20 marzo 2009

Darwin en el cerebro. El triunfo de la biología sobre el espíritu


Este año se conmemoran 200 años del nacimiento de Charles Darwin y 150 años de la publicación de su libro “El origen de la especies". Mucho se ha escrito, y se han hecho eco los medios de comunicación, de lo que representa la contribución de Darwin al entendimiento del mundo natural. Por ejemplo, está claro que la teoría de Darwin de la evolución de las especies representa una magnífica manera de entender la biología en su sentido más amplio (lo que incluye la misma concepción de la Naturaleza Humana). Es decir, si después de Copernico dejamos de ser el centro del Universo, después de Darwin dejamos de ser el centro de la Naturaleza (desterrando eso de “a imagen y semejanza”…). Pero por otro lado, la aplicación de la teoría Darwinista a disciplinas más concretas dentro de la biología puede mejorar el entendimiento y la comprensión de las mismas. Este puede ser el caso de las Neurociencias y el Darwinismo Neuronal, teoría propuesta por el premio Nóbel de Fisiología y Medicina Gerald Edelman.

El Darwinismo Neuronal trata de explicar a través de la llamada Teoría de Selección de Grupos Neuronales (TNGS) el funcionamiento del cerebro. Pero no como si fuese un ordenador, sino relacionando directamente su desarrollo y estructura física con el comportamiento. De esta manera, el Darwinismo Neuronal pretende explicar las capacidades más complejas del cerebro humano, como los fenómenos conscientes, de manera que incluso se puedan construir artefactos conscientes en un futuro (ver entrevista reciente a Edelman). La TNGS, que propone como unidad de selección a grupos de neuronas interconectadas y no a una neurona sola, se podría resumir en los siguientes 3 procesos generales intrínsecos al desarrollo y actividad del cerebro (extraido de su libro, "Bright Air, Brilliant Fire: On The Matter Of The Mind":

1.- Una selección de grupos de neuronas (dependiendo de la actividad competitiva de las neuronas durante el desarrollo y posteriormente en el cerebro maduro).
2.- Una coordinación funcional entre esos grupos neuronales seleccionados (a través de lo que llama “interacciones reentrantes”, que implica la comunicación repetida entre esos grupos de neuronas).
3.- Unos mapas cerebrales globales (donde juega un papel nuclear las interacciones tálamo-corticales). Según Edelman, estos mapas cerebrales globales junto con la memoria son la base de la conducta.

Desde mi punto de vista, el Darwinismo aplicado al funcionamiento del cerebro es una idea genial, sobre todo por su simplicidad. Hay grupos de neuronas, como individuos, que se van a seleccionar dependiendo de su capacidad para interaccionar con el medio. En el cerebro, esta capacidad se mide por la mayor o menor actividad de unos grupos de neuronas en competición con otros. Así, se seleccionarán los grupos neuronales que tengan una mayor actividad porque proporcionarán “mejores respuestas conductuales” (más adaptativas) (sensoriales/motoras) en la interacción del cerebro, del organismo, con su entorno. Y esto es simple. El Darwinismo Neuronal no propone programas o algoritmos complejos, si no que lo importante es la información que proporciona la experiencia al interaccionar con el entorno. De hecho, esta teoría no considera al cerebro como un computador porque no se ejecuta un programa o algoritmo determinado con unos códigos programados para realizar una conducta específica. Más bien se selecciona un grupo neuronal que aporta una respuesta conductual apropiada de acuerdo a criterios internos de valor, aportados por la experiencia.

Finalmente, a parte de la aplicación del Darwinismo al funcionamiento del cerebro, no podemos olvidar la crucial contribución que hace Darwin a las neurociencias. Y es que desde Darwin el cerebro, al igual que el ser humano, pertenece al ámbito de la biología, de lo natural. Es decir, el comportamiento humano, fruto de la función cerebral, es también natural y por tanto se puede explicar sin la necesidad de espíritus o almas que moren en nuestro cerebro. Y así lo sugieren las incontables pruebas experimentales de las que disponemos hasta la fecha. Aunque mucho me temo que, al igual que ocurre con la teoría de la evolución de las especies de Darwin (ver, por ejemplo, el Diseño Inteligente), todavía habrá algunos reacios a aceptar la clara victoria de la biología como base de nuestra conducta sobre el alma y los espíritus. Ya veremos cuántos más Copernicos y Darwins serán necesarios para cerrar definitivamente las puertas del Paraíso.

