Consciencia finalmente explicada

La palabra conciencia proviene del latín conscientia y este su vez de cum scientia “con conocimiento”. Las dificultades para definir y explicar la consciencia llevan siglos acompañando la aventura del entendimiento de lo que nos hace humanos.

Primero hemos de distinguir los dos términos en español que son considerados correctos, pero no siempre son sinónimos (Diccionario Panhispánico de dudas, RAE (2005):

  • En el sentido de propiedad de los seres de reconocerse a sí mismos y lo que los rodea se aceptan las grafías consciencia y conciencia.
  • En el sentido moral acerca de la facultad que permite distinguir entre lo correcto e incorrecto, lo bueno de lo malo solo se usa conciencia. Ej. cargo de conciencia, conciencia traquila.

Evolución del estudio de la consciencia

Primero fueron los filósofos quienes trataron de definirla y explicarla, ahora son los neurocientíficos los que más aportan a la comprensión de este fenómeno.

Por buena parte de la historia del estudio de la consciencia; el cerebro se consideró separado de la mente. Esto es lo que se conoce como doctrina dualista. Es lo que delimitó claramente Rene Descartes en el siglo XVII con su res extensa (materia) y res cogitans (espíritu). Por esos a los defensores de esta tesis se les conoce como dualistas cartesianos.

Esto originó el llamado el problema mente-cuerpo, es decir de ¿a través de qué intermediario influía el espíritu o mente no material sobre el cuerpo o cerebro siendo estos materia?

El enfoque monista sostiene que en realidad hay una sola sustancia y es de tipo material. (Esa es la definición del materialismo y no lo que popularmente se concibe como “el apego a objetos materiales”.) Los monistas conciben la mente como un derivado de la actividad cerebral.

El monismo es el enfoque oficial contemporáneo, solamente se le ha agregado la etiqueta emergentista. Hay propiedades del cerebro que no se pueden explicar por la suma de sus componentes individuales. Ninguna neurona o red neuronal aislada se puede decir que es consciente. La consciencia emerge del correcto funcionamiento interconectado de muchas redes neuronales

La imagen de la niña es una propiedad que no tiene ninguno de los pixeles en particular

Aquel que postule la existencia de un alma o espíritu debe proveer evidencia de que existen sustancias no materiales influyendo sobre el cerebro o cuerpo, y que hay experiencias que no pueden ser explicadas en forma biológica, y también debe explicar cómo los traumas y neoplasias del cerebro logran afectar las capacidades del espíritu.

Hasta entonces, la hipótesis de alma o espíritu inmaterial se encuentra descartada oficialmente. La sensación de algo intangible dentro de mí parece ser una ilusión. Así que es válido preguntar ¿quién es el que está consciente?

¿Cuál es problema real en el estudio de la consciencia?

La comprensión del fenómeno de la consciencia enfrenta los siguientes “problemas” según planteó originalmente el filósofo australiano David Chalmers:

  • Problema suave
    o fácil: explicar los procesos neuronales detrás funciones específicas: como la memoria, la atención, el reconocimiento de objetos, etc.
  • Problema duro o difícil: explicar cómo y porqué tenemos experiencias fenomenológicas y cómo las propiedades como sabor o color adquieren esas sensaciones en particular (las qualias).Simplificando:

    “fácil”= ¿cómo funciona el cerebro?

    “difícil”= ¿de dónde viene y qué significa el sentir algo?

Muchos dicen que será imposible resolver el problema duro al ser de naturaleza metafísica, por lo que es terreno de la filosofía especulativa.

Otros, como Anil Seth, profesor de la Universidad de Sussex (R.U.) plantean la existencia de un problema real de la consciencia formulado de la siguiente forma:

¿Cómo puede la estructura y dinámica cerebral, en conexión con el cuerpo y el ambiente, dar cuenta de las propiedades fenomenológicas subjetivas de la consciencia?

 

Aparición de la consciencia en los seres vivos.

La evolución ha sido desde mediados del siglo XIX la gran teoría aceptada de la explicación biológica del origen de las especies, a través de adaptaciones que mejoraban su supervivencia.

Probablemente el sistema nervioso evolucionó como una forma de dirigir los movimientos de organismos pluricelulares con precisión en la búsqueda de alimentos y en la huida de los depredadores.

