La ciència de la consciència. Entendre com la matèria neuronal esdevé imaginació a dins d’un mateix.

La ciència actual explica per què no hi ha dualisme cos-ànima, per què no cal eixir de la matèria per a explicar el món, també l’espiritual. Consciència, ment, ànima o esperit són el resultat d’un procés cooperatiu neuronal conduït per la selecció natural. La xarxa neuronal és la base del coneixement i la memòria. És a dir, que l’ànima és al cervell. Ja ens ho mostrava ben sovint n’Eduard Punset al seu “Redes”, un programa de TV molt estimat pels afeccionats a la ciència.

Tothom tenim l’experiència que la consciència és allò que se’n va cada nit quan ens adormim i que hi torna quan ens despertem; la qual cosa fa que tendim a pensar que hi ha una diferència clara entre la natura del cos i de la ment, que les filosofies –religioses o no— han expressat des de fa mil·lennis en el dualisme abans esmentat; tanmateix, la neurociència de les darreres dècades està demostrant que cos i ment són una unitat indissoluble i exclusiva de cada individu, que va conformant-se durant la nostra vida, guiada pel nostres gens i l’ambient en què aquests s’expressen, és a dir, per la genètica heretada i l’epigenètica generada per canvis químics en aquesta seqüència d’ADN original. Per explicar la consciència, doncs, no cal anar més enllà del funcionament dels circuits neuronals del cervell.

Fa poc he enllestit la lectura d’una obra de divulgació científica que explica aquesta qüestió cabdal per entendre’ns a nosaltres mateixos i el món on vivim, i que permet bandejar les creences irracionals sobre l’ànima, de les quals són responsables les diverses religions, que, sortosament per a la llibertat de pensament, cada vegada perden més predicament, en assabentar-nos que el que aquestes s’esforcen a “vendre’ns” no és pas més que una “mercaderia” massa vella i gastada. L’assaig en qüestió, que és un resum de molts anys de recerca en neurociència, fou escrit a finals del segle passat pel biòleg Gerald M. Edelman, premi Nobel de medicina de l’any 1972, i pel metge psiquiatra i neurobiòleg Giulio Tononi, expert en l’estudi del son. Es tracta de “A universe of consciousness. How matter becomes imagination” (Un univers de consciència. Com la matèria esdevé imaginació), publicada per l’editorial Crítica en 2002 (“El universo de la conciencia”), en una acurada traducció castellana a càrrec de Joan Lluís Riera.

Hom ha proposat diversos models materialistes per a explicar la ment i la consciència, inspirats en la psicologia cognitiva o la intel·ligència artificial, que empren metàfores com la que diu que aquesta funcionaria com un sistema operatiu semblant al d’una computadora; això no obstant, aquestes interpretacions no són capaces d’explicar, per exemple, per què operacions matemàtiques realitzades per una persona conscient són processos lents i dubitatius, mentre que les mateixes operacions fetes per una calculadora de butxaca, que no és o no considerem conscient, són quasi instantànies. O per què no podem trobar dos cervells que funcionen exactament igual ni tan sols en els bessons idèntics.

La màquina Darwin IV resseguint cubs de colors (font: llibre esmentat).

Els autors proposen un model, diferent al recolzat en instruccions concretes o computació, que parteix de la base que la consciència no és un objecte exclusiu de la filosofia, sinó un procés físic objecte d’estudi científic perfectament vàlid. De fet, els autors van construir i estudiar un model a escala de laboratori, que simulava el funcionament d’un conjunt bàsic de circuits elèctrics talamocorticals, una xarxa neuronal artificial equivalent a uns 65.000 elements i més de cinc milions de connexions, que no està pas malament, però que és lluny de la realitat del cervell humà: cent mil milions de neurones i bilions de connexions o sinapsis, que suposen de l’ordre de 10 elevat a 1 milió de zeros de circuits neuronals, que ben bé podem qualificar-lo de “petit” univers, petit tan sols per l’espai que ocupa en relació amb l’univers de debò.

Les dades disponibles recolzen àmpliament un model seleccionista dependent de la variació constant de la funció cerebral. Una de les característiques fonamentals dels cervells superiors és la “reentrada”, els processos paral·lels i massius d’interconnexió entre neurones, sotmesos a un procés de selecció darwinista. Els autors ens proposen aquest exemple que ens permet copsar millor unes propietats tan singulars:

