La consciencia

Autor: Amadeo Muntané Sánchez

La consciencia es el estado de conocimiento de uno mismo y del entorno por la cual el individuo realiza sus funciones perceptivas, intelectuales, afectivas y motoras. Desde el punto de vista neurológico la consciencia se manifiesta en su actuación mediante la actividad cerebral y se considera como un complejo de unidades de información que tiene su base material en el cerebro.

En el sistema nervioso central existen neuronas implicadas y mecanismos neurobiológicos que se relacionan con la consciencia. Es conocido el llamado sistema activador reticular que controla la actividad del sistema nervioso central en el que está incluido la vigilia y el sueño. En este sistema se incluyen estructuras como el tronco cerebral, en donde se localiza la formación reticular que es un conjunto de núcleos nerviosos formados por neuronas que tienen formas y dimensiones diversas, el tálamo y la corteza cerebral. El tálamo es una estructura cerebral que recibe e integra la información que posteriormente llega a la corteza cerebral mediante los circuitos tálamo-corticales. La consciencia representa la actividad de toda la corteza cerebral, es decir, no debe comprenderse centrándose en una región cerebral sin considerar la relación de esta región con las demás, por lo tanto la consciencia se relaciona neurofisiológicamente con las áreas cerebrales corticales de asociación¹.

Una de las dificultades con la que nos encontramos en el estudio de la consciencia es su carácter subjetivo intrínseco. Una persona sabe que está consciente, y por otra parte los demás comprueban que es así, porque el individuo tiene la capacidad de responder de forma apropiada a los estímulos ambientales. El ser humano cuando está consciente y mentalmente es normal puede intercambiar con otros individuos diferentes elementos de tipo social, lingüístico, ideológico, sentimental, etc., sin embargo la pérdida de la consciencia puede impedir en mayor o en menor medida este intercambio.

En condiciones normales el ser humano para poder ejercer su libertad, su actividad volitiva, intelectual, emocional y en definitiva mental, así como darse cuenta de la percepción a través de los sentidos y órganos sensoriales tiene que estar consciente, es decir, el yo se manifiesta en este estado.

Searle dice que "la consciencia se refiere a un estado de "darse cuenta" que comienza cuando despertamos del dormir y continua durante el día hasta que volvemos a dormir, morimos o en otras palabras cuando nos volvemos inconscientes. Los sueños son también una forma de consciencia, aunque en muchos aspectos es muy distinta de los estados normales de alerta"² . Básicamente el mecanismo de producción del sueño resulta de una disminución en la excitabilidad del sistema reticular por centros hipnógenos que se localizan en el hipotálamo, tronco del encéfalo y cerebelo así como a cambios en el estado bioquímico de las neuronas de este sistema, ya que existen moléculas que tienen relación con el sueño como la serotonina y la noradrenalina. Este ciclo sueño-vigilia es un fenómeno que ocurre fisiológicamente y es necesario para el funcionamiento normal del sistema nervioso 1.

Desde el punto de vista filosófico se ha dicho que la consciencia es un fenómeno que siempre está en presente, no cambia, por eso percibe el tiempo, es decir, el cambio que afecta a los procesos del mundo físico, aunque esta actividad requiere no sólo del presente consciente sino también de la relación del pasado con el futuro, algo típico de la consciencia en conjunción con la memoria y otras funciones cognitivas. En la percepción del tiempo tenemos por un lado que no sabríamos nada del tiempo si no formáramos parte del mundo cambiante, por otro lado, si sólo fuéramos cambiantes, no sabríamos reconocer los hechos pasados como pasados. Si no pudiéramos evidenciar el transcurso de lo externo y de nuestra corporeidad a una realidad que no pasa ni transcurre, o sea, que no está afectada por el cambio físico, no seríamos conscientes del tiempo. La percepción del tiempo es intemporal y no física. Esto induce a pensar que hay inmaterialidad en el proceso de la consciencia3.

Gerald Edelman distingue dos tipos de consciencia: La consciencia primaria y la consciencia de orden superior. La consciencia primaria estaría formada por ciertas experiencias fenoménicas como las imágenes mentales que estarían ligadas al presente inmediato. Aquí no existe la posibilidad de reconocer un pasado o un futuro. Edelman conceptualiza la consciencia primaria como la conjunción de las distintas percepciones en un momento dado, que el sujeto vive o experimenta como una escena. Esto no significa que exista "un lugar" en el cerebro donde se reúnan las percepciones y se forme la escena, sino que más bien la escena es un producto emergente del funcionamiento del cerebro no reducible a ninguno de sus componentes. En este sentido puede afirmarse que la consciencia no es algo que se tiene sino que se construye momento a momento. La consciencia de orden superior involucra el reconocimiento del sujeto de su propia actividad, así como la posibilidad de visualizar un pasado, un presente y un futuro. Desde el punto de vista funcional y estructural, la consciencia primaria es necesaria para la consciencia de orden superior. Los componentes neurobiológicos de la consciencia primaria están presentes y su funcionamiento forma parte de los elementos nerviosos que operan en la consciencia superior. En ese sentido, los seres humanos con consciencia superior no experimentan la consciencia primaria por sí sola, ni tampoco lo opuesto 2 .

