Aunque la mecánica cuántica te dice que la probabilidad de que el material que forma tu cuerpo aparezca en la luna en un instante es extremadamente baja. Pero la mecánica clásica te dice que esto es imposible porque las partículas de tu cuerpo se entrelazan libremente con el colectivo y la función de onda colapsa. Explicar la conciencia desde la perspectiva de la mecánica cuántica es en realidad una solución relativamente popular.
Penrose, el famoso físico que ganó el Premio Nobel de Física el año pasado (2020) por descubrir que la formación de agujeros negros es una poderosa predicción de la relatividad general, está interesado en utilizar la mecánica cuántica para explicar la conciencia. A sus ojos, la conciencia se genera por entrelazamiento cuántico y superposición cuántica.
Su razonamiento lógico es el siguiente:
Teorema incompleto de Gödel: En un conjunto de axiomas debe existir una verdad no demostrable.
Los matemáticos humanos son capaces de comprender verdades indemostrables.
La conciencia humana trasciende la justicia.
Así que esto se debe al colapso de la función de onda en el cerebro, y la conciencia humana está determinada por la mecánica cuántica.
También hay algunos físicos que intentan explicar la conciencia a través de la teoría de cuerdas. Sin embargo, el concepto de Penrose también ha causado una gran controversia en la comunidad científica, e incluso han surgido muchas voces contrarias.
No más discusión aquí. Después de todo, esto es solo una conjetura inmadura de Penrose y está fuera de su campo de investigación. Pero China está interesada en este tipo de investigación metafísica, e incluso se ha convertido en una tesis de maestría en cierto campo en el departamento de filosofía. Sin embargo, ya sea que usemos la mecánica cuántica para explicar la conciencia o la teoría de cuerdas para explicar la conciencia, equivalen a mejorar la explicación de la conciencia humana. Esto es vanidad humana.
No me atrevo a decir que Penrose se equivoque, pero el ser humano aún es demasiado pequeño para el origen del universo. Desde una perspectiva de la neurociencia, nuestra señalización neuronal tiene necesidades definidas.
Por ejemplo, si ves un cuadro bonito, la información que ves se convierte en señales eléctricas a través de conos y receptores visuales, y luego se transmite a tu centro visual. La expresión de esta información es precisa, por lo que se puede aclarar su composición, líneas y colores.
Por el contrario, cuando la transmisión de señales en tu cerebro se vuelve imprecisa, puedes sentirte mareado, mareado o incluso tener alucinaciones y ver imágenes que nunca antes habías visto. O, cuando las vías neuronales de la dopamina son anormales, se pueden desarrollar déficits cognitivos como esquizofrenia, alucinaciones y delirios.
Además, 2/3 de las migrañas inexplicables son causadas por pulsaciones arteriales, y 1/3 son causadas por mecanismos neuronales muy complejos, como cambios iónicos en los vasos sanguíneos meníngeos, anomalías funcionales de los núcleos del tronco encefálico, etc. . , canales iónicos y vías de señalización neuronal esencialmente anormales. Además, unas 30 personas estornudan cuando se exponen a una luz brillante.
Desde una perspectiva neurocientífica, la razón más probable es que el nervio trigémino y el nervio óptico, que controlan la sensación y el movimiento de la cabeza y la cara, están estrechamente conectados y puede haber reacciones cruzadas entre los dos. Cuando una luz intensa procedente del exterior entra repentinamente en la retina, la pupila se contrae rápidamente, lo que desencadena el reflejo del nervio óptico. Estas señales nerviosas pueden transmitirse incorrectamente al nervio trigémino y el cerebro puede emitir la orden incorrecta de estornudar, provocando que se produzca el "reflejo de estornudo".
Este reflejo es hereditario. Si uno de los padres tiene un ligero reflejo de estornudo, hay un 50% de posibilidades de que le suceda al niño.
En resumen, ya sea que se trate de percepción de información, procesamiento de señales y comportamiento externo de nuestro cerebro, se requiere la precisión de las vías y señales neuronales. Entonces, ¿cómo se convierten las vías neuronales precisas en una conciencia compleja? Antes de responder a esta pregunta, veamos primero qué es la conciencia.
