N UEVO S E N FO Q U E S DE L A C O G N IC IO N : -RE D E SC U B R IE N D O L A D IN Á M IC A DE L A A C C IÓ N , LA IN T E N C IÓ N Y L A IN T E R SU B JE T IV ID A D —
NUEVOS ENFOQUES DE LA COGNICIÓN -Redescubriendo la dinámica de la acción,
la intención y la
intersubjetividad-E D IT O Rintersubjetividad-E S
Agustín Ibáñ ez D iego C osm elli
N u e v o s en fo q u es d e la c o g n ic ió n
R e d e s c u b rie n d o la d in ám ic a de la acc ió n , la in ten c ió n y la in te rs u b je tiv id a d -P rim era ed ic ió n : n o v iem b re de 2007
E d icio n es U n iv e rsid a d D ieg o P o rtales
In scrip ció n en el R e g istro d e P ro p ie d ad In te le ctu a l N ° 162.385 ISB N N ° 9 7 8 -9 5 6 -3 1 4 -0 0 5 -7
© U n iv e rsid a d D ieg o P o rta le s, 2007 U n iv e rsid a d D ieg o P o rtales
V ice rre c to ría A ca d ém ic a / D ire cció n de E xten sió n y P u b lica cio n es T eléfono (56 2) 676 2000 / F ax (56 2 ) 676 2141
A vda. M a n u e l R o d ríg u e z S u r 415 , Sa n tia g o , C h ile w w w .u d p .c l (p u b lic ac io n e s)
E d ició n : A g u stín Ib áñ e z, D ieg o C o sm e lli.
D iseñ o y p ro d u c c ió n grá fica : T rin id a d C o rté s, T rin id a d Ju stin ia n o Im p reso en C h ile p o r S a lv ia t Im p re sore s
N in g u n a p a r te d e esta p u b lic ac ió n p u e d e se r re p ro d u c id a o tra n sm itid a ,
ÍNDICE GENERAL
9 | Capítulo 1
Dinámica, intencionalidad y corporeización de la mente. Pasos hacia la comprensión de los límites y posibilidades de los nuevos enfoques de la cognición.
D IE G O C O S M E L L I Y A G U S T ÍN IB Á Ñ E Z
27 | C apítulo 2
Dinámicas no lineales e intencionalidad:
El rol de las teorías cerebrales en las ciencias de la mente.
W A L T E R F R E E M A N
53 | Capítulo 3
Los tiempos del cerebro: Nuevas aproximaciones en la neurofisiología.
P E D R O M A L D O N A D O Y J O S É P A B L O O S S A N D Ó N
71 | Capítulo 4
La cognición hecha cuerpo florece en metáforas...
J O R G E S O T O A N D R A D E
91 | Capítulo 5
Posiciones fenomenológicas de la subjetividad humana: Hacia una reinterpretación de los pliegues de la conciencia.
L U I S M A N U E L F L O R E S G O N Z Á L E Z
111 | Capítulo 6
Ser viviente y ser hablante.
Reflexiones acerca del punto de vista monista en cognición humana.
131 | C apítulo 7
Emergencia y d o w n w a r d ca u sa tio n en la sociología sistémica.
A L D O M A S C A R E Ñ O
145 | C apítulo 8
El concepto de autonomía en la obra de Varela y sus implicancias éticas para la psicología. Discusiones críticas desde los aportes de Castoriadis y Habermas.
A D R I A N A K A U L I N O Y A N T O N I O S T E C H E R
185 | Referencias.
CAPÍTULO I
Dinámica, intencionalidad y corporeización de la mente.
Pasos hacia la comprensión de los límites y posibilidades
de los nuevos enfoques de la cognición.
D IEG O C O S M E L L I A G U ST ÍN IB Á Ñ E Z1
I. El legado fundacional de las ciencias cognitivas.
Ellos [los p s icó lo g o s] d esea n una intuición y, p o r una extraña inconsistencia, buscan esa intuición en e l análisis, q u e es p r ecisa m en te la n eg a ció n d e ella.
B E R G SO N , 1903. El contexto actual de las ciencias cognitivas puede describirse como el de un cuestionamiento de un paradigma clásico dominante, co nocido como computacionalismo. Este se constituyó entre los ‘60 y ‘70 como un programa multidisciplinario para entender los pro cesos cognitivos2. En su núcleo conceptual, esta revolución asumió que la mente podría ser entendida en base a cómputos simbólicos, siendo explicada en base a reglas y principios lógico-sintácticos. El significado perdió protagonismo en la explicación mecanicista de 1 Correspondencia debe enviarse a Agustín Ibáñez, Laboratorio de Neurociencias,
Universidad Diego Portales, Vergara 275, Santiago de Chile. M ail: [email protected]. 2 Si bien las conferencias M acy en la década del ‘40 fueron un antecedente para este
movimiento, recién en la década del ‘60, con las conferencias organizadas por la S loan F u n d a tion , la revolución cognitiva se organizó dentro del paradigma del computacionalismo.
la mente, en favor de la sintaxis y la correspondencia objetiva con entidades del mundo. La razón humana se consideró dentro de este isomorfismo, igualándosela a los sistemas lógicos de la época. Este programa se convirtió en una empresa prescriptiva acerca de cómo investigar, y se inició con grandes promesas en el campo de la simulación de fenómenos cognitivos. En sí misma brindó una metáfora de la mente como computador, que representó una gran reedición de viejas metáforas (ej., la mente como espejo de la natu raleza) actualizadas por la imagen de una nueva y sofisticada tec nología computacional. Esta nueva metáfora permitió reconsiderar fenómenos como el pensamiento, la intuición, el deseo, la creencia, la memoria y los símbolos. Incluso, el lenguaje común (al menos el de los investigadores en cognición) asimiló en gran medida los conceptos del procesamiento de la información, y hoy en día es común su aplicación en la vida cotidiana.
Conforme al avance del tiempo, la propia investigación dentro del computacionalismo fue provocando algunos insights acerca de las limitaciones del programa. Existe una multiplicidad de proble mas meta-teóricos, metodológicos, conceptuales y empíricos sin resolver. La extraña síntesis entre dualismo cartesiano y monismo metafísico del computacionalismo (Descombes, 2001) ha sido cri ticada por sus supuestos positivistas y por su tendencia fragmenta- dora. El intento transgeneracional (a partir del cartesianismo, pa sando por la filosofía analítica del lenguaje ideal, hasta los albores del cognitivismo) de reducir el razonamiento humano a procesos formales de cómputo sobre representaciones residentes en la ca beza, ya había sido cuestionado por Wittgenstein (1952) y Ryle (1949), entre otros. En los últimos años el horizonte de las ciencias cognitivas parece estar teñido de crisis, o al menos, de desencanto.
Algunas de las promesas originarias de la empresa compu- tacionalista fracasaron (Anderson, 2003; Dreyfus & Dreyfus, 1990; Krichmar & Edelman, 2002; Lighthill, 1973; Rumelhart & Zipser, 1986; Wheeler, 1996). Un caso prototípico fue señalado por Winograd (1984), quien acentuó las limitaciones insolubles del computacionalismo para dar cuenta del fenómeno de los lengua
jes naturales (Winograd & Flores, 1986). La percepción entendida en términos computacionales se volvió pasiva y en clara contra dicción con la interacción natural entre percepción, ambiente y acción. Funciones sensomotoras simples se convierten en graves problemas de planificación ejecutiva para robots móviles. Por otra parte, alternativas no-representacionalistas en el ámbito de la ro- bótica resultaron exitosas (Brooks, 1991 )3. El representacionalis- mo comenzó a ser discutido, primero a partir del debate acerca del formato representacional (Kosslyn, 1994 Vrs. Pylyshyn, 1981) y luego por la emergencia de modelos no-representacionales (Beer, 1995; Brooks, 1991; Wheeler, 1996).
