TERMODINÁMICA Y CEREBRO

 

23. TERMODINÁMICA Y CEREBRO

Según el primer principio de la termodinámica la energía no se crea ni se destruye, sino que sólo se transforma. El primer principio también establece la equivalencia entre trabajo y calor. El primer principio fue intuido por Mayer en 1840 y enunciado en 1845. Energía viene del griego, de la palabra “ergón”, que significa acción. El concepto de energía fue introducido por Young, en 1807 (el mismo de la “teoría tricromática”). El primer principio establece que la energía, en el universo, permanece constante, pero no dice cómo evoluciona en el tiempo; de éso se encarga el segundo principio, que dice que la entropía aumenta con el tiempo. El segundo principio se gestó en 1824, en los trabajos de Carnot, que luego fueron difundidos por Clapeyron y Clausius. Clausius aclaró que el calor no pasa espontáneamente de un cuerpo frío a un cuerpo caliente. El aumento de la entropía con el tiempo es el enunciado del segundo principio de la termodinámica. Clausius acuñó el término entropía en 1854, con el significado del contenido de transformación de un cuerpo.

El primer principio es un principio de conservación de la energía. El segundo principio es un principio de evolución. Ambos han sido comprobados. Según el segundo principio los procesos sistemáticos son irreversibles: una vez que un sistema cambia no puede volver al estado inicial. El nuevo estado estará desordenado en comparación con el estado anterior, así que el desorden la entropía, aumenta con el tiempo de modo inevitable. Esta irreversibilidad implica que no se puede ir marcha atrás en el tiempo, lo cual quiere decir que se establece una flecha temporal, vinculante para los fenómenos físicos, que va del pasado al futuro: un sistema no se reordena, recuperando su estado anterior. Aunque recuperase un estado similar al anterior no sería el estado anterior, sólo lo parecería. Por ejemplo: si se tira sin querer un jarrón al suelo y se vuelve a colocar en el mismo sitio ya no sería el mismo sitio, pues, sin ir más lejos, el propio planeta Tierra ya no estaría en el mismo sitio, pues se habrá desplazado algo en su órbita alrededor del Sol.

La información es la inversa de la entropía, la entropía es la medida del aumento del desorden de un sistema y la información es la medida del aumento del orden. De acuerdo con la definición de Shannon y Weaver, de 1949, en su libro, The mathematical theory of communication, la información es una interacción entre objetos y un cambio de sus estados, que implica una comunicación de dicha información. La información es la medida de la inversa de la entropía en un sistema constituido por objetos e interacciones. La información no es más que otra medida del desorden, a fin de cuentas, pues es la inversa del desorden, según definición de Shannon. Para determinar la inversa del desorden es preciso un observador que haga la operación, que mida el desorden. La información aparece cuando los elementos de un sistema se ordenan, lo cual ocurre cuando la entropía permanece constante o disminuye, para lo que se requiere la presencia de un observador, de algo que lleve a cabo una interacción con el sistema, actuando como observador del sistema. En la mecánica cuántica el observador es idéntico a la observación: cuando la partícula A, por ejemplo, un fotón, interacciona con la partícula B, por ejemplo, un electrón, el cambio en B es una medida de A, por lo que B es el observador de A y también el cambio observable. En la mecánica clásica el observador puede ser un tercero, distinto a la interacción observada, por ejemplo, puede ser un espectador viendo por televisión como chocan dos bolas de billar, durante la retransmisión de una partida de snooker.

La información, el orden, es otra forma de desordenarse el sistema, aunque con apariencia de orden en presencia de un observador que mide el cambio al verificarse dicha interacción. Desde este otro punto de vista, el desorden parecerá orden, parecerá, por ejemplo, una mente coherente, porque se habrá consumido energía, aportada desde fuera del sistema, al ser abierto, para que desde dentro del sistema, como si en apariencia fuese cerrado, parezca que se ha ordenado. Al observarlo, al actuar como si fuese cerrado, se ordena en apariencia, gracias a que para el proceso de observación se invierte energía traída desde fuera, al no ser un sistema cerrado.

Boltzmann, en 1877, dio la interpretación microscópica del aumento de entropía: el aumento de entropía en un sistema, y la irreversibilidad de su evolución, consiste en una evolución desde un estado más ordenado a uno menos ordenado de las partículas del sistema. Para esta explicación se desarrolló el concepto de entropía estadística, de modo que, en vez de recurrir al concepto del calor del sistema, se recurrió a hablar de los microestados del sistema, del estado, o probabilidad de la ubicación, de cada elemento del sistema. Según Boltzmann (1877) la entropía se define como el número de estados microscópicos, distintos, en los que pueden hallarse las partículas de un trozo de materia, de manera que siga pareciendo el mismo trozo desde un punto de vista macroscópico. Extrapolando esta descripción al cerebro, pues resulta que el cerebro, que es un objeto macroscópico, también cambia de estado, al cambiar de estado sus elementos constituyentes, las neuronas, por ejemplo, que son objetos microscópicos y que cambian de estado: a veces están en reposo y a veces descargando potenciales de acción. Aunque el cerebro cambie de estado en la escala microscópica, en la escala macroscópica sigue siendo el mismo cerebro, a ciertos efectos, por ejemplo, al efecto de la estabilidad del yo consciente, que ilusoriamente aparece, de manera persistente y continua (salvo cuando se duerme profundamente), como un mismo espectador u observador consciente de una realidad cambiante a simple vista. El cerebro, definido como sistema con entropía, encaja entonces dentro de esta descripción de Boltzmann de la entropía: a pesar de los cambios microscópicos en el cerebro, a pesar de las millones de transmisiones heterogéneas en las sinapsis, en cada instante el yo consciente sigue siendo una misma experiencia macroscópica, confinada, única e individual, de manera estable a lo largo del proceso.

El cerebro se autoorganiza, es decir, funciona, a ciertos efectos, como si su dinamismo dependiese de su propia energía, como si fuese un sistema termodinámico cerrado. El cerebro no es cerrado, sólo lo parece a ciertos efectos, porque es un sistema abierto que irradia calor incesantemente. El cerebro es un sistema vivo, autoorganizado, de modo que localmente, de manera localizada en la cabeza, parece reducirse la entropía (ésto se denomina “neguentropía”), pues aumenta el orden localmente a ciertos efectos. Por ejemplo: se edifica la estructura funcional del cerebro de modo organizado, en niveles, a escala neuronal, a escala de red, etc. (recuérdese también, por ejemplo, la somatotopía). Pero, en todo momento en que la autoorganización ocurre, el cerebro irradia calor, así que no es un sistema cerrado a todos los efectos, por lo que, en el cómputo global, a pesar de esa autoorganización local aparente, dicha irradiación de calor, fruto de la oxidación de la glucosa en las neuronas, supone que la entropía aumenta de hecho, aunque parezca lo contrario a simple vista. La continua entrada de suficiente glucosa en el cerebro, desde el exterior del cerebro, y la alta tasa de oxidación, hacen posible el engaño temporalmente, garantizan que la producción de calor y la pérdida de calor se compensen, dando la impresión de haber autoorganización y neguentropía temporalmente, dando lugar a la convincente ilusión de la mente racional como sistema de control.

