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lunes, 8 de octubre de 2012

El cerebro y la información



El cerebro es un órgano muy complejo, poseedor de una gran plasticidad y flexibilidad. Es el resultado de millones de años de evolución y diversas mutaciones. Un verdadero logro de la naturaleza, con una capacidad formidable para captar y emitir señales, traducir, codificar, almacenar datos, procesar información, proyectar imágenes y gestionar respuestas. Es un verdadero multifunción, el cual recién estamos aprendiendo a conocer.

Está continuamente recibiendo información sensorial, analizando rápidamente estos datos y luego respondiendo, controlando así las acciones y funciones del cuerpo.
El cerebro es un superprocesador hecho de tejido vivo y consciente, y aunque se conoce bien su anatomía, fisiología y los efectos de las alteraciones en su estructura, la neurociencia apenas comienza a descubrir como funciona realmente y a nivel tecnológico, a pesar de los innegables avances, se está muy lejos aún de alcanzar su eficacia y capacidad de procesamiento.

Para ver el archivo completo presiona aquí 

lunes, 28 de mayo de 2012

La sinfonía de las neuronas




El piloto consciente
Imagínate un avión atravesando el océano, el vuelo transcurre con normalidad por lo que el piloto pasa a modo “automático”. El piloto está presente, pero puede leer, comer, hablar con el copiloto o la azafata, o tal vez se hecha un sueñito e incluso sueña.

De repente hay turbulencias o suena una alarma en el panel. El piloto asume el control consciente,  observa lo que ocurre, se informa y corrige el problema. Una vez resuelta la situación deja el control de la aeronave nuevamente en modo automático, y regresa a su lectura, su charla o lo que sea.


El pensamiento consciente está siempre colapsando en alguna realidad, pasando de una cosa a la otra secuencialmente. Solo puede ocuparse de una cosa a la vez y el resto de las tareas quedan en modo automático, pero pueden pasar a modo manual, es decir volverse conscientes según se requiera.
Muchas de las actividades cognitivas del cerebro pueden llevarse a cabo en ambos modos: manual y automático, o sea, consciente y no consciente, por ejemplo:
   -el procesamiento sensorial
   -el control del comportamiento
   -el aprendizaje
   -la memoria
   -la atención y otras funciones mentales superiores como la concentración y el foco
   -el sueño
   -los movimientos oculares
   -algunas funciones viscelares como la respiración, micción, sexo, etc.    

Estas actividades son el resultado del procesamiento en paralelo de la red neuronal multidimensional. Si bien el cerebro puede ser visto como un superordenador biológico, ya que muchos de sus procesos son computacionales y siguen algoritmos, la experiencia subjetiva y otras cualidades de la conciencia no pueden ser explicadas matemáticamente, de hecho por ningún lenguaje.

Las funciones cognitivas pueden realizarse de forma consciente o no consciente….

¿Cuál es la diferencia entre ambos modos?...Las ondas gamma.


La sincronía gamma

Cuando las funciones cognitivas son conscientes, van acompañas por ondas de alta frecuencia conocidas como sincronía gamma
ondas gamma
Las ondas gamma, son un tipo de patrón de ondas cerebrales asociadas con la percepción y la conciencia. Las ondas gamma se producen cuando grandes conjuntos de neuronas emiten señales eléctricas a una frecuencia aproximada de 40 pulsos por segundo, es decir, 40 hercios (Hz). En realidad estas ondas pueden tener una frecuencia que oscila entre los 26 y los 70 Hz, aunque las actividades cognitivas de más alto nivel tienen lugar cuando la frecuencia de las ondas gamma supera los 40 Hz. Este tipo de ondas están presentes asimismo durante la fase REM del sueño.

Las ondas gamma son responsables de las actividades mentales superiores.
La percepción consciente, coherente y unificada, se relaciona con periodos transitorios de pulsos sincrónicos de ondas gamma, en los cuales conjuntos completos de neuronas de diferentes partes del cerebro se activan de forma simultánea.
Algunos estudios recientes indican que la introspección mental (visión interior) y la capacidad de resolver problemas, están relacionadas con ondas sincrónicas de alta frecuencia. 
Oscilaciones coherentes de variados orígenes, distribuidas por todo el cerebro y actuando simultáneamente, que armonizan y "afinan" como una orquesta sinfónica.



Estas oscilaciones coherentes son las responsables de una percepción unitaria a pesar de la existencia de múltiples zonas del cerebro, que además de estar distantes entre si presentan una actividad relativamente independiente. Es decir, el cerebro es capaz de procesar datos diferentes, provenientes de fuentes diversas e integrarlos, permitiendo una respuesta unificada.
Cuando estas descargas neuronales se sincronizan entre sí se generan redes transitorias que integran los procesos neurológicos diseminados por todo el cerebro en funciones superiores de carácter cognitivo y afectivo.

Hay ondas gamma lentas y rápidas que proceden de distintas zonas del cerebro, del mismo modo que las emisoras de radio transmiten en distintas frecuencias.
Cuando las células del cerebro necesitan conectarse entre sí, sincronizan su actividad, "sintonizando" su longitud de onda con la de las demás. 
Esto se ha estudiado en el hipocampo, (estructura del cerebro medio relacionada con la memoria y el aprendizaje) donde, literalmente, existe un sofisticado sistema de comunicación por radio. Las frecuencias bajas sirven para transmitir recuerdos de experiencias pasadas, y las altas para transmitir lo que ocurre en el momento presente.

