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Biografía de lo Humano 09: Soporte neuronal de la Consciencia




Con esta nueva entrada de la serie acerca de la Biografía de lo Humano vamos a terminar la trilogía dedicada a lo que he llamado la Consciencia Racional como núcleo de lo propiamente Humano. Las dos anteriores, ésta y ésta otra, cubrieron los aspectos de definir el campo de la Consciencia y explicar cómo pudo aparecer. Si no las has leído, e incluso desde el inicio de la serie, te sugiero que lo hagas, ya que posiblemente te ayuden a seguir los párrafos siguientes.

Hoy vamos a ver cuáles son las estructuras cerebrales que soportan esta exclusiva función que llamamos Consciencia reflexiva. Nos colocamos bajo la luz de lo que dice el neuropsiquiatra John J. Ratey en su libro “El Cerebro: Manual de instrucciones”: “Dónde antes hablábamos del superyó, el yo y el ello, hoy hablamos de serotonina, secuencias de genes y redes neuronales de diversas regiones cerebrales“.

Difícilmente sería sostenible una teoría como la que hemos esbozado para la aparición de la Consciencia en el mundo de los seres vivos si no fuera en alguna medida contrastable. Y es evidente que lo hablado en las entradas anteriores, por tratarse de “interioridades” de un órgano como el cerebro del que sabemos poco y de las que, no hace falta decirlo, no podemos seguir su rastro fósil porque no existe, no se presta precisamente a estar sometido al método científico. Pero sí que podemos intentar estudiar la evolución física del cerebro para ver si no discrepa con la evolución teorizada de la Consciencia. Si no hay rozamientos, sigamos adelante; si no encajan ambas sendas de emergencia, olvidémonos de nuestras teorías.

¿Dónde se soporta neuronalmente la abstracción del proto-Yo sujeto en primera persona del propio cuerpo? ¿Qué precisa el cerebro para poder crear una nueva abstracción funcional, el Yo-mismo, el Yo interactuando con el medio exterior? ¿Cómo se pasó de enhebrar pulsos instantáneos del Yo-mismo a construir un catálogo autobiográfico? ¿Gracias a qué del Yo-autobiográfico pudo emerger la Consciencia? Preguntas todas ellas de difícil o imposible respuesta.

Si hacemos un seguimiento del recorrido evolutivo del cerebro veremos cómo se va conformando a partir de estructuras primitivas y funciones muy elementales. Con el tiempo evolutivo se van complicando y acrecentando, apoyadas las más modernas, tanto física como funcionalmente, en el buen hacer de las más antiguas. Todo esto llevó a crear una estructura como la del encéfalo humano, que a mi me gusta imaginar, como apuntaba en una entrada anterior, como la de una cebolla de tres capas. Aunque allí ya hablábamos de la anatomía del cerebro, refresco aquí algunas ideas.

Esquema del encéfalo, en donde hemos diferenciado lo que denominamos los tres cerebros. Enmarcado en rojo el tronco encefálico, el primero de ellos. El segundo, el cerebro límbico, en tono marrón más oscuro. El tercero, el córtex, en tonos más claros. El cerebelo, enmarcado en verde, por su desarrollo ontogénico como filogénico lo asimilamos a la primera capa (imagen a partir de Wikimedia, Life Science Databases(LSDB) CC-BY-SA-2.1-jp)

La parte más antigua, la heredada de los más primitivos ancestros, la constituye el tronco encefálico, especie de morcilla de tres cuerpos con un globo adosado, el cerebelo, que une a la médula espinal con la siguiente capa –más moderna- del cerebro. Esta segunda capa conforma lo que solemos llamar el cerebro límbico, y está formada por una serie de laboriosos ganglios (quizás os suenen el tálamo, la amígdala, la hipófisis…) y zonas paleocorticales (lo que quiere significar que son tejidos corticales -córtex- de filogenia muy antigua, formados básicamente por las estructuras neuronales olfatorias). Por encima de esta capa, una tercera –evolutivamente posterior- que la recubre como un casco y forma el cuerpo más voluminoso del córtex, cuya parte más moderna, prácticamente exclusividad del humano, es el “racional” neocórtex. La corteza es la parte más exterior del cerebro y la que se nos representa en la imaginación cuando pensamos en una fotografía de un cerebro: un globo arrugado.

