PARA TEJER LA RED - 04

LA PRIMACÍA MOTORA Y LA ORGANIZACIÓN
DE LAS REDES NEURONALES

Del aprendizaje y la memoria

La necesidad de la biología de aprender y de recordar. Aunque los patrones de acción fijos (PAF) constituyen un conjunto extremadamente útil de herramientas desarrolladas por el sistema nervioso, por su misma naturaleza tienen capacidades muy limitadas, es decir, existen fronteras para ellos. Dado que el mundo en el cual se mueven los organismos con movimiento propio cambia continuamente, tanto el rango de los PAF como sus circuitos deben ser modificables. Si el “cableado” funcional de los PAF fuera tan rígido como el reflejo de rascarse, simplemente no se hubieran dado maravillas como el lenguaje, tan difícil para adaptarse a la complejidad de la comunicación humana y del pensamiento. Para sobrevivir, los patrones motores automáticos, que constituyen en realidad los PAF, deben recordar y adaptarse a estos cambios. En el ámbito individual, esto se hace interiorizando los cambios del cuerpo y de sus partes a medida que el individuo crece; el sistema nervioso de modifica para acoplarse a este cambio. (…)

Repetición. Los reflejos de equilibrio, siempre restringidos, se perfeccionan con la práctica. En el caso de los acróbatas de cuerda floja, al igual que en el caso del violinista con su increíble destreza de dedos, tal perfección se adquiere lentamente con años de práctica y repetición. Se trata de intentos de modificación que, pese a ser en línea, con muchas repeticiones se suman en el tiempo. (…)

Nuestro aprendizaje surge, aunque sin planear, a causa de la selección natural. El contenido de lo que aprendemos, sin embargo, es producto de innumerables necesidades y eventos experimentados durante nuestro desarrollo, un resplandeciente sueño llamado “nuestras vidas personales”, que se desvanece sin dejar ningún legado biológico inmediato. Nuestros recuerdos mueren con nosotros.

Conclusiones a partir de los milenios: el ser y el devenir biológico. El aprendizaje y la memoria son temas cruciales para la neurociencia contemporánea, pues la capacidad de aprender es crítica para mejorarnos personalmente en el mundo práctico en el cual vivimos.

Memoria filogenética: “conectividad básica” La tarea de la evolución consistió en aprender y sintonizar lentamente las formas apropiadas, las morfologías estructurales, que amplificaron la capacidad de supervivencia de las especies. (…)

Una neurona, con sus magníficas e intrincadas ramificaciones dendríticas y axonales, no es nada si no se comunica con otras neuronas, músculos o glándulas (…)

La memoria dinámica: “circuitos en acción” Dentro de la arquitectura orgánica (la planta física), vemos entretejerse un segundo tipo de memoria tan antiguo filogenéticamente como el que confiere la forma, consistente en las estructuras dinámicas electroquímicas (la actividad cerebral intrínseca, previa a la experiencia) que ocurre en nuestros cerebros y nos define a “nosotros” (…)

El conjunto de estos dos tipos de memoria origina los a priori estructurales del cuerpo y del cerebro, como es el tener piernas que se muevan y neuronas que durante el desarrollo se entretejan en módulos específicos funcionales, conocidos como lóbulos, haces de fibras y núcleos. (…)

El “precableado” de la función cerebral. Echemos una mirada al videoclip sobre la vida silvestre, (…) La hembra en pleno parto queda inmóvil y un león, todavía muy distante, la ve. Cinco segundos después del nacimiento, el león ataca. La cría aterrada, tambaleándose en sus piernas húmedas y largiruchas, se aleja del león (…) Correr es sencillamente una actividad tan crítica para la supervivencia que no es posible aprender e incorporar su funcionalidad de novo durante la ontogenia, generación tras generación. La filogenia ha organizado este PAF, de la misma manera como la cría comienza a respirar regularmente desde el nacimiento. (…)

Esto también significa que la capacidad de tener conciencia es un a priori filogenético, funcional.

Un tercer tipo de memoria: “aprendizaje a partir de la experiencia”, práctica, práctica y más práctica. ¿Qué puede decirse entonces de la memoria y del aprendizaje? Introduzcamos formalmente un tercer tipo de memoria del cual ya se ha hablado indirectamente: la “memoria referencial”, que es lo que nos viene a la mente con el término “memoria”. Pero aclaremos: este tercer tipo se basa en los otros dos (es decir, en la arquitectura corporal y en el “alambrado” básico funcional del cerebro) y opera mediante la modificación sutil de las propiedades estructurales y dinámicas de la conectividad cerebral.