La forma más clásica que tienen los humanos de juzgar la conciencia es la prueba del espejo: en estudios anteriores, se descubrió que los delfines mulares, las urracas, los simios y los elefantes pueden pasar la prueba del espejo. Estos son animales muy inteligentes y parecen ser conscientes de sí mismos, por lo que la gente da por sentado que son conscientes. Más tarde se descubrió que los gatos, perros y pulpos que parecían muy inteligentes no podían pasar la prueba del espejo.
Esto parece indicar que están inconscientes.
Pero en investigaciones posteriores, quedó claro que alguien había sido abofeteado. En la región del Indo-Pacífico existe un pez llamado esquizofrenia, que también se conoce como el "pez médico" porque puede ayudar a otros peces grandes a limpiar los parásitos. Un estudio realizado a principios de 2019 demostró que el pez con labio hendido puede pasar la prueba del espejo.
Ya en 2015, un estudio afirmaba que Ant podía pasar la prueba del espejo: aunque la prueba del espejo de Ant es controvertida. Pero desde los humanos hasta los peces hendidos, no es difícil descubrir que todos los animales que pueden pasar la prueba del espejo son, sin excepción, animales sociales. Los animales sociales son muy sociables y es necesario que distingan la identidad de cada individuo durante la interacción grupal.
En el proceso de distinción de otros miembros, el autoconocimiento tiene una base. Sin embargo, en realidad resulta problemático para los humanos juzgar únicamente mediante pruebas en espejo. Supongamos que existen dos animales con la misma inteligencia. El autorreconocimiento del animal A conduce a pasar la prueba del espejo, y el autorreconocimiento del animal B no conduce a pasar la prueba del espejo.
Así, cuando los humanos utilizan la prueba del espejo para determinar si los animales tienen conciencia de sí mismos y qué animales son más inteligentes. La idea preconcebida inmediata es: A tiene una gran conciencia de sí mismo y es relativamente inteligente. B no es consciente de sí mismo ni tan inteligente como A, pero obviamente, es probable que el juicio de B sea incorrecto.
En la realidad también hay ejemplos. Aunque los perros no pueden pasar la prueba del espejo, algunas investigaciones sugieren que los perros pueden reconocerse a sí mismos por el olor. Utilizando la prueba del espejo, llegué a una conclusión arbitraria sobre la conciencia que refleja la vanidad humana. Incluso sin discusión, los cuervos, animales sin neocórtex, siguen siendo muy inteligentes. Desde la perspectiva del desarrollo del neocórtex de los mamíferos, simplemente decimos que la conciencia no aparecerá repentinamente de los ratones a los humanos, el neocórtex seguirá desarrollándose y volviéndose más complejo.
Es posible que la conciencia exista desde hace mucho tiempo.
Asumimos que la puntuación del ratón es 1 y la puntuación del humano es 100, entonces la conciencia del macaco que no puede pasar la prueba del espejo puede ser 59, no cero. Si decimos eso muchas veces, cuando juzgamos si los animales inferiores son conscientes, a menudo depende de nuestra definición de conciencia misma. Pero lo que realmente nos importa no es la definición de conciencia, sino el proceso del 1 al 100.
Entonces, ¿cómo pasa la conciencia de 1 a 100? En el campo del EEG, existe el concepto de entropía cerebral (BEN), que representa la irregularidad del sistema cerebral y las capacidades de procesamiento de información. El cerebro humano está constantemente en un estado de fluctuaciones activas. El cerebro entrópico representa la capacidad del cerebro para transmitir información y también se refiere a la cantidad de estados neuronales a los que el cerebro puede acceder.
La entropía del cerebro humano tiene las siguientes características: 1. La entropía cerebral está muy relacionada con la conciencia. 2. La entropía del cerebro humano es mayor que la de otros animales (esto no se refiere al grado de confusión, sino a la cantidad total de información). 3. Generalmente, las personas con mayor inteligencia tienen mayor entropía (ibid.). 4. La entropía de las personas aumenta cuando se encuentran en estados psicodélicos, períodos REM, episodios psicóticos y epilepsia del sueño. Las personas con mayor inteligencia tienen mayor entropía porque sus cerebros procesan más información.