Pues bien, de una forma muy simple, en la primera capa se gestiona, entre otras cosas, el estado de vigilia. En la segunda se gestionan las emociones, también entre otras cosas. Y la tercera es la apoteosis del tejido cortical, el más complejo gestor de las imágenes y mapas cerebrales y de los procesos racionales. Espero que este reparto de funciones os haya recordado algo así como el perfume de las esencias de las tres “personalidades” del Yo.

Parece, por tanto, que en el deambular evolutivo es posible percibir cómo va emergiendo la paleta de colores de los tres Yo vitales: el proto-Yo, el Yo-mismo y el Yo-autobiográfico. Y con la misma secuencia temporal que la que exige la teoría de la consciencia que explicamos en la entrada anterior.

Advertencia: En lo que sigue nos estamos refiriendo a la estructura encefálica de los mamíferos superiores o, si gustáis, del hombre. Aparecen menciones, con sus áridos nombres anatómicos, a estructuras cerebrales, por lo que puede resultar de ayuda el seguir su localización en las figuras adjuntas.

¿Qué base neuronal precisa el proto-Yo? Esta utilidad cerebral es la concreción en primera persona de la experiencia pura y directa del propio cuerpo vivo. Sin más. Se manifiesta como un sentimiento inconsciente, espontáneo y continuo. Sensación que es sentida gracias a lo que el conocido neurólogo Antonio Damasio conceptúa como “sentimientos primordiales”, una sencilla escala que va desde el premio al castigo, pulsos precursores de las más modernas emociones. Sabiendo esto, ya podemos decir que cualquier animal debe tener desarrollada en su cerebro la estructura funcional del proto-Yo. Y se encuentra en cualquiera que use la primera capa evolutiva cerebral, necesitada, eso sí, de incipientes estructuras anexas que desarrollan en mayor o menor medida las funciones emocionales propias de la segunda capa. Y también asistida por estructuras corticales gestoras de mapas neuronales que, según el grado de complejidad cerebral, forman parte de la primera capa o participan en el lujo del córtex, la tercera capa. De todas formas, tiene que quedar claro que, en el mundo del proto-Yo, las consecuencias motoras de esta actividad quedan por definición aún fuera de su esencia. Ésta es el mero reflejo de una pura actividad fisiológica cerebral.

En los organismos más evolucionados de hoy en día encontramos potentes reliquias de los primitivos núcleos neuronales que aprendieron a diseñar al proto-Yo. En su mayoría se encuentran aposentados en el tronco encefálico, que ya sabemos que es la estructura cerebral evolutivamente más primitiva y que se encuentra dentro de la caja craneal nada más atravesar la médula espinal el foramen mágnum. Además, conduce la actividad pura de gestión homeostática, reguladora del estado de vigilia y de los mecanismos más básicos de la vida encargados de mantener los tonos vitales, respiración, pulsación sanguínea, temperatura corporal…

En la parte superior dorsal del tronco encefálico se encuentra el sistema del núcleo reticulado. Está encargado de los ciclos circadianos de sueño/vigilia y, por tanto, participa en el sustrato más básico del Yo.

Junto a él se hallan los núcleos principales que intervienen en la regulación de la vida. Se tratan de los núcleos del tracto solitario, un nudo de carreteras de información, y parabraquial, que se encarga de la profundidad respiratoria, perfectamente interconectados entre ellos. Ambos también se hablan con áreas más modernas del tronco, como la sustancia gris periacueductal, e incluso de fuera de él aunque adyacente, como es el hipotálamo. Estos dos nuevos personajes están relacionados con los matices emocionales de la actividad cerebral, influyendo en la inducción de las respuestas químicas y motoras en el cuerpo.

