Koch, Christof - La Consciencia, Una Aproximación Neurobiológica

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PREFACIO

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D e b e m o s saber. S a brem os. / n ¡típula J i' D tivn l ( jilb c r l, í j u / I i ' m u í / j c o í j / l ' h u í h

Ya me había lomado una aspirina, pero seguía el dolor de cabeza. Tum bado en la cam a, no podía dorm ir por las punzadas de la muela de abajo. Para alejar de mi cabeza esa sensación de dolor, reflexione sobre por qué me dolía. Yo sabía que la inflamación de la pulpa dentaria enviaba actividad eléctrica por una de las ramilicaciones del nervio trigémino que termina en el tronco del encéfalo. Tras pasar por más etapas de activación, al final el dolor era generado por células nerviosas situa­ das en las honduras del prosencéfalo. No obstante, nada de esto explicaba por qué me sentía fatal. ¿C óm o es que el sodio, el potasio, el calcio y otros iones chapo­ leando por el cerebro provocaban esa sensación tan atroz? lista prosaica manifestación del venerable problema mente-cerebro, allá en el verano de I98X. me lia tenido o c u ­ pado hasta el día de hoy. E.l dilem a mem e-cucrpo puede expresarse en forma sucinta mediante la pre­ gunta siguiente: «¿Cómo es que un sistema físico, com o el cerebro, puede experi­ mentar algo?» Por ejemplo, si un sensor de temperatura acoplado a un ordenador llega a calentarse mucho, el procesador quizás accione una luz de alarma. Sin em bar­ go, nadie afirmaría que el flujo de electrones por la puerta del transistor que cierra el interruptor de la luz hace que la máquina lenga un mal día. Entonces, ¿cóm o es que la actividad neural puede originar la sensación de dolor ardiente? ¿Hay algo mágico en el cerebro? ¿Tiene esto que ver con la arquitectura, con el tipo de neuro­ nas implicadas o con sus patrones de actividad electro-química asociada? Hl asunto se vuelve más misterioso aún cuando reparamos en que buena parte de — si no casi to d o — lo que sucede dentro del cráneo no es accesible a la intros­ pección. Efectivamente, la mayor parle de nuestras acciones cotidianas — atarnos los zapatos, conducir, correr, subir escaleras, las conversaciones sim ples— llevan pues­ to el piloto automático mientras la mente está ocupada en cosas más importantes. Esas conductas, t,en qué difieren neurológicamenle de las que dan lugar a sensacio­ nes conscientes? En este libro busco respuestas a estas preguntas en un marco neurocientífico. Abogo por un programa de investigación cuya principal finalidad sea descubrir los correlatos neuronales de la consciencia, los CN C. Estos constituyen el conjunto más Pequeño de m ecanismos y sucesos cerebrales que bastan para cierta sensación espe­

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cífica consciente, elemental com o el color rojo o compleja com o la impresión sen­ sual, misteriosa y primigenia suscitada al observar la imagen seh ática de la sobre­ cubierta del libro. Describir los C N C es uno de los desafíos científicos fundamenta­ les de nuestra época. Para llegar al m eollo del asunto tengo que acercarm e todo lo posible al lugar donde la gom a toca el asfalto, en los espacios intersticiales entre la experiencia fenoménica y la sustancia cerebral corpórea. D onde mejor se han explorado estas regiones ha sido en la percepción visual, razón por la que este libro se centra en la visión, si bien no de m anera exclusiva. Examinaré los datos clínicos pertinentes de carácter anatóm ico, neurofisiológico, psicológico y clínico y los entretejeré en un gran tapiz que constituya un m arco nuevo para pensar en la base neuronal de la consciencia. Este libro va dirigido a cualquiera que tenga curiosidad por un antiguo debate que ha vuelto a despertar la imaginación de los filósofos, científicos, médicos, inge­ nieros y seres pensantes en general de nuestro tiempo. ¿Qué es la consciencia? ¿Cómo encaja en el orden natural de las cosas? ¿Para que és buena? ¿Es exclusiva de los seres hum anos? ¿Por qué tantas de nuestras acciones evitan la consciencia? Las respuestas a estas preguntas determinarán una nueva imagen de lo que es ser humano. Esta imagen, que aún ahora está emergiendo lentamente, contradice muchas de las imágenes tradicionales a las que hemos tomado cariño. ¿Quién sabe dónde nos llevará esta búsqueda? C om o escribió lord Dunsany, «el hombre es algo pequeño y la noche es grande y está llena de prodigios». Las ideas expresadas en estas páginas son fruto de una intensa colaboración con Francis Crick en el Instituto Salk, de La Jolla (California), al norte de San Diego. Nos conocim os en 1981 en Tübingen, Alemania, mientras discutíamos con Tomaso Poggio sobre la función de las espinas dendríticas. Cuando después me tras­ ladé al Instituto Tecnológico de Massachusetts, en Cambridge, y, con Shimon Ullrnan, ideé modos de explicar la atención visual sobre la base de redes neurales arti­ ficiales, Shimon y yo visitamos a Francis para tener un vigoroso y estimulante inter­ cambio de ideas durante una semana. El ritmo de nuestra interacción se intensificó cuando pasé a ser profesor en el Instituto de Tecnología de California, en Pusadena, a dos horas de coche de La Jolla. El interés de Francis por las bases biológicas de la consciencia, que se remon­ ta a la época inmediatamente posterior a la Segunda Guerra Mundial, confluyó con mi desenfrenado entusiasm o por pensar sobre la atención visual y la consciencia en un marco computacional y trazar mapas en circuitos neurobiológicos. Nuestras espe­ culaciones conjuntas adoptaron una forma concreta con el redescubrimiento de la actividad de picos (potenciales de acción) oscilatoria y sincronizada en la corteza visual del gato a finales de la década de 1980. Francis y yo publicamos nuestro pri­ mer informe, «Towards a neurobiological theory of consciousness [Hacia una teoría neurobiológica de la consciencia]», en 1990. A medida que contamos con datos nue­ vos y nuestro punto de vista evolucionó para abarcar múltiples aspectos de la cons­ ciencia, mantuvimos un ritmo constante de publicaciones. En los últimos cinco años, he pasado dos o tres días al mes en la casa de Francis. Por razones personales, él decidió no aparecer com o coautor de este libro. No obstante, para subrayar la pro­ piedad común de las ideas expresadas en el mismo, a m enudo pongo «nosotros» o