Supóngase que el universo fuese como una sopa de letras, con las partículas elementales, las letras, en la sopa del vacío. En tal caso la expansión del universo y el movimiento sistemático de las partículas, de acuerdo con las fuerzas electromagnética, gravitatoria, nuclear fuerte y nuclear débil, conllevaría que en la sopa de letras se fueran formando grupos desordenados de letras, al remover con la cuchara, las fuerzas, en la sopa. Las palabras que se formen le parecerán, a un observador, orden que surge en el seno del desorden. Al ser observadores de palabras, parecerán además tener sentido, el de los significados de las palabras, y, de hecho, lo tendrán a ciertos efectos dentro de un margen de error aceptable en la práctica (por ejemplo: al efecto de la comunicación con un lenguaje), pero es un orden aparente, porque las palabras se formarían al desordenarse las letras, no al ordenarse. Algunos grupos de letras serán palabras que a un observador de palabras le parecerán orden dentro del desorden, al tener la forma esperada por ese observador de palabras: forma de palabras. Sin embargo, dichas palabras serán otro modo de desordenarse las letras en la sopa de letras. La neguentropía refuerza aun más este aspecto aparentemente ordenado localmente del desorden a ciertos efectos. Sin embargo, en ningún plato de sopa dejará de aumentar la entropía, aunque ilusoriamente parezca un sistema cerrado a ciertos efectos, por neguentropía local, ya que, en último extremo, todo plato de sopa humea, todo plato se enfría, todo plato irradia calor al resto del universo, por muy frío que esté. El cerebro también es un sistema local, es otro plato de sopa de letras, y el cerebro irradia calor todo el rato, oxida la glucosa que toma del exterior para formar palabras e irradiar calor.

El cerebro no es un sistema cerrado, sólo lo parece a veces, a ciertos efectos, por ejemplo, cuando emerge el yo consciente. La entropía aumenta con el tiempo en todas partes, en el cerebro también. Para que un sistema quebrantase la segunda ley todas las letras del plato tendrían que formar palabras del diccionario, algo imposible, al ser la flecha temporal vinculante. En todo caso habrá letras que no formen palabras conocidas, es decir, en todo caso habrá irradiación de calor al medio. Los sistemas vivos consiguen generar mucho orden local (otra de las razones por las que la vida, la bioquímica, no es tan improbable como parece, además de la alta velocidad de los choques moleculares y la existencia de enzimas), consiguen generar más palabras de lo esperado en la sopa de letras, por su peculiar forma de evolucionar sistemáticamente, de modo neguentrópico, por ejemplo, por su autoorganización en niveles, molecular (incluyendo la actividad enzimática), celular, etc., por intervención de la conveniencia evolutiva, etc., pero todo ello sigue siendo desorden, no obstante. Cuanto más neguentrópico el sistema, cuanto más alejado del equilibrio, más neguentrópico será a continuación y más palabras se formarán. Si fuera más neguentrópico aun, si irradiase más calor, las palabras incluso formarían conceptos con sentido, frases, etc., y así sucesivamente, hasta llegar a un equilibrio entre la glucosa que se consigue oxidar y el calor que se irradia como consecuencia. El equilibrio se alcanzaría cuando las letras estuviesen tan separadas como para no poderse formar más palabras, desde el punto de vista de cualquier observador.

Según el segundo principio de la termodinámica, para todo sistema cerrado la entropía no aumenta si la transformación del sistema es reversible, de lo contrario, aumenta en busca del equilibrio. El cerebro puede ser tomado como sistema cerrado a simple vista, a ciertos efectos, porque en el cerebro la entropía aumenta, pero a escala macroscópica y confinada no se percibe a ciertos efectos, por ejemplo, al efecto de que tenga efecto de manera patente el yo consciente. El yo consciente persiste mientras esté teniendo lugar la percepción, de modo que, aunque el proceso de percepción transcurra mediante un proceso de cambio, dado que se perciben unas cosas y después otras, no obstante ese cambio se producirá como si tuviese lugar ante un mismo yo consciente de las cosas durante todo ese tiempo, como si la entropía aparentemente no aumentase a efectos de la percepción consciente, como si la mente fuese un sistema cerrado al efecto de la percepción, al efecto ilusorio de la efectividad del yo consciente como ente dotado de existencia concreta en la forma de un espectador continuo e individual de la realidad que lo rodea. Como el observador es el propio proceso de observación, el yo consciente es una recreación de una identificación entre observación y observador en el terreno de la abstracción, sujeto y objeto son una sola cosa, pero en el terreno de la abstracción, al tratarse de una representación del hecho, no una interacción cuántica.

A finales del siglo 20 se demostró que era posible, localmente, pasar de un estado menos ordenado a uno más ordenado sin contradecir el segundo principio. La aportación de Prigogine fue fundamental para entender la posibilidad de esta situación característica de los seres vivos en particular, seres caracterizados por esta capacidad para la autoorganización mediante neguentropía. Para entender un orden local como el de la mente no bastaba con entender que, a pesar del ordenamiento local, el desorden general siguiese aumentando. Para entender estos fenómenos con tanto orden local aparente, como la mente, se requería, según Prigogine, la neguentropía, que localmente aumentase la entropía justo alrededor del foco que se ordenaba aun más que en el resto, aun más que el aumento de entropía media del resto del entorno. Este requisito se cumpliría en el caso del cerebro, dada su gran tasa de irradiación de calor. Al enfriarse a tanta velocidad se justificaría la posibilidad de su gran orden local. El mecanismo molecular necesario para lograr este equilibrio es complejo, y relativamente costoso. Se necesita una cantidad determinada de kilocalorías al día para sostener esta situación. El 25% de la energía del cuerpo es consumida por el cerebro, cuando este órgano supone el 2% del peso del cuerpo en comparación. El mecanismo, además, debe acoplarse a diversas escalas, lo cual constituye una termodinámica no lineal. Un sistema en equilibrio tiene menos posibilidades para generar tanto orden, orden que ocurre preferentemente en sistemas alejados del equilibrio, que permiten impulsar una evolución del sistema de este tipo, constructiva.