Esquema de las estructuras neuronales que soportan la función proto-Yo (imágenes a partir de studyinukraine.eu, Fair Use, y de ecured.cutérminos de uso)

La actividad de todos estos centros necesita el apoyo de tejidos corticales, que ya sabemos que son los de diseño perfecto para generar mapas del propio cuerpo que, en este caso del proto-Yo, además serán “sentidos” como algo muy propio. Entre estos tejidos, y relacionados con el conocimiento interno del propio cuerpo, encontramos dentro del tronco encefálico el colículo superior, y fuera de él, en estancias superiores, la corteza insular, experta en la percepción visceral, y la multifuncional corteza cingulada anterior, que lo mismo trabaja para las funciones básicas vitales como para las emociones o para funciones de raciocinio superior en la resolución de conflictos. También fuera del tronco, y relacionadas con la información sensorial externa, las cortezas visuales y las somatosensoriales, cuyas funciones son evidentes, participan en la gestación del proto-Yo.

Todo este conjunto, que conforma lo que podríamos llamar el sistema homeóstático básico, funciona íntimamente relacionado entre sí y con el cuerpo y resto del encéfalo.

Demos otro paso. ¿Qué precisa neuronalmente el Yo-mismo? Recordemos que el Yo-mismo es el proto-Yo que no sólo aprecia (no quiero decir “se da cuenta de”, aunque tiene este sentido) su organismo, sino que aprecia el exterior y aprecia como éste influye en aquel. Sí, ya sé que puede parecer muy cogido al vuelo y teórico, pero hay que recordar que estamos siguiendo una teoría, la de la emergencia de la Consciencia. Su existencia evidentemente requiere de las estructuras neuronales que soportan al proto-Yo, aunque más desarrolladas en sus campos conceptualmente límbicos y de generación de mapas. Pero además, ya con lo que pudiera ser una incipiente necesidad coordinadora que confrontara mapas, para saber de las consecuencias internas nacidas en su interrelación con el exterior. Con ello se genera en cada instante un fotograma existencial del Yo-mismo.

O como lo define el neurólogo Rodolfo Llinás: “El Yo-mismo es fundamentalmente tan sólo una estructura funcional útil, generada por parte del sistema nervioso para centralizar y, por tanto, para coordinar sus propiedades predictivas”.

Al estudiar las funciones que desarrollan las distintas áreas del cerebro humano podemos imaginar por dónde se mueven los límites del mundo de las emociones y de la generación de mapas del Yo-mismo. Sobrepasan el tronco cerebral, aunque lo necesitan para sus funciones. Más arriba hemos comentado cómo el tronco encefálico es la peana neuronal del proto-Yo sobre la que construir su identidad. Peana que en una primera instancia va a ser reforzada por otros núcleos del tronco que influyen en la corteza cerebral a través del tálamo o que liberan activos químicos neurotransmisores, como noradrenalina, serotonina, dopamina o acetilcolina.

Esquema de las estructuras neuronales que soportan la función Yo-mismo (imágenes a partir de studyinukraine.eu y de Universidad Costa Rica, Fair Use)

Fuera del tronco, el Yo-mismo precisa de aquellas zonas que manejen la información sensorial y somática necesaria para la función, todas ellas en las partes más antiguas del córtex: las áreas somatosensoriales o la corteza insular. Para atender a la información externa se precisa ejercer algún movimiento, gestionado en las cortezas motoras o en el ancestral cerebelo, campeón de su gestión fina. Esta información genera unas emociones que transforman el estado somático, actividad ésa que básicamente se gestiona en el sistema límbicotálamo, hipotálamo, ganglios basales, hipocampo, corteza cingulada…-. Además, el Yo-mismo, para generar su fotograma, precisa de algunas zonas que pongan todo lo anterior en común, necesita de alguna área de coordinación, que en los estadios evolutivos más primitivos pudo objetivarse en los colículos del tronco encefálico o en el propio tálamo, que actúa como portero evaluador y distribuidor de la información inicial. El fotograma, al final, es asimilado por el Yo-mismo como propio, ya que fija en él su atención gracias al tinte de gratificación que le dan las emociones generadas. En ello han intervenido áreas del tronco encefálico o de los ya mencionados ganglios basales.