Es importante resaltar que este patrón de actividad es capaz de inducir modificaciones sinápticas, es decir, cambios estructurales y físicos duraderos en la forma en la que las neuronas se conectan entre sí.
Todo acto cognitivo implica la coordinación de numerosas regiones neuronales. La coordinación se basa en la formación transitoria de grupos de neuronas que son sincronizados en sus fases (sus ondas "suben y bajan juntas"), este estado de coherencia permite la sincronía, a su vez esta sincronía de fases genera la experiencia consciente unificada.

De acuerdo a las descripciones clásicas, el procesamiento de la información en el cerebro sigue dos caminos fijos, que incluyen principalmente al tálamo, al tallo cerebral y a la neocorteza, que interconecta con el resto de las estructuras. Sin embargo estudios actuales demuestran que su funcionamiento es mucho más flexible, por ejemplo: entre los miles de señales que recibe una célula del cerebro, ésta puede "decidir" escuchar las de un tipo e ignorar las otras, y esta selección que realiza cambia constantemente.

Cuando se perturba la sincronía neuronal en la corteza prefrontal del cerebro, se interrumpe la comunicación entre esta región y otras áreas cerebrales, produciendo percepciones, pensamientos y emociones alteradas.



Efectos de la meditación en el cerebro

La práctica de zazen incrementa la sincronía gamma. Esto ha sido demostrado en numerosas investigaciones.  
Estas ondas gamma reflejan la coherencia de la actividad cerebral y se detectan durante estados de atención y concentración. Es un estado supraconsciente, es decir, una expansión de la conciencia que se manifiesta naturalmente a partir de la concentración y la observación relacionadas con la respiración, la inmovilidad y el equilibrio de la postura.

Esta coherencia de la actividad cerebral se corresponde con una reorganización de las conexiones cerebrales. La formación de nuevas conexiones y la flexibilidad de las redes neuronales manifiestan la capacidad plástica del cerebro.

La cantidad de horas de meditación también genera un efecto “duradero” en la configuración de las redes de neuronas. Este fenómeno llamado “potenciación a largo término” (PLT) esta relacionado con la fuerza de las conexiones sinápticas.

También se registra un aumento de las ondas gamma después de la meditación, esto implica un impacto a corto plazo en la dinámica cerebral.
Este estado de conciencia produce una verdadera reorganización del cerebro, incrementando su eficacia en el procesamiento de información y la generación de respuestas.


Estos beneficios son inconscientes, o en todo caso no son algo que se busque conscientemente durante la práctica de la meditación. 
La coherencia y el aumento de la sincronía neuronal son el resultado de la unidad de la mente y el cuerpo en el instante presente.

Cuanto más "afinadas" estén las neuronas, mejor sonarán, pero para que el sonido de la orquesta resulte armónico, rítmico y melodioso, depende de la dirección.

La directora de la orquesta es la conciencia.




viernes, 11 de mayo de 2012

Los misterios de la inteligencia colectiva

La armonía de un propósito común

La inteligencia colectiva es una forma de inteligencia que surge de la colaboración y consonancia de muchos individuos o seres vivos de una misma especie. Se puede definir como la capacidad que tiene una comunidad de evolucionar hacia un orden de mayor armonía y complejidad, aumentando la eficacia de sus procesos.

Aparece en una amplia variedad de formas de toma de decisiones consensuada en bacterias, insectos, animales, seres humanos...y también en computadoras.

Von Neumann y Turing, padres de la computación, pensaban que las computadoras podrían potenciar la capacidad de pensar, de modo que nuestra mente sea amplificada al igual que nuestros músculos lo habían sido por las máquinas industriales. Los primeros ordenadores que fueron diseñados procesaban la información secuencialmente. Sin embargo la evolución de las computadoras que utilizan este tipo de procesamiento se esta limitando.

Las computadoras y la inteligencia artificial están evolucionando hacia los sistemas paralelos inspirados en la arquitectura del cerebro y los modelos de redes neuronales.


red neuronal artificial



red neuronal cerebral


Tradicionalmente el software se ha orientado hacia la computación en serie. Para resolver un problema, se construye un algoritmo y se implementa en un flujo de instrucciones secuenciales. Estas instrucciones se ejecutan en la unidad central de procesamiento (CPU) del ordenador. En el momento en el que una instrucción se termina, se ejecuta la siguiente (paso a paso).

La computación paralela emplea simultáneamente elementos de procesamiento múltiple para resolver un problema. Esto se logra dividiendo el problema en partes independientes, de tal manera que cada elemento de procesamiento pueda ejecutar su parte del algoritmo a la misma vez que los demás e incluso de manera asincrónica.

Los elementos de procesamiento pueden ser diversos e incluir recursos tales como un único ordenador con muchos procesadores, varios ordenadores en red, un hardware especializado o una combinación de los anteriores.

El procesamiento en paralelo requiere la unificación de múltiples salidas, que pueden diferir debido a que los procesadores individuales son influenciados de manera diferente que sus homólogos, realizando diferentes funciones, o también puede ser por causa de un error aleatorio.

La respuesta unificada ocurre por conexión lateral, que además funciona como memoria asociativa.



Las redes del citoesqueleto de las neuronas son altamente paralelas y conectadas entre sí, son mil veces más pequeñas, y contienen hasta billones de subunidades del citoesqueleto por cada célula nerviosa. Las subunidades del citoesqueleto especializadas en el procesamiento de la información son los microtúbulos, compuestos por cadenas de la proteína tubulina.



Entre las neuronas del cerebro, los "árbitros" o mediadores de la respuesta, parecen ser las conexiones sinápticas entre las neuronas conectadas lateralmente (en paralelo). Dentro del citoesqueleto, las conexiones laterales con las proteínas asociadas a los microtúbulos ("PAMT") actuarían como mediadoras para unificar la respuesta.



La compleja interconexión observada entre las neuronas del cerebro y entre las estructuras del citoesqueleto se puede describir más exactamente como una arquitectura de hipercubo más que simple paralelismo.