Génesis de la consciencia

La activación a nivel del sistema reticular en el tronco del encéfalo, genera impulsos nerviosos que se transmiten a la corteza cerebral a través del tálamo y nos permitirá la experiencia consciente. Esta activación puede estar motivada por estímulos sensitivos y sensoriales que originan impulsos en la propia corteza cerebral así como estímulos que pueden originarse en el cíngulo, el hipocampo, el hipotálamo y ganglios basales. ¿Cómo es posible que los cambios iónicos que se producen en las membranas de las células nerviosas y los fenómenos bioquímicos de los impulsos nerviosos originen la consciencia con todo lo que representa? No hay una explicación neurocientífica definitiva de cómo se produce la consciencia a pesar de que existen partes anatómicas en el encéfalo que intervienen en la elaboración de la misma. Comenta Zagmutt que "llegar a formular una teoría explicativa de la consciencia equivaldría a develar el mayor misterio de las ciencias humanas y biológicas. Lamentablemente aun no estamos en condiciones de llegar a tal formulación teórica" 2.

Uno de los primeros que situó en la consciencia el problema del alma inmaterial e inmortal fue el dualista interaccionista John Eccles, incluso le asignó un lugar en el cerebro, como antes lo había hecho Descartes con el alma. El lugar desde el que, según la metáfora que él usó, el piloto conduce el cuerpo humano *(4) .

Este Premio Nóbel conocía bien los avances de las ciencias cognitivas para explicar las operaciones de la mente. Sin embargo Eccles declaraba inexplicable la consciencia subjetiva que tenemos de nuestras operaciones mentales. Esta vendría a ser la esencia misteriosa del alma espiritual. Así el dualismo de Eccles se oponía a cualquier intento científico por reducir la consciencia a la actividad neuronal 4 .

Chalmers viene a coincidir con Eccles al afirmar también la irreductibilidad de la consciencia a actividades neuronales 4 . Chalmers comenta: "contra el reduccionismo defenderé que las herramientas de la neurología no pueden proporcionar una explicación completa de la experiencia consciente, aunque tengan mucho que ofrecer" *(5) . "Sin embargo, explicar la consciencia subjetiva constituye el "problema duro", pues aunque lleguemos a localizar y describir los grupos de neuronas que reciben o componen las sensaciones, siempre nos seguirá resultando difícil explicar por qué y cómo esa activación llega a producir la experiencia subjetiva que tenemos de los colores, sonidos, gustos, etc., así como de nuestro mundo interior, sentimientos, etc" 4 . Para Chalmers la ciencia de la consciencia deberá aspirar a encontrar un paralelismo entre dos series de datos: una la de los fenómenos que observan y describen los neurólogos desde el exterior, y, por otro lado, la de nuestras experiencias, que son sólo objeto de descripciones en primera persona. Este paralelismo queda descrito en su tercer principio para una teoría informacional de la consciencia, el principio del doble aspecto: "hay un isomorfismo directo entre ciertos espacios informativos físicamente encarnados y ciertos espacios informativos fenoménicos. Podemos encontrar la misma información abstracta grabada en el procesamiento físico y en la experiencia consciente" 4 . Chalmers también asigna a la ciencia de la consciencia la tarea de dar cuenta de cómo ciertas micro estructuras y micro dinámicas neuronales pueden producir efectos macro estructurales y macro dinámicas neuronales. Pero a diferencia de las teorías emergentistas, mantiene la distinción irreductible entre estas macro dinámicas colectivas y la experiencia subjetiva, por lo tanto no se puede hablar de producción de la consciencia como definen los emergentistas 4 .

Damasio, desde una teoría naturalista y biológica critica esta separabilidad entre cerebro y consciencia. John Searle es un ilustre representante de lo que denomina "naturalismo biológico" y defiende el carácter biológico de la mente y la consciencia. Según estos autores la mente y la consciencia sólo pueden entenderse y simularse si incluimos los fenómenos que están subyacentes, esto es, su base biológica o somática 4 . Damasio dice que "todavía no hemos resuelto numerosos detalles que conciernen a la función molecular de neuronas y circuitos; ni hemos logrado entender el comportamiento de las poblaciones de neuronas en el marco de una región particular del cerebro; y aún tenemos una pobre comprensión de los sistemas de gran escala, es decir, los que incluyen múltiples regiones del cerebro. Creo que la mente es de naturaleza biológica y que llegará un momento en que podamos describirla mediante expresiones biológicas y mentales" *(6) .

