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febrero 28, 2010
Por Bruce HoeneisenEstoy despierto. Tengo noción de mí mismo y del mundo. ¿Cómo despierto? "¿Cómo emerge la Conciencia del clamor subyacente?" No atribuimos Conciencia a una célula individual. ¿Cómo emerge entonces la Conciencia de las diez mil millones de neuronas subyascentes? Estas preguntas se encuentran entre las más provocativas que comienzan a estudiarse con el método científico.
La palabra "conciencia" se utiliza en varios sentidos: fijar la atención, inteligencia, moral ("tener mala conciencia"), intencionalidad de los actos, distinguir el "yo" del "tú", el "Pienso, luego existo" de Descartes, "Saber, y saber que se sabe", la diferencia entre estar despierto y dormido; la conciencia corporal, emocional, grupal y trascendental, etc. En este artículo nos referimos a la Conciencia (con mayúscula) como "la noción de mi existencia y del mundo". Admito que esta definición es poco precisa: no describe un experimento concreto que permita medir la Conciencia. Los experimentos propuestos han sido inadecuados: al parecer una computadora siempre logra pasar la prueba de manera que alguien definió la conciencia como "lo que la computadora aún no puede hacer".La conciencia del ambiente emerge en el niño conforme adquiere experiencia. Según Piaget, antes del mes de edad los reflejos carecen de voluntad. De uno a ocho meses de edad el niño pasa sucesivamente por etapas en que repite voluntariamente acciones que le causan placer, adquiere la intencionalidad de las acciones, busca objetos escondidos, y adquiere metas de largo plazo. La auto-conciencia o "conciencia de sí mismo", emerge hacia los diez y ocho meses de edad cuando el niño se reconoce a sí mismo en el espejo (al ver en el espejo que tiene una mancha pintada en la nariz se acerca la mano a la nariz). Hacia los veinte y cuatro meses de edad distingue lingüísticamente el "yo" del "tú".Consideremos varios aspectos del problema. Describamos brevemente el mecanismo de la memoria. Los estímulos externos llegan a nuestros sentidos donde son transformados a impulsos electro-químicos en las neuronas. Esta información es procesada y analizada en los registros sensoriales, y en el lapso de 1/4 de segundo es "borrada" (si no es de nuestro interés) o enviada a nuestra memoria de corto plazo. Este es el "efecto coctel": en una fiesta escuchamos con atención una conversación, ajenos a otras conversaciones, hasta que mencionan nuestro nombre u otro asunto que nos interese.La memoria de corto plazo tiene una capacidad limitada de información: aproximadamente siete letras al azar, o cinco palabras al azar, o cuatro frases al azar, o una imagen. Al cabo de unos ocho a veinte segundos esta información es olvidada salvo que sea de nuestro interés y refresquemos la memoria (repetición).Podemos transferir la información de la memoria de corto plazo a la memoria de largo plazo. Esta transferencia requiere que la información sea clasificada y relacionada con otra información en la memoria de largo plazo. Este es el mecanismo de aprendizaje. Mientras más relaciones se establezcan tanto más fácil será encontrar y recuperar la información de la memoria de largo plazo y "revivirla" en la memoria de corto plazo. La memoria de largo plazo tiene una capacidad prácticamente ilimitada de información, y dura toda la vida (al parecer es borrada únicamente por enfermedad o muerte). Nuestra Conciencia tiene una capacidad limitada de información: Relacionamos entonces la Conciencia con la memoria de corto plazo.Es interesante el paralelismo notable entre los mecanismos de la memoria y aprendizaje, y ciertos programas de computación. Consideremos el programa MICROISIS que se utiliza en las bibliotecas. El número de registro correspondiente a cada libro se encuentra almacenado a la vez en numerosos archivos de "títulos", "autores", "descriptores", etc. Conforme evoluciona la biblioteca se van incorporando más libros y más archivos. Mientras más "archivos" haya, tanto más fácil será "recuperar" el libro.Los programas, o "software", de una computadora tienen varios niveles jerárquicos: lenguaje de, máquina, de "assembler", del sistema operativo, del lenguaje de tercera generación, del paquete de aplicación... Cada nivel maneja los programas del nivel subyacente. Nuestra Conciencia maneja ideas. ¿Son las ideas "programas" de un nivel subyacente del cual no tenemos conciencia?En el ejemplo del MICROISIS evoluciona la cantidad de datos y sus interrelaciones. Un caso más complejo es la evolución tanto de los datos como del programa que maneja los datos. En este caso se confunden datos y programa. Un bello ejemplo es el código genético "escrito" a lo largo de la molécula llamada ADN. Este código está escrito en palabras de tres letras de un alfabeto de cuatro letras. Cada palabra especifica un aminoácido, y una secuencia de palabras especifica una cadena de aminoácidos, o sea una proteína. La lectura de la información del ADN y la fabricación de la correspondiente proteína se realiza con el concurso de enzimas. Estas enzimas son a su vez proteínas producidas con este mismo mecanismo. Así la información en el ADN especifica las proteínas (datos) y especifica como producir las proteínas (programa). ¿Cual es primero: la enzima que permite leer el ADN, o el ADN que contiene la información que permite la fabricación de la enzima? ¿La gallina o el huevo? Este es un ejemplo de un "lazo extraño". Los datos-programas están en continua evolución. Incontables circuitos de realimentación en constante actividad: la gran mayoría son de realimentación negativa y se desvanecen con pocas consecuencias; y una minoría son