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1 Neurofisiología II – Cátedra 123 Ficha de cátedra Nº 16 Consciencia (segunda parte) Jorge Mario Andreau Índice 1. Síntesis del tema…………………………………………………….……… 2 1.1 Distintas formas de considerar el tema de la consciencia…….……………. 2 1.2 Algunos componentes de consciencia………..……………………………. 3 2. Estados de consciencia……………………………………………..….….... 3 3. La consciencia como experiencia subjetiva…...……..………………….….. 4 4. ¿Cuál es el correlato cerebral de la consciencia?…….………………….….. 5 5 Los núcleos intralaminaresdel tálamo y la conciencia……………………… 6 6 Barrido anticipatorio y proceso recurrente…..…………………………..…. 7 7. Otras hipótesis acerca de las bases neurales de la conciencia…..………..… 8 8. Nuevas teorías sobre la consciencia...…….…............................................... 8 8. Conclusiones.……………………………………………………….…….… 11 9 Bibliografía…………….…………………………………………………… 12 2 1. Síntesis del tema 1.1. Distintas formas de considerar el tema de la conciencia1 Para algunos la consciencia la conforman el conjunto de recuerdos de su vida, para otros la consciencia coincide con la personalidad, en el sentido de quién soy aquí y ahora. Ciertas personas consideran que son conscientes cuando sienten una textura, cuando ven un color particular o cuando piensan reflexivamente. Si bien el estudio de la consciencia es un campo bastante amplio, debido a su naturaleza abstracta, había sido abordado durante mucho tiempo solamente por la filosofía. No obstante, este concepto se ha planteado como un tema de la ciencia y es uno de los retos de los neurocientíficos en la actualidad. Antiguamente, la ciencia se había limitado al estudio de fenómenos considerados parte del mundo físico y sujetos a leyes observables y de las cuales podemos extraer conclusiones. Hace un poco más de 100 años, incluso la medicina no tenía todavía un estatuto de ciencia como lo tiene actualmente y constituía un tipo de arte, ya que algunos principios tenían base científica pero otros no. Con el transcurso del tiempo se empezó a entender que, lo que antiguamente se excluía del campo del mundo físico como resultado de un resabio del dualismo cartesiano, puede ser también explicado con rigurosidad científica. 1 La consciencia (escrita con “sc”) hace referencia al estado de vigilia; la capacidad en acto de reconocerse. Constatarse propiamente ante el entorno. La conciencia (solo con “c”) es una aptitud o facultad para discernir que se manifiesta en estado consciente, por tanto atribuye a este mismo carácter su acepeción, pero con significado ético o moral, pe.: ‘mi conciencia no me permite robar’ (Nota del autor). 3 1.2. Algunos componentes de la consciencia La consciencia puede ser dividida terminológicamente en base a los diversos aspectos que la conforman (figura 1). Figura 1. Niveles de la consciencia en el estado de vigilia según los términos en inglés y su traducción al español. Los términos ejemplificados en la figura 3.5 suelen ser tomados de diferente forma por las distintas personas. Por ejemplo, se ha estudiado acabadamente que una persona puede “percatarse” de algo y aún así no ser “consciente” de ello (efecto subliminal). Observamos, además, que existe una relación directa entre la consciencia y los distintos niveles de atención. 2. Estados de consciencia El estudio neurofisiológico de la actividad cerebral ha demostrado que existen diferentes estados de consciencia, no solo en el nivel de la experiencia subjetiva sino también a nivel fisiológico. Esto significa que si observamos la actividad eléctrica cerebral de una persona, veremos que esta fluctúa a lo largo del día. Estos estados de fluctuación de la consciencia son: vigilia, sueño de movimientos oculares rápidos (REM, según sus siglas en inglés) y sueño de ondas lentas (No REM, según sus siglas en inglés). A su vez, dentro de estos grandes estados de consciencia, tenemos variaciones que podríamos denominar “estados alterados de consciencia”. Entre ellos tenemos: a) Anestesia (p. ej., durante ciertas cirugías, pero también debido al consumo 4 de sustancias psicoactivas recreativas), b) Síndrome de enclaustramiento (la persona está despierta y lúcida pero su cuerpo está completamente paralizado), c) Estado de consciencia mínima (el paciente parece dormido, conserva las fases de sueño y vigilia y responde mínimamente a los estímulos), d) Estado vegetativo (el paciente parece dormido y los ciclos de sueño y vigilia están presentes pero alterados y la persona no responde de ninguna manera a los estímulos), e) Coma (el paciente parece dormido pero no atraviesa los ciclos de sueño y vigilia y no responde a estímulos del ambiente). La figura 3.6 ilustra estos estados basándose en dos ejes: los contenidos de la consciencia y los niveles de consciencia. Otros estados de alteración de la conciencias incluyen sueños lúcidos, sonambulismo, hipnosis, experiencias religiosas, nirvana, etc. Figura 2. Estados de consciencia en base a los ejes "contenidos de conciencia" y "niveles de conciencia". 