Francis Crick y Christof Koch han propuesto que la consciencia dependería de descargas electroquímicas sincronizadas de las neuronas corticales a una frecuencia de 40 Hz. Daniel D. Dennet postula que existe una combinación de numerosos procesos independientes que producen una respuesta coherente a un suceso percibido 5 .

Roger Penrose es uno de los pensadores más originales y creativos de la actualidad. Es uno de los físicos más importante que ha trabajado en Relatividad General desde Einstein. Para Penrose tiene que haber algo de naturaleza no computable en las leyes físicas que están por venir. Este argumento tiene como base el ya famoso teorema de Gödel que implica que la indemostrabilidad formal de una cierta proposición matemática es señal de que de hecho es verdadera. De ahí concluye Penrose que nuestro pensamiento, al menos nuestro pensamiento matemático, tiene componentes no computables. Si se admite que existen procesos físicos no computables, hay que ver cómo el cerebro podría hacer uso de éstos. En primer lugar, Penrose cree que existe una relación directa entre esta no computabilidad y el puente entre el nivel cuántico y el nivel clásico que a su vez se relaciona con el proceso de medida cuántica. Por lo tanto, habría que buscar un lugar en el cerebro que pueda aprovechar los efectos de coherencia cuántica para acoplarlos a la actividad neuronal que se observa a gran escala en el cerebro. El lugar más probable parece ser los microtúbulos de Stuart Hameroff y sus colegas de la Universidad de Arizona, que forman parte del citoesqueleto celular 5 .

El filósofo Joseph Levine dice que existe una laguna en la explicación que relaciona los procesos físicos neuronales y la consciencia. Además el físico Steven Weinberg afirma que pese a la potencia de la teoría física, la existencia de la consciencia no parece derivarse de sus leyes. Seguramente al final se podrán acabar explicando los correlatos neuronales de la consciencia, pero eso no es explicar la consciencia misma 5.

El físico y teólogo John Polkinghorne en su libro Ciencia y teología comenta: "La consciencia parece ser un fenómeno tan diferente de otros fenómenos perceptibles en el mundo físico que debe ser algo muy especial. En cuanto a su organización física, puedo discernir con claridad que se trata de ideas tradicionales de la Física organizadas en sistemas más complejos. Pero tiene que haber algo más, algo cuya naturaleza sea completamente diferente de las otras cosas que son importantes en la forma que funciona el mundo. Algo que aunque se use ocasionalmente, tenga una organización tan refinada que se aproveche de la organización de estados y la canalice con el objetivo de hacernos funcionar, pero que muy raramente se aproveche en los fenómenos físicos de manera útil" *(7) .

La consciencia permite vivir los procesos mentales en un instante en que se percibe todo como una experiencia unificada. Hay un ensamblaje en donde se ponen en juego la entrada visual, el área auditiva, los receptores de la sensibilidad táctil y dolorosa, la vía olfatoria, los mecanismos de comprobación del espacio en donde se mueve el sujeto, la memoria, el entendimiento, los actos volitivos, la atención y las emociones. Y todo ello tiene representaciones en diferentes zonas de la corteza cerebral. ¿Cómo es posible que todos los fenómenos mentales se unan en un instante?

El Dr. Róger Sperry ganó el Premio Nobel en 1981 por sus estudios sobre las funciones especializadas del cerebro humano. A pacientes que sufrían convulsiones epilépticas incontrolables les practicó una callosotomía, es decir, la cirugía de separación de los dos hemisferios cerebrales cortando las fibras nerviosas del cuerpo calloso que los conectaban. Después de la cirugía, un hemisferio parecía participar en diferentes experiencias del otro hemisferio. La habilidad de hablar, caminar o comer no estaban alteradas, pero si funciones cerebrales superiores. Se observaba afectación de la coordinación y dinámica interhemisférica: ocurrían contradicciones en las acciones bimanuales; ocultando las manos a la vista, podía ocurrir que una mano no conociera lo que hacía la otra *(8).

