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Mente y cerebro I

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Primera presentación de Juan Luis Lorda (con el asesoramiento de Luis Echarte) en el Seminario del Grupo Ciencia, Razón y Fe sobre Mente y cerebro, el 21 de noviembre de 2006.

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Mente y cerebro I

  1. 1. MENTE Y CEREBROMENTE Y CEREBRO Juan Luis Lorda y Luis EcharteJuan Luis Lorda y Luis Echarte Universidad de NavarraUniversidad de Navarra II. Su génesis y evolución III. Imitar: computers y robots I. La arquitectura del cerebro IV. La inteligencia artificial
  2. 2. Ciencia, religión y filosofíaCiencia, religión y filosofía • Los conocimientos científicosLos conocimientos científicos proporcionan una imagen del mundoproporcionan una imagen del mundo • Algunos desarrollos afectan a nuestraAlgunos desarrollos afectan a nuestra idea de la materia, de la vida o de laidea de la materia, de la vida o de la conciencia humana (Big Bang, genoma).conciencia humana (Big Bang, genoma). • Esta imagen interesa no solo a laEsta imagen interesa no solo a la neurología sino también a la filosofía, alneurología sino también a la filosofía, al derecho, a la economía y a la teología.derecho, a la economía y a la teología.
  3. 3. • Pero hay que hacer las deducciones bien.Pero hay que hacer las deducciones bien. • Es frecuente que buenos científicosEs frecuente que buenos científicos extrapolen demasiado la experiencia deextrapolen demasiado la experiencia de su campo y reduzcan así la realidadsu campo y reduzcan así la realidad • Hacen afirmaciones demasiadoHacen afirmaciones demasiado universales, que entran en los terrenos deuniversales, que entran en los terrenos de la filosofía y de la religión, a veces sinla filosofía y de la religión, a veces sin conocerlos bien.conocerlos bien. • Es un servicio someter esas afirmacionesEs un servicio someter esas afirmaciones a la crítica filosófica y religiosa paraa la crítica filosófica y religiosa para examinar su rigor y evitar un simplismoexaminar su rigor y evitar un simplismo reductivo.reductivo.
  4. 4. La arquitectura del cerebroLa arquitectura del cerebro El cerebro es un cuerpo físico que se puede estudiar y comparar. Aquí tenemos cerebros de rana, de chimpancé y de hombre. A la derecha, el cerebro de Einstein
  5. 5. Más sobre el Cerebro de Einstein y su accidentadaMás sobre el Cerebro de Einstein y su accidentada historiahistoria
  6. 6. • El cerebro humano pesa unos 1,4 Kg. yEl cerebro humano pesa unos 1,4 Kg. y tiene unos 1400 cmtiene unos 1400 cm33 de volumen.de volumen. • Es el objeto más complejo del universo,Es el objeto más complejo del universo, con cien mil millones de neuronas, concon cien mil millones de neuronas, con diez mil sinapsis de media.diez mil sinapsis de media. • Conocemos cada vez mejor…Conocemos cada vez mejor… – sus estructuras (anatomía)sus estructuras (anatomía) – y sus funciones (fisiología).y sus funciones (fisiología).
  7. 7. • ESTUDIO ANATÓMICO:ESTUDIO ANATÓMICO: • Es describir la forma de lo que se veEs describir la forma de lo que se ve
  8. 8. Estudiar los tejidos: Ramón yEstudiar los tejidos: Ramón y Cajal vio las neuronasCajal vio las neuronas
  9. 9. Con diversos métodos deCon diversos métodos de tinciontincion azul de metileno ganglio cervical de Gato
  10. 10. Conocemos laConocemos la estructura, lasestructura, las funciones y lasfunciones y las sinápsis de lassinápsis de las neuronasneuronas Una neurona como todaUna neurona como toda célula tiene un orden químicocélula tiene un orden químico “completo”. Está ordenada“completo”. Está ordenada hasta lo más íntimo de lahasta lo más íntimo de la materia. No tiene “piezas”.materia. No tiene “piezas”. Toda la materia estáToda la materia está integrada en una unidadintegrada en una unidad superior.superior.