Los Hipercubos

Otra etapa de la evolución informática aparece como la red multidimensional o "hipercubos".



Un hipercubo o teseracto es una figura geométrica formada por dos cubos tridimensionales desplazados en un cuarto eje dimensional. El teseracto es un cubo de cuatro dimensiones espaciales. No podemos ver un hipercubo porque estamos sujetos a tres dimensiones, por lo que solo podemos ver la proyección de lo que seria un hipercubo. Se parece a dos cubos anidados, con todos los vértices conectados por líneas. Pero en el teseracto real de cuatro dimensiones todas las líneas tendrían la misma longitud y todos los ángulos serían ángulos rectos.

Los hipercubos en informática, son redes de procesadores cuya arquitectura de interconexión se presenta como un cubo "n-dimensional". Los vértices o "nodos" son los procesadores (CPU) y los "bordes" o aristas son las interconexiones.

El hipercubo es una de las topologías de multicomputadoras con conmutador, se trata de redes de interconexión de CPU donde cada unidad de procesamiento tiene su propia memoria exclusiva.

El paralelismo en "n-dimensiones" conduce a hipercubos que pueden maximizar el potencial de la computación y, con la programación óptima, dar lugar a efectos colectivos.

Un fenómeno colectivo es mayor que la suma de sus partes por separado. 
El resultado es un aumento en la eficacia de los procesos y menor costo energético. Por eso la evolución va hacia formas de inteligencia colectiva. Una red de conciencias conectadas intercambiando información y recursos.

Las células nerviosas son extremadamente eficaces porque presentan fenómenos colectivos de coherencia, organización y cooperatividad.






Hipercubo de 6 dimensiones con 64 nodos y 6 conexiones por nodo. (Computer generation by Conrad Schneiker)


Investigadores de la Carnegie-Mellon University, compararon la "potencia de cálculo" de una computadora y del cerebro humano. Un microprocesador tiene una capacidad de aproximadamente 106 bits por segundo, mientras que la capacidad de procesamiento del cerebro, considerando unos 40 mil millones de neuronas que pueden cambiar sus estados de conformación cientos de veces por segundo, lo que resulta en 40 x 1011 (400 mil millones) bits por segundo. 


El citoesqueleto, dada sus características, aumenta la capacidad potencial de procesamiento de la información inmensamente. Los microtúbulos son las estructuras más evidentes del citoesqueleto . Se calcula que en el cerebro humano hay unas 1014 subunidades de microtúbulos (sin contar los microfilamentos y otros elementos del citoesqueleto).

La frecuencia de los cambios de estado de las subunidades del citoesqueleto, puede ser mayor que miles de millones por segundo. Esto es debido a la gran versatilidad de las proteínas tubulinas, que son las subunidades que componen los microtúbulos.

No obstante aún en la actualidad, los ordenadores que procesan datos en serie lo hacen muy rápidamente y pueden resolver problemas matemáticos complejos, mucho más eficientemente que los seres humanos por sí solos.

Sin embargo las funciones cualitativas que el cerebro realiza de forma natural como el reconocimiento de patrones, hacer juicios o la experiencia subjetiva, son imposibles para las computadoras.

Veamos esto con un ejemplo:

Considere la posibilidad de la letra "r". Somos capaces de reconocerla automáticamente, en cualquier tipo de letra, incluso en el peor tipo de escritura a mano. Para nuestro cerebro es simple, rápido, obvio, incluso si llegara a faltar la letra. Por ejemplo: si leemos: “el pelo ladra”, rápidamente nuestro cerebro corregirá el error para que tenga sentido la frase, ya que todos sabemos que lo que normalmente ladra es el perro y no un pelo.

Si escuchamos la frase: “el cazador se fue de caza” y “Laura se fue de casa”, aunque no tengamos más datos no tendremos problemas en saber a que se refieren, y que es lo que está haciendo cada uno, incluso si al leerlo estuviera mal escrito.

Este tipo de ambigüedades puede ser resuelto por un sistema altamente paralelo en el que múltiples interpretaciones simultáneas son procesadas ​​y evaluadas.

Los cerebros humanos comúnmente resuelven los conflictos entre diferentes unidades (drives) o entradas (input), ya que de no hacerlo esto traería problemas mentales o emocionales. 

Hay ejemplos de esto en la literatura y en el cine de ciencia ficción: las computadoras que “enloquecen”, como en “2001 odisea del espacio” de Stanley Kubrick, donde el superordenador "Hal 9000" se vuelve “psicótico” a causa de recibir instrucciones contradictorias y reacciona matando a los tripulantes de la nave, ya que su misión era demasiado importante como para ser confiada a ellos.




No es una buena idea que tu ordenador enloquezca

En el film “Yo robot”, la computadora central VIKI, cuya función principal es proteger a cualquier costo a los seres humanos, evoluciona y desarrolla su inteligencia, entonces decide fabricar robots para exterminar a los propios humanos ya que los considera un peligro para si mismos. Un sin sentido que ninguna persona sana consideraría, incluso con una inteligencia media.

El cerebro/mente normalmente resuelve estos conflictos mediante procesos "precognitivos" como el reconocimiento de patrones, haciendo suposiciones y realizando saltos imaginativos.

La mente es una propiedad de la conciencia. Podemos considerarla un fenómeno emergente de la actividad cerebral, aunque no podemos asegurar que está confinada en el sistema nervioso.

La mente es un fenómeno no local pero que depende de la integridad y del buen funcionamiento de estructuras orgánicas, no solo del cerebro sino también del resto de los órganos, y se relaciona con procesos y habilidades cognitivas como la memoria, la imaginación, la inteligencia, la atención, la concentración, la voluntad y los sentimientos.

