Tendencias 21. Ciencia, tecnología, sociedad y cultura



Tendencias 21. Ciencia, tecnología, sociedad y cultura




Una investigación relaciona la entropía con el surgimiento de la consciencia

La mecánica estadística ha revelado, además, que la consciencia solo es posible si todas las áreas del cerebro se interconectan


La consideración del cerebro como una gran red de áreas cerebrales coordinadas está llevando a su estudio a través de métodos como la mecánica estadística. Estudios realizados en los últimos años con estos enfoques, señalan que la consciencia solo es posible si el cerebro se conecta globalmente y que la consciencia estaría relacionada con cierta “entropía cerebral” para maximizar el procesamiento de la información entrante.


Yaiza Martínez
Escritora, poeta y periodista. Saber más del autor


Imagen: johnhain. Fuente: Pixabay.
Imagen: johnhain. Fuente: Pixabay.
Cada vez es mayor el consenso sobre la concepción del cerebro como una gran red de áreas cerebrales coordinadas. Por eso, en los últimos años ha empezado a estudiarse a través de la mecánica estadística; rama de la física que teoriza, a partir de probabilidades, sobre el comportamiento de los elementos de las redes complejas y de sus interacciones.

El uso de la teoría de grafos para el estudio del cerebro es un ejemplo de esto. En matemáticas y ciencias de la computación, un grafo es un conjunto de objetos que conforman un nodo dentro de una red mayor de nodos. Así que, con la teoría de grafos, se pueden analizar los nodos (en el cerebro, formados por conjuntos de neuronas) y sus interrelaciones en la compleja red de nodos o conjuntos neuronales del cerebro.

Este tipo de análisis ha revelado ya datos interesantes sobre el comportamiento del cerebro consciente. Por ejemplo, un estudio de 2015 realizado por investigadores de la Universidad de Vanderbilt, en EEUU, con 24 miembros de su comunidad universitaria y con una técnica de registro de imágenes de la actividad cerebral (fMRI), constató que darse cuenta de algo (en el estudio, de la aparición de un disco que se mostraba a los participantes en una pantalla) hace que el cerebro entero se vuelva más conectado.  

Así, aunque es cierto que nuestro cerebro está formado por “módulos” de redes neuronales que se dedican a tareas específicas, la consciencia parece romper esa modularidad. Como explicaron entonces los científicos: “Sabemos que hay numerosas redes cerebrales que controlan funciones cognitivas diversas”, sin embargo, “(…) la conciencia parece romper esta modularidad de las redes, ya que hemos observado un incremento amplio en la conectividad funcional de todas ellas durante la consciencia”.

Entropía cerebral

En 2017, otro equipo de científicos de Canadá y Francia utilizó también la mecánica estadística, en este caso para estudiar la sincronización entre redes de neuronas, es decir, cómo la actividad eléctrica de un conjunto de neuronas puede oscilar en fase con otros conjuntos de neuronas. En este estudio solo fueron analizadas nueve personas (algunas epilépticas, otras sanas).

Los resultados apuntaron a que lo que se maximiza durante la consciencia no es la conectividad cerebral en sí, sino la cantidad de formas diferentes en que se puede lograr un cierto grado de conectividad. Asimismo, se halló que los estados normales de vigilia están asociados con unos valores máximos de lo que los científicos han denominado la "entropía del cerebro”.

En general, la entropía es un concepto usado en termodinámica para medir el grado de organización de un sistema o, a la inversa, su grado de distribución aleatoria. El hecho de que la entropía del cerebro sea mayor cuando somos conscientes, implicaría que la consciencia surge cuando entre las redes cerebrales se activa la mayor cantidad posible de configuraciones (microestados) de interacciones. De esta manera, el cerebro maximizaría el procesamiento de la información y sería capaz de modelar mejor nuestra percepción del mundo.

Todo el cerebro para generar una consciencia

Si la consciencia depende de estas condiciones, señalaron entonces los científicos franceses y canadienses, podría ser considerada una “propiedad emergente” del cerebro (es decir, surgiría como resultado de la interacción de sus componentes y no podría reconocerse en ninguno de esos componentes por separado).

En este punto, los investigadores coinciden con las apreciaciones de los científicos de la Vanderbilt, que en 2015 describieron la consciencia como un producto de la comunicación generalizada entre las diversas regiones cerebrales. Es decir: Solo podremos ser conscientes de algo una vez que ese algo sea representado en el cerebro de manera global.

Una investigación realizada en 2010 por investigadores de la compañía IBM ya había apuntado en esta misma dirección, en este caso gracias al análisis de la actividad cerebral de macacos.

Referencias bibliográficas:

D. M. Mateos, R. Wennberg, R. Guevara, J. L. Perez Velazquez. Consciousness as a global property of brain dynamic activity.  Phys. Rev (2017). DOI: 10.1103/PhysRevE.96.062410.

R. Guevara Erra, D. M. Mateos, R. Wennberg, J. L. Perez Velazquez. Statistical mechanics of consciousness: Maximization of information content of network is associated with conscious awareness. Phys. Rev (2016). DOI: 10.1103/PhysRevE.94.052402.
 



Jueves, 1 de Febrero 2018
Visitas de este artículo: 8566





Nota


Comente este artículo

1.Publicado por josehector contreras el 05/02/2018 01:33
Todo lo comentado es verdad. Hoy tenemos nuevos PARADIGMAS que son muy importantes en esta enorme evolución biotecnológica científica. Los Físicos ya aceptan el nuevo PARADIGMA sobre la inclusión de la MECÁNICA CUÁNTICA, el ENTRELAZAMIENTO CUÁNTICO, la teoria de la CUERDA, el HOLOGRAMA y especialmente el MUNDO SUBATÓMICO ( por ej. EL TÚNEL DEL ELECTRÓN). A nivel de la CIENCIA MÉDICA, la BIOLOGÍA MOLECULAR CUÁNTICA, BIOLOGIA DIRECTA, LA INTERRELACIÓN DE INGENIEROS BIOMÉDICOS, INGENIEROS CONSULTOR DE SISTEMA, FÍSICA Y QUÍMICA e INGENIEROS CUÁNTICOS. GENÉTICA, NANOTECNOLOGÍA, INTELIGENCIA ARTIFICIAL, CHIP CUÁNTICO, la ROBOTIZACIÓN, ETC.

Nuevo comentario:
Twitter

Los comentarios tienen la finalidad de difundir las opiniones que le merecen a nuestros lectores los contenidos que publicamos. Sin embargo, no está permitido verter comentarios contrarios a las leyes españolas o internacionales, así como tampoco insultos y descalificaciones de otras opiniones. Tendencias21 se reserva el derecho a eliminar los comentarios que considere no se ajustan al tema de cada artículo o que no respeten las normas de uso. Los comentarios a los artículos publicados son responsabilidad exclusiva de sus autores. Tendencias21 no asume ninguna responsabilidad sobre ellos. Los comentarios no se publican inmediatamente, sino que son editados por nuestra Redacción. Tendencias21 podrá hacer uso de los comentarios vertidos por sus lectores para ampliar debates en otros foros de discusión y otras publicaciones.

Otros artículos de esta misma sección
< >