A pesar del éxito de los sistemas expertos, capaces de competir a nivel mundial en el ajedrez o el juego de damas, las simulacio nes no lograban reproducir la plasticidad y flexibilidad humana (Dietrich, 2000). Muchos sistemas de conocimiento no funciona ban en contextos cambiantes, en tareas de fácil resolución median te sentido común. Esta dificultad fue considerada insalvable con un enfoque computacional (Shoham & Dermott, 1988), ya que conducía a los sistemas basados en cálculos bayesianos u otros si milares al llamado cuello d e botella d e v o n N eu m a nn (Gutiérrez, 1993). Este consiste en la dificultad de estimar adecuadamente, y en tiempo real, una decisión ecológicamente fundada en contextos complejos. Por ello la consideración de la mente como un sistema lógico formal perdió crédito paulatinamente (Dietrich, 2000). A su vez, autores provenientes de las neurociencias, apoyados por los nuevos modelos conexionistas, realizaron críticas a los mo delos lógico-simbólicos del funcionalismo computacional clásico (Churchland, 1986; Churchland & Sejnowsky, 1992)4.
3 En cognición animal y humana la aproximación no-representacionalista aún tiene que probarse experimentalmente generativa y esa es justamente una de las perspectivas de este volumen: explorar hasta qué punto se puede avanzar hacia su operacionalización y eventual éxito epistemológico.
4 Cabe destacar que la noción de computación clásica no tiene por qué ser exhaustiva de lo que es un proceso computacional válido. Dicho de otra forma, tal vez un sistema biológico es un mejor computador que el mejor computador pero sigue siendo uno, sólo que bajo un paradigma diferente de lo que entendemos por computación (ej: Gabriel & Goldman, 2006).
La inteligencia artificial aplicada a la cognición humana, si guiendo a Lakatos (1983), se convirtió en un programa de investi gación degenerativo (Dreyfus & Dreyfus, 1990). Esta afirmación ya había sido anunciada previamente por autores como Lighthill (1973); y posteriormente Rumelhart & Zipser (1986).
II. El surgimiento de enfoques alternativos de la cognición. Junto a las dificultades propias del computacionalismo, la aparición de n u e v a s ten d en cia s en la cognición, ha pu-esto en duda la tradicio nal afirmación de que el computacionalismo no presenta teorías ri vales de magnitud5 (Fodor, 2000; Newell & Simón, 1976). A medida que el desencanto con el cognitivismo crecía, fueron emergiendo alternativas que escapaban a los supuestos computacionales. Estas tendencias han abierto el campo de investigación hacia fenómenos no abordados por la tradición ortodoxa; se han generado nuevos diálogos con otras disciplinas sociales y biológicas, y se han recon siderado muchos problemas clásicos del cognitivismo.
En este marco, el enfoque de la co gn ició n situada (Brigthon et al., 2003; Clark, 1997; Kirsh, 1995; Lynn & Stein, 1991; Wilson & Myers, 1999, entre otros) asume que el conocimiento está es tructurado en el ambiente social, ecológico y físico que conforma la experiencia. La e m b o d i e d cogn ition , (Anderson, 2003; Clark, 1997; Coates, 2002; Dourish, 2001; Haugeland, 1995; Prem, 1996; Varela et al., 1991, Varela, 1991; entre otros) afirma que las propie dades de la mente (pensamientos, deseos, imaginación, etc.) están encarnadas en la misma corporalidad, que a su vez se encuentra insertada en un contexto ecológico particular (Cornejo et al., 2007; Ibáñez et al., 2005; Ibáñez, López & Cornejo, 2006). Dentro de la
e m b o d i e d cogn itio n se sitúa la lingüística cognitiva (Johnson, 1987;
Lakoff & Johnson, 1980, 1999, entre otros) y la enacción (Petitot, 5 Para los autores citados, (N ewell & Simón, 1976) no existe otro modelo de competición.
Incluso mencionan como argumento para validar la hipótesis computacional: ‘th e a b s e n c e o f s p e c ific c o m p e t in g h y p o t b e s e s ’.
2003; Varela et al., 1991, Thompson & Varela, 2001). Mediante los procesos sensomotores del cuerpo se constituye la cognición a ni vel biológico, psicológico, y cultural. La e x ten d ed m in d (Clark & Chalmers, 1998; Clark 2001; Li, 2003, entre otros) está interesada en el rol del ambiente en la génesis de los procesos cognitivos, po niendo énfasis en la consideración de éste no sólo como parte de la acción, sino también del pensamiento. Mapas, herramientas y símbolos son parte de la mente extendida. Procesos internos como las creencias son conceptualizadas como constituidas en parte por el ambiente. Al igual que la perspectiva de la cogn ició n distribuida (Colé & Engestróm, 1991; Holland et al., 2000; Hutchins, 1995; Wrigth et al., 2000, entre otros), el conocimiento es tomado en un continuum con los procesos del ambiente y en ciertas ocasiones resulta complejo establecer distinciones tajantes entre mundo y mente. La aplicación de la teoría d e la a ctiv id a d en la cognición (Bakhurts, 1995; Engelsted, 1993; Engestróm, 1991; Jones, 1999, 1997, 1998; Kaptelinin, 1992; entre otros) critica la aplicación de la simulación computacional para la comprensión de la cognición humana, y supone que fenómenos psicológicos como la intencio nalidad no pueden ser entendidos en términos mecanicistas. La llamada biosem iótica y algunas corrientes provenientes de la bio logía (Emmeche, 2001; Hoffmeyer & Emmeche, 1991; Kull, 2003; Rosen, 1978, 1985a, 1991, 1998, entre otros) han criticado asimis mo las limitaciones de los sistemas formales para dar cuenta de procesos cognitivos biológicos, resaltando la ecología y autonomía simultáneas del organismo con su ambiente y acentuando las limi taciones de los modelos serialistas y discretos para dar cuenta de la cognición. Los enfoques basados en las teorías dinámicas de la cognición elevan la controversial promesa de aplicarse tanto a las interacciones neurales como a los fenómenos culturales, apoyando sus explicaciones en formalizaciones matemáticas de los fenóme nos cognitivos, promoviendo una imagen diferente de la metáfo ra de la computación clásica, más multifacética e inclusiva de los afectos y la cultura. El núcleo central de estas teorías está basado
en la metáfora de la cognición como sistema dinámico, instanciada por una topología espaciotemporal (Ibáñez, 2006, 2007, In Press). Las teorías dinámicas de la cognición parecieran inaugurar nuevas herramientas y preguntas en torno a los fenómenos cognitivos.
Estos enfoques alternativos emergen, en parte, como una con secuencia de las limitaciones actuales del computacionalismo. Cabe preguntarse a partir de la crisis del computacionalismo y el surgi miento de nuevas aproximaciones, si existe un giro que transforma , la clásica perspectiva reduccionista, atemporal, descorporeizada, es- tático-racionalista, libre de cultura y emoción. Luego de esta pers pectiva clásica, pareciera surgir una cosmovisión ecológicamente centrada en la acción e intención, en la comprensión de la mente como un proceso ligado a la interacción entre cerebro, cuerpo, am biente y cultura. Este giro estaría también centrado en el interés en los problemas de conocimiento en tiempo y situaciones reales. Es en este contexto, de redefinición de cognición, de cómo puede ser estudiada, y de duda acerca de si existe tal giro descrito más arriba, que las nuevas tendencias aparecen como una alternativa6.