Imaginem un particular (fins i tot estrany) quartet de corda en què cada intèrpret respon amb improvisacions a les idees i inspiracions pròpies, així com a tot tipus de senyals sensorials procedents del seu entorn. Com que no hi ha partitura, cada intèrpret tocarà la seua pròpia melodia, que inicialment no estarà coordinada amb les dels altres intèrprets. Imaginem ara que els cossos dels intèrprets estan connectats entre si per multitud de fibres finíssimes de tal manera que les seues accions i moviments són transmesos ràpidament en totes direccions mitjançant senyals generades pels canvis en la tensió dels fils que sincronitzen simultàniament les accions de tots els intèrprets. Uns senyals que connectassen instantàniament els quatre intèrprets tindrien com a resultat una correlació dels seus sons, de manera que de l’actuació independent de cada un dels intèrprets eixiria una sèrie de sons més cohesiva i integrada. Aquest procés correlatiu alteraria així mateix la següent acció de cada un dels intèrprets, i el procés es tornaria a repetir però amb el resultat d’una melodia encara més integrada. Encara que cap director estigués dirigint o coordinant el quartet i cada intèrpret conservàs el seu estil o funció, la producció global dels intèrprets tendiria a ser més integrada i més coordinada, i aquesta integració conduiria a una forma de música mútuament coherent que cap dels intèrprets aconseguiria produir separadament. Totes aquestes característiques especials del cervell –connectivitat, variabilitat, plasticitat, capacitat de categoritzar, dependència de valors i dinàmica de reentrada- actuen de forma heterogènia per donar com a resultat un comportament coordinat. El nostre cervell es comportaria com una orquestra que pot interpretar diversos temes musicals, on el director és la selecció natural dels processos neurals, la que millor convé a la nostra supervivència i reproducció com a persones i com a espècie.

L’ésser humà, en cos, cervell i ment, és clarament el resultat d’un procés evolutiu. Com més va més, s’està consolidant l’evidència que també la consciència humana té un origen evolutiu, la qual cosa ens confirma l’enorme importància de la teoria de Darwin, aplicada en aquest cas a la selecció de grups neuronals. Els seus principis fonamentals són (1) la formació durant el desenvolupament del cervell d’un repertori primari de grups neuronals altament variables que estableixen la neuroanatomia (selecció en el desenvolupament), (2) la formació amb l’experiència d’un repertori secundari de circuits neuronals facilitats com a resultat de canvis en la força de les connexions o sinapsis (selecció en l’experiència), i (3) un procés de senyals de reentrada al llarg de connexions recíproques i entre grups neuronals distribuïts que assegure la correlació espai-temps dels esdeveniments neuronals seleccionats. Conjuntament, aquests tres principis de la teoria global del cervell proporcionen un poderós mitjà per a comprendre les interaccions neuronals clau que contribueixen a la formació de la consciència.

El nostre coneixement del món real és el resultat d’interaccions físiques, psicològiques i socials de la nostra ment i el nostre cos amb el món. La ment o consciència és una propietat dinàmica del nostre cervell, d’un tipus especial de morfologia que interacciona amb l’entorn. És una propietat emergent del funcionament de la xarxa intricada, interconnectada i bidireccional del sistema neuronal talamocortical (el que abraça des del tàlem –situat al centre del cervell– fins a l’escorça) i regions associades, regulada per les xarxes que distribueixen els diferents neurotransmissors per tot el cervell (anomenades “sistemes de valors”: xarxes neuronals paral·leles i unidireccionals, que se superposen a la xarxa talamocortical que constitueix el “nucli dinàmic”, les quals s’activen i s’encarreguen de produir neurotransmissors cada vegada que ocorre un esdeveniment important al nostre cos o a l’entorn: soroll, llampada, dany, etc.).

La teoria de la ment que proposen els autors descansa sobre l’anomenada “hipòtesi del nucli dinàmic”. Aquesta hipòtesi sosté que l’activitat d’un grup de neurones pot contribuir directament a l’experiència conscient si forma part d’una agrupació funcional, que es caracteritza per la presència de fortes interaccions mútues durant períodes de centenars de milisegons. Per sustentar l’experiència conscient, és essencial que aquesta agrupació funcional estiga altament diferenciada, és a dir, que presente valors elevats de complexitat. Aquesta agrupació, a la qual anomenem «nucli dinàmic» a causa que té una composició sempre canviant però manté sempre la integració, es genera sobretot, però no de forma exclusiva, en el sistema talamocortical. La hipòtesi del nucli dinàmic condueix a prediccions específiques sobre la base neuronal de l’experiència conscient. A diferència de les hipòtesis que simplement invoquen una correlació entre l’experiència conscient i tal o tal estructura neuronal o grup de neurones, la hipòtesi del nucli dinàmic explica les propietats generals de l’experiència conscient enllaçant-la amb els processos neuronals específics que poden generar-les.

Quan a la importància de l’activitat mental inconscient en aquest model, direm que, conforme a aquesta hipòtesi, la nostra vida cognitiva és en gran mesura constituïda per una seqüència integrada d’estats del nucli dinàmic, la major part dels quals engeguen determinades rutines sensorials, motores (algunes d’apreses, automàtiques) o cognitives (records, intencions, expectatives…) inconscients i funcionalment aïllades, que, alhora, desfermen altres estats en el nucli i així successivament en una sèrie de cicles, que poden influenciar l’experiència conscient.