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«nuestro» para referirme a Francis y a mí. Sé que esto es algo inusual, pero la nues­ tra es una colaboración inusual. Aunque lie conservado el entusiasm o, adquirido en mi juventud, por ciertos filósofos griegos y alem anes — Platón, Schopenhauer. Nietzsche y el joven Wittgenstein — , mi estilo de escritura procura seguir la tradición anglosajona de clari­ dad. La guía de The E conom ist para escribir lo resume así: «Decirlo de la m ane­ ra más sencilla posible.» Intento ser claro en la distinción entre lo que se sabe y lo que es mera especulación. Aporto referencias a la literatura en num erosas notas. Estas también aluden a com plejidades que quizá no sean de interés para el gran público. La primera ve? que sale un térm ino técnico se pone en cursiva y m ás ade­ lante se explica en el glosario. Si el lector es nuevo en estas lides, sugiero que em piece leyendo el capítu­ lo introductorio y la entrevista del final, la cual resum e de un m odo informal mis opiniones sobre diversos temas. El material técnico nuevo está contenido en los capítulos 2, 9, I I . 13 y 15, mientras que los capítulos 14 y 18 siguen una línea más especulativa. Utilizo este libro en un curso de iniciación a la neurobiología de la conscien­ cia. El material didáctico, incluidos deberes y versiones stream ing de todas mis cla­ ses, se halla en: www.klab.caltech.edu/cnsl2U. Ahora me gustaría dar las gracias a todos los que han hecho posible este libro. Primero, naturalmente, Francis C’rick. Sin su constante guía, sus ideas y su creatividad, este libro simplemente no existiría. Todas las ideas fundamentales aquí incluidas han sido publicadas durante los años que he estado con Francis. Él leyó e hi¿o comentarios acerca de numerosas versiones del manuscrito. Dedico este libro a Francis y a su aguda e intransigente búsqueda de la verdad, al margen de a dónde le lleve, y a su sensatez y su capacidad para aceptar elegantemente lo inevitable. No cono/co a nadie com o él. Con los años me he beneficiado, una y otra vez, de !a grata hospitalidad y del maravilloso arte culinario de Odile C'rick, esposa de Francis, y he tenido pocas opor­ tunidades para corresponderle. Fue ella quien sugirió el título del libro durante uno de nuestros frecuentes almuerzos en su soleado patio de La Jolla. El programa de investigación llevado a cabo en mi laboratorio es intenso, absorbente y profundamente satisfactorio. También bastante caro. A lo largo de los años he gozado del generoso respaldo de diversas instituciones. Fn primer lugar, el Instituto de Tecnología de California, bajo la dirección de David Baltimore. Vaya oasis — una torre de m artil— magníficamente preparado para la búsqueda de la ver­ dad con mayúsculas. La financiación externa ha corrido a cargo de la National Science Foundation, el National Inslitule of Health, el National Instílate of Mental Health, la Office of Naval Research, la Defense Advanced Research Project Agency, la W. M. Keck Foundation, la McDonnell-Pew Foundation, la Alfred Sloan Foun­ dation, la Swartz Foundation y la Ciordon and Betiy Moore Foundation. Gracias a mis alumnos, compañeros post-doctoiales y colegas, que junto con mi hijo Alexander y mi hija Gabriele leyeron parles clel libro y brindaron un pene­ trante feedback: Larry Abbott. Alex Backer, Randolph Blake. FÁlward Callawav. Michael Herzog, Karen Heym an, Anya Hurlbert, (.¡abrid Kreiman. Gilíes Laurenl, Davit) L.eopold, Nikos Logothetis, Wei Ji Ma, John Maunsell, Farl Miller, David

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Mihier Anthony M ovshon. W ¡lliani New M im e, Bruno O lshausen, l.eslie O rg c l. Curl

Piho Javier Pe'rez O r n e . Toniaso Poggio. John R eyn o lds. R o b e n R o die c k. D avid Shciiiherj! W olf Smsier. Larr> Squire. Nao Tsuehiya. lin d e l T u lv in g . E lizab e lh Vlaho s.

Unan Wandell. I’am ck W ilken y Sem ir Zeki Kcspecio a las bases concerníales de m i program a de investigación He sacado

mucho piovccho de discusiones con los filósofos Ti ni B ay ne. N ed B lo c k . D avid Chahncrs. Pal Churchland, Dan D ennell. Ilya Farber y A lva Noe. fie lemdo la fortuna de conlar con nueve lectores entusiastas del m anuscrito completo: John M urdzeck, editor profesional del d e sarrollo , y o c h o a fic io n a d o s a la consciencia. Tim Bayne. Joseph B ogen. C onslan/.e H ofsto tler. O liv e r L a n d o ll, l-nist Niebur. Parshkev Nachev. Javier Perez-Orive y R u ffin Van R u lle n . Tres colegas - Bruce Bndgeman. M cK ell Cárter e Ilya F arber— dedicaron tiem po y un inmenso esluer/o a corregir cuidadosamente las pruebas del m anuscrito com pleto. 1.a perseverancia > el interminable flujo de sugerencias de todos estos lectores resolvio muchos desaciertos, graves y leves, y m ejoró enorm em ente la leg ibilid a d del libro Muchas gracias. M i editor, Ben R oberls, d irig ió con autoridad todo el proce­ so, desde el primer manuscrito hasta el volum en que el lector nene en las m anos. Como un verdadero b ibliófilo , se em peñó en lodo m om en to en alcanzar los niveles óptimos [amo para la forma com o para el contenido. L os d ibu jo s e im ágenes, desde la esplendida cubierta hasta las páginas finales, las figuras en el texto, la fuente y la disposición global, se deben a Emiko-Rose Paul y su eq u ip o del E cho M ed ical Media \a Mark Stuart ü n g . Leslie G alen, de Integre Ie ch n ical P u b lis h in g . revisó lodos v cada uno de los caracteres entre los dos sujetalibros y supervisó lodo el p ro ­ ceso de producción. No podia haber pedido un m ejor eq u ip o de profesionales. Al final queda mi fam ilia más cercana, sin la cual estoy perdido: E dith. Alexander. Gabriele. v nuestros compañeros cánidos. Trixie. Nosy y B ella. N o tengo 111 idea de |)or que soy tan afortunado de estar con todos vosotros. "1 ahoia im ito a los queridos lectores a que disfruten del libro.