Esta alternativa refiere a una particular reinterpretación gene ral de la cognición. Esta refleja la reconsideración de los fenóme nos cognitivos de forma multinivelada y ecológicamente instituida (Cornejo, Ibáñez & López, 2007). Dichos fenómenos son enten didos como siendo inherentemente temporales, con propiedades mejor entendidas en términos de procesos, en vez de entidades. La cognición debe considerarse un fenómeno multinivelado, simultá neamente neurológico, psicológico y social. Ningún nivel de análi sis particular es suficiente entonces para abarcar el fenómeno en su totalidad. Uno de los grandes insigths de los enfoques alternativos consiste precisamente en acentuar dicha simultaneidad de proce sos. Ello conlleva, necesariamente, a la aceptación de una pers pectiva ecológica de la cognición: los procesos mentales pueden 6 Cabe destacar que si bien existe cierta secuencia temporal entre el computacionalismo
clásico y los enfoques alternativos de la cognición, existen antecedentes simultáneos y a menudo entrecruzados entre ambas perspectivas (Cf: Ibáñez, 2006, C apítulo 2).
considerarse a partir de la interacción entre subsistemas corpora les (cerebro, sistema inmunológico, sistema esqueletomotor, etc.), entorno y cultura. En este sentido la cognición será considerada en sí misma la consecuencia de múltiples niveles de un cuerpo en interacción con otros cuerpos y una historia evolutiva y cultural. La cognición así entendida reclama un nivel de análisis específico. Otro aspecto relevante de la cognición desde esta re-interpretación es la temporalidad. La inclusión del tiempo en la descripción de los fenómenos conlleva a un cambio de perspectiva: los eventos cogni tivos estudiados, en lugar de considerarse entidades se convierten en procesos. Así por ejemplo, las representaciones como entidades abstractas y aisladas pierden relevancia cuando son contextualiza- das en una perspectiva temporal que las sitúa como un proceso dependiente de otros procesos, “descosificando” sus propiedades. Lo mismo puede postularse para otras entidades cognitivas como la memoria de trabajo, la percepción o el lenguaje: al convertirse en procesos, sus límites se vuelven más difusos, y su interactividad con otros procesos (otros fenómenos cognitivos) aumenta. Igual mente, procesos cognitivos clásicamente considerados homun- culares (ej., toma de decisiones, conciencia) pueden considerarse procesos emergentes de la totalidad de un conjunto de otros pro cesos más básicos, sin necesidad de postular una entidad localizada en algún subconjunto cerebral que dé cuenta por sí misma de las propiedades investigadas. El excesivo énfasis en la descomposición y fragmentación de los enfoques ortodoxos puede contrarrestar se con el interés de los nuevos enfoques en la coordinación y la interconectividad de los procesos cognitivos. La inclusión de la temporalidad, no es sino, un requisito teórico de una nueva ciencia de la mente pos-atomicista, procesal. Los enfoques alternativos de la cognición han evidenciado una clara necesidad al interior de las ciencias cognitivas: el desarrollo de juegos del lenguaje que no sean exclusivamente materialistas o exclusivamente mentalistas en el desarrollo de enfoques cognitivos inter-nivelados. El materialismo reduccionista (matemático, físico o neurológico) y el discursivismo
des-biologizado (psicológico o social) comparten la imposibilidad de abordar los fenómenos cognitivos una vez que se ha aceptado su multiplicidad de niveles de descripción.
Sin embargo, cabe preguntarse si ip s o fa cto los enfoques alterna tivos constituyen en términos absolutos el giro paradigmático arri ba esbozado. Por otra parte, estos enfoques pueden considerarse programas de investigación recientes y en tránsito. La reconside ración de la naturaleza de la cognición surgida en las concepciones alternativas requiere una revisión teórica-empírica de sus alcances actuales.
III. Hacia una mejor valoración de los enfoques alternativos de la cognición.
La mayor dificultad que enfrenta una teoría es dar cuenta de un cier to dato observable: debe proveer un marco epistemológico útil para su comprensión dentro de las leyes procedurales y de consenso de la comunidad científica. Más aún, es habitual exigirle a dicho corpus que sea capaz de predecir, en base a observaciones de un tipo, com portamiento de otro. Finalmente, es de común acuerdo que para ser de interés científico, dicho marco debe, de alguna manera, ser capaz de explicitar sus límites y bajo qué condiciones se considerara insu ficiente, so riesgo de transformarse en una cuestión de fe.
Aunque no es este el lugar para hacer un análisis epistemoló gico de la estructura de la teorización en ciencias, estas conside raciones dan el punto de partida para discutir brevemente en qué medida los paradigmas de cognición situada, encarnación y no-re- presentacionalismo han sido exitosos en generar alternativas expe rimentales concretas. Tal vez uno de los aspectos más interesantes de este tipo de aproximaciones es que apelan al sentido común: nos sentimos seres que forman parte de un sistema (natural) comple jo, interconectado e interdependiente, donde descripciones de un aspecto de la realidad son compatibles con múltiples descripciones alternativas y donde co-existimos sin necesariamente ser máquinas
unívocas sino más bien seres equívocos (en el sentido neutro del término). Esta compatibilidad intuitiva entre los paradigmas de la complejidad que insisten en la encarnación de la mente y la ne cesidad de una comprensión multi-nivelada de la realidad, repre senta no sólo una oportunidad de interés, sino también, creemos, esconde su mayor enemigo. Una cosa es decir que la cognición es situada y otra es decir cómo es que esto ocurre. Dicho de otro modo, ¿existen formas concretas de operacionalización de estos paradigmas, que les permitan jugar un rol más allá de una descrip ción intuitivamente valiosa? Creemos que éste representa uno de los grandes desafíos a los que se enfrentan esta serie de paradigmas si pretenden constituirse como programas de investigación alter nativos válidos (Ibáñez & Cosmelli, In Press).
Podría argumentarse, como desarrollamos en la primera parte de esta introducción editorial, que es precisamente gracias a la crí tica surgida desde perspectivas de cognición situada y del sentido común, que muchas de las metáforas computacionales y sus mar cos teóricos han tenido que ser revisadas. Sin duda éste es un rol que ha jugado la “disidencia”. Sin embargo, no es trivial formular el mismo descontento de manera positiva. Más aún, creemos que la situación de malestar existente en torno a la incapacidad de los paradigmas tradicionales para dar cuenta de aspectos tan esenciales de nuestro ser-en-el-mundo como la intencionalidad, la subjetivi dad, la objetividad, la conciencia, la intersubjetividad, etc., llama a tomar ciertos riesgos: ¿Qué experimentos y qué resultados nos obligarían a rechazar una hipótesis de la perspectiva encarnada o situada de la cognición? ¿Qué re-conceptualización de una serie dada de datos experimentales nos permite eliminar (reducir) un lenguaje representacionista de nuestra explicación sin perder te rreno epistemológico? ¿Qué marcos metodológicos y analíticos son necesarios para abordar el problema de la cognición situada y cuáles no lo son? ¿Por qué? ¿Cuáles son las implicancias para los dominios disciplinares cercanos, especialmente para la ética? ¿Cuáles son los límites de las nuevas teorías de la cognición?
Sin pretender dar respuestas a todas estas preguntas, pero inspirados en ellas, las contribuciones que forman este volumen representan un intento concreto de trascender la aproximación por analogía intuitiva, hacia una formulación científicamente ge nerativa de hipótesis y marcos metodológicos en el estudio de la cognición.
IV. Contribuciones específicas.
Este conjunto de ensayos tuvieron su origen en un ciclo de confe rencias internacionales organizado por la Escuela de Psicología de la Universidad Diego Portales con el fin de insertarse en el ámbito de la investigación en Neurociencias y Ciencias Cognitivas. Como parte del programa que incluyó la puesta en marcha de un centro de Neurociencias Cognitivas y el desarrollo de líneas de investiga ción financiadas, se organizaron un conjunto de actividades cientí ficas de divulgación de primer nivel, a fin de presentar a la sociedad científica chilena, el Proyecto de Neurociencias. De esta manera se constituyó en noviembre del 2006 el primer ciclo de conferencias internacionales y workshop denominado “Complejidad, Auto nomía e Intencionalidad: Hacia una mejor teorización y formu lación de estrategias empíricas en el marco de las Ciencias de la Cognición”; que contó con el patrocinio del Instituto de Sistemas Complejos de Valparaíso, del Centro de Estudios Neurobiológi- cos del Departamento de Psiquiatría de la Pontificia Universidad Católica de Chile y de Electrical Geodesic Inc. El presente cuerpo de ensayos constituye un selecto grupo de conferencias que lide raron los debates en torno a los nuevos enfoques de la cognición, inaugurando este volumen el aporte de la conferencia magistral del Dr. Walter Freeman. Este conjunto de ensayos dista de ser homo géneo, e implica marcos y disciplinas de enfoques muy diferentes. Sin embargo, todos ellos desde su propia heterogeneidad contribu yen a una mejor conceptualización de los enfoques alternativos, en los respectivos campos de aplicación desarrollados por los autores.