(…) Si bien los dos primeros tipos representan la memoria acumulada y decantada durante muchas vidas como características biológicas, fruto de la selección natural, la memoria referencial representa el cúmulo de aprendizaje realizado durante el desarrollo y el lapso de una vida particular. Es una memoria intrínseca que facilita las propiedades predictivas del cerebro, por lo cual constituye un aporte fundamental a la supervivencia del individuo. (…) Así, toda la ecología social, o digamos el abrevadero social, se basa en que sus participantes dispongan de tales memorias, con tiempos de acceso y un orden social bien definido. (…)

Memoria implícita y explícita. La memoria referencial a largo plazo puede también subdividirse en memoria implícita y explícita. Todo el que haya intentado aprender un instrumento musical sabe que “la práctica hace al maestro” (…)

La memoria explícita, también conocida como memoria declarativa o consciente, generalmente se refiere a la memoria que es la base del recuerdo consciente de las cosas, como caras, nombres de objetos o experiencias pasadas. A su vez, se subdivide en dos aspectos diferentes según el proceso de recuperación: la recuperación voluntaria, intencional de un recuerdo, y la conciencia subjetiva consciente de haberlo recordado. La memoria implícita, no declarativa o inconsciente, es la recuperación no consciente, no intencional de rutinas para efectuar una actividad aprendida o una habilidad. (…)

¿Cómo se aplica lo anterior al mundo del comportamiento humano? ¿Qué papel desempeñan las memorias explícita o implícita en el aprendizaje y posterior ejecución de una composición musical, por ejemplo? Una vez dominada y memorizada, la composición representa una rutina motora aprendida y en gran parte es dominio de la memoria implícita. (…) Pero la verdad es que sin una memoria explícita que nos guíe, prácticamente todo el aprendizaje sería exclusivamente automático y primitivo. (…) La memoria explícita, definida como el recuerdo consciente, la conciencia subjetiva de que algo se está recordando, suministra el contexto central y la dirección del aprendizaje volitivo y, por extensión, todo lo que “creamos” en nuestro entorno. (…)

Acerca de los mecanismos de recuerdo y de adquisición de memorias. Desde hace más de 100 años abundan las especulaciones acerca del sustrato neural del aprendizaje y de la memoria. A comienzos del siglo XX, Ramón y Cajal, uno de los verdaderos pioneros intelectuales y experimentales de la neurociencia, introdujo la llamada doctrina neuronal, según la cual todos los cerebros son fruto del “cableado” entre células individuales, las neuronas. También propuso que el aprendizaje a largo plazo ocurre por el reforzamiento de las conexiones sinápticas (capítulo 4) y por la generación de nuevas conexiones entre neuronas. (Ramón y Cajal, 1911) (…)

Memoria filogenética y referencial. La razón de que nuestras memorias no se transfieran se basa en el concepto que tenemos del tiempo y en la definición que damos a lo filogenético por oposición a lo referencial. Cuando juzgamos que algo es significativo, sólo podemos determinarlo desde la perspectiva del asiento de la predicción, desde el “sí mismo” y de lo que el “sí mismo” ha experimentado y yuxtapuesto en el curso de una vida.

(…) Conocimiento en ausencia de experiencia. En lo que atañe al cerebro y al cuerpo, hemos de funcionar con lo que tenemos y con lo que somos. La mayor parte de esta conectividad es muy específica y se adquiere en ausencia de experiencia, lo que significa que durante la ontogenia se generan circuitos cerebrales funcionalmente capaces y correctos, sin ninguna entrada sensorial. Por ejemplo, en el sistema visual de los mamíferos, el ojo mismo y toda la conectividad funcional, que en último término soportará la visión, se construyen en ausencia total de entrada luminosa, pues tal conectividad intrínseca se forma en el animal in utero. (…)

Qué cambios ocurren cuando aprendemos. En el curso de la vida, a estos patrones preordenados se les añaden modificaciones subyacentes al aprendizaje y la memoria, como nuevas conexiones y cambios en las proteínas que influencian la eficiencia específica sináptica. Empero las modificaciones y adiciones susceptibles de medirse, como son los cambios en el tono y en la densidad muscular provocados por el ejercicio y el uso, son mínimas, si se las compara con lo que hacemos con ellas desde el punto de vista del comportamiento. (…)

Los requisitos del aprendizaje otorgados por la naturaleza. Aunque nos resulte molesto, el hecho es que el “sí mismo” es fundamentalmente tan sólo una estructura funcional útil, generada por parte del sistema nervioso para centralizar y por tanto para coordinar sus propiedades predictivas. Nosotros, nuestros “egos”, podríamos resentirnos al pensar que el aprendizaje y aquello que como consecuencia de él se graba en la memoria sólo nos es dado gracias al perfeccionamiento de propiedades que estaban ya presentes en el sistema nervioso al nacer.