3. La consciencia como experiencia subjetiva Otra forma de abordar el estudio de la consciencia es la que la relaciona con el conocimiento adecuado del sujeto acerca de sí mismo y su entorno. Podríamos, de esta forma, definirla como el fenómeno resultante de la combinación de diversas funciones 5 mentales, tales como vigilia, percepción, atención, memoria de corto y largo plazo, lenguaje y control de las conductas que establecen y mantienen las interacciones del sujeto con el medio. Es el estudio científico de este tipo de consciencia el que representa actualmente uno de los retos más fascinantes de la investigación en neurociencias. El investigador australiano David Chalmers ofrece la siguiente metáfora de la consciencia: «En este mismo instante, todos tenemos una película que se está proyectando dentro de nuestras cabezas. Es una película con una increíble cantidad de pistas de información. Tiene visión 3D y sonido envolvente para lo que uno está viendo y oyendo en este momento. Pero eso es solo el comienzo. Nuestras películas tienen también olores, sabores y sensaciones. Tiene la sensación de nuestro cuerpo, dolor, hambre, orgasmos. Tiene emociones: ira y felicidad. Tiene memorias, escenas de nuestra infancia que se proyectan frente a nosotros, tiene una voz en off que constantemente está narrando nuestros pensamientos. En el corazón de esta película estamos nosotros experimentando todo esto en forma directa. Esta película es el flujo de nuestra consciencia. La experiencia subjetiva del mundo y la mente. La consciencia es uno de los hechos fundamentales de la existencia humana. Cada uno de nosotros es consciente. No hay prácticamente nada que conozcamos más directamente. La consciencia es lo que hace que la vida merezca ser vivida. Si no fuéramos conscientes, nada en nuestras vidas tendría sentido o valor alguno. Pero al mismo tiempo la consciencia es el fenómeno más misterioso en el universo. ¿Por qué tenemos consciencia?» (Chalmers, 2014). En la misma línea de pensamiento, el filósofo norteamericano Daniel Dennet ilustra el estudio de esta consciencia de la siguiente forma: «La mayoría de la gente cree que la consciencia, sea lo que sea, es algo tan maravilloso que tenemos que dividir el universo en dos para poder darle cabida. Entiendo por qué piensan esto y creo que es incorrecto. Creo que es maravilloso, pero no es un milagro y no es mágico. Son solamente un montón de trucos. Al igual que la magia que vemos en el teatro no es verdadera magia sino un conjunto de trucos, de la misma manera la consciencia son un conjunto de trucos en el cerebro. Estamos aprendiendo lo que esos trucos son y cómo encajan entre sí y por qué parecen ser más que ese montón de trucos» (Dennet, 2012).4. ¿Cuál es el correlato cerebral de la consciencia? La hipótesis más popular sostiene que la consciencia surge como una propiedad emergente de una gran cantidad de neuronas en acción. La metáfora más frecuente es la que compara al cerebro con el motor de un automóvil, y la consciencia sería el ruido que dicho motor produce. De esta forma, la consciencia sería como un epifenómeno producto de la actividad cerebral. Como veremos en el apartado siguiente, esta no es 6 una forma adecuada de estudiar la consciencia experimentalmente, puesto que la excluye del terreno de la observación y medición. La consciencia no es “un producto” de la actividad neuronal, sino que la consciencia es la actividad neuronal que se produce en un momento determinado. Una hipótesis de estudio sostiene que existen conjuntos peciales de “neuronas de la consciencia” distribuidas a lo largo de la corteza cerebral y sistemas asociados, como el tálamo y los núcleos de la base, que representan el correlato neural de la consciencia, en el sentido de que la actividad de un apropiado subgrupo de ellas es necesaria y suficiente para dar lugar a la percepción y experiencia consciente. Estas “neuronas de la consciencia” podrían estar caracterizadas por una combinación única de rasgos moleculares, biofísicos y farmacológicos. Es posible, también, que todas las neuronas de la corteza cerebral sean capaces de participar en la representación de un estímulo particular, en uno u otro momento, aunque no necesariamente hagan eso con todos los estímulos. El secreto de la consciencia consistiría entonces en la participación conjunta de todas las neuronas corticales que representan un estímulo, pero al mismo tiempo. 