La secuencia de presentación de los ensayos, parte de un continuo formado por los aportes en las neurociencias, luego la psicología cognitiva y, finalmente, la sociología y la filosofía. A continuación se presenta una breve sinopsis de cada uno de ellos.
El texto de Walter Freeman aborda la inquietante pregunta acerca de la relación entre la conducta intencional y las teorías del cerebro. En este capítulo Freeman argumenta que la teoría de la neurodinámica no-lineal del cerebro, posee las herramientas ne cesarias para abordar la intencionalidad y de esta manera fundar una nueva base para las ciencias de la mente, incluyendo la con ducta social y ética. Para ello se realiza un breve recuento histórico de distintas teorías cerebrales, de los griegos hasta la actualidad. Luego, se introduce la teoría de la neurodinámica y su corolario, la teoría de la vinculación social, mostrando su relevancia para la comprensión no sólo de la intencionalidad, sino también de la con ducta social. En este texto se ha mantenido en gran medida el estilo oral de disertación, dada la relevancia y el valor histórico de la con ferencia del Dr. Walter Freeman.
En su contribución, Pedro Maldonado y José Ossandón abor dan el problema de la validez de ciertas aproximaciones tradi cionales en neurociencias cognitivas para el estudio de los meca nismos neuronales de la percepción. Utilizando el sistema visual como modelo, Maldonado y Ossandón describen cómo ha sido la aproximación clásica al estudio de la respuesta neuronal. Bajo esta perspectiva aún dominante, se busca primero comprender los mecanismos secuenciales de activación neuronal frente a estímulos sobre-simplificados. Aquí, la estrategia experimental es considerar la estimulación externa como una forma de evocar una respuesta estereotipada interna de manera de comprender los mecanismos subyacentes a las capacidades perceptivas del organismo. Los au tores discuten una serie de limitaciones de esta aproximación, tan to conceptuales como fisiológicas, y sugieren que para hacer frente al cambio de paradigma que está operando, ya no basta sólo con entender que el sistema nervioso es una estructura masivamente
paralela, distribuida y que presenta una dinámica endógena autó noma, sino que es necesario generar marcos experimentales pro picios al estudio de un sistema con estas características. Este es un punto particularmente interesante de este ensayo, ya que los auto res proponen alternativas concretas basadas en la exploración vi sual de escenas naturales donde se hace posible estudiar de manera rigurosa, y a la vez ecológica, los mecanismos neurobiológicos que subyacen las capacidades perceptuales de los organismos.
Jorge Soto-Andrade, matemático de la Universidad de Chile, explora en su ensayo un tema que tiene consecuencias transversales para el estudio de la cognición: cómo este proceso se expresa de manera fundamental en la generación, manipulación y aprehensión de metáforas. Interesantemente, para Soto-Andrade este proceso dista mucho de ser una manipulación abstracta de conceptos, y de pende directamente de las actividades exploratorias sensoriomotri- ces que el individuo ejecuta a lo largo de su desarrollo. Es así como el autor, tras entregarnos un marco común para entender en qué consiste una metáfora, explora el rol que estas tienen durante el proceso de “enseñanza-aprendizaje” de las matemáticas. A través de una serie de ejemplos concretos y casos de estudio en terre no, Soto-Andrade muestra cómo la construcción y comprensión de metáforas involucra cambios profundos en el modo cognitivo del sujeto, y cómo este cambio sostiene el proceso de aprendizaje en una actividad corporizada concreta. Esto representa un cambio radical respecto del entendimiento del proceso de conocer por acu mulación secuencial, ya que permite y promueve saltos cualitativos e irreversibles (uno no se olvida una vez que “ve” el sentido de la nueva metáfora) no necesariamente verbales. Finalmente el autor sugiere algunas alternativas de desarrollo empírico para profundi zar en esta veta, insistiendo en la importancia de los estudios donde el testimonio directo del sujeto (es decir, desde la primera persona) es la base de toda teorización generativa ulterior.
El filósofo Luis Flores presenta en su capítulo sobre fenome nología de la subjetividad humana, una “reinterpretación” de la
conciencia y la subjetividad que se basa en recontextualizarla en el marco de la experiencia vivida concreta, en un mundo compartido por otros. Tomando elementos de la filosofía de Marcel, Merleau- Ponty y Levinas, Flores explora tres ejes fundacionales de la con ciencia: el cuerpo, la temporalidad y el mundo intersubjetivo (y por ende interobjetivo). Mediante un análisis de estos tres pilares, Flores, muestra cómo la noción de Descartes, de una conciencia encerrada en sí misma, resulta limitante e incapaz para dar cuenta de la complejidad de la dinámica de la estructura intencional que define la subjetividad humana, y que trasciende al individuo aisla do mediante vínculos ecológicos y sociales constitutivos. Más aún, según Flores, estos tres pilares son cruciales para poder aprehender de manera cabal lo que significa realmente una conciencia encarnada ya que sólo en este marco de relaciones vinculantes, es posible que algo así como un punto de vista significante y significado (señala do, objetivado), exista. Hacia el final de su ensayo, Flores explora la convergencia de esta perspectiva con elementos de la complejidad, en particular desde la mirada de Morin. La conclusión que Flores nos propone es un desafío explícito para los experimentalistas:
“N os parece evidente (...) que los trabajos em píricos de las ciencias cognitivas, aunque necesarios para el desarrollo de p ro to colos de lab o ratorio, son insuficientes para interpretaciones más globales del ‘cuer p o-presente’ y los m isterios insondables de la encarnación hum ana”, (nuestro énfasis).
En un radical e idiosincrático capítulo, Andrés Haye propone el ejercicio de eliminar conceptualmente el término intermedio —el de sistema cognitivo- con que se quiere unificar vida (biología) y discurso (intersubjetividad) en ciencias de la cognición. En contra de las posturas contemporáneas de carácter monista, sostiene una distinción entre biología y cultura presente en el “viviente-que-tie- ne-la-palabra”, el cual está esencialmente cruzado por una tensión que se debe a la diferencia radical entre lo biológico y lo dialógico. La distinción entre ser viviente y ser hablante no radica en una di
ferencia entre tipos de sustancias, ni tampoco se correlaciona con principios de intimidad, actividad o significación, como en los vie jos dualismos. Más bien se trata de una diferencia que, a pesar de ser radical, no implica separación o independencia entre los aspec tos diferenciados. Esta distinción entre biológico y dialógico, que no admite términos medios radicales (el sistema cognitivo), con lleva a una propuesta de investigación acerca de la relación entre dinámica cerebral y comportamiento dialógico-cultural en forma más directa, y apoyada en ciertas tendencias contemporáneas.
El capítulo de Aldo Mascareño aborda el interjuego entre la teoría de sistemas sociales y las teorías de la complejidad, respec to a un campo conceptual y temático compartido que permite un diálogo fluido con la teoría cognitiva. En este capítulo se esboza el modo en que el orden emergente de la comunicación se configura a partir de la relación entre sistemas psíquicos y cómo este orden, organizado en términos de constelaciones significativas de medios simbólicos y sistemas sociales, establece condicionamientos a su propia recreación. Con ello, se pretende mostrar el carácter co- productivo de la relación ascendente y descendente entre sistemas psíquicos y sociales visto bajo la perspectiva sistémica. Mascareño afirma que este nexo puede ser útil a la sociología para reconstruir el proceso de tipo bottom-up que contribuye a la emergencia de lo social como comunicación. La sociología sistémica, en tanto, según el autor, puede describir la forma en que la sociedad configura una
d o w n w a r d causation (causación global a local, macrocausación)
sobre los fenómenos cognitivos. Esto lo logra a través de la teoría de los medios de comunicación simbólicamente generalizados y la formación de sistemas. En un esfuerzo por aproximar ambas perspectivas, define como central la categoría sistémica de sentido como horizonte compartido por sistemas psíquicos y sociales.
