• Pregunta: Repito la pregunta del chat: ¿Cuál es la base biológica de la conciencia?

    Preguntado por JA_OnceDelCinco a Omar, Dolores, JoseMiguel, Oscar el 18 Abr 2016. Esta pregunta también fue realizada por espartaco al aparato.
    • Foto: Omar Flores Rodríguez

      Omar Flores Rodríguez contestada el 18 Abr 2016:


      Hola JA_OnceDelCinco.

      Gracias por enviarme la pregunta. Lo primero sería aclarar si con “conciencia” nos referimos a la consciencia, el hecho de ser autoconscientes de nuestra existencia, o al sentimiento de culpabilidad cuando sentimos que hemos hecho algo contrario a nuestra moral.
      En el caso del sentimiento de conciencia, es un mecanismo que facilita la integración en grupos sociales. Desde que muchos animales empezaron a vivir en manadas, seguramente el que algunos tuviesen conciencia fue una ventaja para no saltarse las reglas de comportamiento del grupo, y así ser más aceptado. Probablemente su origen venga de ahí.

      Pero intuyo que tu pregunta va más por lo otro, por la consciencia. Así que intentaré explicar mejor esta parte (si lo que te interesaba era lo otro, házmelo saber).
      Aún hay mucho que no sabemos sobre la consciencia, es uno de los mayores misterios del universo. Al fin y al cabo, somos solo un grupo de átomos, organizados en células, que están muchas juntas para ayudarse a sobrevivir. El que sean capaces de generar una identidad, que nos hace percibirnos a cada uno como un individuo en vez de como una suma de partes, es algo asombroso, y que todavía no podemos explicar.
      A este tipo de fenómenos en los que un grupo de elementos tienen una propiedad que no tiene ninguno por separado, y no sabemos explicar completamente por qué sucede, lo llamamos “propiedad emergente”.

      Pero aunque aún no conozcamos la explicación, si te animas a seguir leyendo, te voy a explicar algunas cosas que nos ayudan a avanzar en la comprensión de este fenómeno. Me enrollaré bastante con esto (espero no aburrirte), pero será interesante. Para esta explicación, recurriré al comportamiento animal, la computación, e incluso la robótica. Al final verás que incluso los robots nos pueden ayudar a buscar esta respuesta.

      En primer lugar, debemos buscar el origen biológico de la consciencia más allá de la existencia de la humanidad, ya que sabemos que (como mínimo) muchos animales también la tienen. Así que podemos buscar los orígenes de la consciencia estudiando a animales “más sencillos” que nosotros; ahí es donde recurrimos a la etología, la ciencia que estudia el comportamiento animal. Esto nos lleva hasta que la propiedad emergente de la consciencia no necesita un cerebro como el nuestro, podría bastar con cualquier cerebro por simple que fuese, ¿o tal vez no, y los más sencillos no la tienen? Es difícil responder a esto cuando aún hay tanto que desconocemos sobre el cerebro.

      Para hacernos una ligera idea de cómo funciona el cerebro, vamos a recurrir a la computación. Los computadores son máquinas capaces de procesar instrucciones y resolver operaciones. Los que mejor conocemos son los ordenadores, pero un computador no necesariamente tiene por qué ser eléctrico. Las primeras máquinas eran mecánicas. De hecho, la historia de la computación podría remontarse hasta inventos tan antiguos como el ábaco (aunque eso sería más bien “prehistoria de la computación”). Pues nuestro cerebro funciona también como un computador. Pero, ¿cómo funciona un computador?

      Voy a ponerte un ejemplo que me parece genial: imagina que cogemos a todas las personas del planeta, y les atamos cuerdas en los dedos, haciendo que cada cuerda vaya del dedo de una persona al dedo de otra, estando así cada persona “conectada” a otras personas, a 10 si cada cuerda va a una persona diferente, o menos si tiene varias cuerdas que van a una misma persona. Y luego enseñamos a cada persona una serie de instrucciones, para recibir y dar tirones con esas cuerdas, por ejemplo “si notas que tiran de la cuerda de tu pulgar derecho, tú debes tirar de la cuerda de tu índice derecho”, o “si te tiran del meñique izquierdo, tú tiras del pulgar derecho y del dedo corazón izquierdo”. A cada persona le damos unas instrucciones diferentes, y de esa manera estaríamos construyendo un gran computador, como un ordenador gigante, construido a base de personas y cuerdas.