La autoorganización conlleva orden. Tómese, por ejemplo, el carácter regular de la actividad neuronal: de modo regular, una y otra vez, se verificará que, o bien se descarga un impulso bioeléctrico, o bien no se descarga. El carácter oscilatorio de la actividad neural tiene que ver con el tipo de sistema dinámico al que corresponde el cerebro. Prigogine propuso que no puede haber oscilaciones (periodicidad) en un sistema termodinámico cerrado, sino sólo en uno abierto, que continuamente esté intercambiando energía con el exterior del sistema, como es el caso del cerebro. Un sistema dinámico, capaz de este grado de orden, debe estar además en un equilibrio homeostático, lo que se conoce en fisiología como un desequilibrio estable, a lo que Prigogine llamó “estructura disipativa”. Los sistemas se ajustan al dirigirse al equilibrio (en fisiología al ajuste inconsciente se le llama regulación y al consciente se le llama control). Prigogine señaló que este tipo de sistemas abiertos, con periodicidad, deberían ser no lineales en las relaciones entre fuerzas y flujo, como es el caso del cerebro, que son los sistemas que exhiben el fenómeno del caos. El caos es la forma de desordenarse un sistema dinámico. El caos se caracteriza por la impredecibilidad y el aumento de la complejidad. Complejidad quiere decir que el estado siguiente será distinto al anterior, lo cual incluye también la irrepetibilidad o carácter no ergódico del sistema. La complejidad se debe al aumento del desorden o entropía en el sistema. También se puede entender, la complejidad, como el aumento de estados del sistema, tanto en cantidad de elementos como en tipos de elementos y tipos de interacciones. El caos puede deberse a la incorporación de la energía que entra en el sistema en forma de elementos, como al llenar de agua una piscina, al cambio de las interacciones entre los elementos del sistema, como en un caleidoscopio, o a ambos, como en el cerebro. Estas ideas que se están barajando también deben gran parte de su contenido a la cibernética de Wiener.

Al ser un sistema suficientemente complejo, es posible que el cerebro presente lo que Bonev denomina “intermitencia”, en su artículo, Teoría del caos, lo cual quiere decir que del caos puede surgir el orden, y del orden el caos, sucesivamente, incluyendo la alternancia entre irregularidad y periodicidad también, lo cual incluiría la posibilidad de la sincronización neuronal.

Hay un trabajo: Coherencia global inducida por ruido o diversidad en sistemas excitables, llevado a cabo por Tessone C. J., Sciré A., Toral R. y Colet P., según el cual, en sistemas excitables, como el neuronal, tomados como “rotores activos globalmente acoplados”, un aumento del desorden, a escala microscópica, puede tener como resultado, a escala macroscópica, un mayor orden. Dicho aumento del desorden podría deberse a un aumento del ruido, a la diversidad en las frecuencias naturales, o a una disminución del acoplamiento entre los osciladores implicados, que tienden a sincronizarse, a desincronizarse y a fluctuar entre ambos estados, alrededor de un punto fijo.

OBSERVACIÓN, OBSERVADOR Y ESCALA. OBJETO MENTAL Y PERCEPTO

 

21. OBSERVACIÓN, OBSERVADOR Y ESCALA

Los objetos mentales son abstractos. Un objeto es lo que un observador, otro objeto, determina como objeto, aquéllo que será objetivo mediante un proceso de determinación. El objeto de la medición u observación quedará determinado con objetividad por la medida que se alcance en su interacción con el otro objeto. En el universo físico, determinar algo consiste básicamente en ubicarlo en el espaciotiempo, es decir, en otorgar unas magnitudes dadas a un fenómeno en las dimensiones conocidas, usando para ello unos parámetros físicos dados. Un objeto mental también queda determinado como objeto porque la percepción es un proceso de determinación, de medición, que simula un proceso de observación al abstraerse los objetos mentales, gracias a que las neuronas cambian su estado al interactuar de manera específica, heterogénea, isomórfica (con correspondencia biunívoca) y congruente dentro de un margen de error aceptable.

Cuando un electrón interacciona con un fotón y lo absorbe, ese electrón cambia, por ejemplo, cambia su nivel de energía. El cambio en dicho electrón es una medida del fotón, es una observación del fotón por parte del electrón. En la mecánica cuántica el observador es la observación. Los especialistas en mecánica cuántica tienen que asumir y concebir esta idea contraintuitiva, difícil de entender: observador y observación son una misma cosa. Schrödinger en su libro Mente y materia, escribió: “Sujeto y objeto (mental) son una sola cosa“, que sería como decir que la observación (en sentido figurado: el observador) y el contenido mental de dicha observación, el objeto mental, son una sola cosa. Changeaux también denominó objetivo a lo subjetivo.

Cuando los seres vivos actúan como observadores, por ejemplo, percibiendo algo conscientemente, interactúan con ese algo, pero no interaccionan con ese algo (los cuerpos macroscópicos, por ejemplo, las personas, interactúan, las partículas elementales interaccionan). Por ejemplo: la información visual que llegue a los ojos será luz reflejada en una bola de billar roja que incidirá en la retina; los que interaccionarán serán esos fotones de luz y los electrones de las moléculas de pigmento fotosensible que haya en la retina del ojo. Ese estímulo pasará a las neuronas del cerebro, donde se computará como información abstracta, isomórfica y congruente, hasta producirse la percepción de la bola. La percepción de la realidad que lleva a cabo el cerebro no es una observación propiamente dicha, entonces, como en la escala cuántica, sino un complejo fenómeno que se le parece, aunque también se denomine “observación”.

Con una unidad de medida se establece una escala de medición. La escala consiste en una cantidad determinada de algún parámetro, por ejemplo, la longitud, dispuesta formando una escala, es decir, una escalera, como en una cinta métrica, con un número de peldaños, o divisiones, o partes iguales, siendo cada parte la unidad de medida de referencia, por ejemplo, una cinta métrica de un metro dividida en cien partes iguales, cada una de las cuales será la unidad de referencia, el centímetro en este caso.

La realidad es aquello que tiene medida. Para que un fenómeno, un cambio en un sistema, tenga una medida cuantificable y forme parte de la realidad tiene que haber una interacción objetiva, verificable, entre los elementos de ese sistema. Por ejemplo: para poder determinar objetivamente, a simple vista, si una persona es más alta que otra, como fenómeno que forme parte de la realidad, ha de haber una interacción entre la información visual sobre esas personas y el sistema visual del observador, que ha de determinar la altura objetiva de cada persona mediante el proceso percepción, mediante la interpretación, en su cerebro, de esa información. Percibir es interpretar lo que se capta por los sentidos. Que en la medición de este ejemplo la resolución espacial no se ajuste hasta las milésimas de milímetro no querrá decir que dicha estimación no será una medición objetiva, sólo querrá decir que no será tan precisa como para ajustar hasta las milésimas de milímetro, como explicó en su momento el profesor José María Fraga, director de la tesis doctoral sobre enfermedades musculares del autor de este ensayo sobre la conciencia.