F’asademi, agosto de 2003

C a p ít u l o 1 INTRODUCCIÓN A L ESTUD IO D E LA C O N SC IEN C IA La ( lUisciem n¡ es ! t/ue haré rerblcma m ente-i uerpo... Sin eons< iencia. el problem a m ente-cuerpo seria m ucho /nenos interesante. C on consciencia parece im posible. IX-

W hai Is It Like lo lie a H at.',

de Tiio m a s Naoi-.l

En la novela inacabada de Tilomas Mami. Ixis confesiones del estafador t e l i \ K ntll. el prolesor Kuckuck habla con el marques de Venosta sobre las ires etapas fundamentales v misteriosas de la creación. P n m e io está la creación de algo — a saber, el universo— desde de la nada. El segundo acto de la génesis es el que engen­ dró vida a partir de materia mueria. inorgánica, El tercer acto misterioso es el naci­ miento de la consciencia' v de los seres conscientes, capaces de reflexionar sobre sí mismos, desde la materia orgánica. Los seres humanos y al menos algunos animales no sólo detectan la luz. mueven los ojos y realizan otras acciones, sino que también tienen -sensaciones» asociadas a estos sucesos. Lisie singular rasgo del mundo pide a gritos una explicación. La consciencia sigue siendo uno de los enigmas clave al que hace trente la coMnovisión científica. 1.1. ¿Q U É D E B E SER E X PL ICA D O ? En los anales de la historia, los hombres y las mujeres se han preguntado por qué somos capaces de ver, oler, reflexionar sobre nosotros mismos o recordar. ¿Cóm o surgen estas sensaciones? La pregunta esencial en el núcleo del problema mente-cuerpo es la siguiente: ¿C ual es la relación entre la m entí1 consciente y las interacciones electroquím icas en el cuerpo que dan luí’ar a la misma'.'- El sabor sala­ 1. La palabra consciencia viene del latín co n ^cien n a . palabra compuesta de cuín (con o junios) y scire (.saber). 2. En las diversas disciplinas no ha surgido ningún uso consensúa! de térm inos objetivos \ su b­ jetivos. En el conjunto del libro adopto la siguiente convención; d v ie a in n y conthn ui son térm inos obje­ tivos que pueden ser operativos (véase Dennei. 1991). como en «la retina detecta el destello rojo, y el observador presiona con el dedo como respuesta». La detección y la conducta pueden producirse en

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do y la textura crujiente de las patatas fritas, el inconfundible olor de un p e n o que ha estado mojándose bajo la lluvia o la sensación de colear de unas minúsculas aga­ rraderas a un par de metros por encima del último punto de apoyo de un acantilado, ¿cómo surge lodo esto de redes de neuronas? Esias cualidades sensoriales, los com ­ ponentes básicos de la experiencia consciente, han sido denominados tradieionalmente qualia. El enigma es: ¿Cóm o puede un sistema físico tener qualia7 Además, ¿por qué es un q u a lf determinado y no otro diferente? ¿Por qué el color rojo liene este aspecto, bien distinto de la sensación de ver el azul? Estos no son símbolos abstractos, arbitrarios: representan algo si^nifu anco para el organis­ mo. Los filósofos hablan de la capacidad de la mente para representar u ocuparse de cosas. Sigue siendo un misterio el modo en que el significado surge de actividad eléctrica en las inmensas redes neurales que constituyen el cerebro. La estructura de estas redes, su conectividad, sin duda desempeñan un papel; pero ¿cóm o?3 ¿Cómo es que los seres humanos y los animales pueden tener experiencias'' ¿Por qué la gente no puede vivir, engendrar y criar hijos sin consciencia? Desde una posi­ ción subjetiva ventajosa, esto parecería no estar vivo en absoluto, sería como andar sonámbulo por la vida. Entonces, ¿por qué. desde la perspectiva de la evolución, existe la consciencia? ¿Qué valor de supervivencia está vinculado a la vida subjetiva, mental'' En la tradición haitiana, un zombie es un muerto que. gracias al poder mágico de un brujo, debe representar los deseos de la persona que lo controla. En filosofía, un :.on¡bie es un ser imaginario que se comporta y actúa como una persona normal pero que carece totalmente de vida consciente, de sensaciones y sentimientos. Un /ombie espe­ cialmente insidioso llegaría incluso a mentir si afirmara que está experimentando algo. El hecho de que sea tan difícil imaginar un panorama así es una prueba fehaciente de la fundamental importancia de la consciencia en la vida cotidiana. Según el famoso comentario de René Descanes —hecho en el contexto de establecer su existencia— , puedo determinar con certeza que «soy consciente». No siempre, no mientras duermo sin soñar o cuando estoy anestesiado, pero a menudo: cuando leo. hablo, salto, pienso, analizo o me limito a permanecer sentado y admirar la belleza del m u n d o 4 ausencia de consciencia. Utilizo sensación, p ercepción, visión, e x p elía n ni, /nenie y sentim ienio en su sentido objetivo, como en sensación consciente» y así sucesivamente. Ya que estoy con el tema de la convención, ahí va otra. En todo el libro uso conocim iento co n sn e n te law areness) y consciencia (conseiousness) como sinónimos. Algunos especialistas distinguen entre ambos por razones ontoiógicas (Chalmers. 1996), conceptuales (Block. 1995) o psicológicas (TuKing, 1995). En nuestro caso, pocas pruebas empíricas justifican una distinción laí (no obstante, véase L am m e, 2003). Quizá en el futuro tenga que revisar este punió de vista. Curiosamente, la literatura científica contemporánea no fomenta el uso de la palabra consciencia {consciousness) mientras que considera aceptable aw areness (conoci­ miento consciente). Esto es más un reflejo de las tendencias sociológicas que una idea profunda. No está clara la relación exacta entre qualia y significado (véase la antología de Chalmers, 2002) 4 Hablando con propiedad, no sé si el lector es consciente o no ¡Quizá sea un zombie! No o bs­ tante, dado que acuia y habla com o yo, porque ambos cerebros son parecidos, y porque el lector y yo compartim os la misma herencia evolutiva, presumo con buen criterio que también es consciente. Actual­ mente. nuestro conocimiento científico de la consciencia no basta para demostrar esto, pero lodo lo refe­ rente al mundo natural es compatible con esta suposición. El solipsism o m ental lo niega y sostiene que sólo e l propio es verdaderamente consciente mientras todos los demás son zombies. Parece poco convincente o bastante arbitrario. Al fin y al cabo, de todas las personas que hay en el mundo , por que tic e, «el escogido para la consciencia? m iic io