Tito

10 Comments:

Anonymous Malibux said...

Es una teoría interesante, similar a otras que intentan dar una visión de la evolución más basada en la unión y adquisición de nuevos "módulos" que en las famosas mínimas variaciones hasta ahora casi dogmáticas.

Aunque en el tema de la consciencia al ser un proceso más global (aunque todos los procesos cerebrales lo sean), veo bastante improbable que lo lleguen a explicar o encontrar el grupo de neuronas responsables.

La adquisición de todos estos módulos tuvo que ser en un momento muy temprano de la evolución, porque a día de hoy parece que la mayoría de los animales tienen similares procesos mentales. Claro que unos sentidos o capacidades más desarrollados en función de la especie, pero en cuanto a similitud de sentidos, orientación espacial, memoria...eso no creo que falte a ninguno.

Un saludo

22 marzo, 2009 12:54  
Anonymous McCourtain said...

Lo llevas dado si pretendes explicar a un creyente en qué consiste "una experiencia de Dios". Olvídalo Tito. Es imposible. La idea de la trascendencia en el Más Allá es el meme más exitodo de todos los tiempos. El más práctico. El mejor.
Y vosotros erre que erre en tratar de explicarlo desde el cerebro. Perdéis el tiempo.
Nos vemos en el Infierno.

23 marzo, 2009 18:10  
Blogger AGRA said...

Realmente, el Darwinismo Neuronal no pretende encontrar "un grupo específico de neuronas de la conciencia". Más bien postula que la conciencia es una "capacidad" distribuida por todo el cerebro en la que están implicados muchos grupos de neuronas que interaccionan funcionalmente a través de lo que Edelman llama "reentradas". Los grupos de neuronas en interacción pueden ser diferentes dependiendo de las circustancias (sensorial/motoras) del organismo.

En su día encontré un pequeño artículo sintético y muy claro acerca de este tema.

Ya..., pero le experiencia de Dios ¡está en el cerebro! Al igual que cualquier otra experiencia que se nos ocurra. A veces tengo la impresión de que un día alguien "mirará por el telescopio" de las neurociencias antes de rechazar lo que dicen los datos. Aunque como dice McCourtain, es posible que aún quede un rato largo para eso.

Tito

23 marzo, 2009 20:17  
Anonymous Anónimo said...

Aunque aun no he leido nada sobre darwinismo neuronal, no terminaria de entender a priori que buscase una estructura modular como sustrato celular de la mente. Como dice Malibux "...a día de hoy parece que la mayoría de los animales tienen similares procesos mentales". Es mas (disculpadme que abuse de parafrasear), como escribia el pasado Domingo Javier Sampedro en el Pais " Pero la gran diferencia que nos separa de un raton es el tama~o del cortex cerebral ,,, Y para agrandar el cortex no hacen falta miles de nuevos genes. Lo mas probable es que no haga falta ni uno solo, y que baste con tocar un poco los niveles de actividad de unos pocos genes maestros: los que dise~an las unidades basicas del cortex (las columnas corticales)"

En efecto, para agrandar la corteza solo hace falta aumentar el numero de celulas generadoras de neuronas y/o del numero de neuronas que cada una de estas llega finalmente a producir. Y esto depende de como se controle el ciclo celular de dichas celulas progenitoras.
El penultimo premio Nobel de medicina fue a parar a manos del descubridor de los microRNAs, unas peque~as moleculas de RNA (21 nucleotidos) que modulan la expresion genica por represion de sus genes diana. Cuando durante el desarrollo del cerebro de embriones de raton se "apaga" la maquinaria productora de los microRNAs se desregulan los niveles de expresion de los genes que goviernan el desarrollo del sistema nervioso y como resultado tenemos un adelgazamiento de la corteza embrionaria, una notable desorganizacion celular, aparecicendo problemas de migracion y espero que de maduracion neuronal.

Entiendase que las columnas neuronales mencionadas mas arriba no corresponden a los posibles modulos en donde residiria la conciencia, por ejemplo. Esos modulos corresponderian a areas determinadas de la corteza, es decir, grupos concretos de columnas corticales. Y que yo sepa, hasta la fecha no se ha descrito ninguna afeccion que correlacione a un grupo determinado de neuronas con la conciencia.