de realimentación positiva que se refuerzan a sí mismos, y pueden dar lugar a aminoácidos, proteínas y secuencias de letras en el ADN que perduran.Consideremos el concepto de "realimentación" con un ejemplo. Tenemos un cantante, un micrófono, un amplificador y un parlante. El amplificador tiene un control de "ganancia". El micrófono recibe la voz del cantante y además el sonido "realimentado" del parlante. Si aumentamos suficientemente la ganancia del amplificador el sistema oscila y emite el característico silbido sin la intervención del cantante. La oscilación se produce en todas aquellas frecuencias cuya realimentación es positiva con suficiente ganancia. Si reducimos la ganancia del amplificador, o tapamos el micrófono con la mano, el sistema deja de oscilar. Un caso similar ocurre con la anestesia general que "apaga" la Conciencia (actuando sobre la permeabilidad de la membrana de las neuronas). El "centro del sueño", ubicado en la región del hipotálamo, regula la "ganancia" de las neuronas para hacernos despertar o dormir (actuando sobre las sinapsis que conectan entre sí a algunas neuronas).Al nacer las neuronas se encuentran sobreconectadas. Durante edades críticas se establecen o se atrofian ciertas conexiones. Por ejemplo en la corteza cerebral se superponen las imágenes del ojo izquierdo y del ojo derecho. Las neuronas correspondientes tienen un exceso de interconexiones de manera que al nacer "vemos borroso". En la niñez se atrofian aquellas conexiones que no reciben estímulos simultáneos de los dos ojos. Por lo tanto, después de la edad crítica poseemos visión binocular nítida con registro perfecto entre las imágenes de ambos ojos. Este mecanismo nos permite corregir diferencias mecánicas entre los ojos. Si un niño con cataratas congénitas no es operado a tiempo, se atrofian todas las conexiones de las neuronas correspondientes a ese ojo, causando su ceguera permanente. En conclusión, el cerebro se encuentra parcialmente "programado" al nacer, y en parte se "programa" conforme adquirimos experiencia. Un ejemplo adicional (que ilustra la importancia del lenguaje en relación con la Conciencia) es el de los sordo-mudos que ven limitada su inteligencia al no aprender los símbolos del lenguaje antes de una edad crítica.Una neurona se conecta a otras neuronas a través de sus "dendritas" y su "axón". ¡Puede tener cien mil conexiones a otras neuronas! El comportamiento de esta neurona es relativamente simple: si la suma de estímulos recibidos a través de las dendritas sobrepasa un umbral, entonces la neu-rona produce pulsos de salida en su axón.Las conexiones entre dendritas y axones pueden ser excitadoras o inhibidoras y se hacen y deshacen mediante señales químicas. Este comportamiento de las neuronas se ha reproducido mediante la tecnología planar de silicio. Estos circuitos integrados se llaman "redes neurales". Las redes neurales nacen "tontas" y requieren un período de aprendizaje o "entrenamiento" (equivalente a la conexión y desconexión de neuronas) antes de ser útiles. Las redes neurales tienen aplicaciones prácticas en los más diversos campos.Finalmente consideremos una colonia de hormigas. Una hormiga tiene unas cien mil neuronas y su capacidad es comparable a una computadora personal. Una colonia con cien mil hormigas tiene un total de diez mil millones de neuronas como el ser humano. ¿Tiene Conciencia una colonia de hormigas? ¿Podrá "despertar"? ¿Cómo saberlo? ¿Qué requisitos tendrá una computadora (o animal, o colonia de hormigas, o lo que fuere) para poder adquirir Conciencia? En base a las discusiones anteriores estimo que características necesarias, pero no suficientes, son:1.- Poder adquirir datos del mundo y de la memoria de largo plazo.2.- Poder analizar, clasificar y relacionar estos datos (como los "retratos hablados" de la policía), y almacenarlos en la memoria de largo plazo distribuidos en el espacio físico y en el espacio de los conceptos (o archivos). Llamaremos "experiencia" a la acumulación de datos clasificados y rela-cionados.3.- Los programas deben tener algoritmos permanentes ("de nacimiento") y algoritmos que evolucionan con la experiencia ("adquiridos").4.- Se establece un sinnúmero de lazos cerrados de realimentación: los programas procesan los datos que modifican en parte los programas que procesan los datos que modifican los programas... Los programas evolucionan con la experiencia. La gran mayoría de estos lazos cerrados de realimentación son negativos, se atenúan y desvanecen, y tienen pocas consecuencias. Una minoría de lazos cerrados de realimentación son positivos y se refuerzan a sí mismos.5.- Cuando la cantidad de datos y sus interrelaciones, y cuando la complejidad del "hardware" y del "software" sobrepasan un umbral, los lazos de realimentación positiva adquieren una ganancia tal que logran "oscilar" en forma autónoma sin necesidad de estímulos del mundo externo (sin perder por ello la sensibilidad a estos estímulos). Un torbellino de "lazos extraños" cruza un sinnúmero de niveles de programación. En el nivel más alto, el nivel de las ideas, emerge la Conciencia (no entendemos exactamente cómo). Bajo el nivel de las ideas se encuentra el nivel del lenguaje (en un sentido amplio de la palabra). De los niveles subyacentes de programación no tenemos conciencia. Del delicado equilibrio de auto-conocimiento y auto-ignorancia nace la sensación del libre albedrío.(ideas para este artículo se obtuvieron de Douglas R. Hofstadter, "Godel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid", Penguin Books, 1979; Max Delbrük, "Mind from Matter", Blackwell Scientific Publications, 1986; y conversaciones con Teresa Borja y Nelson Zabala.)