  11. 11. La comunicación entre las neuronasLa comunicación entre las neuronas y sus redes; sus uniones y sus actuacionesy sus redes; sus uniones y sus actuaciones de conjuntode conjunto Las neuronas actúan en conjunto, en red. SeLas neuronas actúan en conjunto, en red. Se quiere comprender para imitar (inteligenciaquiere comprender para imitar (inteligencia artificial, matemática de la complejidad)artificial, matemática de la complejidad) Hay dos grandes temas de estudio
  12. 12. Después de estudiar la anatomía, hay que estudiar laDespués de estudiar la anatomía, hay que estudiar la FISIOLOGÍA (funciones) del cerebro:FISIOLOGÍA (funciones) del cerebro: Ha habido una historia: desde la frenología a laHa habido una historia: desde la frenología a la neurofisiología.neurofisiología. Joseph Gall (1758- 1828) localizó funciones en zonas cerebrales, pero sin fundamento experimental Joseph Gall (1758- 1828) localizó funciones en zonas cerebrales, pero sin fundamento experimental
  13. 13. LAS AFASIAS Y LALAS AFASIAS Y LA LOCALIZACIÓNLOCALIZACIÓN Hasta hace poco, para localizar funciones en el cerebro, servían las autopsias de personas con disfunciones (afasias). Se observaban las causas de algunos defectos
  14. 14. LocalizaciónLocalización de funciones en la corteza cerebralde funciones en la corteza cerebral
  15. 15. Áreas motoras Áreas de sensibilidad Algunos ejemplos clásicos de localización deAlgunos ejemplos clásicos de localización de funciones cerebrales, conocidos por afasias y porfunciones cerebrales, conocidos por afasias y por estimulación de zonas cerebrales con electrodos.estimulación de zonas cerebrales con electrodos.
  16. 16. Nuevas técnicas no invasivasNuevas técnicas no invasivas • Desde hace dos décadas se hanDesde hace dos décadas se han desarrollado nuevas técnicas quedesarrollado nuevas técnicas que permiten observar al cerebro en vivo. Estopermiten observar al cerebro en vivo. Esto ha revolucionado la investigación. Cadaha revolucionado la investigación. Cada vez se ve con mayor precisión.vez se ve con mayor precisión. – F(MRI) Resonancia magnéticaF(MRI) Resonancia magnética funcionalfuncional – PET Scanner (Positron EmissionPET Scanner (Positron Emission tomography)tomography) – SPECT Single Photon EmissionSPECT Single Photon Emission ComputerComputer – TAC Tomografía AxialTAC Tomografía Axial
  17. 17. TRATAMIENTO DE IMÁGENESTRATAMIENTO DE IMÁGENES La ayuda de potentes ordenadores permite analizar y reconstruir las imágenes resonancia magnética funcional (fMRI)
  18. 18. Vemos el cerebro de Christof Koch con dos técnicas MRI (General Electric 1 5 Tesla Scanner) Diferencia los tejidos según densidad. SPECT, Permite observar el flujo de la sangre, lo que indica actividad en las zonas Vemos el cerebro de Christof Koch con dos técnicas MRI (General Electric 1 5 Tesla Scanner) Diferencia los tejidos según densidad. SPECT, Permite observar el flujo de la sangre, lo que indica actividad en las zonas
  19. 19. Se puede observar en vivo qué parte del cerebro se estimula en las distintas operaciones: por ejemplo, al oír, ver palabras o escucharlas.