5. Los núcleos intralaminares del tálamo y la conciencia Uno de los sitios propuestos para encontrar estas “neuronas de la consciencia” fueron los núcleos intralaminares del tálamo (figura 3). Esta elección se basa en evidencia aportada por casos clínicos en los cuales pequeñas lesiones en estos núcleos causaron pérdida de la consciencia e incluso coma en los pacientes. Además, dichas neuronas proyectan amplia y recíprocamente a la corteza cerebral. Un mecanismo clave de estos núcleos sería el de modular el nivel de sincronización entre diferentes grupos de neuronas corticales de acuerdo a las demandas comportamentales. Esa sincronización mediada por el tálamo daría origen a una integración de información a gran escala entre múltiples circuitos corticales, influyendo de esta forma en el nivel de alerta y de consciencia. La gran especificidad asociada con el contenido de nuestra consciencia en cualquier momento solo puede ser mediada por las neuronas en la corteza cerebral, sus núcleos talámicos asociados y los núcleos de la base. Encontrar los correlatos neurales de la consciencia sería solo el primer paso para comprenderla. Es necesario también conocer hacia dónde se proyectan estas neuronas, 7 sus acciones postsinápticas, y qué es lo que ocurre en ellas durante diferentes tipos de patologías que afectan la consciencia, tal como la esquizofrenia o el autismo. Por supuesto, una teoría final de la consciencia debería explicar el misterio central de cómo un sistema físico con una arquitectura particular puede dar origen a tal fenómeno. Figura 3. Los núcleos intralaminares del tálamo han sido propuestos como estructuras clave para la consciencia. 6. Barrido anticipatorio y proceso recurrente En el año 2006, el investigador holandés Victor Lamme propuso una hipótesis para la experiencia consciente de la percepción visual (p. ej., cuando somos conscientes de que estamos viendo tal o cual objeto). Según esta hipótesis, la presentación de los estímulos visuales lleva a un proceso automático extremadamente rápido en sucesivos niveles de la corteza visual, empezando en la corteza visual primaria y luego pasando a las áreas de asociación (ver capítulo IV). Este “barrido anticipatorio” se completa alrededor de los 150 milisegundos. El barrido es seguido de un proceso recurrente, también llamado “proceso de reentrada”. El proceso recurrente involucra retroalimentación desde áreas de asociación hacia las áreas primarias, lo cual produce grandes interacciones. Según Lamme, este proceso recurrente se acompaña de la experiencia subjetiva, limitado a la percepción visual. 8 7. Otras hipótesis acerca acerca de las bases neurales de la conciencia En un trabajo de 2001, el investigador francés Stanislas Dehaene (1965- ) y sus colaboradores observaron que había activación en la corteza visual cuando se presentaban palabras en forma subliminal. Sin embargo, cuando las palabras eran percibidas en forma consciente, la activación se extendía ampliamente a las cortezas parietal y frontal. De esta forma, la experiencia consciente se relacionaría con la activación de estas regiones cerebrales. En 2007, otros investigadores, Chris Frith (1942- ) y Geraint Rees (1967- ), hicieron una revisión de trabajos en donde el foco era la activación asociada a cambios en la consciencia, relacionada con la percepción visual, y descubrió un patrón de activación en el lóbulo parietal superior y la corteza prefrontal dorsolateral, más allá de las áreas visuales. El principal problema con muchas de estas investigaciones es que a veces es difícil decidir si la actividad cerebral refleja la consciencia o simplemente el procesamiento de la información que se da al mismo tiempo de la experiencia consciente. Es decir, el hecho de que esas actividades coincidan con la percepción subjetiva de la consciencia no significa que efectivamente sean el correlato de la consciencia. 