Impronta. Otro maravilloso ejemplo de las propiedades del aprendizaje es un fenómeno generalizado y crucial para la supervivencia, llamado “impronta” o “aprendizaje perceptual”. La impronta se ha estudiado en detalle, particularmente en las aves. Se trata de situaciones en las que ciertas propiedades del mundo externo definen la conectividad central intrínseca. Por ejemplo, para un pato recién nacido, la unión de cierto sonido con un indicio visual significará para siempre el concepto de “madre” (…) el polluelo necesita de su madre y necesita que “el concepto madre” coincida con su madre real. (…)

La impronta no se limita a la madre. Por ejemplo, en la naturaleza los patos de una misma camada harán impronta con sus hermanos y con su madre. (…)

Las cualias desde el punto de vista neuronal

El exorcismo del fantasma en la máquina. El término “cualia” se refiere a la calidad de las entidades. El filósofo Willar Quine empleó el término para denotar el carácter subjetivo de la sensación. En las siguientes páginas lo emplearé para referirme a cualquier experiencia subjetiva generada por el sistema nervioso, como por ejemplo el dolor, el color, o el tono específico de una nota musical. También es un tema de profundo interés para la filosofía (Churland, 1986; Searle, 1992, 1998; Danté, 1993; Chalmers, 1996. (…)

Hoy en día, hay dos posiciones afines respecto de la naturaleza de las cualias. Según la primera, éstas serían un epifenómeno innecesario para la conciencia (Davis, 1982). La segunda, que no es muy diferente de la primera, plantea que si bien las cualias son la base de la conciencia, éstas aparecieron sólo en formas superiores de la evolución, por lo cual representarían una función central superior presente sólo en los cerebros más avanzados. (Crook, 1983) Esta perspectiva relega a ámbitos carentes de toda experiencia subjetiva a animales inferiores como las hormigas. Ello implica que los circuitos de estos animales son automáticos y que se organizan de manera refleja, lo cual les permite una interacción con el exterior que, no por exitosa para sobrevivir, deja de ser eminentemente refleja. Para efectos prácticos y pese a su éxito evolutivo, las criaturas primitivas como las hormigas y las cucarachas serían autómatas biológicos. (…)

Para mí, a estos modos de pensar les falta una perspectiva evolutiva adecuada, razón, tal vez, por la cual a las cualias se les ha puesto tan poco énfasis dentro del estudio de la función cerebral. (…)

Localización de las cualias. Teóricamente hay razones de muchísimo peso para pensar que el fundamento de las cualias se encuentre en fenómenos eléctricos neuronales. (…) La electricidad es el único medio suficientemente rápido y con un alcance suficientemente amplio, capaz de permitir la actividad de conjunto de manera rápida y generalizada. Esta actividad es la base de la experiencia sensorial, y su percepción se enmarca dentro de limitaciones temporales, como las que concibiera Charles Sherrington en el “telar encantado”. Aceptamos pues, que las cualias se desencadenan gracias a la actividad eléctrica en el cerebro y que están constituidas por eventos muy cercanos en el tiempo a las estructuras eléctricas que se deslizan sobre la superficie de las membranas neuronales. (…)

Geometría funcional de las cualias: PAF interiorizados. (…)

“El problema difícil”: ¿Será cierto que la ciencia nunca entenderá los sentimientos? Para efectos prácticos, la cuestión de las cualias o de los sentimientos es la cuestión de la experiencia consciente. (…) Cabe concebir, por tanto, que se trate de una relación de causa-efecto opuesta a lo esperado, por lo menos conceptualmente hablando.

El tema de las cualias como propiedad de la célula aislada.

¿Pueden cuantificarse las cualias?

¿Para qué sirven las cualias? Las propiedades geométricas del mundo externo se traducen en una geometría del espacio funcional interno, y la naturaleza misma de esta transformación hace que la realidad continuamente se simplifique. (…)

La necesidad de las cualias. Pienso que podemos y debemos llegar a comprender las cualias en lo relacionado con los órganos maestros que permiten que los sentidos individuales operen y se entremezclen unificadamente. (…) Son estructuras funcionales, simplificadas por las propiedades intrínsecas de los circuitos neuronales del cerebro. (…)

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Nota.- Los párrafos de esta obra singular de Rodolfo R. Llinás (que TacnaComunitaria está difundiendo completa) concluyen en la siguiente entrega con una explicación al respecto. Si el lector asimila Neurona a Activista, la lectura se le puede hacer más sugestiva, pues ambos no actúan solos sino en un “telar encantado”, cuyo análisis es el objetivo de esta serie, y cuya comprensión es necesaria, ahora más que antes, para la preparación de la organización del Socialismo Peruano. (4-4)

Ragarro
11.04.12