Si entre un objeto A, por ejemplo, la luz que llega a los ojos desde el objeto A, y un objeto B, por ejemplo, los ojos, se produce una interacción, el cambio producido en B es una medida de A. Para saber cómo es A objetivamente, cuánto mide, desde el punto de vista de B, según la interpretación de B, es necesario que haya una interacción y B cambie en cierta medida, que será la medida de A. Por ejemplo: si A es un pie y B la arena de una playa, al pisar el suelo, el cambio en B, la huella, es una medida de A, como pueda ser la talla de zapato de ese pie, por la longitud de la huella. Dicha medida no dirá qué es en esencia lo que ha dejado la huella, no dirá qué es un pie en esencia, pero se sabrá que era un objeto, al que denominar “pie”, porque ha quedado determinado objetivamente que ha causado un cambio en B en una cantidad determinada, dentro de algunos parámetros físicos y en proporción con alguna de las características objetivas de A. Ésto tiene sentido tanto si A y B son dos neuronas como si A es un termómetro y B una persona con fiebre. Toda medición cambiará a A y B porque requerirá una interacción entre A y B. La huella en la arena no será consciente de la talla del zapato, dará cuenta del cambio producido objetivamente pero no se dará cuenta del cambio.

Medir, en la mecánica clásica, dado que no coinciden observador y observación, como en las interacciones en el nivel cuántico, es un proceso menos preciso y consiste en comparar una cantidad con otra de referencia: la unidad de referencia. Medir es averiguar la magnitud de un cambio de estado en un sistema físico de acuerdo con algún parámetro, utilizando unidades de medida, como el metro, el centímetro, el segundo, el milisegundo (la milésima de segundo), etc. Una magnitud es el nivel alcanzado en una escala de medición, es el número de unidades alcanzado en esa escala.

Una magnitud, por ejemplo, una distancia que se quiera medir en centímetros, entre dos puntos, la distancia en centímetros entre dos bolas de billar en una mesa de billar, tiene que ser compatible con la escala utilizada. En el ejemplo tendría que ser compatible con la longitud de una cinta métrica dividida en centímetros.

Si la distancia fuese menor que un centímetro, la distancia entre las bolas no se podría medir en esa escala, será indetectable. La magnitud a medir en una escala ha de ser mayor que la unidad.

Si la cinta métrica tiene una unidad mayor de un centímetro, tampoco se podrá obtener una magnitud en centímetros. Para poder cuantificar la magnitud escalar alcanzada por lo medido, en una escala con una unidad de referencia dada, la unidad debe ser menor que la magnitud a medir en esa escala.

22. OBJETO MENTAL Y PERCEPTO

Un símbolo es una forma organizada con la que se establece un código. Un código es un conjunto de símbolos capaces de emitir un mensaje, de transmitir información de un emisor a un receptor, de una neurona a otra en el caso del cerebro. El cerebro está formado por miles de millones de neuronas conectadas entre sí, produciendo descargas eléctricas y transmitiéndoselas entre ellas, codificando información con carácter abstracto con sus patrones estereotipados de descarga. La mente es esa información abstracta, que toma la forma de objetos mentales.

Los objetos mentales son objetos abstractos, sustitutos en la mente de los originales al ser capaz la mente de configurarlos de modo isomórfico y congruente y por ello poder computar algorítmicamente con ellos supuestos y ejecutar respuestas compatibles. El tratamiento de símbolos es la computación. Computar es pensar. La computación tiene como aplicación la solución de problemas. Para éso sirve el sistema nervioso también, para resolver problemas, gracias a su capacidad de previsión, es decir, de computar supuestos, y gracias a su capacidad de ejecución, de escoger, antes o después, un supuesto para cada caso práctico y llevarlo a cabo: comer el alimento, huir del depredador, jugar al billar, etc.

La imagen mental de una bola de billar, formada en el cerebro, no es una bola de billar verdadera, sino su representación, no se puede extraer del cerebro para jugar al billar con ella, pero es real y objetiva, constituye un objeto mental al ser el objeto de la percepción.

Quizá ya Epicuro intuyese que los objetos mentales poseerían un carácter representativo de la realidad, e isomórfico y congruente, pues decía algo así como que, al percibir las formas, algo de los objetos penetra en uno. Los objetos mentales son los elementos con los que opera sistemáticamente la mente como sistema dinámico. Por ejemplo: si se considera que las letras son objetos mentales, la mente opera con letras para formar palabras.

Dados dos objetos mentales, si se perciben como dos objetos distintos, cada uno de esos objetos se denomina percepto. Se ha comunicado la posibilidad de la existencia de lo que se ha denominado un "cuanto de conciencia" de 12,5 milisegundos, por debajo del cual no sería posible discriminar dos objetos auditivos como distintos, dato publicado en el siguiente artículo: Kristofferson A.B. Quantal and deterministic timing in human duration discrimination. Ann N.Y. Acad. Sci. 1984; 423: 3-15. Se ha cifrado en 12,5 milisegundos el tiempo mínimo necesario para que un percepto auditivo tenga efecto como tal de manera patente, al ser el tiempo mínimo que se ha encontrado que es necesario para poder distinguir entre dos estímulos sonoros. Si la diferencia entre los estímulos sonoros, al producirse ambos, es menor de 12,5 ms, parecerán un solo objeto, aunque sigan siendo discriminables como dos en una escala de tiempo menor. Cuando la separación en el tiempo entre dos objetos mentales sea menor que cierto límite, desde el punto de vista de la percepción parecerán fusionarse en uno y parecerán ser uno, e indivisible, con unicidad e individualidad, como ocurre al percibir una bola roja, que no se perciben forma y color por separado.

La mente, como sistema dinámico, conlleva la interacción sistemática entre los objetos mentales, interacción entre objetos mentales que, como tiene lugar en el terreno de la abstracción se trata de la representación de una interacción, pero cuya base estructural son las interacciones neurales correlativas, la transmisión sináptica. Como los objetos mentales son objetos abstractos, su interacción sistemática, la mente, es una recreación de una interacción de objetos, pero que depende de lo que las neuronas correlativas hacen. Wittgenstein dijo que uno no puede representarse ningún objeto fuera de la posibilidad de su vinculación con otros. Wittgenstein también dijo que los objetos se imbrican unos con otros como los elementos de una cadena: entrelazándose, como cuando se fusionan forma y color para que tenga lugar la percepción de una bola roja.

Changeaux se preguntó en su libro, El hombre neuronal, cómo las neuronas construirían los objetos mentales a partir de los elementos de cada nivel. Para Changeaux el proceso neural, en correlación con la efectividad de los objetos mentales, lo que él denominó “… la formación del percepto primario… (tendría que ver con)… la entrada en actividad simultánea (integración mediante sincronización, según Changeaux), por estas vías múltiples, paralelas, de representaciones primarias y secundarias del córtex… en interacciones recíprocas… (que) aseguran la globalidad del percepto”.

Damasio decía en otra parte de su libro, El error de Descartes, que una mera representación de objetos en la mente no llega para ser subjetivamente conscientes de dichas imágenes, sino que hace falta la subjetividad como característica o propiedad clave de la conciencia. Para que haya conciencia de las cosas, aparte de estar despiertos y pensando en algo, hace falta un yo que se de cuenta de esas cosas. El yo consciente, la conciencia, es el propio proceso de percepción cuando dicho proceso se produce con unicidad e individualidad.