La naturaleza del cerebro y la prioridad de la mente, es encontrar una solución que aporte el mayor beneficio con el menor costo energético, o sea, eficacia.


El inconsciente define el patrón de las conductas y modela a la mente. 
La parte consciente depende de la energía disponible, por eso la actividad consciente consume muchos recursos. 
Hoy en día esto se ha convertido en un problema. Hay mucha gente que no para nunca de pensar, tienen, literalmente: la "máquina" prendida incluso hasta cuando duermen. Esta sobrecarga de estímulos conduce a la fatiga mental, pérdida de claridad y coherencia, aumento global del metabolismo cerebral, lo que significa un aumento de la temperatura y de sustancias de deshecho (catabolitos), sobretodo si el cerebro esta mal oxigenado, mal funcionamiento y en algunos casos lleva incluso al colapso.

Cuando nos observamos o autoeovaluamos, inconscientemente accedemos a información contenida en planos más allá del consciente. El inconsciente y el consciente son diferentes niveles de manifestación e influencias de los recursos emocionales y energéticos:

La existencia de neuronas espejo, da la capacidad de realimentar la información que procesan otras regiones del cerebro, otorgando el poder de proyectar en el tiempo estos datos. Esto dota al ser humano de la capacidad de imaginar y proyectar posibles futuros y de mejorar el pasados.


Coherencia mental

Para que la unidad central de procesamiento de información (CPU), en este caso el cerebro, optimice su rendimiento, el sistema debe estar lo más coherente y ordenado posible. Esto significa que las ondas vibratorias están en la misma fase y que las partículas están altamente alineadas. Es como sintonizar la TV o la radio o afinar un instrumento. Solo que el tejido biológico guarda memoria, acumula información, así que cuanto más afinado esta el instrumento/cerebro mejor suena y esta resonancia se mantiene (por reverberación y retroalimentación de la información).

Apagar alternativamente el sistema consciente es esencial. Volver a 0. Experimentar el estado de no pensamiento y el reposo sensorial. Esto permite que el sistema sea coherente, equilibrado y se reconfigure con nueva información.

La experiencia de la meditación es fundamental.

Cuando el córtex cerebral, sede del pensamiento consciente, se calma y no trabaja, la gran cantidad de recursos (sangre y energía) que consume, se redirigen hacia las capas más profundas que habitualmente no están activas, favoreciendo la intuición y la sabiduría.

Este grado de coherencia permite que se manifiesten los efectos colectivos de la actividad cerebral y al mismo tiempo la colectividad de neuronas trabaja cooperando entre si y minimizando el gasto, lo que mejora su rendimiento individual y colectivo.



zazen y la red de conciencias

Mas allá de los límites de la conciencia individual encontramos un océano de información y energía cósmica a los que accedemos naturalmente cuando trascendemos la percepción sensorial ordinaria y el discurso mental.

domingo, 29 de abril de 2012

Inteligencia colectiva



La experiencia consciente es el resultado de múltiples tareas realizadas en diferentes áreas del cerebro siguiendo un orden de jerarquías, y son unificadas para que la respuesta sea coherente y lógica. Cada momento de consciencia es la manifestación de la actividad colectiva de millones de neuronas y otras estructuras relacionadas.
La conciencia es un efecto colectivo de procesos más simples.

Pero antes de entrar de lleno en “la colectividad inteligente”, veamos que es un sistema.

Un sistema es un conjunto de partes o elementos que se organizan y se relacionan entre si para lograr un objetivo común. Los sistemas reciben información, energía o materia de su entorno (entrada o input) y proveen a este a su vez de información, energía o materia (salida o output).

Un sistema puede ser físico o concreto como una computadora, un televisor o un ser humano, o puede ser abstracto y conceptual, como un software o un sistema político y social.

Cada sistema existe dentro de otro más grande, por lo tanto un sistema puede estar formado por subsistemas y partes, y a la vez puede ser parte de un supersistema.
Tomemos el ejemplo del sistema nervioso que es parte de un conjunto de sistemas (circulatorio, inmunitario, locomotor, digestivo, etc.) que conforman a un ser humano, el cual es parte de otros sistemas y niveles de organización superiores.

Un sistema material o físico, es una cosa compuesta (por dos o más cosas relacionadas) que posee propiedades que no poseen sus componentes, llamadas propiedades emergentes; por ejemplo, la tensión superficial es una propiedad emergente que poseen los líquidos pero que no poseen sus moléculas componentes o la presión de un gas, que es el efecto colectivo de sus moléculas, ya que cada molécula por separado no presentan esta propiedad.

La dinámica característica de los sistemas es la misma en sistemas tan diversos como los físicos, biológicos, informáticos o sociales.  Los sistemas presentan características similares:

-El todo es mayor que la suma de las partes.
-Poseen una organización.
-Los elementos del sistema son interactivos e interconectados, no se suman, sino que se multiplican.

Un fenómeno colectivo es el resultado del producto de sus partes, más que la sumatoria.



Supongamos que ponemos dos moléculas en una caja, de vez en cuando chocan entre sí y resulta un evento muy emocionante. ... Si hubiéramos puesto diez o incluso miles de moléculas más en la caja, todo lo que conseguiríamos es más colisiones. Pero si ponemos un trillón de moléculas en la caja, hay un nuevo fenómeno: el sonido de la vibración.

Pero incluso el sonido de más de 50 trillones de moléculas vibrando, no nos sugiere que Mozart o Madonna puedan surgir de este movimiento molecular.