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FJ misterio se agranda cuando caemos en la cuenta de que gian parte de lo que sucede en el cerebro evita la consciencia. Ciertos experimentos electrofisiológicos demuestran que la actividad furiosa de legiones de neuronas quizá no sea capa/ de generar un recueido o una percepción consciente. En una acción refleja, si vemos que un insecto se desliza por nuestro pie sacudiremos éste instantánea y vigorosa­ mente. aunque sólo más tarde reparemos en lo sucedido. O bien el cuerpo reaccio­ na ante una visión aterradora, una araña o un arma, antes de registrarla consciente­ mente: las palmas se vuelven sudorosas, aumentan el ritmo cardíaco y la presión sanguínea. \ se libera adrenalina. Iodo esto pasa antes de saber que tenemos miedo y por qué. Muchas conductas sensoriomotoras relativamente complejas son rápidas y no conscientes de m odo semejante. Eln electo, la clave del entrenam iento con­ siste en enseñar al cuerpo a ejecutar con rapidez una serte com pleja de m ovi­ m ientos — devolver un saque, evitar un puñetazo, atarnos los cordones de los zapa­ tos— sin p e n saren ello. El procesamiento no consciente se extiende hasta los estra­ tos más elevados de la mente. Sigm und Frcud sostenía que las experiencias en la infancia — sobre lodo las de naturaleza traum ática— pueden determ inar profunda­ mente la conducta adulta de una manera 110 accesible a la consciencia. Buena parte de la creatividad y la toma de decisiones de alto nivel se producen sin pensamiento consciente, cuestión tratada más a fondo en el capítulo 18. Así. gran parte del llujo \ el reflujo de la vida diana tiene lugar fuera de la consciencia. Algunas de las mejores pruebas de ello son clínicas. Veamos el extra­ ño caso de la paciente neurologica D. F. Fs m eapa/ de ver formas o reconocer imá­ genes de objetos cotidianos, pero sí puede coger una pelota. Aunque no sabe decir cuál es la orientación de una delgada abertura parecida a la de un buzón (¿es hori­ zontal?), puede introducir en eila hábilmente una carta (figura 13.2). Al estudiar esos pacientes, los neuropsicologos han deducido la existencia de a je n ie s zom bie en el cerebro que evitan la consciencia; es decir, 110 implican a la consciencia (recorde­ mos que en la segunda nota de este capitulo he equiparado consciencia y conoci­ miento consciente - con.siiousnes.s, awarenes.s — ). Listos agentes están dedicados a tareas estereotípicas, como el movimiento de los ojos o la colocación de las manos. Por lo común funcionan con mucha rapidez y no tienen acceso a la memoria explí­ cita. En los capítulos 12 y 13 volveré sobre estos temas. Así, ¿por qué no es el cerebro un gran conjunto de agentes zombie? Si así tuera, la vida podría ser aburrida; pero dado que estos agentes obran con celeridad y sin esfuerzo, ¿por qué necesitamos la consciencia para nada? ¿Cuál es su función? En el capítulo 14 sostengo que la consciencia da acceso u un modo de procesamiento deliberado y de uso general para planificar y considerar una futura línea de acción. Sin consciencia estaríamos peor. La consciencia es un asunto muy personal. Una sensación 110 puede transmi­ tirse directamente a alguien sino que, por U> general, se encierra en el marco de otras experiencias. Intentemos explicar la experiencia de ver el color rojo. Acabaremos relacionándolo con otras percepciones, por ejemplo, «rojo com o una puesta de sol» o «rojo com o una bandera china» (esta tarea se torna casi imposible cuando nos comunicam os con una persona ciega de nacimiento). Podemos hablar con sentido sobre las relaciones entre diferentes experiencias, pero 110 acerca de una sola. Fisto también debe ser explicado.