      Si nosotros somos los que enseñamos a cada persona lo que debe hacer, y podemos cambiar sus instrucciones en cualquier momento enseñándoles otras, seremos los programadores, como los informáticos que programan los ordenadores. Podríamos lograr que, solo mediante tirones de cuerdas, las personas resuelvan cualquier operación. Solo debemos programar por ejemplo qué cuerdas deben ser movidas para representar cada número, cada posible operación (suma, resta, multiplicación, división, etc.). En teoría, podríamos ejecutar cualquier programa con esas personas, desde las operaciones matemáticas más difíciles, hasta por ejemplo hacer funcionar un videojuego cualquiera (aunque nos faltaría la pantalla que lo mostrase, pero las operaciones del videojuego funcionarían igual que en un ordenador). Lo curioso es que ninguna de esas personas se enteraría de lo que está haciendo, no sabría si está participando en resolver cálculos matemáticos, en enviar un mensaje de chat, o en ejecutar un videojuego; lo único que sabría y pensaría cada persona es “si me tiran de estas cuerdas, yo debo tirar de estas otras”.

      Si eres capaz de imaginar un ordenador así, formado por personas que hacen cualquier cosa sin enterarse, ahora traslada eso a nuestro cerebro. En vez de personas, tenemos células (las neuronas), que también están vivas, pero no se enteran de lo que hace el cerebro que forman. Y en vez de cuerdas, están sus conexiones neuronales. Cada vez que una neurona recibe un “tirón”, es decir, un impulso eléctrico o químico, “sabe” qué debe hacer, enviar otros impulsos. Para cada impulso que reciben, tienen una respuesta que mandar.

      Volvamos a nuestro computador de personas y cuerdas. ¿Podría ser autoconsciente esa estructura? En principio diríamos que no, pero si se parece tanto a nuestro cerebro, ¿no podría llegar a desarrollar cierta consciencia? Si conseguimos que funcione durante mucho tiempo, quizás empiece a aprender por su cuenta más allá de lo que le hemos programado. Por ejemplo, si hay una catástrofe en una parte del planeta, y las personas de allí tiran de todas sus cuerdas con fuerza, se propagarían por la red de cuerdas un montón de impulsos, incluso haciendo daño a las personas que los transmiten (y que no serían conscientes de qué estaría pasando). Tal vez sus reacciones a esos impulsos llevasen a reprogramar automáticamente algunas instrucciones, y consiguiesen mitigar ese dolor. Nuestro computador artificial estaría aprendiendo a sentir, a sufrir, y a intentar evitar el dolor. Y estaría evolucionando. Aprendería a reconocer qué cosas son buenas o malas para él, e incluso tal vez a anticiparse a algunas cosas malas para evitarlas. Intentaría protegerse, como “un todo”, mucho mayor que la suma de sus partes. Estaría, en definitiva, desarrollando autoconsciencia.

      Esto que te acabo de contar es en parte “ciencia ficción”, pero está más cerca de la ciencia que de la fantasía. Y como tampoco podemos entender del todo el cerebro de otros animales, ni podemos volver al momento en que surgió la consciencia, podemos intentar hacer lo que solemos hacer los científicos para poner todo a prueba: replicar las cosas.
      ¿Y cómo replicamos una mente, y animales primitivos evolucionando para adquirir consciencia de su medio, de manera que podamos entender su funcionamiento? Ahí es donde entra en juego la robótica, unida a la biología. Podemos utilizar robots que imiten a animales sencillos, y además diseñarlos con la capacidad de evolucionar, para ver cómo ellos solos desarrollan estrategias para adaptarse al medio y los demás robots.