Los psicópatas tienen mayor entropía porque procesan información más caótica. Podría decirse que una persona con la misma entropía alta podría ser un Einstein, pero una persona podría ser un psicópata. En un estado psicodélico, las personas mostrarán un cierto grado de "conciencia primaria". Por ejemplo, cuando inconscientemente vas al baño por la noche y alguien te llama, respondes, pero cuando te despiertas al día siguiente, no recuerdas nada. Ésta es una especie de "conciencia primaria".
Después de que las personas despierten gradualmente de la entropía de la conciencia primaria, la entropía del cerebro humano aparecerá en un estado subcrítico. En este estado subcrítico parecemos ser suficientemente conscientes. Los bebés de alrededor de 1 año mostrarán signos de conciencia primaria y es probable que los bebés de 1 año sean inferiores a los orangutanes de la misma edad. (La razón principal es que los bebés humanos nacen prematuramente y tienen un ciclo de madurez sexual largo). La mente humana tiene la capacidad de mantener una conciencia secundaria, que puede mejorar su respuesta al objetivo y mostrar más orden, y por lo tanto el cerebro exhibe una disminución de la entropía. También puede considerar un mayor grado de ordenamiento, de modo que se necesite menos información adicional para expresar la misma cantidad de información.
En general, la conciencia secundaria humana depende de la coherencia y estructura jerárquica del tejido cerebral y de la capacidad de procesamiento del sistema. El cerebro humano siempre mantiene un estricto equilibrio entre orden y caos.
En el estado de conciencia de segundo nivel, las personas no procesan la información externa con tanto detalle y se ven fácilmente afectadas por emociones, prejuicios, ansiedad y deseos.
Durante la evolución, el cerebro humano tiene la capacidad de controlar la entropía en puntos subcríticos, lo que ayuda a promover el realismo, la previsión, el pensamiento cuidadoso y la capacidad de identificar y superar las ilusiones y la fantasía. Por supuesto, el proceso de inhibición de la conciencia secundaria también limita el espacio para la expansión de la conciencia. Por ejemplo, el cerebro de los adultos es siempre menos imaginativo que el de los niños. Por supuesto, la capacidad total del cerebro adulto para procesar información es mayor y la entropía cerebral es naturalmente mayor.
Cuando se suprime la conciencia secundaria, la conciencia primaria se vuelve más activa. En términos generales, la edad de 25 años es el pico de la entropía humana y de las capacidades de procesamiento de información. Simule la entropía cerebral de diferentes grupos de edad lanzando monedas, seleccionando cartas, tirando dados, eligiendo uno de los nueve círculos, completando cuadrículas, etc. Los experimentos muestran que la capacidad de los seres humanos para procesar información es máxima alrededor de los 25 años y se concentra principalmente en personas jóvenes y de mediana edad. Aunque el proceso de nacimiento de la conciencia aún se encuentra en la etapa de hipótesis, los investigadores pueden haber encontrado el interruptor de la conciencia: el tálamo lateral central.
Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison descubrieron que cuando se estimulaba el tálamo centrolateral con estimulación eléctrica de 50 hercios, los macacos anestesiados podían despertarse y tener comportamientos normales de vigilia. El mono abrió los ojos, sus signos vitales cambiaron, su cara y su cuerpo comenzaron a moverse y buscó objetos cercanos.
Sin embargo, tras apagar la estimulación eléctrica, a los pocos segundos, los monos volvían a cerrar los ojos y volvían a un estado inconsciente. Los experimentos anteriores deben ser muy precisos para lograrlos. Un pulso eléctrico de 50 Hz sólo puede llegar a un lugar específico que esté a sólo 20 nanómetros de distancia. Esto muestra que el tálamo lateral central tiene un cierto efecto iniciador sobre la conciencia. Pero, ¿puede este experimento demostrar que la conciencia tiene funciones regionales obvias, como el movimiento, la sensación y la visión, como la corteza central? Ese no es necesariamente el caso.
La anencefalia hidrocefalia es una enfermedad congénita que suele manifestarse como la ausencia de ambos hemisferios cerebrales (pérdida de corteza cerebral), sustituidos por un fino saco lleno de líquido cefalorraquídeo. Además de la corteza cerebral, el tronco encefálico, el cerebelo y las meninges del niño están sanos, y algunos también pueden tener algunos lóbulos temporales, lóbulos occipitales o lóbulos frontales. Aunque estos niños suelen morir jóvenes, la mayoría son capaces de demostrar actividad consciente. Esto es suficiente para demostrar que, aunque la corteza cerebral desempeña un papel importante en la determinación de la conciencia, definitivamente no es una condición necesaria para la conciencia.