La Teoría de Atención Esquemática (TAE) fue propuesta por M. Graziano en el 2015, en un intento de explicar el valor evolutivo de la consciencia. Sugiere que esta surge para solucionar uno de los problemas de contar con un sistema nervioso: el exceso de información.

La potenciación selectiva de las señales es un mecanismo de procesamiento de alto flujo de información proveniente de neuronas, para seleccionar unas a expensas de otras: para distinguir la señal del ruido.

Es un mecanismo tan primitivo que evolucionó en algún momento entre la hidras y los artrópodos hará unos 600- 700 millones de años. No requiere un cerebro, y está presente por ejemplo en los ojos de artrópodos primitivos.

El cerebro se originó como un centro que coordina la atención entre los sentidos, dirigiendo por ejemplo los ojos, la nariz, orejas hacia estímulos importantes. Lo hace una estructura cerebral llamada tectum, que está presente en peces, reptiles, aves y mamíferos.

De acuerdo a la evidencia genética y fósil los vertebrados y por lo tanto el tectum (mesencéfalo) aparece hace unos 520 millones de años. Hay evidencia genética que sugiere que el primer ser consciente fue un animal semejante a una lamprea.

El mesencéfalo es una gran obra de ingeniería. Para controlar el movimiento de ojos y cabeza eficientemente construye algo conocido como modelo interno. Esto es una simulación que registra lo que está siendo controlado y permite predicciones y planeamiento.

Por ejemplo, si mueves los ojos a la derecha, tu imagen visual debe desplazarse a la izquierda en una forma predecible, así que compara las señales visuales reales con las predichas, de esta forma verifica si el movimiento es como el planeado.

Con la evolución de los reptiles hace 350 a 300 millones una nueva estructura empezó a emerger el archipallium o rinencéfalo. Las aves lo heredaron de sus ancestros reptilianos y nosotros los mamíferos también.

Sólo que nuestra versión evolucionó hasta formar el cortex cerebral, por mucho la estructura principal de nuestro cerebro. Preservamos el tectum para las funciones rápidas y automáticas de orientación o retiro.

La corteza procesa la información sensorial pero produce un repertorio de resultados más versátil. Puede dirigir la atención en forma “encubierta”, no necesitas mirar directamente algo para prestarle atención. Puedes mantener tus ojos en este texto y prestarle atención a alguien que va pasando o los sonidos de tu alrededor.

La atención encubierta es el movimiento virtual del procesamiento profundo de algo en particular hacia otra cosa. Para controlar eso la corteza necesita un modelo interno, y a diferencia del mesencéfalo debe ser un modelo más abstracto.

De acuerdo con la Teoría de Atención Esquemática el cerebro construye un modelo de información constantemente actualizada acerca de lo que la atención está haciendo momento a momento y cuáles son sus consecuencias.

Este es el origen de la consciencia según esta teoría, los mecanismos neuronales profundos que están computando una autodescripción de sí mismo experimentando la realidad externa e interna. La posesión mental de las cosas.

Una vez que este mecanismo básico de atención encubierta evolucionó mucho más, dio origen a lo que se llama teoría de la mente. Es la habilidad básica para atribuir a los demás estados mentales similares a los que yo experimento. Infiero así que los demás están conscientes y tiene una mente como la mía.

Se ha demostrado que los mamíferos y algunas aves como los cuervos en algún grado poseen ya una teoría de la mente y esto les permite hacer predicciones sociales. Sí, los cuervos son animales altamente inteligentes para ser aves.

 

Gregory Bateson (1904-1980) fue el primero que dedujo que en algunos animales existía consciencia de otras mentes al observar a perros jóvenes jugando a pelear y determinar a través de cuáles indicios o señales podían reconocer una lucha falsa de una real.

Entonces, según el modelo de TAE, hace cerca de 300 millones de años la evolución produjo en el cerebro primitivo el modelo de sí mismo y el modelo social, uno detrás del otro. Los datos actuales sugieren que las redes corticales en el cerebro humano que atribuyen consciencia a otros se traslapan con las que construyen nuestro propia consciencia.

El lenguaje fue a última adquisición en la evolución de la consciencia. Nadie sabe realmente cuando el lenguaje humano evolucionó por primera vez. Con seguridad ya existía hace 70 000 años cuando el Homo sapiens inició su dispersión por el mundo.