Por ir finalizando, decir que procesos de competicion por actividad neuronal se dan en el desarrollo cerebral. Por ejemplo, se producen procesos de competicion entre las diferentes columnas que forman la corteza visual para determinar cuales son las columnas de dominancia visual y estructurar asi como se procesara la informacion visual.

En resumen, a dia de hoy no parece una idea muy descabellada considerar que al ir aumentando las estructuras cerebrales y a partir de los mecanismos de estructuracion de las redes neuronales se puedan crear redes suficientemente complejas que permitan una mayor elaboracion de la informacion y se produzcan fenomenos cada vez mas complejos y se llegue incluso a la conciencia.

Entonces la siguiente pregunta seria cual es el tama~o y la complejidad minima necesaria para que se puedan dar ciertas capacidades

Saludos.

Johnson.

PD. Tito, no he conseguido acceder al articulo que mencionas en tu anterior comentario. Seguire intentandolo

24 marzo, 2009 05:39  
Blogger AGRA said...

Johnson, esta es la página web del pdf, que parece de entrada libre.

http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/294/29405708.pdf

Si aún no lo consigues, el artículo se titula "Algunas ideas sobre Gerald Edelman y el darwinismo neuronal" por Irene Ripalda, poniéndolo en google tiene que salirte.

Lo del tamaño necesario es una buena pregunta. Quizá éste y otros factores ya los hayan tenido en cuenta Edelman y compañía en la formulación matemática de esta teoría, pero lo desconcozco.

Tito

24 marzo, 2009 19:31  
Blogger AGRA said...

Estoy con McCourtain al 100%. Y creo que no se trata de un problema de tiempo. Como ya he comentado en otro lugar de la bitácora (y tengo en mi mesa macerando los ingredientes de un apunte sobre el tema), algunos teologos (los modernos que dice el otro, esos a los que Dawkins no conoce) que ya "han mirado por el telescopio" de las neurociencias, y aceptan sin matices el hecho científico del monismo. Pero buscan otras explicaciones, en la mecánica cuantica (como no) o en cualquier idea descabellada que puedan plantearse. A mi me parece que a lo largo de los siglos, los encontronazos (que no encuentros) entre ciencia y religion están consiguiendo que se vaya destilando una idea de dios totalmente inaccesible al entendimiento humano. Y entonces se acabará el debate, por fin...

Lupe

24 marzo, 2009 23:29  
Blogger Sergio said...

Los actuales modelos conexionistas plantean algo semejante a lo que comentas en la entrada. La fuerza de las conexiones entre neuronas depende de la contigüidad de la activación, del nivel de activación, pero también en gran medida del feedback de error (la experiencia, al fin y al cabo). Si además seguimos a Hebb en sus teorías, tenemos que las asambleas o grupos de neuronas muy utilizadas y que hayan sido útiles formarán agrupaciones sólidas, y además ello afectará al crecimiento y conexiones de esas neuronas. Las observaciones sobre plasticidad cortical (en situación, por ejemplo, de miembros amputados; o de entrenamiento de habilidades específicas) demuestran que sí hay variabilidad en la corteza en relación con la interacción sujeto-ambiente. Me baso en los modelos conexionistas de condicionamiento clásico; no estoy familiarizado con los de condicionamiento operante, pero me figuro que se basarán más o menos en lo mismo: reglas delta.

No puedo decir, por tanto, que sea un planteamiento demasiado original. Además, ya Skinner trató de aplicar los principios de la selección natural a la conducta (de ahí sus ideas sobre condicionamiento operante: las conductas se seleccionan ontogenéticamete en función de sus consecuencias).

Por otro lado, la conciencia no me parece ningún misterio. Siguiendo un modelo de procesamiento en paralelo con emulador de procesador en serie es perfectamente explicable. Esto es, la mayor parte de operaciones tienen lugar de forma automática en paralelo; pero es necesario tener control sobre ciertas operaciones, y esto se consigue con un canal alternativo de procesamiento en serie, que equivaldría a la conciencia (o, en otros términos, al procesamiento atencional de la información). Algo semejante a lo que ocurre con un ordenador: no tenemos acceso a los procesos subyacentes, pero sí a lo que se presenta (serialmente) en el monitor.