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Aquí leñemos, pues, el fletamento de nuestra búsqueda: comprender cóm o y por qué las bases neurales de una sensación conscienle específica están asociadas a esla sensación y 110 a otra, o a un estado totalmente no consciente; por qué las sen­ saciones están estructuradas com o lo están, cóm o adquieren significado, y por qué son personales; y, por último, cóm o y por qué muchas conductas tienen lugar sin consciencia. 1.2. ESPECTRO DE RESPUESTAS Desde que a m ediados del siglo xvn Descartes publicó El in tu id o del h o m ­ bre, filósofos y científicos han reflexionado sobre el problem a m ente-cuerpo en su forma actual. No obstante, hasta la década de 1980 la inmensa m ayoría de los trabajos en las ciencias del cerebro no hicieron ninguna referencia a la conscien­ cia. En las últimas dos décadas, filósofos, psicólogos, científicos cognitivos, médicos, neurocientíficos e incluso ingenieros han publicado m ontones de libros y monografías con el propósito de «descubrir», «explicar» o «reconsiderar» la consciencia. Buena parte de esla literatura es m eram ente especulativa o carece de programas científicos detallados para hallar sistem áticam ente las bases neuronales de la consciencia, por lo que no contribuyen en nada a las ideas analizadas en este libro. Antes de exponer el enfoque que Francis Crick. mi colaborador de tantos años, y yo hemos utilizado para abordar estos problemas, examinaré el panorama filosó­ fico para familiarizar a los lectores con algunas de las posibles categorías de res­ puestas que se han contemplado. Tengamos presente que aquí sólo aparecen apun­ tes de bolsillo tipo historieta.1 Le.i consciencia depende de un ulnui innunerial Com únmente se atribuye a Platón, patriarca de la filosofía occidental, el con­ cepto de persona com o alma inmortal encerrada en un cuerpo mortal. Platón tam ­ bién sugirió que las ideas tienen una existencia real y son eternas. Posteriormente, estas opiniones platónicas fueron absorbidas en el Nuevo Testamento y constituyen el fundamento de la doctrina clásica católica romana sobre el alm a. La creencia de que en el núcleo de la consciencia radica un alma trascendente e inmortal es amplia­ mente compartida por m uchos credos y religiones de todo el mundo.'’ 5. No puedo hacer justicia a la sofisticada naturaleza de estos argumentos. Cualquier persona mieresada en todas sus sutiles \ ucllas debería consultar las antologías filosóficas de Block. Flanagan y Gu/eldcre (1997) y de Metzinger (1995) El libro de lexto de la filósofa Patricia Churchland (2002) ana­ liza diierentes aspectos del problema mente-cuerpo haciendo hincapié en la neurociencia pertinente. También recomiendo la concisa y amena monografía de Searle (1997) Para las repercusiones de esas discusiones entre teólogos, vease Brow.il, M urphy y Malony (1998) y el reflexivo M cM ullin (2000). 6. Al haber sido educado en una devota familia católica romana, me siento muy próximo a este parecer. El libro de Flanagan (2002) explora el conflicto entre la idea de alm a (y libre albedrío) y la opi­ nión ciennlica moderna que tiende a negar ambos (véase también Murphy. 1998).

I V I R O in CCIO N AL L S T I D IO DH LA C'ONSC IL N C IA

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En ia época moderna, Desearles distinguió entre res extensa —sustancia física con alcance espacial que incluye los espíritus animales que corren por los nervios y llenan los m úsculos— y res coyiians. la sustancia pensante. Afirmaba que res cogi­ tan.s era exclusiva de los seres humanos y daba origen a la consciencia. La división ontológica de Descartes constituye la verdadera definición de dualism o: dos formas de sustancias, alma y materia. Anteriormente, Aristóteles y Tomás de Aquino habí­ an propuesto formas más endebles de dualismo. Los más famosos defensores m oder­ nos del dualismo son el filósofo Karl Popper y el neurofisiólogo y premio Nobel John Lccles. Aunque coherentes desde el punto de vista lógico, las posturas dualistas firmes 110 casan con las ópticas científicas. Especialmente problemático es el m odo de inte­ racción del alma y el cerebro. ¿Cóm o y dónde se supone que tiene lugar? Cabría presumir que esta interacción fuera compatible con las leyes de la física. No obs­ tante. esto requeriría un intercambio de energía que hay que justificar. ¿Y qué pasa con esa sustancia misteriosa una vez que muere su portador, el cerebro? ¿Flota por ahí en una suerte de hiperespacio. com o un fantasma?7 Podemos evitar el concepto de esencia inmaterial si presuponemos que el alma es inmortal y completamente independiente del cerebro, Así queda com o algo ine­ fable, indetectable. un «fantasma en la máquina» según una frase acuñada por Gilbe rt Ryle, fuera de la ciencia, La consciencia no puede com prenderse por m edios científicos Una tradición filosófica bastante distinta es la postura «mistérica»,* según la cual los seres humanos son incapaces de entender la consciencia simplemente por­ que es demasiado compleja. Esta limitación es o bien formal, de principios (¿cómo puede un sistema comprenderse totalmente a sí mismo.’), o bien de carácter prácti­ co, expresada com o un pesimismo sobre la incapacidad de la mente humana para llevar a cabo las necesarias y enormes revisiones conceptuales (¿qué posibilidades tiene un simio de entender la relatividad general?). Otros filósofos afirman no ver cóm o el cerebro físico puede generar conscien­ cia y que, por tanto, todo programa científico que pretenda explorar sus fundamen­ tos tísicos está condenado al fracaso. Es éste un argumento derivado de la ignoran­ cia: la actual ausencia de razones convincentes en favor de un vínculo entre el cere­ 7. Popper Fa.-. les (1977) afirmahan que las mieiaccioncs cerebro alma están a la \e / la posición y el mom ento de un sistema microscópico, per ejemplo, un electrón hn I9M-) Lccles pos­ tuló que la mente consciente afecta a la probabilidad de liberación de \esieulas en las smapsis de un modo que no viola la conservación de la e n e m a aunque basta pala influir en la conducía tlel cerebro. Estas ideas no han sido recibidas con enlusLnmo por la comunidad científica. De todas maneras, io que es alentador en la monografía de Popper y Lccles (1977) es que ambos se toman en seno la conscien­ cia. Dan por suplíoslo que las sensaciones son un produclo de la e\o lu ció n que pule a grilos alguna tun ción (véase concretamente Lccles. 1991) Tras tantas decadas de conductisino que dejaba la consciencia totalmente de lado, fue aquélla una opinión desiacable H. h.l termino m istérico se debe a Flanagan ( I992l. que lo ulili/ó para describir los enfoques de 1 ueas (1961). Nagel (1974» y M cG m n (I dejar al paciente lirado en el suelo, totalmente incapaz de moverse ni de hacer señal alguna, pero plenamente consciente de su entorno (üuilleminaull. 1976; Sicgel, 2000). 17. Los más espectaculares tienen el sindrom e encerrado (F eldmanm 1c>71; véase también C'ele>ia). Tom em os el caso de Jean-Dommique Bauby. director de la re\ isla francesa de moda qu \ iras una apoplejía masiva, sólo conservó la capacidad de mover los ojos arriba > abajo. Redactó un libro sobre sus experiencias interiores usando los movimientos de los ojos a modo de código Morse. Le Sca¡>hatuJre el te PapiH on (traducido com o Lm escafandra v la m ariposa), de 1997. e,-. un libro exirañamen te edificante e inspirador escrito en unas circunstancias atroces. Si se hubiera rolo el úliimo vínculo con eJ mundo, el movim iento vertical de sus ojos. ¡Haub> habría s el en lo m o . A lie n a s , es una experiencia de cantidad \ com plejidad gradual». A unque mil desde el plinto de visi.i clínico, esta d c liniuoii presupone nociones de consciencia o conocimiento consciente, del vo. etcétera. L' ()\U>ni fin ;lish ¡)¡< iim u u \ no es mucho mejor: bajo el epígrafe de -consciencia" tiene ocho enriadas, v doce ba)o el de ‘'Consciente-

