140.- Una explicación básica de la consciencia

Los tres grandes misterios que los creyentes generalmente enrostran a los ateos son: el inicio del universo, el inicio de la vida y el fenómeno de la consciencia.

Chimpancé examinándose en el espejo.

Se puede definir consciencia como el conocimiento que tiene un individuo de sus pensamientos, sentimientos y actos. Implica la capacidad de reconocerse a sí mismo, de percibir su existencia y su entorno.

Los creyentes niegan a la materia del cuerpo la capacidad de producir consciencia, atribuyéndola en cambio a una entidad inmaterial denominada "alma", o "espíritu". Para ellos existen dos entidades: una material (cerebro) y la otra inmaterial, que (convenientemente) sobrevive a la muerte del cuerpo. De ahí que a esa postura se la denomine "dualismo".

En esta entrada ofrezco una explicación básica y sencilla para el fenómeno de la consciencia, específicamente, de cómo es posible que nos reconozcamos a nosotros mismos.

En esencia, somos conscientes de nuestra existencia porque el cerebro crea un modelo del mundo real en el cual está incluido el cuerpo que percibe y controla.

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Un modelo es una representación o descripción simplificada de un sistema real complejo que facilita la predicción de su comportamiento.

Sistema masa - resorte.

Ejemplo: si colgamos un objeto pesado con un resorte y le damos un impulso vertical, el objeto oscilará completando cada ciclo en una cierta cantidad de tiempo denominada "período". Para predecir el período se puede construir un modelo matemático simple en el cual sólo se incluyen los dos aspectos más importantes del proceso oscilatorio, a saber, la masa del objeto (que aporta inercia) y la elasticidad del resorte (fuerza de restitución).

Al resolver las ecuaciones del modelo se encuentra el valor del período, el cual coincide bastante bien con el valor medido. La coincidencia no es perfecta porque el modelo no incluye todas las propiedades del sistema real, tales como la masa del resorte, su distribución continua desde el punto de anclaje al objeto, la elasticidad del objeto, el roce con el aire, etc. Sin embargo el resultado obtenido es suficientemente preciso en la mayoría de los casos, y la pequeña mejora en exactitud no justifica el trabajo adicional que requeriría incluir esas propiedades.

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El cerebro está configurado como una red de neuronas que recibe señales provenientes de sensores, las procesa, y envía comandos a los músculos que mueven el cuerpo.

Red neuronal biológica.

Las señales llegan en la forma de impulsos eléctricos. Los nervios ópticos contienen alrededor de 1 millón de fibras nerviosas, los nervios auditivos incluyen unas 30 mil y la espina dorsal agrega otro millón (tacto, temperatura). Al cerebro no llegan imágenes ni ondas de sonido, sólo señales eléctricas.

El cerebro puede desplazar y reorientar los sensores, y de esa forma enriquecer la información que recibe.

Por ejemplo, una onda de sonido proveniente desde la derecha llega a la oreja derecha algunos milisegundos antes que a la izquierda. El cerebro ordena a los músculos del cuello girar la cabeza hacia la derecha, y los impulsos eléctricos provenientes de los nervios ópticos confirman la presencia de movimiento dentro del campo visual, presumiblemente el del objeto que produjo el sonido. Las piernas transportan al cerebro hacia el objeto y las manos lo palpan enviando información táctil de vuelta.

Red neuronal artificial.

Con la información recibida el cerebro crea y perfecciona un modelo del mundo que lo rodea, una representación simple del mismo, pero vital para aumentar su probabilidad de supervivencia.

La organización del cerebro en la forma de una red de neuronas le otorga la capacidad de identificar rápidamente imágenes y sonidos, una capacidad que hemos duplicado mediante redes neuronales artificiales. Los patrones detectados son contrastados con aquellos almacenados en la memoria, y el resultado es una predicción que puede generar órdenes para el sistema motor.

Los modelos son versiones simplificadas del mundo real porque no todos los detalles contribuyen a incrementar la probabilidad de supervivencia. Por ejemplo, no es necesario que los modelos incluyan los átomos y las leyes de la mecánica cuántica, pero sí es conveniente que incluyan una versión rudimentaria de la gravedad y de su potencial para producir daño en caso de una caída.

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Se estima que el antecesor común de animales y plantas es unas siete veces más antiguo que los dinosaurios del Jurásico. En esa época remota los antepasados de los animales "optaron" por la libertad de desplazamiento, y evolucionaron cerebros porque aumentaba su probabilidad de sobrevivir y dejar descendencia. Si los sensores de temperatura detectaban el calor de un incendio, el modelo rudimentario del mundo real alojado en sus cerebros les indicaba que debían moverse en la dirección opuesta a la de la fuente de calor. Las plantas no tienen cerebro, porque al estar ancladas al suelo no lo necesitan.

Comunidad de homínidos.

Con el paso de los eones los cerebros crecieron en tamaño y complejidad. Los modelos se fueron haciendo cada vez más detallados y fieles a la realidad, llegando a incluir en ellos al cuerpo controlado por el cerebro, ya que el cuerpo interactúa con el mundo que el cerebro percibe.

El cerebro crea sensaciones de dolor, placer, hambre, frío, etc., a partir de las señales que recibe de los sensores del cuerpo. Dichas sensaciones son necesarias para la sobrevivencia de la especie y contribuyen al surgimiento de la consciencia en redes neuronales suficientemente complejas. (Las redes neuronales artificiales difícilmente serán conscientes, porque carecen de esas sensaciones instaladas en los cerebros más primitivos por la evolución biológica).

Cuando nuestros antepasados aprendieron a caminar erguidos, sus extremidades superiores quedaron liberadas para fabricar y utilizar herramientas y armas. La interacción con el mundo real se hizo más compleja, y ello condujo al crecimiento del cerebro y a un perfeccionamiento adicional de los modelos, que ahora incorporaban las tareas que podían efectuar las manos.

La vida en comunidades de decenas de individuos aumentó la demanda de capacidad cerebral, porque era conveniente identificar a todos los miembros del grupo para distinguir a los amistosos de los hostiles. También era ventajoso detectar correctamente emociones a partir de expresiones faciales, porque así se podían anticipar situaciones peligrosas e incrementar la probabilidad de supervivencia. La sofisticación del sistema de identificación de rostros aumentó más aún.

Pero el proceso no estuvo libre de costo. El cerebro es el órgano más exigente del cuerpo humano: si bien sólo aporta un 2 % del peso del cuerpo, consume el 20 % del oxígeno y requiere un 20 % del flujo sanguíneo.

Sin embargo el invento de la cocción de los alimentos de gran contenido energético (carne) redujo significativamente el tiempo necesario para ingerir las calorías necesarias, dejando más tiempo para interactuar socialmente, desarrollar una cultura y aumentar aún más la sofisticación de los modelos que construyen nuestros cerebros…

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Resumiendo, el cerebro no capta la realidad tal cual es, sino que crea un modelo (descripción simplificada) del mundo real en el cual está incluido el cuerpo que percibe y controla. Así que no es asombroso que muchos animales seamos conscientes de nuestra existencia; más bien sería sorprendente que no lo fuéramos.

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Actualización: en la charla de TED "La consciencia es una alucinación controlada del cerebro" publicada en YT en julio de 2017, el neurocientífico Anil Seth sostiene que estamos alucinando todo el tiempo, y que cuando concordamos en nuestras alucinaciones, las llamamos "realidad". El experimento mostrado a partir del minuto 10 es muy claro.

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