El capítulo de Adriana Kaulino y Antonio Stecher aborda una de las implicancias más distantes y controversiales de los nuevos enfoques de la cognición: la dimensión ética que se desprende de la teoría, especialmente de sus extrapolaciones conceptuales a otros
dominios del saber. Un aspecto muy relevante de su planteamiento sostiene que la crítica al cartesianismo presente en diversos enfoques alternativos de la cognición, si bien válida en dominios cognitivos, corre el riego de desconstruir la agencia reflexiva y moral social mente instaurada que se encuentra en el horizonte de los planteos modernos. Con miras a contrastar y relevar así el particular uso de la noción de a u ton om ía presente en la obra del biólogo chileno Francisco Varela, creador de uno de los enfoques alternativos de la cognición conocido como enacción o radical e m b o d im en t, se pre sentan las reflexiones sobre la noción de autonomía desarrolladas por Castoriadis y Habermas, quienes han elaborado una concep- tualización de la misma, que se enraíza, no en la biología, sino en una profunda valoración e interrogación permanente del proyecto ético-político de la modernidad. La discusión se centra en el modo en que el concepto de autonomía de Varela podría debilitar una comprensión de la autonomía en términos de principio ético-polí tico constitutivo del horizonte normativo de la modernidad y, por tanto, de marco de sentido para una psicología interesada en inte rrogar críticamente el presente. Algunos de los conceptos analiza dos son específicos de la obra vareliana (ej., autopoiesis, yo virtual) pero otros atraviesan múltiples enfoques alternativos de la cogni ción (emergencia, autorreferencia, coordinación sensoriomotriz).
Resumen.
Diversas teorías han influenciado el estudio de la mente (y el cere bro) desde los antiguos griegos hasta nuestros días, creando marcos prescriptivos acerca de cómo entender e investigar los fenómenos mentales. Las llamadas ciencias cognitivas son un conjunto de dis ciplinas que asumieron formalmente el compromiso de brindar un marco teórico-empírico para abordar la mente. Esta empresa estu vo inicialmente basada en un modelo abstracto del funcionamien to mental, sustentado en la analogía de procesos computacionales descorporeizados, libres de intención, afecto y cultura. En las últi mas décadas diversas disciplinas, tales como Biología, Matemática, Filosofía de la Ciencia, Psicología y Neurociencia, han abordado extensamente los fenómenos intencionales y corporizados desde niveles de descripción muy heterogéneos. El problema de la au tonomía de los seres vivos, la intencionalidad como propiedad biológica y humana, la actividad consciente y la inter-subjetividad son ejemplos de ello. En este marco, algunas teorías como la teoría de la complejidad, los enfoques dinámicos de la cognición, y el así llamado radical e m b o d i m e n t , buscan formular marcos teóricos adecuados al estudio de estos fenómenos. Sin embargo, al tratarse de una promesa científica relativamente reciente, formas concre tas de aproximación metodológica, con predicciones específicas y paradigmas falseables, requieren aún de un desarrollo importante antes de constituirse en un paradigma maduro. Los ensayos de este libro abren alternativas específicas que articulan estas propuestas teóricas, en programas de investigación concretos, evaluando su estatus teórico y/o experimental actual.
Abstract.
S ev era l t h e o r ie s fr o m the a n cien t Greeks h a v e in flu e n ced the m i n d ’s (an d brain) conceptions, crea tin g p rescr ip tiv e fr a m e w o r k s a b o u t h o w to u n d ersta n d a n d in v estíga te m e n t a lp h e n o m e n a . The C ogn
i-t iv e S ciences w e r e i-th e fir s i-t a i-ti-tem p i-t i-to fo r m a lly a n s w e r i-th e quesi-tion a b ou t the scientific hasis o f th e mind. This en terprise w a s initially b a sed in an abstract m o d e l o f the mind, sustained in th e Computer m eta p h o r that ab a n d on s the role o f em b o d im en t, affection, b o d y a n d cu ltu re in th e c o g n itiv e p h en o m e n a . In th e last decades, s e v - eral disciplines, such as Biology, M athematics, Philosophy, P sychol- o g y a n d N eurosciences, h a v e b e g u n to address th e stu d y o f inten- tional a n d s e lf- r e fe r r e d p h en o m e n a . The p r o b le m o f th e a u t o n o m y o f livin g organisms, in tentionality as a hu m a n but also b io logica l property, a n d th e stud y o f consciousness, su b jectiv ity a n d inter-sub- j e c t i v i t y are s p e c i f c examples o f this research trend. In search o f a b e tt e r u n d ersta n d in g o f th ese co m p lica ted questions, a n u m b e r o f rela tiv ely n e w ap proaches (i. e.: C om plexity Theory, D yn a m ica l Systems Approach to C ognition, E m b od ied Cognition, a m o n g oth- ers), h a v e b e en a d v a n c e d as n o v e l th eo retica l fr a m e w o r k s w ith the p r o m is e o f b e in g ab le to capture m a n y o f th e specific qualities an d e v e n t u a l m ech a n ism s u n d erly in g in tention al a n d s e lf- r e fe r r e d p h e nom ena. N evertheless, b eca u se th ese research p a ra d igm s are ra th er re ce n t (although m a n y are b a sed on m id -tw e n tie th cen tu r y ideas), co n cr e te m e t h o d o lo g ica l designs a n d em pirical approaches in the f o r m o f ex perim entally testable h y p o th eses a re still scarce. This is- sue w ill b rin g t o g e t h e r s e v e r a l co m p le m e n t a r y p e r s p e ctiv e s in o r d er to p r o p o se a n d d e b a te a ltern a tive research ap proaches in th e area o f C o gn itive Sciences. We b e li e v e it n ecessa ry to discuss a n d a d v a n ce tow a rd s the d e v e lo p m e n t o f explicit em pirical f r a m e s in the f o r m o f actual experiments, specific pred iction s a n d f o r m a l models. The essays p r e s e n t e d h e r e con stitute an a ttem p t to m o v e in this direc- tion, w ith th e specific aim o f reco n sid er in g th e stud y o f th e intrinsic prop erties o f brain a n d mind.
CAPÍTULO II
Dinámicas no lineales e intencionalidad:
El rol de las teorías cerebrales en las ciencias de la mente.
N onlinear D ynam ics a n d Intentionality:
The R ole o f Brain T heory in Scinces o f th e Mind\
W A LT E R J . F R E E M A N 2
I. Introducción.
Muchas gracias al Decano de la Facultad de Ciencias Humanas y Educación, Juan Pablo Toro, a la Directora de la escuela de Psi cología, Pilar Torres y a Agustín Ibáñez, mi anfitrión. Este texto hace referencia a la relación entre dinámicas no lineales e inten cionalidad. El punto crucial reside en la definición de una teoría cerebral. Esta es esencialmente un cuerpo conceptual basado en la física, química, matemática y biología que explica como billones de neuronas usan la información genética y sensorial durante la conducta dirigida de un organismo. El paso crucial en esta con ducta, consiste en la creación de una conducta intencional que se mueve del dominio de la sensación al de la percepción. ¿Cómo hace el cerebro para remplazar las sensaciones con sus propias 1 N del Editor: El presente texto se obtuvo a partir de la conferencia magistral del Dr.
Freeman, la cual fue transcripta por M aría Luisa Ilabaca, corregida por el Dr. Freeman, traducida y editada por el Dr. Agustín Ibáñez. Los editores han agregado con autorización del autor diversas aclaraciones, párrafos y referencias al texto.
2 Correspondencia debe enviarse a Dr. W alter Freeman, The Freeman Neurodynamics Laboratory, U niversity of California at Berkeley, http://sulcus.berkeley.edu.
percepciones con significado? Esta es la pregunta fundamental que pretendo abordar. Por lo tanto, es necesario saber qué implica la percepción más allá de la sensación. La Fenomenología se ha dedicado a este tópico durante un siglo y no obtiene respuesta. El motivo se hace patente con el trabajo de Merleau-Ponty (1963), en el que no se distingue sensación de percepción. Los fisiólogos, por otra parte, sí lo hacen, pero aunque son muy buenos analizando las sensaciones, no lo son igualmente para analizar los mecanis mos de la percepción. Esta disyuntiva proviene de antecedentes históricos de larga data que analizaré. Primero presentaré la teoría de los espíritus animales, luego la teoría de la energía nerviosa y, por último, la teoría del procesamiento de la información, mos trando su influencia en teorías contemporáneas de la mente y el cerebro. Luego de ello, introduciré mi teoría de neurodinámica y su corolario, la social b o n d in g tbeory.