Una vez con el lenguaje podíamos hablar acerca de la consciencia y comparar nuestra experiencia con lo que los demás decían. Además se desarrolló la tendencia de atribuir consciencia a otras cosas en nuestro alrededor: ríos, tormentas, volcanes, fantasmas y dioses.

“No hay experiencia objetiva; toda experiencia es subjetiva”. G. Bateson

Componentes de lo que se considera consciencia

Cuando hablamos de consciencia nos podemos referir a diferentes aspectos de la misma. Los principales componentes del concepto son:

  1. Estados de consciencia de base o niveles de consciencia (despertar):
    Hay un amplio espectro de condiciones fisiológicas y patológicas entre el coma (anulación de la consciencia) y el estado de alerta en una persona despierta.Los estados intermedios pueden ser naturales y oscilar entre el sueño profundo y ligera somnolencia, patológicos como estado coma, vegetativo, consciencia disminuida por lesiones cerebrales o epilepsia y los inducidos por fármacos o drogas como anestesia general, drogas sedantes o alucinógenas.

    La actividad neuronal que se correlaciona con el nivel de alerta reside en estructuras profundas del tallo, el tálamo y áreas corticales

    En la práctica médica cotidiana, la determinación del nivel de despertar se puede realizar por evaluación neurológica clínica y por mediciones derivadas de la electroencefalografía (EEG).

    En el EEG se correlacionan las ondas beta (alerta y con ojos abiertos), alfa (relajado y con los ojos cerrados) y gamma (¿alto desempeño cognitivo?) con estados de alerta y despertar.

    Sin embargo estas ondas no son completamente específicas y se pueden encontrar ondas gamma durante el sueño y las ensoñaciones.

  2. Flujo general de la consciencia o contenido de la consciencia (cognición):
    En sentido amplio es todo lo que se puede encontrar en la mente. Aquí se incluirían la memoria, los pensamientos, las voliciones, los actos de la imaginación, la percepción.La alteración aguda del contenido de la consciencia más frecuente se conoce como síndrome confusional o delirio. Las alteraciones crónicas más frecuentes son el síndrome demencial y las esquizofrenias.

    Relación entre nivel y contenido de la consciencia

    La mayoría de teorías considera el tálamo como una estructura central de los modelos de consciencia por su posición privilegiada de relevo de actividad entre zonas de corteza y de regulación de las entradas sensoriales.

  3. Autoconciencia:
    La experiencia subjetiva es el aspecto más controvertido e interesante del fenómeno de la consciencia. Cuando realizamos acciones voluntarias no solo se siente como que nos ocurre sino “como si estuviéramos a cargo”.El cerebro parece estar construyendo continuamente un sentido de “entidad con libre albedrío” (agency), y la intensidad pueden variar en el tiempo y según las creencias. P. ej. la exagerada sensación de control de los apostadores patológicos.

    Según la teoría del modelo comparador, las órdenes motoras producen un movimiento que es comparado con un modelo interno de predicción de dicha actividad. Si hay una coincidencia entre el resultado y el movimiento predicho, se desarrolla cierto sentido de entidad generadora.

    Al contrario, en la teoría de la causación mental aparente no hay representación consciente del sistema motor, sino una orden inconsciente que inicia el movimiento. Si hubo un pensamiento causal antes de la acción y coincide con el resultado, entonces tenemos la ilusión de haber decidido movernos de esa forma.

    Se ha propuesto que ambas teorías pueden contribuir dependiendo del contexto (sistema sensorial- motor vs externo), a nuestro sentido de entidad con libre albedrío.

Modelos de la consciencia

Hay dos modelos principales y no necesariamente excluyentes de los mecanismos de la consciencia.

  • Espacio de trabajo global (Changeux & Dehaene; 1998):
    Hay múltiples circuitos neuronales especializados, que funcionan como módulos de procesamiento de información específica, por ejemplo de estímulos provenientes de sistema visual, otros de áreas sensoriales del lenguaje, etc.Muchas operaciones mentales que involucran módulos interconectados pueden proceder inconscientemente o automáticamente, como habilidades atléticas, musicales entre otras.

    La consciencia funciona como la luz de una linterna, dirigiendo la atención hacia una operación mental, rompiendo la modularidad y la información es accesible internamente, es verbalizable y se puede usar para redirigir la acción o la atención.