Desde esta perspectiva, es insostenible concluir que los animales "inferiores" sin corteza cerebral no pueden sacar la inferencia de la conciencia. Aunque las aves también tienen una corteza cerebral, la "conciencia" real de las aves puede ocurrir sin pasar por la corteza cerebral. Hay varios indicios de que el nacimiento de la conciencia puede estar relacionado con la actividad general del cerebro.
Aunque las primeras investigaciones sobre el cerebro tendían a dividirse en regiones. Sin embargo, la comunidad académica descubrió hace mucho tiempo una variedad de sistemas de acoplamiento de neuronas y nació un tema especial: la dinámica sincronizada de los sistemas de acoplamiento de neuronas. Con el rápido desarrollo de la electroencefalografía (EEG), la resonancia magnética (MRI) y la tomografía por emisión de positrones (PET). En los últimos años se han descubierto redes de acoplamiento de frecuencia cruzada entre diferentes regiones del cerebro y un acoplamiento dinámico entre neuronas de todo el cerebro y sistemas de neurotransmisores.
Estos estudios muestran que el cerebro tiene una fuerte integridad cuando trabaja en conjunto. La mayor parte del lóbulo frontal, el lóbulo parietal, el lóbulo occipital y la corteza del lóbulo temporal humanos se denominan áreas de comisura y pueden recibir señales sensoriales multicanal e integrar actividades neuronales en diversas áreas funcionales. Tanto el cerebro izquierdo como el derecho de los humanos pertenecen al sistema combinado. Cuando se rompe el cuerpo calloso entre los cerebros izquierdo y derecho, la conciencia de los cerebros izquierdo y derecho inicialmente se confundirá.
Los cerebros izquierdo y derecho actuarán de forma independiente, la cooperación desaparece y están haciendo dos cosas al mismo tiempo. Dibujar un círculo con la mano izquierda y un cuadrado con la derecha es fácil para las personas con el cerebro dividido. Sin embargo, debido a la inconsistencia en el pensamiento entre el cerebro izquierdo y el derecho, muchos comportamientos de las personas con cerebro dividido a menudo son incontrolables, y el cerebro derecho puede incluso controlar la mano izquierda para atacar a las personas:
Esta animación debería Ser de una escena de película, y la situación real es diferente. Para ser tan exagerado, las manos no son incontrolables.
La gente suele tener accesos de locura. Este destello de pensamiento suele estar controlado por el lado derecho del cerebro (impulso emocional humano).
En circunstancias normales, el cerebro izquierdo, que está conectado al cerebro izquierdo y es responsable de la lógica del pensamiento, detendrá la estrategia del cerebro derecho a tiempo antes de que aparezca la señal neuronal.
Cuando los cerebros izquierdo y derecho todavía están conectados, a menudo sólo existe una estrategia contradictoria. Pero en el caso de la esquizencefalia, ambas estrategias pueden utilizarse simultáneamente. Por ejemplo, para las personas normales, cuando hay un destello de autolesión en el cerebro, la otra mitad del cerebro lo detiene directamente y no volverá a suceder nada. Pero para las personas con el cerebro dividido, la detención ocurre después de la acción.
La conciencia del "yo" en sí es el dos en uno de los hemisferios izquierdo y derecho. Por supuesto, debido a que el cerebro también puede estar conectado a través de otras partes, para las personas con cerebros divididos, la conciencia todavía está intacta y no está realmente dividida. Cuando la gente duda entre la razón y la emoción, ya no es una batalla entre el cerebro izquierdo y el derecho. Entonces, ¿siempre ganas con tu cerebro izquierdo o con tu cerebro derecho?
Por supuesto, el cerebro también tiene una extraordinaria adaptabilidad, y no todas las personas con cerebros divididos tendrán consecuencias graves en sus vidas. En los niños sin cuerpo calloso, el cerebro redistribuye señales a través de otras áreas del cerebro, como la comunicación entre el mesencéfalo y el prosencéfalo, asegurando la comunicación entre el cerebro izquierdo y derecho. Aunque no hay cuerpo calloso y la función cerebral sólo se ve ligeramente afectada, demuestra plenamente la plasticidad del cerebro.
