¿Qué hace que el cerebro humano sea "humano"? Parte 1

¿Qué tiene de especial el cerebro humano? ¿Qué distingue al cerebro humano de los cerebros de otros animales? Estas preguntas intrigantes se han abordado desde muchas direcciones, pero aquí la atención se centra en la complejidad del cerebro , una característica que parece ser necesaria (pero no suficiente) para que ocurra la conciencia. Publicaciones anteriores han enfatizado que el cerebro es un sistema complejo genuino (en un sentido estrictamente científico); produciendo patrones dinámicos (siempre cambiantes) y subpatrones de actividad eléctrica y química. Los familiares mapas de televisión de temperatura, lluvia y otros patrones climáticos sobre la superficie de la tierra proporcionan metáforas útiles que nos ayudan a imaginar los patrones cambiantes en el cerebro. La imagen que lo acompaña muestra un patrón o mapa fractal . La imagen se ve bastante diferente en diferentes niveles de aumento; tal característica de tipo fractal puede ser esencial para la complejidad del cerebro.

Fuente: canstockphoto 26401185 Conjunto Mandelbrot

Esta publicación de blog se centra en las relaciones entre las estructuras cerebrales y los "patrones mentales" (tipo fractal) que produce nuestro cerebro; estos son los llamados correlatos o firmas conscientes de la conciencia. Los cerebros son complejos y, evidentemente, los cerebros humanos son, en algún sentido poco conocido, más complejos que otros cerebros de animales. Algunos escritores incluso han descrito el cerebro humano como "el objeto más complejo del universo", pero parece poco probable que esos expertos hayan viajado lo suficiente para defender esta afirmación. En oposición, uno podría argumentar que los siete mil millones de cerebros que interactúan en la tierra forman un sistema que es mucho más complejo que cualquier cerebro individual.

La conciencia está lejos de ser una condición de todo o nada; no funciona como un interruptor de luz que solo se enciende y apaga. Más bien se parece más a una luz con brillo controlada por un atenuador. En el cerebro, los "interruptores reguladores" de la conciencia son proporcionados por varios sistemas químicos (neuromoduladores u hormonas). Los humanos experimentan estados graduales de conciencia cuando están somnolientos, bajo la influencia del alcohol, soñando y en diversas etapas de enfermedad mental o enfermedad de Alzheimer. Además, la conciencia y el (aparentemente) libre albedrío están fuertemente influenciados por una serie de sistemas subconscientes parcialmente independientes.

Los estudios de conciencia pueden emplear un modelo propuesto por el neurocientífico Antonio Damasio. El modelo consta de tres capas jerárquicas que están ancladas en influencias evolutivas: (1) El protoself representa un estado preconsciente compartido por todas las formas de vida, incluidos los organismos unicelulares; proporciona una base esencial para que las dos etapas superiores del "yo" se construyan. (2) La conciencia central ocurre cuando los organismos desarrollan un sentido de sí mismos. La conciencia central solo se preocupa por el momento presente, el aquí y el ahora. No requiere lenguaje o memoria; ni puede reflexionar sobre experiencias pasadas o proyectarse en el futuro. (3) La conciencia extendida ocurre cuando la conciencia se mueve más allá del aquí y ahora y emplea un uso extensivo de la memoria. Toma conciencia del pasado, el presente y el futuro.

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Con estas categorías en mente, uno puede adivinar que muchos animales poseen conciencia central, pero quizás la mayoría de los animales carecen de la conciencia extendida de los humanos. Los animales superiores, como los grandes simios no humanos (orangutanes, gorilas y chimpancés), pueden poseer una conciencia menor (aunque extendida). Los grandes simios (e incluso cuervos y pulpos) usan herramientas, resuelven problemas y exhiben muchos otros comportamientos similares a los humanos. Uno podría preguntarse naturalmente qué distingue a la anatomía del cerebro humano de los cerebros de los grandes simios y otros mamíferos. Esta pregunta presenta una aparente paradoja: el procesamiento mental, de hecho, la mayor parte de nuestra experiencia consciente, depende críticamente de las operaciones de la corteza cerebral: la capa externa del cerebro tiene el grosor aproximado de un níquel. Pero hay muy poca diferencia entre las estructuras corticales de diferentes mamíferos; todos contienen tipos celulares similares dispuestos en columnas con distintas capas corticales. Los cerebros más grandes emplearán, por supuesto, más neuronas y columnas para interactuar entre sí. Si bien el tamaño del cerebro debe contar para algo, no explica por qué los humanos parecen más inteligentes que los elefantes, delfines y ballenas, al menos en base a nuestras medidas humanas sesgadas. Las ballenas no han desarrollado tecnologías avanzadas o incluso han construido herramientas moderadamente sofisticadas, pero tal vez simplemente tienen mejores cosas que hacer. Estas tres especies grandes tienen cerebros cubiertos por corticales plegadas que se parecen mucho al cerebro humano, excepto que son más grandes, mucho más grandes en varias especies de ballenas. Si bien los seres humanos pueden disfrutar de la mayor relación entre el peso del cerebro y el peso corporal, dicha medida contribuye poco a la pregunta fundamental de por qué los cerebros humanos producen un comportamiento mucho más complejo. He ganado peso desde la escuela secundaria, pero no creo que esto me haya hecho más tonto; más bien es probablemente al revés.

Los mensajes futuros de "¿Qué hace que el cerebro humano sea humano?" Empleará conocimientos generales sobre otros sistemas complejos para sugerir posibles formas en que la anatomía y la fisiología del cerebro humano pueden haber evolucionado para generar patrones más complejos que los producidos por otros animales. En particular, la jerarquía anidada del tejido cortical y la preponderancia de las conexiones (largas) del "pequeño mundo" en el cerebro humano parecen ser candidatos excelentes para producir patrones cerebrales complejos. Entonces, uno puede verificar las especulaciones basadas en la complejidad contra la neurociencia establecida para juzgar si parecen científicamente verosímiles o no, que es "amigable para el cerebro". Este proceso de pensamiento puede sugerir nuevos conocimientos útiles sobre el profundo misterio de la conciencia.

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