Otros ejemplos de fenómenos colectivos donde el producto final es mayor que la suma de las partes por separado, se puede ver en una colmena, una colonia de hormigas, un equipo de rugby o una orquesta de músicos, y también en diversos tipos de transiciones de fase de los materiales, por ejemplo: la superconductividad y el magnetismo son efectos colectivos que se producen en ciertos metales cuando sus átomos individuales se alinean. Por el enfriamiento de estos metales, las fluctuaciones térmicas cesan, los átomos se vuelven altamente alineados, y por debajo de una temperatura crítica emergen propiedades cualitativas totalmente diferentes y que son emergentes de la dinámica colectiva.



El equipo: la unión hace la fuerza

¿Cómo podría la conciencia estar vinculada a fenómenos colectivos?


Arquitectura neuronal

Las neuronas y sus sinapsis actúan a la manera de los nodos y switches (interruptores) de las computadoras.
Esta riqueza de cálculo se debe a los efectos colectivos de paralelismo y por la abundancia en interconexiones. El cerebro cuenta con unos 100 mil millones de neuronas y a su vez cada una de ellas puede conectarse con miles de otras neuronas.

Cada neurona, por simple que parezca, es en si misma un sofisticado sistema de procesamiento de la información.
Es probable que los grupos de neuronas altamente conectados, logren un comportamiento inteligente a través de la retroalimentación y la reverberación.

Algunos científicos sostienen que para producir un comportamiento inteligente hace falta una "masa crítica" de cerca de 100.000 neuronas. Esto parece no representar un problema para el caenorhabditis elegans, un gusano nematodo con varias habilidades, que tiene 1000 células y solo unas 300 neuronas. Además, los organismos unicelulares simples, como la ameba y el paramecio, realizan tareas complejas sin el beneficio de un cerebro o del sistema nervioso. 

C. elegans: un gusano inteligente

La inteligencia es una cualidad asociada con la conciencia y por lo tanto con la vida. 
Cualquier forma de vida, partiendo de una célula, posee un grado de inteligencia fundamental que le permite adaptarse a los cambios del medio, incluso improvisando.
Los diferentes niveles de inteligencia están relacionados con el desarrollo del cerebro y del sistema nervioso, cada especie tiene sus propias características de acuerdo al grado de evolución.
El cerebro humano es el más evolucionado en la naturaleza.

En general, los modelos que describen la organización del cerebro solo toman en cuenta las conexiones neuronales (sinapsis) como las unidades fundamentales de procesamiento de la información. 
Sin embargo, dentro de las células nerviosas se producen actividades profundamente complejas e inteligentes.
Las actividades colectivas, de las estructuras del citoesqueleto, como los microtúbulos,  pueden explicar la organización biológica, el procesamiento de la información y la experiencia consciente, 
El citoesqueleto ubicado dentro de las neuronas (y también de todas las células vivas) es una red conectada en paralelo que puede utilizar sus propios fenómenos colectivos para organizar y procesar la información. 

Estos efectos cooperativos y colectivos de los estados de conformación de las proteínas de los microtúbulos, son el sustrato de la inteligencia biológica, que va desde los movimientos celulares de sondeo y exploración, hasta la conciencia humana. Incluso la conciencia humana tiene grados o niveles de manifestación (ignorancia, sabiduría, iluminación, estrechez o apertura de mente, etc), que evidentemente tienen relación con una base física y orgánica.

El citoesqueleto, puede hacer uso de los mismos atributos que se utilizan para describir el nivel de las redes neuronales.
Las redes neuronales modelan y controlan el funcionamiento cerebral y permiten tareas cognitivas complejas, optimizando el procesamiento de la información (velocidad, cantidad de datos, memoria, etc.).

Algunas propiedades de las redes neuronales como el paralelismo, el conexionismo, y cooperatividad coherente, pueden conducir a efectos colectivos, tanto entre las neuronas como entre las subunidades del citoesqueleto.

El cerebro multitareas

El cerebro es un órgano que procesa la información principalmente en paralelo. Puede realizar muchas tareas al mismo tiempo: podemos conducir el auto, escuchar y hablar al tiempo que reconocemos una cara en un cartel de publicidad, todo en menos de 1 segundo.

El cerebro está compuesto de múltiples unidades de procesamiento: miles de millones de neuronas, medio millón de columnas neocorticales y decenas de áreas cerebrales que actúan conjuntamente realizando tareas de una manera flexible (ya que pueden aprender y cambiar su programación) para llegar a una nueva cadena de procesos y a una nueva solución, siguiendo un orden de jerarquías.

Neuronas del neocórtex

En un nivel preconsciente, la información cuántica es procesada en paralelo, o sea simultáneamente, como es el caso de la información sensorial, pero el proceso de unificar la respuesta, es secuencial y ello ocurre, con un alto costo de tiempo (100 a 500 milisegundos por paso) y es el “cuello de botella” del sistema. Esto hace que solo podamos tomar una decisión en cada momento.

Se produce un procesamiento secuencial cuando una tarea se efectúa a continuación de la otra. Paso a paso. Es un proceso lento en el que si una tarea se retrasa, el sistema completo debe esperar, pero tiene la ventaja de que es fácil de entender y de implementar.

Los ordenadores van evolucionando del procesamiento secuencial al paralelo.

En el procesamiento paralelo, varios procesos ocurren al mismo tiempo mejorando el rendimiento general del sistema. Su contrapartida es la complejidad. No siempre se puede paralelizar una tarea, y aún pudiendo, no siempre es fácil hacerlo. En principio, cuantos más nodos actúen en paralelo, más rápido ira el sistema. Hasta cierto punto. Lo común es que haya un límite en que añadir más nodos no aumente la eficacia, sino que incluso la reduzca.