Esta idea de la actividad neural simultánea, por sincronización, es una de las ideas más repetidas, el que las neuronas han de integrarse en redes sincronizándose entre sí. Changeaux, como otros investigadores, opinaba que ésto debe de ocurrir mediante sincronización neuronal, sin embargo, como se ha visto, ésto último es algo que no parece tan lógico como podría parecer a primera vista, porque la sincronización neuronal, la sincronización de sus frecuencias, la coincidencia de las descargas de potenciales de acción de dos neuronas por sus picos, lleva a la homogeneidad. Si las neuronas se sincronizan por sus frecuencias harán lo mismo, descargarán de modo homogéneo todos sus potenciales de acción respectivos, a la vez, coincidiendo pico a pico al sincronizar sus frecuencias, cuando la percepción se ocupa, precisamente, de lo contrario, de la heterogeneidad, de la inhomogeneidad. Esta sincronización de las frecuencias de descarga no explicaría la percepción de una bola roja, no podría explicar la conciencia, porque la sincronización de las frecuencias de las neuronas que codifican redonda y las que codifican roja volvería homogénea su actividad, cuando se requiere la heterogeneidad de la forma respecto del color durante la percepción de una bola roja para que sea posible dicha percepción.

Changeaux citaba a Edelman cuando transcribía lo siguiente: “Ésto significa que una misma neurona puede formar parte de diversos grafos de objetos mentales diferentes”. Tanto Edelman como Changeaux, y otros autores, como Hofstadter, están de acuerdo en intuir que el dinamismo y la complejidad del cerebro son tales que ciertas neuronas probablemente son capaces de pertenecer a más de una red neural diferente a lo largo del proceso. Esta idea supone en la práctica otro nuevo aumento de la versatilidad informática del cerebro que conviene recordar para más adelante a lo largo del ensayo.

Changeaux afirmó ignorar el mecanismo neural de formación de los objetos mentales, pero citó como sospechoso al circuito “reverberante” (estrictamente no se trataría de un fenómeno de reverberación), el que va de A a B y de B a A de vuelta, es decir, retroactivo o reentrante. Implicó también, como sospechosos, no sólo a las conexiones intracorticales, sino también a las corticotalámicas, de las que se sabe que incluyen conexiones recíprocas, de ida y vuelta: unos grupos neurales controlan a otros y los otros a los unos. Changeaux decía que el objeto mental se identifica con el estado físico producido por la entrada en actividad correlativa, transitoria, de una amplia población, o conjunto, se podría decir, utilizando la terminología acuñada por Hebb, de neuronas distribuidas en varias áreas corticales definidas. Curiosamente, este conjunto se describe matemáticamente con un grafo, que es discriminado, cerrado y autónomo, y no es homogéneo (lo cual es importante, como se ha visto).

Changeaux describía la correlación, o interacción, entre neuronas como un grafo. El de grafo es un concepto matemático, que se usa también en computación. Un grafo consiste en un conjunto de objetos, nodos o vértices, conectados por líneas, aristas o arcos, con una dirección determinada. Para Changeaux, el cerebro, como grafo, es discriminado, cerrado y autónomo, pero no homogéneo, lo cual es lógico, sin heterogeneidad no se generaría información suficientemente compleja como para que la mente pudiera percibir un entorno heterogéneo con un mínimo de eficacia.

El concepto de grafo ha empezado a tener incluso algún enfoque clínico; véase, por ejemplo: Ching S et al. Graph theory findings in the pathophysiology of temporal lobe epilepsy. Clinical Neurophysiology 2014; 125: 1295-1305; o véase, también: Pastor J et al. Conectividad funcional y redes complejas en el estudio de la epilepsia focal. Implicaciones y fisiopatología. Revista de Neurología 2014; 58: 411-19.

Los grafos conocidos como networks (redes) son de varios tipos. En unos las aristas son locales, de una neurona a la contigua, y en su evolución se genera orden. En otros las neuronas se conectan sólo con neuronas alejadas y en su evolución sistemática se genera desorden. En un tercer tipo se mezclan ambos, son los small world networks, que combinan conexiones locales con conexiones a distancia, que es lo que ocurre entre las neuronas del cerebro, y que precisamente es el tipo de estructura que en su evolución genera orden y desorden a la vez, que es lo que caracteriza al cerebro. El propio Changeaux afirmaba: “Una de las características del grafo neurónico del objeto mental es tener una organización a la vez localizada y deslocalizada”, pero deslocalizada en el sentido de local a distancia, local con las neuronas que no están justo al lado, en contigüidad con las que están lejos, en otras partes del cerebro, lo cual es posible por la gran longitud relativa de las neuritas y la diasquisis.

La propiedad de la diasquisis entre neuronas consiste en que las neuronas estén en contacto sináptico sin que importe la distancia entre ellas dentro del cerebro. Ésto es posible gracias a que sus prolongaciones, las neuritas, son relativamente largas. La diasquisis consiste en la conexión entre regiones separadas del cerebro, conexión a distancia. Márquez describió la diasquisis en uno de los capítulos del Tratado de Fisiología humana, de Tresguerres, en su edición del año 2000. Según explicaba Márquez, cuando se ejecuta una tarea mental, correspondiente a una zona cerebral determinada, no sólo se activa esa zona. Así que la diasquisis supone, en la práctica, una anulación de la separación espacial entre regiones neurales dispersas por el cerebro y, además, la posibilidad de funcionar en red para esas zonas separadas entre sí. Existe evidencia diversa del acoplamiento de las descargas de señales neurales simples (los potenciales de acción de una sola neurona), independientemente de la distancia entre las neuronas (véase, por ejemplo: Canolty RT et al. Oscillatory phase coupling coordinates anatomically dispersed functional cell assemblies. Proc Natl Acad Sci USA 2010; 107: 17356-17361). Esta actividad a distancia, pero local, daría lugar a la aparición de las redes neurales funcionales, macroscópicas, que se observan en los cerebros de los mamíferos (véase, por ejemplo: Mesulam MM. Large-scale neurocognitive Networks and distributed processing for attention, laguage, and memory. Ann Neurol 1990; 28: 597-613).

El cerebro reconstruye una imagen mental, objetiva, integrando (sumando) información sensorial diversa. Por ejemplo: al percibir una bola de billar roja, en el cerebro se asocia e integra información, procesada simultáneamente en paralelo, sobre la forma redonda y el color rojo de la bola. La imagen mental completa, al culminar el proceso de percepción, constituye un todo, una fusión de la información sobre forma y color en un solo objeto mental emergente, el percepto “bola roja”, único e indivisible (como la conciencia), porque forma y color serán inseparables entre sí en el percepto, no se podrán percibir como dos objetos: forma redonda sin color y color rojo sin forma redonda, ni tampoco se podrá percibir forma redonda solamente, sin color rojo, ni color rojo solamente, sin forma redonda, tendrán efecto de manera patente a la vez, pero entrelazados, con unicidad e individualidad del resultado final.