II. La teoría de los espíritus animales.
Para describir esta teoría, se debe retornar 2400 años, hacia el tiempo de los antiguos griegos, en el que existían dos teorías an tagónicas de la percepción. Una de ellas pertenecía a la escuela de Platón, y sostenía que la percepción es básicamente pasiva: implica la extracción de formas del exterior, sobre las cuales la mente ope ra extrayendo los principios, y formas fundamentales, ideales. El ejemplo clásico es aquél de la cueva en que la luz proviene de afue ra y proyecta sombras en las paredes de la cueva. Los trogloditas interpretan esas sombras y determinan las formas que producen las sombras. De esta manera, podría decirse que la información viene desde afuera corrompida por el ruido y las distorsiones de nuestros aparatos sensoriales. La tarea de la mente es básicamente la recons trucción de formas ideales3. En oposición a la idea de percepción 3 Esta teoría podría parecer ingenua pero está presente incluso en la operación de redes neuronales
artificiales donde la entrada provee instancias de las formas ideales y el trabajo de la red consiste en promediar esta información entrante y luego construir procesos de reconocimiento de patrones. Esas operaciones son familiares a las ciencias computacionales contemporáneas.
como un fenómeno pasivo, Aristóteles la consideraba un proceso activo, que requería del trabajo continuo del cuerpo, manipulando y registrando las bases para la comprensión de las formas. El ma yor error de éste consistió en sostener que el conjunto de aquellos procesos reside en el corazón, no en el cerebro. Dado que el cere bro es más frío que otras partes del cuerpo, concluyó, como físico, que debía tener una función de radiador que enfriaba la sangre. Por ello, a menudo se ha olvidado su énfasis en la primacía de la acción y la noción de percepción activa, muy similar a tendencias recientes de cognición (un ejemplo de ello son los aportes signifi cativos de Humberto Maturana, y Francisco Varela, este último un científico brillante y tempranamente fallecido).
Las teorías griegas platónicas y aristotélicas, se oponen en función de la naturaleza pasiva o activa de la percepción, pero am bas asumen la noción de que la información proviene desde afue ra. Ambas teorías también influenciaron posteriores desarrollos teóricos.
LA T E O R ÍA DE LA P E R C E P C IÓ N A C T IV A T O M IS T A .
La teoría de la percepción activa fue resucitada en la Europa Me dieval por Tomás de Aquino (1225/1274). En su proyecto de cris tianización de la doctrina aristotélica, introdujo una versión propia de la noción de intención. Tomás de Aquino es el real creador de la doctrina de la intencionalidad, que concibió a través de la consi deración de la percepción como un proceso interno y activo hacia afuera. La palabra latina in te n d ere refiere a la tensión de un arco, el cual es usado para dirigir una flecha, y del cual extraemos el sig nificado de intención. Esta noción de in te n d ere cambió la doctrina aristotélica al sostener la unidad del individuo que no es penetrado por energía u otra cosa desde afuera. Esta tensión hacia fuera de la percepción activa, en contraste con Platón, implica la operación de los sentidos como el interjuego de la luz en las propiedades de la pared. Nunca es posible situarse fuera de la cueva, la interpretación debe realizarse desde el interior por asimilación. Este es el signifi cado de otra palabra latina utilizada por Santo Tomás, adecuatio,
siendo igual o equivalente. Asimilación, no consiste en extraer una representación desde el mundo exterior, es esencialmente la forma corporal al tomar, manipular el mundo, permitiendo la creación de información interna acerca del mundo, en base a las operaciones del cuerpo. Por ejemplo, el concepto de copa es creado por el propio cuerpo, al adecuarse la mano a la forma de la copa en una conducta intencionada de obtener bebida. No existe información transferida desde el exterior en forma de percepción de totalidades, o formas ideales. Esta es la idea en el corazón de tendencias contemporáneas conocidas como e m b o d i e d cognition. Un proceso comparable en biología es la digestión, cuando consumimos diferentes alimentos. Estos son convertidos a partículas fundamentales, químicos, y lue go estos son absorbidos y reconstruidos en nuestros propios órga nos, músculos, huesos y sangre. Lo mismo sucede con los sentidos. Los ojos descomponen la luz en fotones capturados por receptores individuales. Nuestros oídos descomponen la música en ondas de sonido que gatillan reacciones de neuronas. Nuestro olfato des compone los olores en moléculas simples capturadas por recep tores simples y trasmite trenes de descargas neuronales en axones simples. Estos procesos son el último nivel de información exterior a partir del cual, el cuerpo construye su propia experiencia. Este proceso no consiste en la importación de formas aristotélicas, ni tampoco son la gestación de formas ideales de Platón, sino en la construcción de la mente al estilo Tomista.
La idea Tomista fue el mayor paso hacia las ciencias de la mente, del cerebro y del cuerpo en los siguientes 400 años. De hecho, el significado de intencionalidad aparece tempranamente en medicina, acuñado por el cirujano italiano La Franchi, para referir a primera intención cuando se introduce el curativo de la herida de una cicatriz limpia, o, a segunda intención cuando se in terviene en la infección y eventual cicatrización. Intención refiere ya a la autogeneración de la cicatriz, el retorno a la integridad del organismo, la unidad del si mismo biológico... un maravilloso proceso biológico.
LA R E V O L U C IÓ N C A R T E SIA N A .
La doctrina de la percepción entendida como intencionalidad se extendió 400 años, pero fue rápidamente derrocada por la revolu ción cartesiana. Descartes concibió las operaciones del cerebro en términos de matemáticas y las operaciones del cuerpo en términos de una máquina animal. Y de esta manera, fundó el problema de cómo el alma, que se eleva en algún sentido ideal a las formas mate máticas, interacciona con el cuerpo. Si bien él negaba la posibilidad de que la solución consistiera en la operación del alma piloteando matemáticamente el cuerpo, postulaba que existía un flujo de espí ritu a través del cerebro, específicamente a través de los ventrículos y de la glándula pineal situada en la entrada del tercer ventrículo. Ella sería la válvula que controlaba el flujo de los espíritus que me diante el incremento del volumen muscular causan luego la con tracción y el movimiento. La teoría cartesiana de los movimientos fue rápidamente descartada por fisiólogos italianos que inventaron una máquina que medía el volumen muscular, mostrando que éste no se amplificaba por el movimiento. Sin embargo, la teoría carte siana capturó la imaginación de casi todos los científicos, debido al rol atribuido a las matemáticas. Y ello otorgó más énfasis en la consideración del cuerpo y el cerebro como una máquina mecá nica. También provocó las bases del dualismo presente en textos actuales de fisiología, neurología y psiquiatría: en ellas es habitual encontrar dos formas de conducta, la conducta de reflejos, la cual es mecánicamente cartesiana y la conducta voluntaria, la cual no es explicada en términos mecánicos y requiere algo más.
Este dualismo sentó sus bases en el plano de la investiga ción inicial del cerebro. Por ejemplo, son clásicas las pinturas de Christopher Wren, que basadas en los cerebros de Thomas Willis (1621-1675) muestran el llamado círculo de Willis, que consiste en un anillo de arterias alrededor del sector óptico del cuerpo callo so. Este sitio se consideró por mucho tiempo base de los espíritus animales y también el pináculo por donde el alma operaba sobre el cuerpo. Nuevamente esta perspectiva implicaba una división entre
la ciencia del cerebro y la ciencia de la mente, porque evocaba una sustancia espiritual que no podía ser medida. Esta división recayó sobre la idea de encontrar localizaciones precisas para fenómenos mentales específicos. Fue el neuroanatomista Frank Gall (1835), quien postuló que las variaciones en la superficie del cráneo res pondían al desarrollo de distintos fenómenos mentales, estable ciendo la ciencia de la frenología. Johan Spurzheim popularizó la frenología hacia ámbitos más extensos, pero simultáneamente el descrédito por esta teoría fue total en ámbitos científicos. De esta manera la teoría de los espíritus animales, y la idea que diferentes fenómenos mentales circulaban por las vías nerviosas no encontró más apoyo de la ciencia.