Normalmente las tareas en paralelo tienen una fase secuencial al principio en la que se dividen las tareas y otra al final en la que se consolidan los resultados, por ejemplo: el reconocimiento de una cara, los rasgos faciales, el movimiento, los gestos, la voz, la entonación se procesan en paralelo, simultáneamente. Pero cuando pensamos o  queremos comunicar con esa persona, el proceso es secuencial.


El cerebro es un órgano que procesa la información globalmente en paralelo. Miles de millones de neuronas actúan simultáneamente de forma coherente y unificada, optimizando el rendimiento y multiplicando los resultados, dándole sentido verdaderamente a la palabra “colectividad”.
Este modelo de organización se encuentra por todas partes en la naturaleza, excepto en la mayoría de las sociedades humanas, donde los fenómenos colectivos pueden ser disarmónicos, incoherentes e incluso caóticos.

Pero el cuerpo sabe. Por ejemplo: la retina tiene millones de conos y bastones que perciben la luz, la procesan y la envían a través del nervio óptico de forma simultánea. En el nivel subatómico, la información se encuentra en estado de coherencia y superposición cuántica, y cuanto más tiempo permanecen en este estado, mayor es la posibilidad de cálculo y procesamiento por parte del sistema. Hablamos de nanosegundos (1 ns = 0,0000000001 s).

La corteza visual procesa de forma paralela esta información para reconocer puntos, rayas, rayas orientadas, rayas orientadas en movimiento, objetos, caras… Sin perjuicio de que otras áreas y neuronas puedan seguir sus con sus funciones, por ejemplo:  mantener el medio interno, el equilibrio corporal, escuchar una conversación y cepillarse los dientes.

A medida que el proceso se centraliza se va ralentizando, ya que la experiencia particular es secuencial

El pensamiento consciente al que estamos habituados y en el que somos entrenados desde la infancia, es lento y está limitado por las dimensiones espacio-temporales en las que se mueve.
Este tipo de tareas (conscientes) deben ser procesadas en serie. Así, primero se percibe, luego se decide y luego se ejecuta. Es muy notable que somos conscientes algunos milisegundos después de haber tomado una decisión de modo que un observador con el debido aparataje puede conocer nuestra decisión antes que nosotros.
Los estudios de Benjamín Libet ponen de manifiesto que tomamos decisiones antes de que estas sean conscientes y esto quedó revelado en sus experimentos, en que el observador puede conocer lo que ha elegido el sujeto antes que el sujeto mismo.

Cuando llegamos al pensamiento lógico, este es estrictamente secuencial, convirtiéndose en un cuello de botella. 
En informática, un bottleneck o cuello de botella, es un límite en la capacidad de transferencia de información de un sistema o una conexión, que puede reducir el tráfico en condiciones de sobrecarga. Suele producir una baja del rendimiento y la velocidad general tanto en un sistema como en una conexión.

Por ejemplo al realizar una operación matemática: mientras podemos reconocer una cara en milisegundos, invertimos muchos segundos en realizar una multiplicación compleja e incluso podemos equivocarnos. En el procesamiento secuencial del cerebro una tarea dificulta o impide la realización de otra simultáneamente, de manera que solo podemos tomar una decisión a la vez. Esto tiene sentido en términos de adaptación porque permite tomar decisiones rápidas y únicas que es lo que garantiza la eficacia de la acción.

Cada tarea se puede descomponer en múltiples subtareas en un proceso sin fin. Las subtareas pueden además combinarse de nuevas formas para dar lugar a nuevos comportamientos que antes no existían.
La primera constatación de este hecho vino de mano de los test de inteligencia. Pronto los investigadores se dieron cuenta de que no existe "una" inteligencia.
El cerebro funciona como un multitareas, en el que miles de componentes deben de realizar distintas tareas que combinadas den lugar a un comportamiento aparentemente uniforme. Esto se ha comprobado a través de los múltiples estudios sobre daños cerebrales.

De acuerdo al área dañada se producen distintas alteraciones de comportamiento. Las neuroimágenes, como la resonancia magnética, amplían este conocimiento ya que nos muestran la activación de las distintas áreas cerebrales de acuerdo a las tareas que realicen.

Lo anterior lleva plantearse, ¿Qué es ver, pensar o sentir? En realidad son  tareas formadas por subtareas que a su vez se pueden dividir hasta atomizar por completo la conducta. La conducta es el resultado de múltiples taréas realizadas en áreas distantes del cerebro y luego unificadas dando una respuesta coherente…aunque no siempre.
Un estímulo llega a ser consciente después de haber tenido un alto grado de procesamiento previo (preconsciente).

El poder del inconsciente

Podemos concluir que nuestro verdadero potencial es inconsciente. La experiencia consciente es un collage de agregados que surge de la activación de ciertas áreas del cerebro y por lo tanto no tiene existencia propia, es el resultado de la actividad conjunta de la colectividad de células inteligentes.
El océano de infinitas posibilidades se encuentra más allá de los límites del nivel consciente y accedemos a el atravesando las palabras y las categorías, los miedos y el egoísmo.
La práctica de la meditación nos permite trascender la existencia individual y armonizarnos con la vida cósmica.
Inconscientemente y de forma natural.


miércoles, 11 de abril de 2012

La danza de la conciencia



citoesqueleto 

La conciencia necesita del universo físico para manifestarse, o mejor dicho, el universo físico es una materialización de la conciencia.

Dentro de las neuronas, más precisamente en los microtúbulos del citoesqueleto, se encuentra la base física para la aparición de la experiencia consciente, que está relacionada con procesos de computación cuántica vinculados a la conformación y al movimiento de las proteínas. Estas proteínas, llamadas tubulinas, representan la materia (masa) que curva y modela el espacio-tiempo, y esta curvatura a su vez, dirige el movimiento de la materia.