  20. 20. PERO QUEDA MUCHO POR HACER… • “El catálogo de nuestra ignorancia incluye también la comprensión del cerebro humano que presenta una gran laguna: nadie sabe cómo se toman las decisiones o qué estimula la imaginación. Igual de enigmática es la naturaleza de la consciencia o cómo debemos definirla” • Sir John Maddox, (ex editor de Nature) – La ciencia del nuevo milenio, en Investigación y Ciencia, I-2000, 12
  21. 21. • “El problema está en identificar los patrones de comportamiento de las neuronas cerebrales que señalan la toma de una decisión o cualquier otra actividad cognitiva (…). • Aquí está la gran cuestión: ¿Cómo explicar la libertad?” MUY LEJOS DE ENTENDER LA LIBERTAD
  22. 22. • Si la mente o la conciencia es sóloSi la mente o la conciencia es sólo un epifenómeno del cerebro. Y elun epifenómeno del cerebro. Y el cerebro es material, todo deberíacerebro es material, todo debería estar determinado por la física.estar determinado por la física. • ¿Cómo explicar entonces la¿Cómo explicar entonces la libertad?libertad? • Desde mediados de siglo XX,Desde mediados de siglo XX, conocemos la indeterminaciónconocemos la indeterminación cuántica: es la únicacuántica: es la única MUCHOS PREFIEREN UNAMUCHOS PREFIEREN UNA EXPLICACIÓN MATERIALISTAEXPLICACIÓN MATERIALISTA PERO HAY UN PROBLEMAPERO HAY UN PROBLEMA
  23. 23. • Entonces, defienden que la libertadEntonces, defienden que la libertad debe estar relacionada con ladebe estar relacionada con la indeterminación cuántica.indeterminación cuántica. • Es la postura de Penrose y de losEs la postura de Penrose y de los congresos Quantum Mindcongresos Quantum Mind • (1999, en Flagstaf; 2003, en Tucson)(1999, en Flagstaf; 2003, en Tucson) • “His argument seems to be that consciousness is a mystery and quantum gravity is another mystery so they must be related” • (Hawking, sobre el argumento de Penrose)
  24. 24. Todo es más complicadoTodo es más complicado Las experiencias de Benjamin Libet (1979 y 1983) Parecían mostrar que la actividad cerebral es anterior a la conciencia de la decisión Libet pensaba que la conciencia puede poner veto o control 1999
  25. 25. 1ª INTERPRETACIÓN1ª INTERPRETACIÓN EL YO Y SU CEREBROEL YO Y SU CEREBRO Karl Popper & John EcclesKarl Popper & John Eccles • Eso demuestraEso demuestra que hay otraque hay otra instancia queinstancia que regula la actividadregula la actividad cerebralcerebral • La instancia queLa instancia que pone el vetopone el veto • Mente y cerebroMente y cerebro son como el pianoson como el piano y el pianista.y el pianista.
  26. 26. 2ª INTERPRETACION2ª INTERPRETACION Tenemos sensación de libertad, pero no hay libertadTenemos sensación de libertad, pero no hay libertad Gerhard Roth y Wolf Singer, neurobiólogosGerhard Roth y Wolf Singer, neurobiólogos gran debate en Alemania, en 2003-2004gran debate en Alemania, en 2003-2004 Christian Geyer Frankfurter AZ Michael Pauen U. Magdeburgo Scientific American I-2004
  27. 27. ES UN MALENTENDIDO,ES UN MALENTENDIDO, basado en una idea pobre debasado en una idea pobre de libertadlibertad ¿Libertad es sólo poder elegir...¿Libertad es sólo poder elegir... • sin motivosin motivo • sin razónsin razón • sin saber por qué?sin saber por qué? • ¿es sólo indeterminación o es ir razonando soluciones?
  28. 28. • ¿Es libertad elegir entre dos¿Es libertad elegir entre dos opciones? oopciones? o – Diseñar la cúpula del VaticanoDiseñar la cúpula del Vaticano – Inventar la máquina de vaporInventar la máquina de vapor – Organizar el Código civilOrganizar el Código civil – Planificar la actividad diariaPlanificar la actividad diaria • Para explicar una elección entre caminosPara explicar una elección entre caminos iguales, puede bastar un procesoiguales, puede bastar un proceso aleatorio. Pero para entender lasaleatorio. Pero para entender las creaciones de la cultura humana, no.creaciones de la cultura humana, no. • El código civil no puede ser obra de laEl código civil no puede ser obra de la indeterminación cuántica. Ha sidoindeterminación cuántica. Ha sido pensado.pensado.

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