III. La teoría de la energía nerviosa.
Luego del desencanto de la teoría de los espíritus animales, una nue va revolución conceptual se asentó en base a un estudio. Johannes Müller había publicado en 1842 que la propagación de los nervios nunca podría ser medida, dado que era infinitamente rápida como corresponde a una propiedad espiritual. Sin embargo, un joven alumno de Müller, Hermán von Helmholtz (cirujano neuroana tomista) se dedicó a contar meticulosamente las fibras nerviosas de las raíces dorsales y ventrales de la médula espinal. Fue enton ces cuando descubrió que podía medir la velocidad de conducción eléctrica (hoy llamada potencial de acción) y así lo hizo: 28 metros por segundo en el nervio de un sapo, a temperatura ambiente. Me diante este ingenioso diseño tecnológico, probó que la transmisión nerviosa no es un espíritu animal, sino una energía que se propaga causal y mecánicamente.
Fue el mismo von Helmholtz quien sistemáticamente se dedicó a demostrar que la transmisión cerebral estaba basada en energía y no en espíritus, pero encontró un gran problema. La energía nervio sa en el cerebro es tan pequeña que no pudo medirla. A pesar de ello midió la energía de los músculos y probó lo que hoy llamamos la
primera ley de la termodinámica (1847). Ella implicó la conservación de la energía. Este principio que fluye en nervios y cerebros no era un espíritu sino energía, y produjo una gran revolución en el mundo científico. Todo el mundo adoptó desde entonces una perspectiva científico-materialista en el ámbito de la indagación cerebral.
Esta nueva visión materialista se ve plasmada en los escritos de Darwin, en los que sostiene que la transmisión de energía por el nervio ocurre con total independencia de la voluntad, de forma mecánica4. Esta idea fue en extremo explotada por Herbert Spencer, el principal exponente de las ideas darwinianas. El escribió:
It is...a n unquestionable tru th that, at any m om ent, the existing quan- tity o f liberated nerve-force, w hich in an inscrutable w a y produces in us the state w e cali feeling, must expend itself in some direction ... A n o v erflo w o f nerve-force, undirected b y any m otive, w ill m anifestly take the m ost habitual routes; and, if these do n ot suffice, w ill o ver flo w into the less habitual ones. (Spencer, 1893, p. 109).
La manifestación de cualquier estado mental en cualquier momen to, digamos una sensación, constituiría un cambio en la energía liberada que debía ir a alguna parte, y esto pasó a considerarse una verdad incuestionable. Por tanto, cualquier cambio mental podría ser detectado en algún canal o sensor que midiera el cambio de energía. Esta idea fue particularmente explotada por el mayor neu rólogo del siglo XIX, J. Hughlings Jackson, quien formuló una de los principios más importantes que hoy se usan en la neurología clínica. El definió la actividad epiléptica como una descarga anor mal de energía nerviosa, la cual es normalmente controlada en la producción del movimiento y acción voluntaria. Pero lo impor tante fue que él consideró no sólo la cualidad de la energía, sino su tasa de liberación (Jackson, 1882). Un buen principio de ingeniería 4 En palabras de Darwin: “The involuntary transmission of nerve-force may or may not be
accompanied by consciousness. W hy the irritation of nerve-cells should generate or liberate nerve-force is not known; but that this is the case seems to be the conclusión arrived at by all the greatest physiologists such as Müller, Virchow, Bernard, and so on.” (Darwin, 1863 p. 70).
debe indicar no sólo cuánto, sino cuán rápido: ello será entonces un indicador de la dinámica. Jackson se dedicó intensamente al es tudio de las resistencias eléctricas que tienen que ser superadas por la energía nerviosa en el cerebro. De esta manera intuyó en el año 1882 que deberían haber conexiones con resistencias (hoy llamadas sinapsis) pero no publicó nada más al respecto. El mismo Sigmund Freud avanzó un poco más en esta línea. El escribió:
[M y] approach is derived fro m clinical observations o f ‘excessively in tense’ ideas in h ysteria... W h at I have in m ind is the principie o f neu- ronic inertia. It finds expression in the hypothesis o f a current passing fro m dendrites to axon ... M em o ry is made possible b y supposing that there are resistances in contacts betw een the neurons that function as b arriers... The hypothesis o f ‘contact-barriers’ is fru itfu l in m any di- rections. (Freud, 1893, p. 356-359).
Freud estaba trabajando con la histeria, no con la epilepsia, en don de no existe región o foco en el cerebro que explique la patología. En su formulación del principio de la neurosis por inercia descri bió la hipótesis de barreras de contacto (con ta ct-b a rriers), que sos tiene que existe una corriente que pasa de la dendrita al axón. Eso es exactamente lo que pensamos hoy en día. La memoria es posible dado que existen resistencias entre las neuronas, y la hipótesis de contacto devino aplicable en muchas direcciones. Tres años mas tarde Foster y Sherrington (1897) acuñaron el término synapse, fundamental para la comprensión del sistema nervioso.
La idea de transmisión de energía a través de resistencias, ba rreras de contacto, o mejor dicho, sinapsis, implicó un nuevo pa radigma para pensar la relación entre mente y cerebro. ¿Pero qué produjo su rápida caída? Incluso William James, el fundador del pragmatismo sostenía una idea darwineana de conservación de la energía “Consciousness shows it to be what we might expect in an organ added to steer a nervous system grown too complex to regúlate itself” (James, 1897, p. 18). Bella afirmación del principio de regulación de energía. Sin embargo, toda la estructura de la re
gulación de la energía de la neurología, neurofisiología, psiquiatría y psicología, colapsaron. Ello, debido a que parece obvio que ener gía nerviosa no es lo mismo que energía física. El ejemplo más sim ple de esto consiste en colocar dos electrodos de estimulación en el nervio de un sapo y, simultáneamente, excitar ambos. Luego se obtienen dos potenciales de acción, ellos se confrontan y se anulan, desapareciendo. A llí donde se tenía energía, ahora no hay nada. La energía física por supuesto se “ha ido” como calor, pero la energía nerviosa no se ha conservado. Fin al principio de conservación de la energía de los nervios.
Entonces, la energía nerviosa como flujo de materia y energía en el cerebro no confirma la primera ley de la termodinámica, y el resultado produjo una catastrófica desintegración de las ciencias de la conducta. Y ustedes pueden ver esto en la transición de Freud siendo un muy buen neurólogo hasta convertirse en uno de los es critores de ficción más grandes de el siglo XX. El cambio en Freud ilustra una nueva y clara escisión ente la mente y el cerebro. Desa pareció la posibilidad de una teoría mental centrada en el estudio del cerebro. Luego, Sir James Frazer, escribió su magnífico libro “The golden bough”, acerca de los árboles místicos y sagrados en Roma. Esas interpretaciones fueron tomadas por Cari Gustav Jung y Alfred Adler, llevando la teorización de la mente hacia una ma ravillosa colección de cuentos de hadas sin teorización acerca del cerebro. Igualmente para el caso de los conductistas, de la mano de Watson y Pavlov, se popularizó el dictum “nosotros no queremos saber nada acerca del cerebro, es una caja negra, pero podemos ma nipularla a través del refuerzo”. Aunque de facto, el conductismo fue una herramienta en extremo exitosa para quienes estábamos en neurobiología estudiando la conducta de los animales, no existía teoría allí, ni valor explicativo para la ciencia.