8. Nuevas teorías sobre la consciencia2 Actualmente el estudio de la consciencia no está completamente resuelto, pero hay muchas hipótesis, ideas y ángulos de estudios. Por lo tanto, el presente apartado se presenta como una aproximación. 2 A propósito del presente texto, vale la pena hacer algunas aclaraciones en la traducción de las palabras importantes. En primer lugar, vamos utilizar el término “cerebro” para referirnos a circuitos neurales dentro del sistema nervioso central. En segundo lugar, en inglés hay diferencias entre los términos consciencia (consciousness) y estar “alerta de algo” o “darse cuenta” de algo (awareness). De hecho, esta diferencia es importante para el autor que citamos en este capítulo. Él mismo afirma que muchas veces los conceptos de Atención, Consciencia y Alerta se suelen tomar como sinónimos. Intentamos aquí traducir sus conceptos haciendo una diferencia en los distintos conceptos (Nota del autor). 9 Como mencionamos anteriormente, el principal problema respecto del estudio científico de la consciencia es que existen muchas definiciones de lo que las personas consideran consciencia. La mejor forma de salvar este problema de definición es formular la pregunta adecuada. Conrespecto a esto, el investigador norteamericano Michael Graziano nos cuenta: «Un amigo psicoterapeuta tenía un paciente con un delirio particular; estaba convencido de que tenía una ardilla en la cabeza. Si bien es una creencia bastante rara, no es tampoco demasiado inusual para un delirio. No había forma de convencer a esta persona de que lo que decía era imposible. Uno le preguntaba ‘¿Cómo hizo una ardilla para meterse en tu cabeza?, eso no tiene ninguna lógica y es además ¡imposible!’. Pero el paciente replicaba, ‘Hay muchas cosas en el mundo que contradicen la lógica y que parecen imposibles, bueno esta es una de ellas. Si uno quisiera indagar más a fondo este problema, podrían hacerse al menos dos grupos de preguntas. En el primer grupo: ¿Cómo crea el cerebro una ardilla? ¿Cómo crea la piel, las manitos y los ojitos? ¿Cómo se las ingenia la ardilla para desaparecer cuando se toma una RMf del cerebro? Estas preguntas, comovemos, no tienen mucho sentido y no es conveniente seguir por ese camino para encarar el problema. Antes, uno debería recurrir al segundo grupo de preguntas: ¿Cómo es que el cerebro es consciente de las cosas?, ¿qué significa que el cerebro se diga a sí mismo “estoy teniendo una experiencia interior”?, ¿qué ventaja tiene que el cerebro se atribuya esta propiedad de “darse cuenta” a sí mismo? De esta forma se pone el problema en el dominio del procesamiento de la información y se puede testear experimentalmente. La primera tanda de preguntas entiende a la consciencia como un epifenómeno que surge en forma mágica como producto de la inmensa complejidad del tejido cerebral. La otra formulación intenta ver cómo el cerebro llega a esa conclusión, cómo computa esa información». (Graziano, 2014). Graziano explica que el cerebro es básicamente un dispositivo de procesamiento de datos y cuando un dispositivo accede a información interna llegaría a la conclusión de que tiene magia dentro de él, tal como decía Dennet cuando se refería a la consciencia como un montón de trucos. Como científico, tal vez la mejor pregunta que podemos hacernos no sea “¿Cómo es que el cerebro produce magia?”. Las primeras preguntas que uno debería hacerse son las siguientes: ¿Cómo es que el cerebro llega a esa conclusión?, ¿cómo calcula esa información y por qué la utilizaría como una descripción de sí mismo?, ¿cuáles son los circuitos cerebrales que calculan esta auto- atribución?, ¿cuáles son los circuitos que le permiten al cerebro concluir que se está dando cuenta de algo?, ¿qué pasa cuando estos circuitos se dañan?, ¿acaso otros animales también poseen estos circuitos?, ¿cuál es su ruta evolutiva? Ahora bien, reemplacemos la palabra “ardilla” del ejemplo de Graziano por la palabra “consciencia” 10 y estaremos frente a las dos formas clásicas de encarar el estudio de la consciencia. Una que postula a la consciencia como un epifenómeno, y entonces la deja por fuera de la investigación científica. Y la otra que postula a la consciencia como el resultado de procesos cerebrales y la convierte en pasible de ser abordada experimentalmente. Graziano propone entonces una “teoría del esquema atencional” para explicar la consciencia. Según Graziano, el cerebro es un dispositivo de análisis de datos que tiene dos talentos principales. En primer lugar, es capaz de seleccionar señales del ambiente y concentrar