Como el percepto “bola roja” tiene partes, forma y color, pero son indivisibles a simple vista una vez constituido el percepto, la incapacidad para discriminar las partes por separado debe de consistir en una pérdida en la capacidad de resolución temporal a simple vista para distinguirlas como dos objetos, su “entrelazamiento en la unidad del curso” del proceso mental, que decía Husserl. La aparente fusión de forma y color en la forma de una bola roja completa debe de ser una ilusión por esa pérdida de resolución temporal. Como se ha visto, al hablar del “cuanto de conciencia”, hay evidencia empírica acerca de la razonabilidad de esta manera de describir el percepto.

El desconocido mecanismo neural detrás de ese entrelazamiento de objetos mentales, para dar lugar al percepto, mediante una pérdida de capacidad de resolución temporal de objetos mentales, se conoce como “binding problem”.

Al tapar cada ojo, con el otro se podrá percibir una imagen completa de algo. Al utilizar los dos a la vez seguirá percibiéndose una sola imagen completa en lugar de dos. Se consideró, en la época de Sherrington, que éso no podía deberse a la anulación de la imagen formada a partir de uno de los ojos, porque la imagen reconstituida a partir de los dos era estereoscópica, mientras que la de uno solo, no. Ésto llevó a proponer que la imagen única de los dos ojos tendría que ser fruto de una fusión de ambas imágenes, mediante una integración de la actividad de los conjuntos neurales correlativos implicados, en la que el todo habría resultado ser más (estereoscópico en este caso) que la suma de las partes.

Como las dos imágenes de ambos ojos se perciben como una, y estereoscópica, se supuso, en la época de Sherrington, que el mecanismo de su ligazón incluiría la “concurrencia temporal” de la actividad neural correlativa, la sincronización neuronal. Sin embargo, una sincronización sin más, una coincidencia de los potenciales de acción de las neuronas correlativas por sus picos de descarga, una sincronización de sus frecuencias, no explicaría la formación del percepto. Al percibir una bola roja se perciben, aunque sea fusionados en un solo objeto completo, tanto la forma redonda como el color rojo. Dicha información respectiva, “forma redonda” y “color rojo”, es codificada en conjuntos neurales distintos. El código para “forma redonda” debe de ser distinto al código para “color rojo”, ya que su significado es distinto. Al integrarse el percepto deben conservar su heterogeneidad respectiva, aunque se fusionen en función del tiempo sincronizándose de algún modo que no sea sincronizando sus frecuencias. Si las neuronas que codifican “forma” y “color” sincronizasen sus frecuencias para formar el percepto, el patrón de descarga del tren de potenciales de acción que codificase “forma”, en un conjunto neural, sería idéntico al patrón que codificase “color” en otro conjunto, en cuyo caso se perdería la heterogeneidad de “forma” respecto de “color” y no se podría percibir una bola roja.

Para tratar de solucionar el “binding problem” se propuso la hipótesis de la sincronización de fase (Fontoira, M. Mente y biofísica II. Revista de Neurología 2010; 51: 190-1.): la sincronización de fases (no de frecuencias), transitoria, entre señales neuronales simples de redes neurales distintas, pero compatibles (coherentes entre sí, verdaderas a la vez), en la corteza de asociación, durante el proceso de percepción, podría ser el mecanismo neural detrás de la fusión de objetos mentales que daría lugar al percepto.

Dicha hipótesis es comprobable y refutable, dado que la técnica para detectar señales simples, potenciales de acción de una neurona, con microelectrodos, existe hace años (por ejemplo, véase: Weinberger, M. et al. Oscillatory activity in the globus pallidus internus: Comparison between Parkinson´s disease and dystonia”. Clinical Neurophysiology 2012; 123: 358-368.).

Se ha descrito el hallazgo en el cerebro de sincronización de fase entre señales complejas (Varela, F. J. et al. Phase synchronization and Large-Scale integration”. Nature Reviews Neuroscience 2001; 2: 229-239.), pero dichas señales complejas, al obtenerse a partir de conjuntos neurales extensos, insuficientemente definidos, aunque reflejan el carácter oscilatorio de la actividad neural, como es habitual con el registro electroencefalográfico, no permiten identificar objetos mentales, ni su ligazón para dar lugar al percepto, para lo cual probablemente será necesario el registro, en años venideros, de señales simples, los potenciales de acción de una neurona, con microelectrodos.

MENTE Y CONCIENCIA. CONGRUENCIA MENTAL

 

19. MENTE Y CONCIENCIA

Una descarga de un potencial de acción es una medida del cambio en el sistema, dado que se puede comprobar que alcanza unas magnitudes según unos parámetros. Dicha medida del cambio, al tener lugar en un sistema de procesamiento, es en sí un proceso de medición, así que pensar es medir, en este caso, tomarle su medida a la realidad, al ser esa información que se procesa, partiendo de los estímulos del entorno que van a ser reconstruidos en el cerebro para su percepción, una abstracción isomórfica y congruente de la realidad. Al formar las descargas códigos específicos que son representativos, isomórficos y congruentes dan una medida de la realidad en el terreno de la abstracción. La mente es un proceso biofísico, pensar y percibir es medir, es tomarle su medida a una parte de la realidad con carácter abstracto. Si pensar es idear, idear es ver (etimológicamente), ver es medir y medir es un proceso físico, entonces pensar es un proceso físico, aunque abstracto, dado que pensar es medir.

La transmisión, codificación y procesamiento de información mental en la trama neural ha de producirse dentro de las posibilidades del cerebro. 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. La capacidad de computación del cerebro, aunque de gran complejidad, no es ilimitada.

Si el universo es un sistema, un conjunto de elementos en interacción, y que por ello cambian de estado, la información es la medida de dicho cambio. La mente es información. Si un sistema, A, cambia por la interacción de sus elementos y se transforma en B, B es información sobre el paso de A a B, B es una medida de A. Si un sistema C cambia a D, isomórficamente con A y B, por ejemplo, si el cerebro cambia isomórficamente con parte de la realidad, el cambio de C a D, en el cerebro puede servir como una medida del cambio de A a B en el entorno, siempre y cuando C y D consigan ser una abstracción congruente de A y B. La mente es la información abstracta que el cerebro computa. El emisor y el receptor de dicha información es cada neurona conectada con la siguiente. Si la mente es esa información, entonces la mente es un proceso físico sistemático. El que se pueda percibir luz y sonido, dos cosas distintas, a la vez como una misma cosa, por ejemplo, como una única bola de billar roja, precisamente da a entender que la mente es información abstracta, no otra cosa, da a entender que se ha abstraído la información referente a cosas distintas, luz y sonido.

Hablar de la mente sólo tiene sentido si se hace en referencia al cerebro en funcionamiento: la mente no es la posibilidad de pensar, sino el proceso real del pensamiento en curso.