A juzgar por algunos casos en los que se extirpó tejido cerebral y las personas recibieron disparos en la cabeza y sobrevivieron, se puede ver que falta mucho tejido cerebral, o incluso la mitad de la cabeza ha desaparecido, pero el la conciencia no se ve muy afectada.
Se puede comprobar que la plasticidad del cerebro va mucho más allá de lo que la gente imagina. Esta plasticidad no puede explicarse por divisiones funcionales del cerebro. Aunque el neocórtex tiene sólo 3 mm de espesor, tiene 6 capas:
Para procesar diversa información compleja, el neocórtex humano forma diferentes áreas, que se dividen principalmente en tres áreas: Área sensorial primaria, Área motora primaria área y área de contacto:
Las áreas sensoriales incluyen: audición, visión, somatosensorial, etc. al mismo tiempo, los humanos también tenemos un área de lenguaje especial, y en ocasiones el área del lenguaje se clasifica como parte del contacto. área. Las células nerviosas del área sensorial primaria y del área motora primaria son muy específicas, reciben directamente señales nerviosas de los receptores y están conectadas al lóbulo occipital, al lóbulo temporal y a la circunvolución precentral y poscentral para formar áreas de contacto correspondientes.
La actividad refleja primaria de la corteza cerebral la poseen la mayoría de los mamíferos, pero el área de contacto de los mamíferos inferiores no está desarrollada y su conciencia es principalmente conciencia primaria. Después de que los primates se ramificaron en grandes simios, las áreas de contacto cortical comenzaron a desarrollarse rápidamente, formando la base de la conciencia de nivel superior.
Además del área del lenguaje, el área de contacto también incluye: el área de contacto con la almohada relacionada con la visión del propio cuerpo, las creencias y las actitudes emocionales; el área de contacto del lóbulo temporal para la integración y conceptualización multisensorial: responsable del juicio, la previsión y los atributos de personalidad de las áreas de contacto prefrontales.
A excepción de la región prefrontal, todas las partes de esta región incluyen áreas de contacto visual, auditivo y somatosensorial.
¿Por qué la corteza cerebral humana ha evolucionado hasta volverse más compleja? La neocorteza humana no sólo ocupa el 94% de la corteza cerebral, sino que incluso ocupa más del 70% de todo el cerebro.
El neocórtex está muy relacionado con la memoria, el aprendizaje e incluso la formación de la conciencia. Los mayores cambios desde los primeros mamíferos hasta los primates fueron la evolución de las habilidades para la vida, las habilidades motoras y las habilidades sensoriales. Estas razones combinadas promueven el desarrollo de áreas de contacto cerebral, lo que hace que la neocorteza se pliegue en más surcos y más profundos.
Solo el neocórtex recién agregado tiene una superficie más grande para soportar actividades cerebrales complejas. La conciencia nunca puede atribuirse a un solo factor. Si bien la neocorteza bien puede explicar la conciencia de nivel superior en los humanos, para los cuervos, que tienen muy poca neocorteza (en comparación con los humanos), está claro que es necesario considerar más otros factores al estudiar su conciencia.
En general, desde ratones hasta humanos, el proceso de conciencia de 1 a 100 es relativamente claro. Sólo de 0 a 1, cuándo y cómo sucedió, puede que nos lleve mucho tiempo comprenderlo. Pero en cualquier caso, con el continuo desarrollo de la ciencia del cerebro, nos acercamos cada vez más a la verdad sobre la conciencia.
PD: Aunque muchas personas ahora critican la inteligencia artificial por no ser verdadera inteligencia artificial, de hecho, a medida que los sistemas de inteligencia artificial se vuelven cada vez más complejos, aunque cada unidad de información es tan precisa como una vía neuronal, es A medida que la actividad de las redes neuronales se vuelve cada vez más irregular, el surgimiento de la conciencia es casi inevitable.
La inteligencia artificial actual es demasiado simple. El primero en generar una conciencia verdaderamente avanzada en el futuro debe ser una supercomputadora (o incluso una matriz de supercomputadora).