La verdadera ciencia (no la ciencia del sillón) de la conciencia

Entre los investigadores del cerebro hay una verdad que dice que la razón por la que la gente subestima la cantidad de procesamiento inconsciente que tiene lugar en su cerebro es porque usted no es consciente de ello. Y aunque hay mucho procesamiento inconsciente, la verdad también muestra dualidad: su cerebro está procesando tanto que conduce a la conciencia como procesando lo que no está haciendo. Como verá a continuación, este dúo ha abierto un enfoque científico al estudio de la conciencia.

¿Son científicos los resultados subjetivos?

Comprobación de imágenes de resonancia magnética funcional.

En ciencia estamos acostumbrados a resultados de pruebas empíricas, mediciones realizadas de manera verificable, leyendo un medidor calibrado donde esa lectura puede ser realizada una y otra vez por diferentes personas. Pero, ¿y si todo lo que tienes que seguir es lo que la gente dice que está experimentando, la observación subjetiva? Eso no suena muy científico.

Esta falta de evidencia no subjetiva es una gran parte de lo que ha frenado la investigación científica en la conciencia durante muchos años. Pero la conciencia es única. Si bien tenemos herramientas de medición para observar la actividad cerebral, ¿cómo saber si esa actividad contribuye a la experiencia consciente o es inconsciente? La única forma es preguntarle a la persona cuyo cerebro está midiendo. ¿Son conscientes de que se les presenta una imagen? Si no es así, se procesa inconscientemente. Tienes que preguntarles, y su respuesta es, por supuesto, subjetiva.

El escepticismo sobre los resultados subjetivos junto con la falta de herramientas ha frenado la investigación científica sobre la conciencia durante muchos años. Era tabú incluso usar la palabra C hasta la década de 1980, cuando los investigadores decidieron que los resultados subjetivos estaban en orden. Desde entonces, ha habido mucha investigación científica sobre la conciencia y esta es una muestra de esa investigación. Y como puede ver, salvó una vida o dos.

Herramientas de medición

El número de métodos y herramientas para examinar el cerebro humano ha aumentado con los años. El primero fue aprender de los pacientes neuropsicológicos que sufrieron una lesión cerebral, correlacionando qué áreas estaban físicamente dañadas con los efectos resultantes. Luego están el tipo de experimentos que a menudo se asocian con psicólogos en los que los sujetos realizan tareas y su comportamiento es monitoreado para probar alguna hipótesis.

Otro método temprano fue insertar electrodos en el cerebro, generalmente mientras los pacientes se someten a una cirugía. La ventaja de los electrodos es que pueden usarse tanto para monitorear como para estimular la actividad neuronal.

Ejemplo de EEG. Crédito: Der Lange CC BY-SA 2.0

La electroencefalografía (EEG) implica la colocación de electrodos en el cuero cabelludo para medir las fluctuaciones de voltaje que resultan de la corriente iónica en las neuronas del cerebro. Es un método antiguo que ha avanzado mucho, a veces con la colocación de hasta 256 electrodos. La magnetoencefalografía (MEG) es similar a la EEG, excepto que mide los campos usando squibs colocados en el cuero cabelludo. Tanto el EEG como el MEG son particularmente útiles para rastrear el momento de los eventos porque miden la actividad neuronal a medida que ocurre. Probablemente haya oído hablar de EEG en el contexto de la observación de ondas cerebrales.

La tomografía por emisión de positrones (PET) y la resonancia magnética (MRI) también se han utilizado ampliamente durante un tiempo. La resonancia magnética funcional (fMRI), inventada en 1990, brinda una imagen en 3D de la actividad cerebral al detectar pequeños cambios en el flujo sanguíneo que siguen al inicio de esa actividad cerebral. Pero mientras que la fMRI ofrece una buena vista cerebral completa de donde se ha producido una acción, se necesita una acción neuronal de aproximadamente 1 o 2 segundos y, por lo tanto, no ofrece el tiempo exacto que obtiene con EEG o MEG.

Junto con los electrodos en el área de estimulación cerebral se encuentran la estimulación magnética transcraneal (TMS) y la optogenética. TMS utiliza la inducción electromagnética para generar corriente a través de las membranas de las células neuronales que puede provocar que se enciendan. La optogenética hace que las neuronas se activen estimulándolas con luz, generalmente de un láser.

Enmascaramiento y cebado subliminal

De vuelta a la conciencia. Imagine poder diseñar un experimento en el que pueda verificar qué se está procesando inconscientemente y qué se está procesando conscientemente para poder usar instrumentos para determinar qué vías neuronales se utilizan en los dos casos. El enmascaramiento es una herramienta que permite ese nivel de control. Un ejemplo de enmascaramiento es mostrar una imagen durante 33 milisegundos, pero antes y después de mostrarla, muestra otra imagen llamada máscara. Verá la imagen de la máscara, pero no la imagen promedio que se mostró durante solo 33 milisegundos. Este período de tiempo es ideal, y cuanto más se muestre, más probabilidades tendrá de darse cuenta.

Experimente sobre enmascaramiento y cuidado.

Un ejemplo de un experimento de este tipo muestra una máscara de 71 ms, luego un dígito o la palabra para un número durante 43 ms, luego otra máscara de 71 ms y luego un segundo dígito, esta vez durante 200 ms. No habrá trabajado el primer número conscientemente, pero se le pedirá que indique si el segundo dígito era menor o mayor que 5 levantando su mano izquierda o derecha respectivamente. Si el valor del primer dígito estaba cerca del valor del segundo dígito, podrá mover la mano antes.

¿Por qué? Porque incluso si no fueras consciente del primer dígito, las vías inconscientes en tu cerebro que involucran la corteza motora se activarán debido al primer dígito. Y aunque no lo sepa, el procesamiento que tuvo lugar se observó mediante EEG y fMRI. Este experimento también se llama cebado o cebado subliminal, donde el primer dígito ceba el rendimiento del segundo.