La mente, el procesamiento de objetos mentales, consiste en una interacción sistemática entre objetos mentales, que son objetos abstractos, por ejemplo, entre las letras al formar palabras y entre las palabras al formar frases. Por tanto, la mente es la abstracción efectiva de la recreación de una interacción entre objetos mentales (la palabra “recreación” se utiliza en el sentido que le otorgó Gamow en la introducción de su libro El origen del universo: recrear consiste en dar forma a lo que no tenía forma; se añadirá aquí que también consiste en dar nueva forma a lo que tenía otra forma).

La estructura funcional, en circuitos y redes, que lleva a cabo este proceso, en parte es heredada y en parte adquirida. Por ejemplo: nacemos con un cerebro estructurado, por evolución y selección natural, de tal manera que posee capacidad innata para adquirir el lenguaje, pero, para facilitar las vías que lleven a ensamblar correctamente letras en palabras, y palabras en frases racionales, será preciso un aprendizaje cultural, durante varios años. La mente consiste en la medida del cambio vinculado a esa interacción entre objetos mentales, la información mental. La mente es un sistema de establecimiento de categorías en el terreno de la abstracción. El cerebro es un sistema de computación y categorizar es computar a base de enunciados, computar mediante afirmaciones sobre las cosas. Un proceso de categorización sólo es otra manifestación de la complejidad.

La mente es información abstracta, pues los objetos mentales representan a otros objetos. Además, es real, porque el cerebro, las neuronas y su funcionamiento forman parte de la realidad. Los objetos mentales, aunque abstractos e ilusorios, tienen efecto de manera patente tal como son, con su aspecto emergente: se perciben colores, olores, dolor, no potenciales de acción. Los objetos mentales son las formas codificadas que se van recreando con las descargas de potenciales de acción, que quedan determinadas objetivamente al verificarse dichas descargas e ir cambiando la forma del cerebro (al ir generándose información), al ir constituyendo estas descargas un proceso de medición y por tanto de observación.

Dado que la percepción es un proceso de medición, la percepción tiene lugar a escala macroscópica y los objetos mentales son emergentes (colores, olores, sonidos, palabras, emociones, etc., no potenciales de acción), para que la información consista en objetos emergentes a escala macroscópica durante el proceso de percepción ha de producirse un cambio de escala.

El organismo utiliza los impulsos bioeléctricos neurales para recibir y transmitir información al alcance de sus sentidos, referente al medio interno, el propio organismo, mente incluida, y externo, el mundo, a lo largo de los circuitos neurales. Se conectan e integran las diferentes partes del organismo con una doble función: receptora y efectora. No es de extrañar que manipular información en los circuitos neurales, a escala microscópica, haya tenido éxito evolutivo, ya que es una forma de transmisión suficientemente rápida como para ser eficiente para integrar comportamientos eficaces desde un punto de vista macroscópico, es decir, desde el punto de vista, por ejemplo, del comportamiento animal, relativamente más lento (discernible en décimas de segundo) que la actividad en el nivel neural (discernible en milésimas de segundo), que por su parte es más lenta que las moléculas que forman las neuronas (los choques moleculares tardan en producirse cien millonésimas de segundo en el nivel molecular).

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 seres vivos pluricelulares en los que los comportamientos incluyen la locomoción, seguramente debido en parte, precisamente, a su mayor rapidez relativa, que probablemente habrá favorecido su selección natural a lo largo de la evolución. Los neurotransmisores que secretan las neuronas, en las sinapsis, son neurohormonas. Los neurotransmisores actúan localmente, en una fracción de segundo, donde se secretan, al otro lado de la sinapsis, en el polo postsináptico. En la mayoría de los casos el neurotransmisor es luego eliminado o reabsorbido, ahí mismo, en menos de un segundo, con lo cual se dificultará el que se produzca un segundo efecto hormonal a mayor distancia, aunque en algunos casos ésto también ocurre con algunas neurohormonas.

Las neuronas del cerebro, los elementos del sistema que procesan la información procedente de, por ejemplo, la retina, son bastante iguales entre sí, gracias a lo cual pueden procesar dicha información de manera sistemática y congruente (no contradictoria), toda ella a base de trenes de potenciales de acción, formando patrones de descarga estereotipados, diversos, en las diferentes zonas del cerebro.

El procesamiento de información abstracta en el sistema nervioso, el proceso mental, consiste en la asociación e integración de dicha información mental, en la transmisión algorítmica de códigos a lo largo de los circuitos, tejiendo redes que se superponen entre sí caleidoscópicamente.

La asociación de objetos mentales dependerá de la mayor o menor facilitación previa o inhibición de una vía neural dada, con la posibilidad por ello de verse esa vía implicada en un procesamiento subsiguiente con mayor o menor probabilidad de participar en una sucesión sistemática consecuente de transmisión de potenciales de acción. La asociación también dependerá de la estructura algorítmica de la trama neural y de la longitud de los circuitos. Una vía se excitará antes que otra, aparte de si está más facilitada que la otra, también si es de longitud más corta. La predisposición del tejido neural a la asociación de unos objetos, u otros, dependerá también de su disposición innata y de la adquirida, pues habrá asociaciones que se nacerá sabiendo hacer y otras que habrá que aprender para poder hacerlas.

La palabra “integración”, o suma de la actividad neural, se refiere a un proceso de integraciones y desintegraciones sucesivas, por ejemplo, a la incorporación y desincorporación de neuronas a redes neurales sucesivamente, y en paralelo también.

La inconsciencia por anestesia consiste en el cese, por bloqueo químico, de la secreción de neurotransmisores en las sinapsis, en el cese de la transmisión sináptica. Para ser conscientes en primer lugar hay que estar despiertos (para ser conscientes hay que estar conscientes, matiz semántico que existe en el idioma español por este uso de los verbos “ser” y “estar”, antepuestos a “conscientes”, que no existe en otros idiomas). Para ser conscientes no se puede estar dormidos profundamente, ni anestesiados profundamente, ni en coma, ha de tener lugar la secreción de neurotransmisores en las sinapsis en cantidad suficiente para que la mente genere el “yo”.

La transmisión sináptica codifica información abstracta, así que, estar conscientes equivale a ser conscientes de algo, hay que estar despiertos y procesando información mental, como anticiparon Epicuro y Locke. Diversas investigaciones sobre la visión, llevadas a cabo por Zeki, han corroborado que para ser conscientes hay que ser conscientes de algo. Véase, por ejemplo: Zeki S., Bartels A. The asynchrony of consciousness. Proceedings of the Royal Society B 1998; 265: 1583-85; donde se presenta, además, alguna evidencia acerca de la ligazón directa entre las áreas neurales que codifican el movimiento y el color, a la hora de explicar la percepción visual, aunque sin llegar a desentrañar el mecanismo fundamental, que posiblemente requerirá la pieza clave de la sincronización de fase entre señales simples. En palabras de Zeki, extraídas de su artículo, La imagen visual en la mente y en el cerebro, publicado en Investigación y ciencia, en 1992: “… no hay razón para separar de la conciencia la adquisición de conocimiento visual”. David Bohm escribió que las personas piensan a base de imágenes. Locke decía al respecto que nada hay en el entendimiento que no haya estado antes en los sentidos. Epicuro dijo: “El alma no piensa jamás sin imágenes”. La conciencia piensa en imágenes; no hay conciencia sin mente.