      El tema es muy interesante, si quieres mándame una pregunta sobre ello y te cuento en detalle. Resumiendo, los robots pueden evolucionar porque su programación permite que desarrollen cambios aleatorios, y aprendan, actuando la selección natural sobre ellos para que triunfen los aprendizajes más exitosos (en efecto, la selección natural puede funcionar también sobre cosas que no están vivas). Esto se logra gracias a redes neuronales artificiales (https://goo.gl/CqIBWT), que tienen que ver con la inteligencia artificial.
      Se puede hacer que los robots tengan un programa básico; por ejemplo, programar a unos para ser “depredadores” y cazar a otros, que están programados para ser “presas” que deben huir; pero más allá de eso, pueden modificar su propio programa y evolucionar. Esto lo han hecho investigadores de la universidad de Lausanne (Suiza), y se han encontrado con que esos robots, aunque empezaban con comportamientos sencillos, pronto desarrollaban estrategias para huir mejor, o acorralar a las presas y capturarlas. Y a cada paso evolutivo de uno, su rival era capaz de desarrollar otro para superarlo, de manera que estaban en constante evolución. Esto imita bastante bien la evolución biológica.
      Aquí tienes una imagen de los robots presa y depredador: http://postimg.org/image/5p7urjp6h/

      Pero ahí no acaba la cosa. El mismo equipo que creó esos robots llegó más lejos. Consiguió crear robots que aprendieron a mentir. Esto sucedió en otro experimento: crearon también robots que podían aprender, aunque su función esta vez era otra: buscar fuentes de “alimento” (que recargaban sus baterías), y evitar cosas que parecían alimento pero que eran como “veneno” (agotaban sus baterías, provocando que el robot “muriese”). Y los robots estaban por “equipos”, 4 grupos de robots que cooperaban para buscar la comida y evitar el veneno. En solo 50 generaciones de evolución, los robots aprendieron a realizar comportamientos bastante complejos: 3 de los grupos habían perfeccionado sistemas para avisar a sus compañeros de dónde había alimento para que fuesen a recargar sus baterías, y avisarles de dónde había veneno para que no se acercasen. El cuarto grupo en cambio aprendió a mentir: era capaz de engañar a sus rivales, los de los otros equipos, haciéndoles creer que las fuentes de veneno eran en realidad de comida, para que se acercasen a ellas y muriesen.
      Incluso llegaron a detectar “robots héroes”, que al caer en una fuente de veneno, alertaban a sus compañeros para que no se acercasen y cayesen en la trampa. Para ello, debían gastar energía en emitir la señal, al mismo tiempo que el veneno les robaba la energía, de manera que sacrificaban lo poco que les quedaba de vida para ayudar a sus compañeros (de ahí lo de “héroes”).

      ¿Y por qué te cuento todo este rollo? Pues además de ser algo muy interesante, algunos de esos comportamientos observados en robots se consideraban antes muy complejos, y ligados de algún modo a la consciencia. De ahí que haya tanto interés por la computación para estudiar nuestra propia consciencia. De hecho, muchos consideran que la inteligencia artificial puede ser una de las claves para entender nuestra propia mente.

      Al fin y al cabo, solo somos un montón de células, algunas de las cuales saben “tirar de cuerdas”, para dirigirnos y ejecutar programas sencillos, como cazar y huir de depredadores, buscar alimento, evitar peligros, y aprender a cooperar con compañeros y competir contra rivales. Y de ahí, se siguió aprendiendo por evolución; la evolución fue el “programador” que nos enseñó, de manera natural e incluso accidental, a ejecutar nuevas instrucciones y programas, y que fue “depurando el código”, eliminando las que no tenían éxito, y potenciando las más útiles.

      Todas estas son piezas que ya hemos ido colocando en el gran rompecabezas que es el misterio de nuestra consciencia. Solo nos falta la más importante de todas: el salto cognitivo de pasar de ser autómatas a ser autoconscientes. Y sigue siendo uno de los mayores misterios del universo.

    • Foto: Dolores Bueno López

      Dolores Bueno López contestada el 20 Abr 2016:


      Wow, me descubro ante la respuesta tan completa de Omar, o como decía Valle-Inclán en sus personajes de “Luces de bohemia”: ¡me quito el cráneo!

      Añado solo una recomendación, estoy leyendo un libro (como parte de esta tertulia on-line: http://tertuliasliterariasdeciencia.blogspot.com.es/ que relaciona la neurociencia con la magia, para que ambas se ayuden mutuamente. Se llama “Los engaños de la mente” de S.L. Macknik y S. Martínez-Conde, y si te quieres pasar por el blog de tertulias a comentar, serás muy bienvenido 😉

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