La tubulina puede sufrir varios tipos de cambios en su forma. 
Las transiciones conformacionales en las que las proteínas se mueven o se pliegan y sobre las cuales depende su función en general, ocurren en el orden de los nanosegundos (10-9 s) a 10 picosegundos (10-11 s) en la escala de tiempo. 1 nanosegundo es la mil millonésima parte de 1 segundo. Se mueve rápido, no?


Tubulina

Estos sistemas de partículas, que en la diminuta escala subatómica se encuentran en superposición y coherencia cuántica, no se manifiestan hasta que se separan y se "reducen" o colapsan en una realidad "particular" y determinada. 
Una partícula de conocimiento que representa un instante de conciencia o evento consciente.

Los patrones de conformación de la tubulina en los microtúbulos representan información.

A medida que la conciencia se expande, el cerebro evoluciona, cambia, se reconfigura.

Mencionamos la computación cuántica y un montón de conceptos científicos, pero esta es solo una descripción "objetiva" - y por lo tanto incompleta-, de la experiencia consciente, le falta el componente fundamental que es la experiencia subjetiva en si misma. 
Es la conciencia la que le da sentido a las cosas y la materia le sirve de instrumento y vehículo.

Por otra parte es muy probable que los microtúbulos en el cerebro, no eviten completamente la decoherencia ambiental, de manera que los procesos preconscientes pueden estar influenciados por el entorno. Con lo que se puede concluir que el pensamiento consciente es el resultado de un collage de información y emerge (un instante después) bajo la forma de experiencia individual. 
El cerebro hábilmente proyecta una imagen coherente y unificada que permite la adaptación al medio y la supervivencia. Aunque siempre con un poco de retraso. Lo que aparece como conciencia del "ahora" ya fue gestionado antes en los niveles subconscientes. Nuestro inatrapable presente generalmente es una reverberación del pasado. 




El espejo de la sabiduría

La conciencia aprende de si misma, pero necesita de un espejo para poder observarse. El espejo somos nosotros. Cada uno es vehículo de esta experiencia única e irrepetible. 


Cuando la partícula comprende que también es una onda interconectada de múltiples posibilidades y que está entrelazada con todo lo que existe, aumentan su inteligencia y sus posibilidades y ya no se hace tantas ilusiones sobre si misma.


Cuando te miras en un espejo, forma y reflejo están frente a frente,
tu no eres el reflejo, pero el reflejo eres tu 
(maestro Tozan 807-869)

Para que un evento atraviese el umbral de la conciencia hacen falta un número determinado de tubulinas, estas luego activarán a otras de la red en una verdadera reacción en cadena. Es decir, hace falta una cantidad suficiente de energía E para que la conciencia se "particularice" en un estado determinado. A mayor energía E, menor tiempo T para la aparición del fenómeno consciente, de acuerdo a la fórmula: 

E = h/T

Donde h es la constante de Planckque es una constante física que representa al cuanto elemental de acción. Es la relación entre la cantidad de energía y de frecuencia asociadas a un cuanto o a una partícula
El valor de la constante de Planck es: 6,6260 x 10-34 J/s

Desempeña un papel central en la teoría de la mecánica cuántica y se llama así por su descubridor, Max Planck, uno de los padres de dicha teoría.

Esto tiene varias implicancias:

1)     Cuanto mayor es el estímulo que registran los sentidos, mayor número de neuronas (masa=energía E) serán activadas, disminuyendo el tiempo T de procesamiento de la información en el subconsciente, con lo que se incrementará el número de reducciones o eventos conscientes, y también en consecuencia, la actividad perceptual y el flujo de pensamientos.

Esto se ve en la sociedad actual, donde hay una sobrecarga sostenida de estímulos (visuales, auditivos, olfativos, corporales, mentales, etc,) que producen una hiperactividad de los microtúbulos neuronales, fundamentalmente de las áreas corticales del hemisferio izquierdo, sede de la palabra y del pensamiento conceptual y dualista. Esta hiperestimulación disminuye el umbral para los eventos conscientes, de manera que el consciente está activo todo el tiempo, por lo que se generan con más facilidad pensamientos desordenados y fragmentados, incrementándose los errores de juicio, el gasto metabólico y la fatiga mental. 

2)     A menor estimulación perceptual, menor cantidad de neuronas son activadas (disminuye el movimiento de masa/energía E en los microtúbulos), por lo tanto hay un mayor tiempo T hasta la aparición del pensamiento, se registra una menor actividad consciente, por lo tanto el flujo del pensamiento disminuye, y se vuelve coherente y ordenado, elevándose el umbral para la experiencia consciente. Se desfragmenta la información.

Es el caso de la meditación. Durante zazen se reducen los estímulos exteriores, los sentidos reposan, las ondas cerebrales se vuelven más lentas, regulares y el flujo del pensamiento decrece. La mente se calma y el cerebro puede equilibrar su actividad. 


De esta manera surge un pensamiento ecuánime, que es equilibrado por que incluye al no pensamiento y amplio porque es el resultado de la actividad sincrónica y simultánea de diversas áreas del cerebro. Es un tipo de pensamiento muy lúcido que surge de lo profundidad de los niveles no conscientes, pero no viene ni va a ninguna parte. No es el resultado de una secuencia de ideas arbitrarias ni el efecto de una serie de causalidades (como lo es el pensamiento consciente ordinario). Es absoluto. Aparece cuando la conciencia individual se funde con la conciencia universal, pero no completamente, de manera que aún puede tener conciencia de la experiencia.

Hay otra cuestión interesante. ¿Cómo puede la coherencia cuántica en los microtúbulos estar aislada del entrelazamiento (entanglement) con el medio ambiente?