sus recursos sobre ese limitado número de señales para poder procesarlas en profundidad. Este fenómeno se conoce como “atención”. En segundo lugar, el cerebro construye modelos, utiliza la información interna para construir modelos. El cerebro hace esto todo el tiempo. Todo lo que sabemos acerca del mundo a nuestro alrededor, todo lo que oímos, sentimos o percibimos es una reconstrucción. El cerebro toma información y la utiliza para generar modelos del mundo. Estas simulaciones del mundo son muy buenas, pero no del todo exactas, y es por eso que a veces tenemos, por ejemplo, ilusiones visuales. Si uno combina estas dos funciones centrales del cerebro, es decir, la construcción de un modelo o la esquematización del proceso de prestar atención, entonces este “ser consciente” sería básicamente el modelo que el cerebro produce de lo que significa prestarle atención a algo. Además, los seres humanos atribuimos este estado consciente a las demás personas. Vemos su lenguaje corporal, gestos, expresiones y tenemos una sensación muy vívida de lo que está experimentando esa persona. Le atribuímos ese estado consciente tal como nos lo atribuimos a nosotros. Los seres humanos somos bastante exagerados al respecto, le atribuimos consciencia a muchos objetos. Por ejemplo los niños le atribuyen consciencia a los muñecos de peluche, al soldadito de juguete, etc. Según Graziano, es esta capacidad la que nos hace una especie extraordinariamente exitosa. Esta mente social que atribuye consciencia a otros. Hay ciertas regiones cerebrales que se relacionan con este tipo de pensamiento social. Un área en particular es la unión témporo-parietal (figura 3.2). Existen muchos estudios que relacionan esta área con el pensamiento social, sin embargo cuando esta área se daña (mayormente en el hemisferio derecho), la persona presenta síndrome de heminegligencia. Por lo tanto, esta región del cerebro se relaciona con el pensamiento 11 social y la consciencia espacial. Posiblemente, estas dos funciones estén más relacionadas entre sí de lo que se creía. Tal vez aquí estén los circuitos que hacen posible que le atribuyamos consciencia a los demás y a nosotros mismos. 9. Conclusiones El tema de la consciencia ha dejado de ser una cuestión de especulación filosófica y ha pasado a constituir un tema de investigación científica con importantes aplicaciones en intervenciones profesionales. No obstante, no existe consenso acerca de cuáles teorías son las referencias principales para abordar los numerosos problemas implicados en el tema. Dos de las teorías en debate son la de la conciencia como fenómeno “emergente” (“side effect”), y la de la conciencia como un principio causal del comportamiento. Ambas teorías no son completamente excluyentes, ni alcanzan a sintetizar las evidencias existentes acerca de esta temática. 12 10. Bibliografía Chalmers, D. J. [TED.com] (14 de Julio de 2014). David Chalmers: How do you explain consciousness? [Archivo de video]. (Traductor del autor). Recuperado de https://archive.org/details/DavidChalmers_2014 Dehaene, S., & Naccache, L. (2001). Towards a cognitive neuroscience of consciousness: basic evidence and a workspace framework. Cognition, 79(1-2), 1- 37. Dennett, D. C. [Big Think] (23 de Abril de 2012). Daniel Dennett Explains Consiousness and Free Will [Archivo de video]. (Traductor del autor). Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=R-Nj_rEqkyQ Frith, C., & Rees, G. (2007). A brief history of the scientific approach to the study of consciousness. The Blackwell companion to consciousness, 9-22. Graziano, M. S. A. [Brain Science Podcast] (14 de Abril de 2014). Consciousness as Social Perception (BSP 108) [Archivo de audio]. Recuperado de http://brainsciencepodcast.com/bsp/108-graziano James, W. (1890). Principles of psychology (Vol. 1). New York, NY: Henry Holt and Company. Lamme, V. A. (2006). Towards a true neural stance on consciousness. Trends in cognitive sciences, 10(11), 494-501. Posner, M. I., & Petersen, S. E. (1990). The attention system of the human brain. Annual review of neuroscience, 13(1), 25-42. Petersen, S. E., & Posner, M. I. (2012). The attention system of the human brain: 20 years after. Annual review of neuroscience, 35, 73-89. https://www.youtube.com/watch?v=R-Nj_rEqkyQ http://brainsciencepodcast.com/bsp/108-graziano http://brainsciencepodcast.com/bsp/108-graziano http://brainsciencepodcast.com/bsp/108-graziano
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