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haber sido editado y ensam blado? Actualmente se sabe tanto de los genes que una definición simple probablem ente sería insuficiente. ) y Ridley (2(X)3) pura la accidentada historia del término «yenes», y Ohurchland (1986. 2(K)2) y. en concreto, el ensayo Je Farber y C hurchland (1995) para el papel de las dellniciones en la ciencia 21 Unas palabias sobre algunas de las aproxim adam ente 2(K) especies de primates, de las que los seres h u m anos son sólo una. Ll ord en de los prim a les se divide en dos subórdenes, p ro sim io s (lite­ ralmente «antes de los monos*') y a n tro p oid es, que com prende a los m o n o s, los simios y los seres h u m a ­ nos. Lxisten dos su perlamilias de m onos con distinta distribución geográfica: m o n o s d el N u evo M undo y monos del Viejo M undo. Los del Viejo M undo, enlre los que se incluyen los babuinos y los n m cucos, lidien el cerebro m ás grande y con m ás circunvoluciones que los del N u e v o M u n do , se crían fácilm en­ te en cautividad y no están en peligro de extinción. Se suelen usar c o m o sistema de modelos para la organi/acion del cerebro hum ano. Los go rila s, los ora n gu ta n es y las dos especies de chim pancés c o n s­ tituyen los grandes \im io \. Dadas sus muy desarrolladas capacidades cognilivas y su parentesco con los seres humano^ s sim ios se han llevado a cabo pocas investigaciones invasivas. La m ayor p a n e de lo que se s. ’ , líos procede de autopsias.

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ordenador M aciniosh, actividades e invenciones que escapan al alcance de nuestros amigos animales. Hn m uchos a sp e a o s de la vida c i\ili/ad u , la primacía del lengua­ je ha dado origen a la creencia —entre filósofos, lingüistas y oíros — de que la cons­ ciencia es imposible sin el lenguaje v que. por lanío, solo los seres hum anos pueden sentir v practicar la introspección. A unque eslo acaso sea cierto en un grado limita­ do con respeclo a la consciencia de la propia identidad (com o en ".sé que esloy vien­ do el color rojo»), los dem as dalos obtenidos en pacientes de cerebro hendido, nifiov autisias. estudios sobre la evolución > conducía animal son plenam ente compatibles con la postura de que al menos los m am íferos experim entan las visiones y los soni­ dos de la v id a ." Actualm ente no se sabe en que m edida la percepción consciente es común a ¡od(>s los animales, lis probable que la consciencia guarde cierto grado de correla­ ción con la complejidad del sistema nervioso del organismo. Los calam ares, las abe­ jas. las moscas de la fruta e incluso las lombrices intestinales son capaces de piola go ni/ar conducías bastante complejas. Q u i/á también atesoran cierto nivel de c o n s­ ciencia; tal \e/. también pueden sentir dolor, experim entar placer, y ver. /C'onio puede entecarse la consciencia de una num era c ien tífica ’.' La consciencia adopia muchas formas, pero q u i/a lo mejor sea em pezar con la más fácil de investigar. 1:1 estudio de la visión presenta varias ventajas respeclo a los dem ás sentidos, al m enos cuando se trata de eniender la consciencia. Ln primer lugar, los seres hum anos son criaturas visuales, listo se refleja en la gran cantidad de tejido cerebral dedicado al análisis de imágenes y en la im portan­ cia de la visión en la vida cotidiana. Por ejem plo, si un individuo está resfriado, se le lapa la nariz y puede llegar a perder el sentido del olfato, lo que solo le perjudi­ ca ligeramente. Una perdida pasajera de la visión, com o por otra parte sucede en la ceguera causada por el resplandor de la nieve, es demoledora. Segundo, las percepciones visuales son intensas y abundan en información. Las fotos y las películas están muy estructuradas, pero son láciles de m anipular m edian­ te eí uso de gráficos generados por ordenador. Tercero, com o ya señalara el joven filósofo Arilun Schopenhauer en 1X13, la visión es el sentido más fácil de engañar, hsto se pone de m anifiesto en infinitas ilu­ siones. T om em os la ceguera inducida p o r el m ovim iento: una serie de luces azules moviéndose aJ azar se superponen en tres puntos amarillos muy destacados pero estacionarios. Están fijos en algún lugar de la pantalla, y al cabo de un rato, uno, dos o incluso los tres puntos desaparecen sin más.-*' ¡Ya no están! Ls una visión asom ­ brosa: la revuelta nube azul elim ina los puntos amarillos del c am po visual, pese a 22. La creencia Je que sólo son conscientes los seres hum anos \ que los anim ales son meios autómatas. delendida m em orablem ente por Desearles, eslaba nuiv diluruhda IVio cada ve/ menos d es­ pués de DanAiii y el auge de las explicaciones ew>hmvas. Ni) obstante, incluso hov día hav quienes sos llenen que el lenguaje es condición sine qua non para la consciencia (M acphail. I9')N|. ( ¡ n ü i n (2001) es Ja referencia clasica de visión general de ]j consciencia en el conjunto de) /vino animal 23. La ceguera inducida por el m ovim iento lúe descubierta por Bonnch. C onpcrm an y Sagi ( 2001 ).

