo interior del “yo”. Pero al colaborar, fusionaron sus ideas, demostrando que diferentes teorías no son necesariamente incompatibles entre sí; de hecho, podrían consolidarse en un marco general de conciencia e incluso inspirar nuevas ideas que ayuden a desentrañar uno de los mayores misterios del cerebro.
Si tiene éxito, la misión conjunta podría extenderse más allá de nuestras propias cabezas. Los organoides cerebrales, o “minicerebros”, que imitan aproximadamente el desarrollo humano temprano se están volviendo cada vez más sofisticados , lo que genera preocupaciones éticas sobre su potencial para desarrollar la autoconciencia (para ser claros, no hay ningún signo). Mientras tanto, se han planteado preguntas similares sobre la IA. Una teoría general de la conciencia, basada en la mente humana, podría ayudarnos a evaluar estas construcciones artificiales.
“¿Es realista conciliar teorías o incluso aspirar a una teoría unificada de la conciencia?” preguntaron los autores. “Asumimos el punto de vista de que la existencia de múltiples teorías es un signo de salud en este campo incipiente… de modo que múltiples teorías pueden contribuir simultáneamente a nuestra comprensión”.
Perdido en la traducción
Estoy consciente. Tu tambien. Vemos, olemos, oímos y sentimos. Tenemos un mundo interno que nos dice lo que estamos viviendo. Pero las líneas se vuelven borrosas para las personas en diferentes etapas de coma o para aquellos encerrados : todavía pueden percibir su entorno pero no pueden responder físicamente. Perdemos el conocimiento mientras dormimos todas las noches y durante la anestesia. Sin embargo, de alguna manera recuperamos la conciencia. ¿Cómo?
Con extensas imágenes del cerebro, los neurocientíficos hoy coinciden en que la conciencia surge del cableado y la actividad del cerebro. Pero múltiples teorías discuten sobre cómo las señales eléctricas en el cerebro producen experiencias ricas e íntimas en nuestras vidas.
Parte del problema, escribieron los autores, es que no existe una definición clara de “conciencia”. En este artículo, separaron el término en dos experiencias: una externa y otra interna. La experiencia externa, llamada conciencia fenoménica, es cuando inmediatamente nos damos cuenta de lo que estamos experimentando; por ejemplo, ver un eclipse solar total o la aurora boreal.
La experiencia interna es un poco como un “instinto” en el sentido de que ayuda a formar expectativas y tipos de memoria, de modo que aprovecharla nos permite planificar comportamientos y acciones.
Ambos son aspectos de la conciencia, pero la diferencia apenas se delinea en trabajos anteriores. Esto dificulta la comparación de teorías, escribieron los autores, pero eso es lo que se propusieron hacer.
Conoce a los contendientes
Utilizando su marco de “dos experiencias”, examinaron cinco teorías destacadas de la conciencia.
La primera, la teoría del espacio de trabajo neuronal global, describe el cerebro como una especie de ciudad. Cada “centro” de región cerebral local interactúa dinámicamente con un “espacio de trabajo global”, que integra y transmite información a otros centros para su posterior procesamiento, lo que permite que la información alcance el nivel de conciencia. En otras palabras, sólo percibimos algo cuando todas las piezas de información sensorial (vista, oído, tacto, gusto) están entretejidas en un cuaderno de dibujo neuronal temporal. Según esta teoría, la sede de la conciencia se encuentra en las partes frontales del cerebro.
La segunda, la teoría de la información integrada, adopta una visión más globalista. La idea es que la conciencia surge de una serie de reacciones causa-efecto de las redes del cerebro. Con la arquitectura neuronal, las conexiones y la complejidad de la red adecuadas, la conciencia emerge de forma natural. La teoría sugiere que la parte posterior del cerebro genera la conciencia.
Luego está la teoría de la integración dendrítica, el chico nuevo más genial de la ciudad. A diferencia de las ideas anteriores, esta teoría se despidió de la parte frontal o posterior del cerebro y, en cambio, se centró en neuronas individuales de la corteza, la parte más externa del cerebro y un centro para funciones cognitivas superiores como el razonamiento y la planificación.