30 marzo, 2009 14:09  
Blogger Antonio said...

La propia "terquedad" cognitiva de la fe religiosa puede ser, o ya es mejor dicho, entendible ella misma desde la neurociencia (Harris et al. 2007). Por supuesto, cada vez es se ha hecho más importante, por sí solo, el papel de la interacción entre cerebros (la sociedad) y entre el cerebro y el contexto sociocultural (neuroplasticidad, aprendizaje, desarrollo, modulación cultural). Es por tanto perfectamente comprensible que una persona religiosa "no pueda" (aunque de modo digamos natural) comprender que cuando reza, científicamente hablando, no habla con un objeto real en sí mismo fuera del cerebro, ni que en la experiencia mística no se haya visto ningún flujo neuroquímico ni de dendritas siendo lanzadas "al más allá" para lograr conectar con Dios. No hay que exigirle ni esperar que acepte que nada de esto va más allá de las sinapsis.

Sin embargo, como se ha comentado, también es inevitable el encontronazo ciencia/religión, quedando ilustrado con este ejemplo patente.

Precisamente el brillante trabajo de Edelman hecha por tierra cualquier pretensión dualista, siendo que él mismo considera el entorno un aspecto importante. Sin embargo, si bien el cerebro empieza a funcionar debido a algún estímulo externo o interno, no necesariamente todos los estímulos externos son necesariamente objetos reales en sí mismos. Y esto es precisamente lo que ocurre con las experiencias religiosas, místicas, extracorporales, alucinógenas, pareidólicas, sinestésicas, ilusiones ópticas, brazos fantasmas, falsos recuerdos, etc. No quiere decir que todas estas experiencias sean lo mismo, pero sí comparten aspectos neurocognitivos importantes (regiones parietal/temporal).

En tanto que todo esto se trata de una amplio cuerpo de datos corroborados o al menos correlacionados, se entiende que hablamos de un hecho científico totalmente independiente de lo que cualquier persona quiera o no quiera creer o entender.

Antonio

29 mayo, 2009 22:02  
Blogger Salomon said...

Aun no logro entenderlo claro bueno hay un articulo en cual muestra dos experimentos uno de Darwin Wallace! no entiendo muy bn espero su ayuda en xalobio90@gmail.com

05 octubre, 2010 03:08  
Anonymous Anónimo said...

En nuestra civilización, el abismo que se interpone entre la mente y el
corazón se hace más grande cada día, y, mientras la mente vuela de un
descubrimiento a otro en los dominios de la ciencia, el vacío se hace
más grande y oscuro, y el corazón se ve dejado atrás cada vez más. La
mente pide a gritos y se satisface solamente con explicaciones
materialmente demostrables acerca del hombre y de los demás seres
que forman el mundo fenomenal.
El corazón siente instintivamente que hay algo más grande y aspira
hacia aquello que siente ser una verdad de orden tan elevado, que la
mente sola no puede alcanzar. El alma humana desearía remontarse
sobre las etéreas alas de la intuición, desearía bañarse en la fuente de
la luz y amor espirituales; pero los puntos de vista científicos
modernos han cortado sus alas y permanece encadenada y silenciosa,
y las aspiraciones insatisfechas la devoran como el buitre a Prometeo.
¿Es esto necesario? ¿No habrá algún terreno común en el cual puedan
encontrarse la cabeza y el corazón, ayudándose la una al otro,
haciéndose así más efectivos mutuamente en su investigación por la
verdad universal, satisfaciéndose ambos por igual?
Tan seguramente como que la luz preexistente creó el ojo que pudiera
verla; tan seguramente como que el deseo primordial de crecimiento
creó el sistema digestivo y asimilativo para la realización de aquel fin;
tan seguramente como que el pensamiento existió antes que el
cerebro, y lo construyó y está aún construyéndolo para su expresión;
tan seguramente como que la mente está ahora tratando de arrancar
sus secretos a la Naturaleza por la sola fuerza de su audacia, así
también el corazón encontrará un medio de gratificar sus anhelos y
satisfacer sus aspiraciones. Actualmente se encuentra encadenado por
el cerebro dominador. Más, algún día adquirirá la fuerza necesaria
para destrozar sus grilletes y se convertirá en un poder aún mayor que
la mente.

Diego

05 octubre, 2010 03:16  

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