Parpadeo atento

Otra técnica para crear procesamiento consciente e inconsciente en un experimento es aprovechar el hecho de que hay un límite en la cantidad de cosas que se pueden cuidar al mismo tiempo, satura la conciencia. Una forma de probar esto es mostrar una secuencia de números y en el medio, mostrar dos letras. Se le dice que preste atención a las letras. La primera letra es fácil de recordar. Sin embargo, si la segunda letra llega demasiado pronto después de la primera, no se dará cuenta en absoluto. A esto se le llama parpadeo cuidadoso. Junto con algunos ajustes, le permite estudiar qué sucede en el cerebro cuando la letra se percibe conscientemente frente a cuando no lo es.

Estas técnicas de apretar, enmascarar y parpadear la mente se han perfeccionado tanto que se pueden planificar con anticipación todo tipo de experimentos, donde los investigadores pueden producir actividad inconsciente y consciente a voluntad y luego observar la actividad cerebral resultante.

Observando la acción consciente

EEG de actividad cerebral consciente e inconsciente.

Un experimento que involucró la observación de la actividad consciente con un parpadeo atento y que luego contribuyó a la capacidad de detectar la conciencia en pacientes comatosos. El experimento usó EEG para que los eventos pudieran observarse cuando ocurrieron. Se mostró a los sujetos una secuencia de imágenes de letras y palabras. Se les pidió que detectaran palabras en la secuencia, pero también se les mostraron imágenes que tenían letras sobre las que tenían que informar. Las letras actuaron como una distracción, provocando que se perdieran la palabra. Este fue el parpadeo de alerta. Los experimentadores establecieron los parámetros de modo que pudieran comprobar cuándo los sujetos verían la palabra conscientemente y cuándo la ignorarían, sería invisible.

El diagrama muestra los resultados del EEG comparando la actividad cerebral cuando se vio la palabra versus cuando no se vio. El rendimiento a aproximadamente 96 ms y 180 ms fue casi el mismo para ambos. Esta es una actividad inconsciente donde las imágenes se procesaron temprano. Pero luego, alrededor de 276 ms, comenzó una gran diferencia en el rendimiento entre cuándo se veía la palabra y cuándo no se veía la palabra. Esto duró exactamente hasta unos 576 ms. Esta diferencia es el procesamiento consciente.

Se encuentra que este tiempo y actividad es común para la actividad consciente que involucra la visión. Un procesamiento casi idéntico ocurre alrededor de los primeros 300 ms en experimentos donde los sujetos informan estar inconscientes o conscientes de lo que se está probando. Sin embargo, para los experimentos en los que los sujetos informan estar al tanto de lo que se está probando, comenzar alrededor de 300 ms es una avalancha de rendimiento.

En el libro de Stanislas Dehaene, Conciencia y cerebro: descifrando cómo el cerebro codifica nuestros pensamientos, describe cuatro firmas del pensamiento consciente, a saber, la acción que se observa durante esta avalancha:

  • Inicio repentino de acción en el área superior de la espalda del cerebro donde tiene lugar el procesamiento sensorial (la región parietal) y la parte anterior del lóbulo frontal del cerebro (la corteza frontal) que participa en la toma de decisiones, a corto plazo. memoria, planificación y otras actividades avanzadas,
  • Onda P3 observada usando un EEG que barre la región parietal y la corteza anterior,
  • una explosión retardada y repentina de oscilaciones de alta frecuencia, y
  • Sincronización masiva de señales electromagnéticas en toda la corteza, la capa exterior arrugada del cerebro.
  • Por lo tanto, estas son firmas de conciencia y un examen de lo que está sucediendo en el cerebro durante este tiempo a veces puede conducir a una comprensión de cómo funciona exactamente la conciencia. Mientras tanto, esta investigación ha dado lugar a una herramienta para la toma de decisiones.

    Detección de la conciencia en pacientes con coma

    En su libro, Dahaene describe cómo él y sus colegas utilizaron esta investigación para detectar la conciencia o la falta de ella en pacientes comatosos. Para hacerlo más económico, utilizaron EEG, disponible en muchas unidades de cuidados intensivos. Probaron la onda P3, la segunda firma de conciencia.

    Reproducen cuatro sonidos idénticos seguidos de una quinta desviación: bip, bip, bip, bip, boya. El desviador desencadena una onda P3. Desafortunadamente, la corteza auditiva también produce una respuesta inconsciente de desajuste, llamada MMN, que también da como resultado una onda P3. Para compensar esto, reproducen los cuatro pitidos repetidos y el pitido desviado durante un rato y luego, de repente, reproducen cinco pitidos sin el desviado. Sin el desviador, la respuesta inconsciente de desajuste no se activa, pero el procesamiento consciente se da cuenta de que no hubo desviador y la onda P3 todavía está ocurriendo. Un paciente que no estuviera consciente no produciría la onda P3.

    Su prueba identificó a diferentes pacientes como inconscientes o conscientes y aquellos que mostraron conciencia recuperaron la conciencia parcial o total en unos días. El uso posterior de la prueba incluso salvó vidas. Los médicos tenían un paciente al que estaban a punto de abandonar cuando esta técnica de detección los convenció de esperar un poco más. Así lo hicieron y el paciente finalmente se recuperó por completo.

    Entonces, la próxima vez que alguien le diga que no sabemos qué es la conciencia y que es una especie de cosa mística e incognoscible, dígale que existe una investigación científica real sobre la conciencia que ya ha producido resultados útiles, incluso si el campo es todavía en su campo. infancia.

Alejandro Vargas
Alejandro Vargas

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