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que éstos siguen estim ulando la retina. 'Iras un b re \e m ovim iento del ojo. los pun­ tos aparecen de nuevo. A unque este tipo de fenómenos sensoriales poco tienen que ver con la «intencionalidad», el significado específico de la consciencia, el «libre albedrío» y otros conceptos que desafian a los filósofos, conocer las bases neuromiles de las ilusiones visuales puede revelarnos m ucho sobre sobre las bases tísicas de la consciencia en el cerebro. Hn los primeros tiempos de la biología molecular. Delbrück se centró en la genética de los fagos, simples virus que viven a costa de bac­ terias. El lector quizá pensaba que el m odo en que los lagos transmiten mlorm acion a sus descendientes es algo irrelevante para la herencia hum ana. Pues no es el caso. Asimismo, la creencia de Eric Kundel de que la humilde babosa marina . - \ / > / v . s k i lema mucho que enseñarnos acerca de las estrategias moleculares v celulares que subvacen a la memoria ha resultado ser prolélica.24 La última, y m ás importante, cuestión es que las bases neuronales de m uchos fenómenos e ilusiones visuales lian sido investigadas en lodo el m undo animal. 1.a neurociencia de la percepción ha avanzado hasta tal punto que se han construido modelos computacionales razonablem ente complejos que han demostrado su validez para guiar agendas experim entales y resumir los datos. En consecuencia, me concentrare en la sensación o consciencia visual. A nto­ nio Damasio. el em inente neurólogo de la Universidad de lovva. se refiere a estas formas sensoriales del conocim iento consciente com o consciencia esencial, y las distingue de la consciencia am pliada La consciencia esencial se refiere al aquí y ahora, mientras que la am pliada requiere un sentido del yo —el aspecto aulorreferencial que para m ucha gente tipifica la consciencia— y del pasado, así com o una anticipación del futuro. Mi programa de investigación deja de lado, de m om ento, estos y oíros aspec­ tos, com o el lenguaje y las em ociones, lo cual no equivale a decir que no sean crí­ ticamente importantes para los seres humanos. Lo son. Los afásicos. los niños con autismo grave o los pacientes que han perdido su sentido del yo se hallan muy im pe­ didos. confinados en clínicas u hospitales. No obstante, la m ayor parte de ellos aún pueden ver y sentir dolor. La consciencia ampliada comparte con la consciencia sen­ sorial la m isma posición misteriosa, pero es m ucho menos sensible a investigacio­ nes experim entales, pues estas capacidades 110 pueden estudiarse fácilmente en ani­ males de laboratorio, con lo que se com plica el acceso a las neuronas subyacentes. Haciendo hincapié en mi elección está la suposición provisional de que todos los aspectos de la consciencia (olor, dolor, visión, consciencia de la propia identi­ dad. sensación de desear una acción, sensación de estar enfadado, etcétera) emplean uno o quizá varios m ec an ism o s com unes. Por tanto, saber cuáles son las bases neuronales de una m odalidad facilitará el conocim iento de todas. Desde una óptica introspectiva, esta hipótesis es bastante radical. ¿Q ué tienen en com ún un sonido. 24. K.indel (2001). 25, Véase el libro de D am asio { 1999). P odem os encontrar una formulación concisa de sus ideas en Damasio (2(XX)). El psicólo go cognitivo Endel Tulving, de la Universidad de Toronto, habla de que la percepción su pone consciencia n o é tu u (conocimiento) en centraste con la consciencia a u to n o é iu a (conocimiento de uno m ism o) que es característica de la m em o ria episódica (Tulving, 1985). Edelman y Tonony (2000) iraian de la c o nciencia prim aria y B lock alude por un lado a la co n sciencia fe n o ­ ménica y por olro a la consciencia reflexiva y a la consciencia de la propia identidad (Block. 1995).

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una imagen v un olor'.’ Su contenido parece bastante distinto, pose a que los tres exhiben cierta aura mágica. Teniendo en cuenta com o funciona la selección nalural, es probable que las sensaciones subjetivas asociadas a cada uno estén producidas por sucesos \ circuitos neuronales parecidos. Hago referencia también a líneas de trabajo 110 visuales, com o el olfato y el condicionam iento pu\loniano, en especial si tienen rasgos que hagan lácil su estu­ dio en el laboratorio. Dada la conveniencia de relacionar la consciencia con la acti­ vidad de descarga de neuronas individuales y sus disposiciones, será imperioso lle­ var a cabo experim entos pertinentes con ratones. Lil asom broso desarrollo de herra­ mientas de biología molecular cada vez más eficaces permite a los científicos m ani­ pular cerebros de roedores de una manera cuidadosa, delicada y reversible, algo que actualm ente es imposible con los primates. Ln esle libro 110 se abordan los estados alterados de la ercepción. Alguiuts células glia les exhiben sucesos «todo o n a d a - propagadores del calcio, semejantes a potenciales de acción, s a h o que se producen en el espacio de segundos (Cornell-Bell el ,il . 1990. Sandcison, I9^(i>. 3 I . El termino «\ acío explicativo» tue sugerido por Lev me < 1983). No hav ninguna gai anua de que la ciencia vava a descubrir una teoría l'inal. ob|Cliva. de la consciencia. C o m o lian sostenido Chal mers (1996) v oíros, q u i/a s haya que comentarse con algún u p o de dcsci ipe ion 1isica no icducliva o con un dualismo ontologico con principios puenle. rigurosos \ cuanlitativos. que vinculen la esleía de las experiencias subjetivas con la realidad objetiva. El tiempo dirá.