Pero la vida no es una sucesión de fotogramas sueltos, sino una película ligada. Esto requiere que el encéfalo sea capaz de coordinar, elegir y ordenar los fotogramas que le presenta el Yo-mismo, apoyado en el sujeto proto-Yo, de una forma coherente (con “sentido” para los propósitos homeostáticos) en el tiempo. Con ello se da paso a la experiencia de la existencia; se crea la base para una gestión especializada del transcurrir del Yo; se enriquecen los diccionarios que almacenan experiencias a través de los mapas de lo vivido; se hacen más complejos los matices de la guía de los “sentimientos primordiales” – dolor-placer -, ya que, al poder ser asociados a los cada vez más complejos y variados matices de las experiencias, engendran un rico abanico emocional hasta entonces nunca visto. Una compleja paleta de emociones que va a orientar los procesos propios del mantenimiento de la homeostasis. Algunos consideran que de los dos sentimientos primordiales, dolor-placer, surgieron inicialmente hasta ocho emociones que son básicas: miedo, rabia, repugnancia, alegría, tristeza, amor, vergüenza y sorpresa (cada uno que estime en qué grado participa de cada una de ellas el cerebro de un animal en particular). Estas emociones posteriormente se fueron entremezclando al complicarse los matices de las vivencias experimentadas, generando asimismo un enriquecimiento de su nómina, una matriz de matices tremendamente afinados de estos indicadores vitales que son las emociones. Emociones a las que, más tarde, los humanos le añadimos, con nuestro elaborado comportamiento social, una vuelta más de rosca tras la que emergieron las emociones de tipo social: enamoramiento, celos, envidia, competencia…

Para todo lo anterior, a la base fisiológica cerebral sólo le hace falta reforzar la potencia de coordinación entre estructuras y entre procesos encefálicos propios. Esperar a un incremento de la masa trabajadora, las neuronas, y al refuerzo de su capacidad de interrelación, centrado esto último en sus sinapsis y en la coordinación de redes, para que emergiera el Yo-autobiográfico. La novedosa función inventada por el mismo cerebro que intenta reflejar uno de sus estados operativos, por el que es capaz de montar por sí mismo películas muy complejas, apoyado en la vigilia, las emociones, los datos de los mapas de memoria, los datos de los mapas momentáneos de la información interna y externa, que es capaz de proyectar en las pantallas del futuro o de la imaginación.

Pero ¿Qué precisa neurológicamente este Yo-autobiográfico?

Como dice Damasio: “Construir un sí mismo autobiográfico exige mecanismos de coordinación muy sofisticados, algo del que la construcción del sí mismo central –el Yo-mismo- puede, en general, prescindir”. Él mismo los conceptualiza como las zonas de Convergencia-Divergencia, mientras que el neurólogo Valentín Fuster los define como los ciclos PA, el ciclo Percepción-Acción.

Las bases neurológicas de esta coordinación están muy repartidas y aún son objeto de un intenso estudio por parte de los neurólogos. Ya hemos mencionado que tanto los colículos como el tálamo podrían desarrollar este tipo de función para el Yo-mismo. Pero el Yo-autobiográfico precisa de más. Y parece que pudiera encontrase en las regiones de convergencia/divergencia situadas en las parte anterior e interna de la corteza del lóbulo temporal y la parte interna de la corteza prefrontal, las zonas de confluencia temporoparietal y la parte interna/posterior de la corteza parietal. También una zona entre el lóbulo temporal y los ganglios basales, llamado claustro, pudiera ser un buen candidato para la coordinación, incidiendo así en la activación o desactivación de la Consciencia.