La corteza tiene amplias conexiones con otras partes del cerebro, por ejemplo, aquellas que codifican recuerdos y emociones. Destaca especialmente un tipo de neurona que se encuentra en lo más profundo de la corteza. Físicamente, estas neuronas se parecen a árboles con extensas “raíces” y “ramas”. Las raíces se conectan con otras partes del cerebro, mientras que las ramas superiores ayudan a calcular los errores en la computación de la neurona. A su vez, estas ramas superiores generan una señal de error que corrige los errores mediante múltiples rondas de aprendizaje.
Los dos compartimentos, aunque están conectados físicamente, se ocupan de sus propios asuntos: convierten una sola neurona en varias computadoras. Aquí está el quid de la cuestión: existe una “puerta” teórica entre las “oficinas” neuronales superiores e inferiores para cada neurona. Durante la conciencia, la puerta se abre, permitiendo que la información fluya entre la corteza y otras regiones del cerebro. En el sueño sin sueños y en otros estados inconscientes, la puerta se cierra.
Como un interruptor de luz, esta teoría sugiere que la conciencia se sustenta activando o desactivando puertas neuronales individuales a gran escala.
Las dos últimas teorías proponen que el procesamiento recurrente en el cerebro (es decir, que aprende de experiencias previas) es esencial para la conciencia. En lugar de “experimentar” el mundo, el cerebro construye una simulación interna que predice constantemente el “aquí y ahora” para controlar lo que percibimos.
¿Una teoría unificada?
Todas las teorías tienen extensos experimentos para respaldar sus afirmaciones. Entonces, ¿quién tiene razón? Para los autores, la clave es considerar la conciencia no como un concepto singular, sino como una especie de “escalera”. El cerebro funciona en múltiples niveles: células, redes locales, regiones del cerebro y, finalmente, todo el cerebro.
Al examinar las teorías de la conciencia, también tiene sentido delimitar entre diferentes niveles. Por ejemplo, la teoría de la integración dendrítica, que considera las neuronas y sus conexiones, se centra en el nivel de las células individuales y en cómo contribuyen a la conciencia. Hace que la teoría sea “neutral”, en el sentido de que puede encajar fácilmente en ideas a mayor escala, aquellas que dependen principalmente de conexiones de redes neuronales o de regiones cerebrales más grandes.
Aunque aparentemente es difícil conciliar varias ideas sobre la conciencia, dos principios las unen, escribió el equipo. Una es que la conciencia requiere retroalimentación, dentro de los circuitos neuronales locales y en todo el cerebro. La otra es la integración, en el sentido de que cualquier señal de retroalimentación debe incorporarse fácilmente nuevamente a los circuitos neuronales, para que puedan cambiar sus salidas. Finalmente, todos los autores coinciden en que las conexiones locales cortas son vitales, pero no suficientes. Para la conciencia se requieren conexiones de larga distancia desde la corteza hasta áreas más profundas del cerebro.
Entonces, ¿es posible una teoría integrada de la conciencia? Los autores son optimistas. Al definir múltiples aspectos de la conciencia (respuestas inmediatas versus pensamientos internos), quedará más claro cómo explorar y comparar resultados de diferentes experimentos. Por ahora, la teoría del espacio de trabajo neuronal global se centra principalmente en la “experiencia interna” que conduce a la conciencia, mientras que otras intentan abordar la “experiencia externa”, lo que experimentamos inmediatamente.
Para que las teorías se fusionen, estos últimos grupos tendrán que explicar cómo se utiliza la conciencia para la atención y la planificación, que son características de las respuestas inmediatas. Pero fundamentalmente, escribieron los autores, todos se basan en diferentes aspectos de las conexiones neuronales cercanas y lejanas. Con más experimentos empíricos y a medida que se pongan en funcionamiento atlas cerebrales cada vez más sofisticados, el campo avanzará.
Con suerte, escriben los autores, “una teoría integrada de la conciencia… pueda estar a nuestro alcance en los próximos años o décadas”.
