La ordenación piramidal del cerebro y el enjambre de la conciencia. Primera parte

Abstract

El presente trabajo plantea una teoría emergente y dinámica sobre el fundamento nervioso de la conciencia basada en dos hipótesis sucesivas, que se apoyan en evidencias provenientes de las neurociencias, en aproximaciones a las ciencias de la complejidad y en varios argumentos filosóficos. La primera de las hipótesis es que la conciencia emerge junto con el nivel más elevado de la función cerebral, es decir, en el lindero intermodular del órgano completo. Para fundamentar esta idea se establecen dos requisitos necesarios. El primero es el concepto, generalizado en las neurociencias, del cerebro como un órgano especializado en operar información y que en ello radican las actividades mentales, incluida la conciencia. El concepto se justifica por varias razones. La capacidad de cómputo del cerebro, tomando la sinapsis como un código binario de información, sería del orden de los 100 millones de megabits. Esta enorme cifra es aún limitada y engañosa, pues la sinapsis tiene tres estados posibles -excitación, reposo e inhibición-, además de que existen señales subumbrales y una densa maquinaria molecular de información intracelular. Para ilustrar el requisito informacional de la conciencia, es oportuno referir la teoría de la función cerebral expresada por Kuffler y Nichols en cinco principios rectores: 1. El cerebro usa señales eléctricas para procesar la información; 2. las señales eléctricas son idénticas en todas las neuronas; 3. las señales constituyen códigos de decodificación y representación; 4. el origen y destino de las fibras determina el contenido de la información; 5. el significado de las señales está en las interconexiones. Aunque al mencionar representación, contenido y significado se implican propiedades cognoscitivas y conscientes, es necesario agregar un sexto principio en el sentido de que la información es procesada en el cerebro en los siguientes seis niveles de complejidad, en cada uno de los cuales sufre una ganancia cualitativa de integración, densidad y alcance: 1. organísmico, la integración del sistema nervioso en el resto de los sistemas corporales; 2. orgánico, la integración de los diversos módulos cerebrales en el encéfalo; 3. modular, el conjunto de los módulos cerebrales y sus interconexiones; 4. intercelular, los diseños y enlaces funcionales entre neuronas; 5. celular, el conjunto de las células cerebrales; 6. molecular, los componentes químicos del cerebro que intervienen en la transmisión de información. De esta suerte, el segundo requisito para fundamentar la emergencia de la conciencia estriba en establecer que los niveles de organización cerebral están constituidos de manera piramidal, pues el número de sus componentes es mayor en los niveles inferiores en tanto que la integración de la información es sucesivamente mayor en los niveles superiores. Además, la pirámide neuropsicológica insinúa tanto una cascada ascendente por la cual los órdenes nerviosos inferiores estipulan e influyen en los superiores como un enriquecimiento funcional progresivo por la convergencia de estratos ascendentes en una síntesis que desemboca en el sentir y el percatarse propios de la conciencia. La información fluye horizontalmente en cada nivel, pero también lo hace verticalmente en ambos sentidos. Este esquema se aplica para esclarecer dos aspectos particulares de la función cerebral ligados funcionalmente a la conciencia: el proceso eléctrico y el engrama de la memoria. En cada nivel ocurre un brinco cualitativo manifestado por la emergencia de una novedad resultante de una coordinación en masa y es consecuente concebir el engrama y la representación mental como una modificación plástica en todos sus niveles y en varios de sus aspectos, incluido el vértice consciente. De acuerdo con el procesamiento estratificado de la información y el esquema piramidal de la función cerebral, la primera hipótesis se refuerza y especifica en el sentido de que la conciencia y las aptitudes neurológicas correlacionadas con ella constituyen dos aspectos que surgen de esa jerarquía funcional en el nivel orgánico del cerebro enlazado por la eficiente conexión entre sus módulos. No sería necesario que todos los módulos del cerebro se activaran durante el procesamiento consciente, pero sí que estuvieran disponibles en tanto algunos de ellos se van activando sucesivamente y dando lugar a secuencias de operaciones conscientes. Para respaldar esta idea, se revisa el sistema visual en el cual la escena que vemos conscientemente surge de la coordinación de unos 40 módulos del cerebro que por separado operan de forma inconsciente. Una vez que surge esta función de alta jerarquía, que suponemos correlacionada con la conciencia, esta se encontraría en la aptitud de ejercer una causalidad descendente y modificar la operación de los órdenes más básicos, lo cual explicaría, entre otras cosas, la conducta voluntaria. Para afinar la primera hipótesis, en el sentido de que la conciencia surge en el nivel orgánico gracias a la conectividad intermodular, se establece la segunda con el alegato de que el correlato nervioso más específico de la conciencia puede ser una función similar a una bandada de pájaros o a un enjambre funcional que enlaza diversos módulos cerebrales de manera cinemática, hipercompleja, coherente y sincrónica. Esta hipótesis se justifica con datos neuroanatómicos, neurofisiológicos y de las ciencias de la complejidad. El cerebro humano contiene aproximadamente 400 módulos corticales y subcorticales que intercambian funcionan como estaciones parcialmente especializadas que potencialmente sus operaciones mediante unas 2500 fibras o haces intermodulares. La hipótesis requiere que la complejidad de la información sufra una ganancia substancial de atribuciones por la conectividad de los módulos. En este sentido, se supone que en el cerebro consciente ocurre un flujo coherente de activación constituido por una dinámica intermodular que puede adquirir las propiedades globales de una bandada de pájaros o un enjambre inteligente. Esta noción se fundamenta tanto en modelos del notable comportamiento unificado de grandes conjuntos de aves o insectos realizados en las ciencias de la complejidad como en el comportamiento cooperativo de poblaciones masivas de neuronas. En tanto función propia de un sistema complejo fuera del equilibro resultante de dinámicas locales estipuladas en los subsistemas, la autoorganización de pautas funcionales de alto nivel del cerebro justifica la idea de que un acoplamiento dinámico entre módulos pueda llegar a manifestar capacidades cognitivas superiores como la conciencia. La dinámica intermodular del cerebro puede concebirse como un proceso emergente, autoordenado, desatado, sincrónico, hipercomplejo, altamente coherente y espaciotemporal apto para navegar, pulular, girar, escindirse o afluir a través del encéfalo y enlazar sus diversos subsistemas de forma veloz y efectiva. De la misma manera, su putativo reverso subjetivo, es decir, el procesamiento consciente, es un desarrollo emergente, atento, voluntario, unificado, complejo, cualitativo y narrativo capaz de acceder, coordinar e integrar múltiples mecanismos de información locales. La hipótesis plantea que la transformación consciente de información se correlaciona momento a momento y término a término con el procesamiento que se despliega entre módulos cerebrales en forma de una dinámica tipo parvada o enjambre. En tanto sistema emergente, la dinámica intermodular del cerebro surgiría por la convergencia de la organización ascendente (bottom-up) de los diversos niveles de operación del encéfalo y por el influjo descendente (top-down) del contexto social y ambiental de la información en los que está inmerso el individuo.