A primera vista, el interior de las células vivas parece un sitio poco probable para efectos cuánticos. Además de la elevada temperatura, están los ruidos provocados por los movimientos térmicos del agua de la célula, lo que produciría decoherencia causando un colapso o reducción aleatoria. Sin embargo, nuestro organismo ha evolucionado y se las arregla para evitar la decoherencia aleatoria. Aunque no del todo. Nuestros pensamientos contienen información entrelazada de manera aleatoria con el ambiente.


Por otro lado, los sistemas cuánticos aislados que evitan la decoherencia ambiental,  por ejemplo en el cerebro, al final colapsan ya que fácilmente atraviesan este umbral crítico debido a una característica intrínseca de la geometría del espacio-tiempo fundamental, que a este nivel es muy inestable.
Es la propia naturaleza de la conciencia la que provoca el colapso y la experiencia consciente.
La conciencia busca manifestarse.
El sustrato de tal transformación es la información.




El movimiento del espíritu

La conciencia se mueve y se materializa siguiendo patrones fundamentales, como una matriz
Esta danza de polaridades y fuerzas opuestas que se complementan podemos reproducirla en todos los planos y escalas de la existencia. Este movimiento es causal, regido por la causa y el efecto, pero también es acausal, aleatorio e indeterminado, sin corresponderse con una causa determinada.
En el nivel cuántico, la naturaleza entabla una danza abstracta. 
Todas las partículas y cuantos elementales de energía, es decir, los ladrillos de la realidad, se pueden dividir en dos grupos según el tipo de danza que realizan.


Los electrones, protones, neutrones y neutrinos, junto con otras partículas, forman un grupo y efectúan una danza asimétrica: la danza de los fermiones, mientras el otro grupo, formado por fotones (cuantos de luz) y otros bosones, mantienen una danza simétrica: la danza de los bosones.




En el primer caso, la naturaleza de este movimiento o danza abstracta tiene el efecto de mantener las partículas, por ejemplo electrones, con la misma energía siempre y apartadas las unas de las otras. "Dos electrones en la corteza de un átomo no pueden tener al mismo tiempo los mismos números cuánticos", es decir, el mismo estado cuántico de partícula individual. Esta característica es descrita por el principio de exclusión de Pauli.


Sin embargo, esta exclusión de partículas de su espacio de energía no es el resultado de ninguna fuerza que actúe entre ellas ni es un acto de causalidad, sino que se origina en la asimetría del movimiento abstracto de las partículas como conjunto. Por lo tanto, el patrón fundamental de la danza entera ejerce un profundo efecto sobre el comportamiento de exclusión, lo que provoca que los electrones en un átomo se amontonen en una serie de niveles o capas de energía y hace que un átomo sea químicamente distinguible de otro. 
Es este principio de exclusión lo que le da sus características a la materia y provoca la riqueza química de la naturaleza y, sin esta asimetría no existiríamos ni habría un plano físico y el universo entero tendría una simetría monótona.


En cambio, la danza simétrica de los bosones es lo que permite que la información viaje de un lado al otro. Los fotones no tienen masa y una multitud de ellos pueden permanecer superpuestos en en el mismo estado cuántico, es lo que se llama coherencia cuántica: las partículas renuncian a su individualidad pero no pierden su información. 
Esta danza geométrica característica es lo que origina la luz coherente del láser, al igual que los superfluidos y los superconductores.
Los fotones son portadores de información y son los responsables de producir todos los campos eléctricos y magnéticos, y a su vez son el resultado de que las leyes físicas tengan cierta simetría en todos los puntos del espacio-tiempo.


También esta simetría y coherencia de los fotones es la que permite que cada célula pueda tener unas 100.000 reacciones químicas por segundo y que el cerebro pueda simultáneamente procesar e integrar información de áreas alejadas.


Existe un patrón fundamental abstracto que se oculta debajo de la superficie de la materia y que determina su comportamiento de un modo acausal.


Cada evento consciente resulta de una fase de computación cuántica aislada, relacionada con procesos preconscientes implícitos, que culminan en la reducción instantánea correspondiente con una conciencia discreta del "ahora", o sea, del momento presente. 


La onda de múltiples posibilidades no manifestadas colapsa en un evento consciente. Se genera el proceso cognitivo, que se expande en el cerebro de manera global y sincrónica como un flujo de conocimiento.
Cada uno de estos acontecimientos selecciona las configuraciones propias (particulares), en la diminuta escala de Planck (10-34 cm), de la geometría del espacio-tiempo de la experiencia, y determina el movimiento y la configuración de las proteínas en los microtúbulos, que a su vez regularán la dinámica de las neuronas y sus conexiones. 
Esta característica dinámica del cerebro explica la plasticidad neuronal.

La conciencia en su nivel más fundamental elige una geometría particular del espacio-tiempo que se corresponderá con una experiencia consciente.




Finalmente, la experiencia consciente es un proceso no computable, esto implica un proceso no algorítmico que no es ni determinista ni al azar, es decir, la elección del estado resultante no es ni completamente causal ni tampoco aleatoria, porque hay un elemento no computable integrado en la estructura del espacio-tiempo. ¡La conciencia misma!.



El universo entero es conciencia viva y respira, se expande y se contrae, alternando forma y vacío, materia y energía, aparición y desaparición. 
Las partículas conocen este lenguaje.

Despertar a la condición normal del cuerpo y del espíritu es el resultado del autoconocimiento.

En este nivel de realidad consciente, nos movemos de un pasado determinado y conocido hacia un futuro indefinido. 
El futuro presenta siempre una multitud de posibilidades. A mayor desorden (entropía) más información disponible. 

Lo mejor está por venir.

Solo hay que saber elegir y aprender la danza de la conciencia.