En la psiquiatría, Alois Alzheimer fue extremadamente exi toso por aquellos tiempos. El dedicó muchos años investigando pacientes con distintas patologías, y muchos otros años estudian do la neuroanatomía cerebral de esas patologías. En un conjunto
de pacientes, describió lo que hoy denominamos fibrillary tan gle
form a tion s, que son marcadores de un tipo específico de degenera
ción neuronal. Igualmente, Emil Krapelein, fue el responsable de la mayor taxonomía de enfermedades mentales: esquizofrenia, depre sión bipolar, neurosis. Esas clasificaciones se han hiperdesarrollado en el DSM-IV como la biblia de los psiquiatras. Esta taxonomiza- ción tiene muchos parecidos con los bestiarios medievales, aunque sin teoría, dado que es investigación a-teórica. Como los conduc- tistas, la cuestión principal consiste en como relacionar una droga con cada individuo y con cada trastorno o enfermedad. El mismo principio para la terapia electro-convulsiva de Ugo Cerletti. Si algo va mal, se utiliza un shock, ello producirá mejoría. No teoría.
He descrito brevemente el colapso de múltiples dominios luego de la desintegración de la teoría de la energía nerviosa. Pero nunca una teoría es abandonada hasta que emerge otra nueva promesa. IV. La teoría del procesamiento de la información.
Esta nueva teoría es actualmente conocida por casi todo lector, se pueden encontrar escritos acerca de ella todos los días. La metáfora fallida de la energía nerviosa es reemplazada por la metáfora del procesamiento de la información neuronal. El surgimiento de esta metáfora se estabilizó con la teoría de Shannon (1948). Ella sostiene que la información no necesita conservarse porque el modelo teó rico permite tanto la pérdida como la creación de información. Sin embargo, mostraré que es básicamente la misma metáfora subya cente. La teoría de la conservación de la energía postula una fuente de energía, en algún lugar, de donde ella proviene y hacia donde ella se dirige (ello debe ser así bajo el principio de la conservación). Además, existen canales que tienen capacidad limitada de energía. Esta capacidad limitada, esta tasa de flujo no es sino entendible mediante conceptos de temperatura y entropía. A partir de ello, se define la neg-entropía y tenemos procesamiento de la información. Esto no es, sino, vino nuevo en odres viejos.
El actor clave en la historia del la teoría neural del procesamien to de la información no es Ramón y Cajal, sino su último alumno graduado, Rafael Lorente de No. Yo dudo que muchos de ustedes hayan oído hablar de él. Fue un gran neuroanatomista con una gran visión. Una vez, yo me encontraba dando una conferencia sobre el sistema olfativo, y estaba mostrando cómo mis resultados pro baban el concepto de conducción en avalancha de Ramón y Cajal. Esta idea sostiene que si se excitan un grupo de microcélulas, ellas excitan a otras y re-excitan las primeras en un feedback positivo, teniendo como consecuencia un incremento masivo en la actividad neuronal por feedback positivo. Pues bien, en la conferencia, un pe queño señor elegantemente vestido se levantó y dijo: “Usted está equivocado”. En la conferencia no pude entender lo que él plantea ba, pero luego de ella fuimos a compartir un par de cervezas y el me contó que Ramón y Cajal, en 1929, le había sugerido no publicar un manuscrito que podría arruinar la carrera de Lorente de No y el laboratorio mismo. En ese manuscrito, Lorente de No mostraba resultados del cortex entorrinal, usando la técnica de Golgi, que su gería que, en una conexión normal, existían outputs que mostraban propagación en la dirección opuesta a los imputs de las dendritas. El estaba introduciendo una concepción dinámica que se ilustraba con una flecha indicando retroalimentación en una misma neurona. El motivo que llevaba a Ramón y Cajal a repudiar estos resultados era la indeterminación de la señal. Si los resultados de Lorente de No eran asumidos, una neurona no podría establecer su propio input a partir de su propio output, por tanto, el sistema nervioso no podía trabajar de esa manera. Esta creencia de Ramón y Cajal estaba alta mente respaldada por muchos otros cientistas tales como Jackson, Bartlett, y los principales psicólogos de la época, incluido William James. La retroalimentación era inadmisible. Lorente de No me contó que él esperó hasta que su mentor falleció, en 1934, y recién entonces publicó el artículo (Lorente de No, 1934), no en una re vista de anatomía, sino en una revista de fisiología alemana. La idea fue rápidamente aceptada por McCullough & Pitts (1943). Warren
McCullough fue uno de mis profesores en la Universidad de Yale. Él adoptó la noción de retroalimentación entre neuronas como la base para el cálculo neuronal, usando la propiedad de la neurona como un switch binario que genera pulsos on-off brindando las bases para una funcionamiento distribuido de álgebra boolena (o lógica simbó lica que usa números como símbolos). La idea fue que esta estructura de feedback entre neuronas permite operaciones de lógica y también otras formas de pensamiento. Esta idea fue tomada por John von Newman (1951), quien fue el arquitecto de la computadora digital programable. La idea también fue tomada por Donald Hebb (1949), un neuropsicólogo. El, al igual que McCullough, usó los diagramas de Lorente para explicar la idea de asambleas neuronales que no son otra cosa que las ahora llamadas sinapsis hebbianas. Bajo este princi pio Frank Rosenblatt (1956) inventó el perceptrón y luego surgió un nuevo campo: las redes neuronales (neural networks)5. Es por ello que consideró a Lorente de No como el canal por donde la nueva tecnología del procesamiento de la información se hiper-expandió como herramienta explicativa del cerebro.
Sin embargo, posteriormente diversos problemas comenzaron a emerger. Uno de los pioneros en intuir alguno de esos problemas fue von Neumann. El escribió: “whatever the language of the brain is, it cannot fail to differ considerably from what we consciously and explicitly consider as mathematics” (van Newman, 1951, p. 81-82). El lenguaje del cerebro no es matemática. Descansa en paz Descartes. Y la razón, sostuvo, es que el cerebro no trabaja con la diestra capacidad lógico-aritmética de las computadoras. Una computadora puede resolver un problema complejo y ella lo re solverá a través de muchos pasos secuenciales con una muy alta precisión. Pero los cerebros resuelven los mismos problemas en muchos menos pasos. No hay números en el cerebro. Similarmen te, Claude Shannon escribió que el principal problema de la comu nicación informática consiste en cómo reproducir un mensaje, no 5 Ciertamente Lorente de No también promovía ideas de información neuronal en base
cómo generarlo o significarlo (Shannon, 1948). Frecuentemente los mensajes tienen significado, y a veces los aspectos semánticos son irrelevantes para un problema ingenieril. Y he allí el gran dilema: porque el significado es crucial para nosotros, no la información.
Mientras yo realizaba mi postdoctorado en UCLA, la teoría de la información ya se aplicaba a todos los dominios de la inves tigación cerebral, aunque también ya eran patentes sus problemas. Shannon fue invitado a la Universidad para explicar cómo debía ser usada la teoría en este ámbito. Su mensaje fue claro:
“N o lo intenten, la teoría de la inform ación es irrelevante para el fu n cionam iento cerebral. Tu no tienes códigos pre-existentes en el cerebro con los cuales reconstruir y rep rod u cir un mensaje, y no existe nada en la teoría de la inform ación que iguale la capacidad de generalización y abstracción que existe en los cerebros”.
Sin embargo, muchas personas no escucharon su mensaje.
Fioy en día es fácil observar el uso desenfrenado y contradic torio de la teoría de la información por parte de fisiólogos y psicó logos quienes buscan en el cerebro los “centros” de información. Mi ejemplo favorito es un estudio en el cual la resonancia magné tica funcional fue utilizada para determinar dónde es efectuado el procesamiento matemático en hombres y mujeres. Los resultados muestran un punto activado en el lóbulo frontal izquierdo en el caso de los hombres, y dos puntos activos en ambos lóbulos fron tales en al caso de las mujeres. Los autores esbozan dos posibles conclusiones al respecto: una es que los hombres son más inteli gentes que las mujeres porque pueden resolver la tarea con sólo un hemisferio; y la otra es que las mujeres son más inteligentes que los hombres porque su cerebro trabaja más cooperativamente. Bien, ¿ello suena familiar? Ciertamente, no es sino un renacimiento de una nueva neo-frenología, mediante la localización de módulos es pecializados, esta vez no a partir de tumbos en la cabezas (como la frenología proponía estudiar) sino mediante puntos rojos en la re sonancia magnética funcional. Este uso de la teoría de la informa