División del cerebro en lóbulos y la distribución de las áreas de asociación de la corteza cerebral (izquierda a partir de Wikimedia, Dominio Público; derecha, Fair Use)

Toda la nomenclatura anatómica anterior se nos aclara si bajamos a una descripción equivalente más básica. Se tratan en gran medida de los tejidos corticales exteriores que recubren los núcleos que forman el sistema límbico, e íntimamente relacionados con él, en continua conversación y dirigidas por el neocórtex prefrontal. Las cortezas de asociación (no las primarias) somatosensoriales, motoras, visuales y auditivas, repartidas como islas entre un mar de corteza neuronal que agrupa y coordina, en un continuo proceso de subida y bajada, la información y las señales que vienen tanto del interior como del exterior (a través de las cortezas primarias). Seleccionan, priorizan, agrupan, inventan, anticipan, crean la película… la mayoría de las veces sin que nos demos cuenta.

En todo este proceso del Yo-autobiográfico se origina la Consciencia “sentida” (una redundancia que espero me perdonaréis en aras a la claridad de la argumentación). El cuerpo, estimulado por las consecuencias de la experiencia y las emociones, devuelve al cerebro el reflejo de los cambios orgánicos experimentados por él mismo al ejecutar la “orden” del segundo. Es lo que le permitirá al cerebro generar un nuevo estado funcional propio, equivalente a sentir y darse cuenta de todo el proceso.

Por último, y tal como comentábamos en la entrada anterior sobre la “Teoría sobre la evolución de la consciencia“, aparece un estado de interrelación neuronal entre varios individuos, lo que llamábamos teoría de la mente, una situación de conjetura personal en la que se nos abre la posibilidad de advertir conscientemente que la otra persona también piensa. Sé que el otro sabe que yo sé que el sabe. Somos capaces de captar las intencionalidades del de enfrente y empatizar con él. Podríamos decir el arte barroco del pensamiento. El intercambio, tan necesario para la acumulación de vivencias, en la base del desarrollo de nuestro explosivo raciocinio.

Para lo anterior también tenemos base neurológica. Las neuronas espejo son su punto clave. Su operativa es estimularse de la misma forma que lo que observa en el exterior, de forma que el individuo que las posee imita inconscientemente en sus redes neuronales la acción del segundo observado, con lo que el observador está él mismo predispuesto a realizar, o incluso realizando, la acción del observado. Visual, motor, emocional, memorística… trabajan en cualquier campo en el que se pueda sintonizar. Se ha comprobado que las neuronas espejo son un regalo evolutivo para algunos animales, alcanzando el culmen de la sofisticación en los homos. Van tomando mayor cuerpo a medida que el árbol filogenético va añadiendo sus ramas, desde los póngidos hasta el resto de homínidos, desde el orangután hasta el Homo sapiens.

Un mono recién nacido imita a una persona que saca la lengua. Casi se pueden “oír” los engranajes de las neuronas espejo del monillo (Wikimedia, CC SY 2.5)

Esta maravilla de estructuras e interrelaciones cerebrales es lo que nos hace conscientes. Pero no nos engañemos, no es lo mismo la máquina que trabaja que la máquina que nos parece que trabaja. Me explico. Si la Consciencia es lo que nos diferencia del resto de animales -ellos… sólo vivos, nosotros… vivos y razonando-, podríamos pensar que tamaño potencial debe ocupar una gran parte del funcionamiento de nuestro encéfalo, pero sin embargo esto no es así. La mayoría de nuestro comportamiento, en todas sus facetas físicas o mentales, se lleva a cabo de forma inconsciente. Ya a principios del siglo XX, el famoso neurólogo y fundador de la Psiquiatría Sigmund Freud decía que el 90% de la actividad cerebral era desarrollada por el subconsciente. Meramente por falta de medios para analizarlo experimentalmente, no dejaba de ser una sabia apreciación por parte de un sabio hombre de ciencia, aunque tenía bastante razón, ya que hoy, con la tecnología moderna de prospección del funcionamiento del cerebro, y tal como asegura el neurólogo Francisco J. Rubia, se sabe que, así como desde los sensores externos le llegan al cerebro unos once millones de bits por segundo, el procesado de lo consciente sólo maneja 16 bit por segundo. Eso no quiere decir que el Yo se geste sólo con estos 16 bits, sino que lo que percibimos como nuestro Yo personal y manejable a través de nuestro raciocinio y voluntad es una mera chispa del total de la fogata del Yo.