Existe la evidencia de que, después de la separación quirúrgica de los hemisferios cerebrales, el aprendizaje y la memoria no se afectan y cada hemisferio permite sentir y percibir de forma independiente. Estudios posteriores han demostrado que el hemisferio derecho está involucrado con la expresión no verbal, la intuición, lo espontáneo, recitar poemas, melodía de canciones, discriminación de colores, hacer juego de objetos con imágenes, emparejar palabras con un significado, dibujar y manipular objetos, la expresión a través de la cara, la voz, gestos corporales, respuesta a instrucciones demostradas, visualización, recordar caras-formas-melodías-imágenes complejas-historias-eventos emocionales, soñar despierto, imaginar, crear y descubrir. Por otra parte el hemisferio izquierdo se relaciona con la expresión verbal, la utilización de palabras para nombrar-describir-definir, la asociación de colores con objetos, pensar con palabras, la utilización de símbolos para nombrar las cosas, deletrear palabras, organizar, expresión a través del lenguaje, respuesta a instrucciones verbales, cálculo y análisis matemático, recordar nombres, hechos, días y secuencias motoras complejas.

Resumiendo se puede decir que en el hemisferio derecho se desarrollan aquellas funciones que requieren una visión intelectual sintética de muchas cosas a la vez, y en el izquierdo se desarrollan la funciones que precisan un pensamiento analítico y elementalista. La conexión de ambos hemisferios permite una función globalizadora, sistemática y continua, que discurre prácticamente en simultaneidad*(9)

El neurofisiólogo Rodolfo Llinás, afirma que el tálamo, que está conectado a diferentes regiones de la corteza cerebral, sostiene un "diálogo" continuo entre sus neuronas y las neuronas de la corteza cerebral, de tal manera que se produce una oscilación que se expande y se transmite mediante un "barrido" desde la corteza frontal hasta la corteza occipital cada 12.5 milésimas de segundo. Esta dinámica está basada en los potenciales de acción y en el paso del estado polarizado al despolarizado de millones de neuronas que se ponen en acción en este tiempo. Esto quiere decir que las experiencias de la realidad se integran en ese brevísimo lapso de tiempo en la corteza frontal, en la corteza parietal, en la corteza occipital, etc. Llinás postula que este barrido es el que nos permite tener unificadas todas estas experiencias polisensoriales y el que nos da la sensación de continuidad y de unidad del mundo externo. Hay medidas hechas con el llamado magnetoencefalógrafo que puede registrar los campos magnéticos de las células nerviosas, los cuales son muy débiles. Tiene la ventaja de poder hacer registros de mayor profundidad que el electroencefalograma, pues lo que registra son las fluctuaciones de voltaje debidas a las corrientes eléctricas que fluyen a través de las membranas de las neuronas. Este aparato ha mostrado que el intervalo mínimo de tiempo en el cual se pueden percibir dos eventos en el mundo externo, lo que se llama el cuanto psico-físico, dura 12.5 milésimas de segundo *(10) .

Conclusión

La consciencia es uno de los temas más complejos en el estudio de la fisiología cerebral.

A pesar de las diferentes teorías que anteriormente se han expuesto, por el momento, no se han logrado explicar los mecanismos neuronales precisos que tienen lugar en el proceso de la consciencia. Es un hecho comprobable que existe un sustrato anatómico y neurobiológico para su desarrollo, lo cual viene avalado por el hecho de que lesiones encefálicas como traumatismos craneoencefálicos, hemorragias, infartos cerebrales, tumores o tóxicos pueden dar lugar a un trastorno de la consciencia por afectación de las estructuras neuronales y/o de la función neuroquímica. Sin embargo aunque es necesaria la concurrencia del tejido nervioso en la elaboración de la consciencia, hay autores cuya opinión pone de relieve que esta actividad no puede reducirse únicamente a la función neuronal.

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Referencias bibliográficas

1. Guyton A C. Tratado de fisiología médica. 5ª Ed. Interamericana. 1977.
2. Zagmutt A, Silva J. Conciencia y autoconciencia: Un enfoque constructivista. Revista Chilena de Neuropsiquiatría. 1999; año 53, 37: 1.
3. Fernández Burillo S. Curso de filosofía elemental: http://www.arvo.net
4. Carreras A. Melodías neuronales: http://www.zendodigital.net
5. Chalmers D J. La conciencia. Investigación y ciencia. 233-Febrero-1996
6. Damasio AR. Creación cerebral de la mente. Investigación y ciencia. 280-Enero-2000
7. Polkinghorne J. Ciencia y teología. Sal Térrea. 2000.
8. Rehermann C. Mitad más mitad es igual a mitad. http://www.henciclopedia.org.uy/autores/Rehermann/Sperry.htm
9. Guirao M, Guirao-Piñeyro M, Morales-Hevia Mª M. Anatomía de la consciencia. Neuropsicoanatomía. 2ª Ed. Masson, S.A. 1997.
10. Chimal C. La experiencia consciente y la integración de la realidad:http://eclipse.red.cinvestav.mx/publicaciones/avayper/julago/chimal.pdf .