Para ser conscientes es necesaria la inhomogeneidad, así que la sincronización de frecuencias no puede ser la explicación de la formación del percepto “bola roja”, pues se perdería la heterogeneidad de “forma” respecto de “color” y no se podría percibir una bola roja.

Parece que no puede haber conciencia sin mente, sin un procesamiento de información mental, sin una computación de información abstracta heterogénea y en concreto sin percepción. La conciencia consistiría entonces en que esa información mental se produzca en un momento dado, durante el proceso de percepción, con el significado codificado de la unicidad e individualidad del proceso, significado emergente como propiedad del sistema con esa forma.

Puede verificarse en el cerebro la computación de información abstracta, isomórfica y congruente, es decir, la mente, pero sin conciencia del hecho, por lo que mente no es sinónimo de conciencia. Por ejemplo: en el artículo de Beatrice de Gelder, Ciegos con visión, publicado en Investigación y ciencia, en julio de 2010, se explicaba que en condiciones patológicas las personas con ese trastorno de la visión ciega por daño cerebral no sólo reconocen y esquivan obstáculos sin participación del yo consciente, sino que también reconocen y reaccionan de manera congruente ante colores, movimientos, formas sencillas y expresiones faciales de emotividad. Ésto también ocurre en condiciones fisiológicas, por poner otro 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 la corteza cerebral, mientras que la integración de los reflejos es por definición subcortical). El mecanismo de ajuste del diámetro pupilar a la distancia tiene lugar sin control de la conciencia. La información respectiva es abstracta, isomórfica y congruente, pues es posible llevar a cabo correctamente el ajuste del diámetro pupilar en función de la distancia concreta, pero sin participación de la conciencia. En este ejemplo no hay opción para la ausencia de la participación del yo consciente en el control del ajuste del diámetro pupilar en función de la distancia. En otro tipo de comportamientos sí puede inmiscuirse el yo consciente. Por ejemplo: las excursiones ventilatorias del diafragma, al inspirar y espirar, pueden tener lugar bajo el control del yo consciente, o seguir teniendo lugar al margen de éste. Incluso, a veces, aunque el yo consciente quiera, tampoco se puede tomar el control subjetivo del diafragma en algún caso, como cuando se estornuda.

20. LA CONGRUENCIA MENTAL

En el sistema nervioso como sistema de procesamiento de información, en un circuito neural A-B se puede identificar, de modo esquemático, un emisor, una neurona A, un canal, la sinapsis, y un receptor, una neurona B. 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 otro fenómeno físico que actúe como posible señal. Esta discriminación, por parte de B, de la señal adecuada al receptor, la procedente de A, y no otra, la señal específica para la activación de B, indica la especificidad del receptor, B, para esa señal. La información que se transmite en una sinapsis no se identifica con el estímulo, sino que la respuesta identifica al estímulo, al representarlo con especificidad y al establecerse entre ambos una correlación y un isomorfismo congruente. La especificidad de la actividad neural es crucial para el proceso mental. Sin especificidad en el proceso mental difícilmente habría conciencia, porque para ser conscientes no sólo hay que ser conscientes de algo, también hay que serlo con un mínimo de eficacia, dado que lo que está en juego es la propia supervivencia, al ocurrir todo ésto dentro de un proceso de selección natural.

Además de la especificidad, también es importante la sensibilidad del sistema para que tenga lugar el proceso mental, lo cual tiene que ver con la excitabilidad de las neuronas.

Changeaux decía que la semejanza entre la forma del objeto mental y el objeto representado debe basarse en que el grafo neuronal que vaya a constituir un objeto mental isomórfico dado proceda de un mapa neural, una codificación espacial y no sólo temporal (por frecuencias).

El cerebro consigue procesar la información mental de manera congruente, sin contradicción. En un circuito A-B-C, C es un correlato de A si cada paso de A-B-C es verdadero. Verdadero es aquello posible en un sistema y que se verifica. En palabras de Bohm: “Verdadero es lo que es”. Para Hofstadter la congruencia con la realidad externa, la compatibilidad entre la mente y el entorno, depende de una adecuada interpretación de la realidad externa. La incongruencia tampoco ha de ser tomada como algo esencial del cerebro, por lo que un sujeto delirante puede acertar a veces. Según Hofstadter, en su libro, Gödel, Escher, Bach: un eterno y grácil bucle, del año 2003, un sistema es coherente o congruente con la realidad si todo teorema es verdadero. Además, los teoremas son coherentes entre sí si son compatibles, o sea, verdaderos al mismo tiempo. Un teorema es una proposición verdadera. El pensamiento abstracto es coherente con la realidad macroscópica del entorno si la información cerebral sobre el entorno es compatible con el entorno.

En un circuito neural A-B-C, formado por las neuronas A, B y C, A sinapta con B y B sinapta con C. La descarga de B es un efecto de la descarga de A transmitida a B, que estimula la descarga de B. El cambio de estado de A es la causa del cambio de estado de B y el cambio de estado de B es la causa del cambio de estado de C. Entre A y B hay relación causa-efecto, a escala neuronal, y también entre B y C. Pero la actividad de A no es la causa de la actividad de C, al estar B en el medio. La vinculación de A y C es de correlación. C depende de A, pero A no es la causa de C, sino el correlato. Dada una asociación de redes, por ejemplo, de dos redes, [A-B-C]-[D-E-F], se puede convenir, por ejemplo, en este esquema ideal, que si la red [A-B-C] estimula a la red [D-E-F] lo que debe ocurrir es que A estimule a D a la vez que B estimule a E y C a F. Por tanto la vinculación causal entre redes se puede reducir, sin contradicción, a la vinculación causal entre sus neuronas. Por este motivo la información no se volverá contradictoria al estructurarse el tejido en redes, pues para que una red sea causa de la otra, y viendo a qué se reducen (a neuronas y sinapsis), ha de cumplirse que A sea la causa de D, B la de E y C la de F y, al mismo tiempo, que A sea la causa de B, B la de C, D la de E y E la de F; ésto se cumple en este esquema, por lo que la coherencia mental se mantendrá en la escala de redes. Así es cómo la mente conseguiría un pensamiento congruente a pesar de ser la unidad funcional la red neural.

En el cerebro hay orden porque la pieza fundamental del cerebro es la misma, la neurona; hay orden por la polarización dinámica, por la estructuración en circuitos y redes (“networks”), porque el algoritmo básico fundamental es el mismo, por la congruencia mental, por la memoria, que implica predecibilidad y determinismo, por la estabilidad y la metaestabilidad, y también por la autoorganización, en concreto, por ser el cerebro un sistema abierto en el que, por ello, será posible el orden, por ejemplo, en forma de fenómenos con periodicidad, con oscilaciones periódicas (a las neuronas se las considera osciladores acoplados; oscilan entre carga y descarga).