*******

Llegamos al final. El relato anterior nos ha llevado sin darnos cuenta hasta el conocimiento de la existencia de determinadas estructuras neuronales del cerebro, las cuales desarrollan funciones conceptualmente iguales a las que precisa lo que creemos fue la emergencia de una conciencia racional. Buceando en la anatomía y fisiología del cerebro hemos encontrado los centros que manejan no sólo los mapas sentidos, sino también las áreas de coordinación. Gracias a la conjunción de esfuerzos de las tres capas cerebrales y de la respuesta del cuerpo se llegó a la estación final del recorrer evolutivo. Hasta este momento.

Con todo lo escrito hasta ahora, no es que me sienta muy seguro de haber dado datos suficientes como para haber demostrado de forma fehaciente lo difícilmente demostrable: la teoría de la emergencia de la Consciencia. Mis conocimientos no me permiten ser tan arrogante. A lo largo de lo relatado, mi idea directora ha sido buscar bases de plausibilidad para el siguiente axioma:

Si en unos individuos se dan comportamientos que se explican mejor a la luz de una mente que a la luz de simples instrucciones automáticas vitales, y a la par tienen un cerebro fisiológicamente desarrollado para manejar todo ello, entonces los individuos son conscientes”.

Espero que al menos los argumentos aportados sean lo suficientemente consistentes como para poder pensar que la teoría, tal como se ha planteado, es realmente plausible.

En la siguiente entrada vamos a cambiar de temática para adentrarnos en el mundo de las simbologías, catalizadoras decisivas de la Consciencia racional humana.


Sobre el autor:

jreguart ( )

 

{ 3 } Comentarios

  1. Gravatar Marco | 29/03/2016 at 02:20 | Permalink

    Hola jreguart. Hace unos meses descubrí El Tamiz y me enganchó. Despues de devorarlo y repasar algunas series sentí que en lugar de saciarme necesitaba más y me lancé a por El Cedazo. Casi enseguida encontré tu serie Biología de la vida y recorrí contigo el posible camino que nos ha traído desde la química inorganica hasta la vida, y ahora sigo alimemtando mi curiosidad con Biología de lo humano. Quiero agradecer tu generosidad al compartir el conocimiento que has adquirido con mucha dedicación. Lo mismo va para el resto de colaboradores y mención especial para Pedro, origen de todo. Sois verdaderos maestros. Gracias.

    .

  2. Gravatar Marco | 29/03/2016 at 02:24 | Permalink

    Disculpa el lapsus biologia por biografía

  3. Gravatar jreguart | 29/03/2016 at 08:46 | Permalink

    Hola Marco,

    es una gran satisfacción el saber que has disfrutado con nuestras series. Y estoy seguro que el resto de colaboradores estarán también de acuerdo conmigo. Muchas gracias por tus amables palabras y que sigamos juntos por mucho tiempo.

    Al hilo de tus palabras aprovecho para reiterar a Pedro también mi agradecimiento y desearle que vuelva a animarse a regalarnos las aventuras del sistema solar y de las estrellas ¡Ahora llegamos mejor a Plutón y Ceres!, la larga saga del ahora que hablamos de…, la gran familia de los elementos químicos, partículas atómicas ¡entenderíamos el Higgs!, cuántica ¡creo que lo de las simetrías va de cuántica y es algo sorprendente!, relatividad ¡entenderíamos las ondas gravitacionales!… y un largo etc. No me cansaré de decir que él fue un gran catalizador de mi curiosidad ¡ánimo Pedro y al ataque!

    Saludos

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