  • Centro dinámico (Edelman & Tononi; 2000).
    Cuando las actividades son automáticas y requieren poco control consciente la actividad neuronal está restringida a circuitos dedicados con lo que se gana rapidez y precisión.Cuando las actividades son nuevas y requieren control consciente se produce activación de otras áreas cerebrales, principalmente a un grupo funcional llamado “centro dinámico” que involucra conexiones cortico- talámicas.

    A pesar de su connotación más que una estructura neuroanatómica concreta el centro dinámico se refiere a una interacción rápida entre áreas corticales (prefrontal, área visual etc) y regiones del tálamo.

Estos modelos coinciden en que hay módulos neuronales dispersos pero interconectados, a cargo de aspectos distintos de la percepción de la realidad exterior e interior.

El cerebro humano produce la mente y la consciencia a través de  múltiples redes interactuando  en forma coordinada

Red neuronal por defecto (RND).

Es el conjunto de regiones cerebrales que interactúan entre sí principalmente cuando la persona no está enfocada o haciendo tareas en el mundo externo pero está en vigilia.

La RND se desactiva en ciertas actividades orientadas a metas que impliquen atención visual y tareas cognitivas que requieren memoria de trabajo. Por eso se le dice también red de trabajo negativa.

La RND se activa cuando la persona está ensimismada, reflexionando en sus propias emociones, pensando en otros, recordando el pasado o planeando el futuro.

Se compone por la corteza cingulo posterior/ precúneo, la corteza prefrontal medial y la corteza parietal medial, lateral e inferior.

Red eventos sobresalientes (RS)

Responde a los eventos  o estímulos llamativos desde el punto vista  conductual y es importante para el inicio del control cognitivo, el mantenimiento e implementación de un conjunto de tareas.

Esta red está compuesta por la corteza cíngulo dorsal anterior, la ínsula bilateral y el giro frontal inferior.

Se especula que es la red  interna que detecta “errores” y envía señales para la adaptación de la conducta. Funciona como filtro de estímulos basado en sus características perceptuales, enfocando la atención en este para que se tome las decisiones pertinentes.

Red de control cognitivo (RCC).

Regula un grupo de procesos cerebrales llamados funciones ejecutivas necesarios para la acción y pensamiento orientado a metas. Por ejemplo recordar un número de teléfono antes de marcarlo, desviar voluntariamente la atención y tomar decisiones.

El control cognitivo es clave para regulación emocional y la interacción social. Comprende las regiones dorsales de la corteza lateral prefrontal, corteza anterior del cíngulo y corteza parietal dorsal/posterior.

Hay correlación inversa entre el desempeño cognitivo y el volumen de materia gris en las áreas de la RCC. Se considera que ocurre por “podamiento” de sinapsis, lo que reduce el volumen pero aumenta la eficiencia y es parte de la maduración cerebral.

Durante la percepción consciente hay aumento en la actividad sincrónica entre grupos de neuronas distantes, activación que puede ser evidenciada por Resonancia Magnética funcional (fMRI).

Ciertos patrones de actividad cortical medidos por fMRI se correlacionan con actividad consciente. , pero hasta qué punto permite asegurar consciencia en pacientes con lesiones cerebrales que le impiden la comunicación, es cuestión de debate.

Conclusiones

  • La consciencia es un proceso de representación del mundo externo y de sí mismo.
  • Es una propiedad emergente de la interacción de diversas redes neuronales.
  • Ha sido fruto natural de la evolución del cerebro y muchos animales son conscientes en menor o mayor grado.
  • Durante los estados de alerta sin tareas específicas, con o sin pensamientos internos predomina la activación de la red neuronal por defecto.
  • Cuando ocurre un evento “extraño” u error se activa la red de eventos sobresalientes
  • Cuando se ejecutan pensamientos y acciones orientados a metas se activa la red de control cognitivo.
  • Durante las tareas que involucran procesamiento de información sensorial se activan conexiones cortico- talámicas.
  • Hay diversas patologías que afectan tanto el nivel de alerta como el flujo del contenido de la consciencia.
  • La resonancia magnética funcional es una herramienta para conocer la activación de áreas cerebrales específicas que pueden implicar consciencia.

Bibliografía.

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