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duele?) y (Je que los í/ iiíi / ui sientan com o sienten (p. ej.. ¿por que el rojo tiene un aspecto concreto, tan distinto del a z u l? ).'1 En el cam ino debe resolverse el gran debate en torno a la cuestión de la rela­ ción precisa entre sucesos neuronales y sucesos mentales El fisictsuin afirma que los dos son idénticos: que el C N C para la percepción del color morado c.v la percepción. No hace falta nada más. Mientras el primero se mide mediante microelectrodos. la segunda es experim entada por cerebros. Una de las analogías preferidas es la que se establece con la temperatura de un gas y la energía cinética prom edio de sus m olé­ culas. La temperatura es una variable m acroscópica registrada por un termómetro, mientras la energía cinética es una variable microscópica que para ser estudiada requiere una serie de herramientas bastante distintas. Con lodo, ambas son idénticas. Aunque a primera vista parecen diferentes, la temperatura es equivalente a la ener­ gía cinética prom edio de las moléculas. Cuanto más rápido se m ueven éstas, m ayor es la temperatura. N o tiene sentido hablar de la temperatura originada en el m ovi­ miento molecular rápido, com o si uno fuera la causa y el otro el efecto. Uno es nece­ sario y suficiente para el o tro .12 Llegado a este punto, no estoy seguro de si esta ciase de identidad fuerte es válida para el C N C y la percepción asociada. ¿Son realmente una \ la m ism a cosa vista desde perspectivas distintas? Las características de los estados cerebrales y de los estados fenoménicos parecen dem asiado diferentes para ser totalmente reducibles unas a otras. Sospecho que su relación es más compleja que la prevista tradicionalmente. Por ahora es mejor que m antengam os una actitud abierta ante este asunto y nos concentrem os en identificar los correlatos de la consciencia en el cerebro. 1.5. R E C A P IT U L A C IÓ N La consciencia radica en el nexo del problem a m ente-cuerpo. Los expertos del siglo \ \ l se enfrentan a algo misterioso, com o les sucedía a los seres hum anos que hace unos milenios com enzaron a preguntarse sobre la mente. No obstante, los cientilicos actuales están en mejores condiciones que nunca para investigar las bases tísi­ cas de la consciencia. Hl mío es un enfoque directo que m uchos colegas consideran ingenuo o poco atinado. T om o la experiencia subjetiva com o dada y doy por sentado que. para que las criaturas biológicas experim enten algo, es necesaria y suficiente la actividad cerebral. No hace falta nada más. Trato de encontrar las bases físicas de estados fenoménicos dentro de las células cerebrales, su disposición y sus actividades. Mi propósito es identificar la naturaleza específica de esta actividad, los correlatos neu­ ronales de la consciencia, y determ inar en qué medida los C N C difieren de la acti­ vidad que influye en la conducta sin com prom eter a la consciencia. Este libro se centra en las formas sensoriales de la consciencia — y en concre­ to en la visión. La consciencia visual es más susceptible de investigación empírica que otros aspectos de las sensaciones. Las em ociones, el lenguaje y un sentido del '2 Sobre este tema hay una am plia literatura filosófica, con m uchísim as v anantes. Rem ito al lector curioso a los libros de Paticiu Churchland. que se ocupa extensamente del asunto (1986, 2002).

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\ o v de los olios son cruciales en la \id a cotidiana, pero eslas lácelas de la cons­ ciencia se dejan para nuís adelante, cuando se conozcan mejor .sus hases neuronales. C om o en el interno por com prender la \ ida. descubrir y descrihir las actividades moleculares, biofísicas > neurofisioJógicas que constituyen los C N C seguramente a \u d a ra a resolver el enigm a principal: com o los sucesos en ciertos sisiemas privi­ legiados pueden constituir el fundamento tísico de las sensaciones, o incluso ser eslas mismas Sería contrario a la continuidad e \o l u t i\ a creer que la consciencia es exclusi­ va de los seres hum anos. l)o\ por sentado que la nienie hum ana com parte ciertas propiedades básicas con la mente animal —en conereio con m annieros com o los m onos \ los ratones. Paso por alto los fastidiosos debates sobre J¿t definición exac­ ta de consciencia o sobre si mi medula espinal es o no consciente pero no me lo dice. A la larga habrá que aclarar eslas cuesliones, pero ahora sólo impiden avanzar. No se gana la guerra librando primero la batalla ma.s encarnizada. L ii el curso de esta em presa prolongada, empírica y a largo plazo, habrá meteduras de pala y simplificaciones excesivas, pero sólo em pezarán a verse conforme pase el tiempo. De m om ento, la ciencia ha de aceptar el desafío y explorar los fun­ dam entos de la consciencia en el cerebro. C om o la imagen m edio lapada de una cim a montañosa cubierta de nieve durante una primera ascensión, el atractivo de descifrar este enigm a es irresistible. C om o señaló) Lao Tse hace (lempo, «un viaje de mil kilómetros em p ie /a con el primer paso». Ahora que \a eslam os en marcha, me permitiré Jam iliaii/ar al lector con algu­ nos conceptos c la \e que nos guiarán en nuestra búsqueda. Concretam ente debo d esa­ rrollar las nociones de representación neuronal explícita e.im plícita, nodos esencia­ les. \ las diversas lormas de actividad nerviosa.