Per a comprendre millor els mecanismes neuronals de la consciència, cal distingir entre consciència primària i superior. La primera es troba en animals amb certes estructures cerebrals semblants a les nostres. Aquests semblen capaços de construir una escena mental, però la seua capacitat semàntica o simbòlica és limitada perquè no disposen d’un llenguatge de debò. Els humans disposem, a més, d’una consciència d’ordre superior, que s’acompanya d’un sentit de la pròpia identitat i de la capacitat de construir escenes passades i futures, la qual cosa necessita d’una capacitat semàntica i, en la seua forma més desenvolupada, també lingüística. Heus ací, de bell nou, la confirmació de la importància cabdal del llenguatge, de com la facultat de representació i comunicació dels nostres pensaments i sentiments, que ens facilita aquest sistema de signes interpretable, adquirida en el decurs de l’evolució, ens ha fet els humans conscients que som.

Finalment, per ajudar a comprendre el mecanisme que s’esdevé al nostre cervell quan tenim un pensament, considere important fer atenció a un altre exemple extret del llibre:

Quan tenim un pensament com per exemple «He d’anar a la botiga abans que siga massa tard», estem ficats a fons en la consciència d’ordre superior i implícitament suposem interaccions socials, un llenguatge altament desenvolupat, records rics en connexions i relacions amb d’altres. El pensament pot haver sorgit quan vam entrar a la cuina per beure aigua i recordem, quan ja és massa tard, que havíem promès anar a comprar aquell dia. En entrar a la cuina, veiem el rellotge: s’acosta l’hora de tancar la botiga, i això fa brollar amb força el pensament que ens pertorba.

Ara considerem el que hi passa al nostre cap. Primer, els ganglis basals, el cerebel i l’escorça motora intervenen en el procés de caminar i en els procediments habituals inconscients, com obrir l’aixeta per omplir el got d’aigua. En moure’ns, uns mapes globals envien senyals al cos, als braços i a les cames, dels quals en som essencialment inconscients. Una sèrie d’interaccions de reentrada entre els nostres mapes visuals, l’escorça parietal i les àrees frontals del cervell participen en la traducció immediata dels senyals del rellotge en la mesura del temps. L’activitat del nucli dinàmic representa una complexa escena contextual acompanyada d’imatges del nostre cos. En aquest moment, una forta onada de consciència primària -un lleuger sentiment de temor convertit, per mitjà de la consciència d’ordre superior, en una emoció amb els corresponents components cognitius: ansietat: «Potser la botiga ja estiga tancada». Els sistemes de valors ascendents —el locus ceruli, els nuclis del cervell basal anterior, el nucli del rafe i l’hipotàlem– envien una combinació particular de neurotransmissors que reflecteixen fins a quin punt són destacats o sobresortints tots aquests senyals. El nucli dinàmic ha de registrar les conseqüències neuronals d’aquesta activitat –sentiments a més de percepcions i records.

En aquest punt pot emergir una clara invocació al llenguatge i a la veritable vida subjectiva (i emocional); una paràfrasi interior (possiblement vocalitzada): «Vaja! He d’anar a la botiga». I amb aquesta paràfrasi, es posa en marxa tot el sistema de memòria del llenguatge, acoblat al nucli, específicament a l’escorça temporal; a l’escorça frontal per als conceptes; i, a través dels ports d’eixida, als ganglis basals per planificar com baixar al garatge, seguit a la fi per senyals corticals motores.

Tot això acompanyat potser per petites molèsties causades pel nostre últim menjar i per records fugaços d’oportunitats perdudes. I per afegir un lleuger toc “freudià” a aquesta petita obra, podem dir que la «raó» per la qual vam trigar a complir la nostra promesa té a veure amb un petit episodi relacionat amb els càstigs que ens imposava la nostra mare per haver fet malament els encàrrecs, o per altres fracassos en la nostra vida.

Aquest relat és ple d’emocions, creences i desitjos. Però cal notar que siga quina siga la combinació, el nombre d’esdeveniments cerebrals que es produeixen simultàniament és extraordinari. Alguns estan directament relacionats amb la nostra ansietat, altres de posteriors estan relacionats amb els nostres esforços per controlar-la, i encara d’altres són simplement concurrents. En altres paraules, alguns esdeveniments cerebrals poden considerar-se causalment connectats, mentre que d’altres tenen lloc en paral·lel i són simplement coincidents. No obstant això, depenent dels esdeveniments externs o els records o la nostra reacció davant l’ansietat, allò que era simplement coincident i no era causalment significatiu, inesperadament pot esdevenir fortament causal, canviar [en pocs centenars de milisegons] la nostra atenció conscient i alterar els nostres sentiments i accions de forma imprevisible.

Si sou aficionats a la divulgació científica en general i a la neurociència en particular, de segur que gaudireu amb aquest llibre; perquè, malgrat l’extensió i la dificultat del tema tractat, que en requereix una lectura pausada i acurada, és una joia que us recomane. Bona lectura!

Afegeix un comentari

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.