Los científicos revelaron los resultados de experimentos que prueban cómo nuestro cerebro genera pensamiento consciente y pusieron fin a una apuesta de 25 años. Traducido del New York Times.

En una bochornosa noche de junio en Greenwich Village, más de 800 neurocientíficos, filósofos y miembros curiosos del público llenaron un auditorio. Vinieron en busca de los primeros resultados de una ambiciosa investigación sobre una pregunta profunda: ¿Qué es la conciencia?

Para comenzar, dos amigos, David Chalmers (filósofo a la izquierda en la foto), y Christof Koch un neurocientífico, (a la derecha), subieron al escenario para recordar una vieja apuesta. En junio de 1998, habían asistido a una conferencia en Bremen, Alemania, y una noche terminaron hablando tarde en un bar local sobre la naturaleza de la conciencia.

Durante años, el Dr. Koch había colaborado con Francis Crick, un biólogo que compartió un Premio Nobel por descubrir la estructura del ADN, en la búsqueda de lo que llamaron el “correlato neuronal de la conciencia”. Creían que cada experiencia consciente que tenemos (mirar un cuadro, por ejemplo) está asociada con la actividad de ciertas neuronas esenciales para la conciencia que la acompaña.

Al Dr. Chalmers le gustó el concepto, pero se mostró escéptico de que pudieran encontrar un marcador neuronal de este tipo en el corto plazo. Supuso que los científicos todavía tenían mucho que aprender sobre la conciencia y el cerebro antes de que pudieran tener una esperanza razonable de encontrarlo.

El Dr. Koch apostó a su amigo a que los científicos encontrarían un correlato neuronal de la conciencia dentro de 25 años. El Dr. Chalmers aceptó la apuesta. El premio serían unas cuantas botellas de buen vino.

El Dr. Koch recordó la apuesta desde el escenario del auditorio y admitió que la apuesta se había visto impulsada por las bebidas y el entusiasmo. «Cuando eres joven, tienes que creer que las cosas serán simples», dijo.

Han sucedido muchas cosas durante el siguiente cuarto de siglo. Los neurocientíficos e ingenieros inventaron nuevas y poderosas herramientas para sondear el cerebro, lo que dio lugar a una serie de experimentos reveladores sobre la conciencia. Algunos científicos han utilizado escáneres cerebrales para detectar signos de conciencia en personas diagnosticadas en estado vegetativo, por ejemplo, mientras que otros han utilizado ondas cerebrales para determinar cuándo las personas pierden el conocimiento bajo anestesia.

Esos experimentos fomentaron una explosión de nuevas teorías. Para reducirlos, la Templeton World Charity Foundation ha comenzado a apoyar estudios a gran escala que ponen a prueba diferentes pares de teorías, en un proceso llamado colaboración adversarial .

Y el mes pasado, los investigadores en el evento de Nueva York revelaron los resultados del primer ensayo de la fundación, una comparación de dos de las teorías más destacadas.

La primera, conocida como Teoría del Espacio de Trabajo Global, sostiene que la conciencia es un subproducto de la forma en que procesamos la información. Los neurocientíficos saben desde hace mucho tiempo que la mayoría de las señales que provienen de nuestros sentidos nunca llegan a nuestra conciencia. Los experimentos dirigidos por Stanislas Dehaene, un neurocientífico cognitivo del Collège de France en París, sugieren que sólo tomamos conciencia de las señales que llegan a la corteza prefrontal, una región en la parte frontal del cerebro. El Dr. Dehaene ha argumentado que un conjunto especial de neuronas puede transmitir rápidamente la información a través de gran parte del cerebro, generando conciencia.

«La conciencia es la disponibilidad global de información», dijo el Dr. Dehaene.

For an experiment that compared two theories of consciousness, volunteers who were preparing for brain surgery agreed to have electrodes temporarily implanted in their brains. They then looked at a series of images on a computer screen, and the electrodes picked up electrical activity as their brain processed the pictures.
Crédito…Alex Lepauvre, Simon Henin
Para un experimento que comparó dos teorías de la conciencia, los voluntarios que se estaban preparando para una cirugía cerebral aceptaron que se les implantaran electrodos temporalmente en el cerebro. Luego observaron una serie de imágenes en la pantalla de una computadora y los electrodos captaron actividad eléctrica a medida que su cerebro procesaba las imágenes.

 

La Dra. Melanie Boly, neuróloga de la Universidad de Wisconsin, subió al escenario para explicar el otro contendiente: la Teoría de la Información Integrada .

Lo que hace que la conciencia sea especial, argumentó Boly, es la forma en que logra sentirse rica y unificada a la vez con el tiempo. Los cerebros pueden producir tal fenómeno gracias a la forma en que están dispuestas las neuronas, dijo. Grupos de ellos pueden procesar información de maneras particulares: identificando los colores o los contornos de una imagen, por ejemplo. Pero los vínculos de largo alcance entre esos grupos también les permiten transmitir información.

En 2017, el Dr. Koch, que entonces trabajaba en el Instituto Allen en Seattle, invitó a una docena de expertos al instituto para planificar experimentos que probarían las dos teorías entre sí. El Dr. Chalmers también vino de la Universidad de Nueva York para aportar rigor filosófico. Acordaron de antemano lo que significarían los resultados de cada experimento para cada teoría. Y los experimentos serían realizados por científicos independientes que no habían impulsado ninguna de las dos teorías.

Brian Nosek, psicólogo de la Universidad de Virginia que no participó en el nuevo estudio, elogió a los científicos por unirse en un experimento tan ambicioso. «Es difícil porque los investigadores están comprometidos con sus ideas», dijo. «El compromiso previo requiere humildad intelectual y voluntad de descubrir que estamos equivocados».

El Consorcio Cogitate , como se llamó el equipo, necesitó dos años para preparar el experimento, pero se vio obstaculizado por la pandemia de coronavirus. En mayo de 2022, los investigadores pudieron empezar a recopilar datos.

Pidieron a 256 voluntarios que miraran una serie de caras, letras y formas y luego presionaran un botón bajo ciertas condiciones (si la imagen era una cara, por ejemplo, o la cara de una persona en particular).

Algunos de los voluntarios realizaron las tareas en un escáner cerebral por resonancia magnética funcional, que mide el flujo de sangre oxigenada en el cerebro. Otros fueron observados con magnetoencefalografía, que lee los campos magnéticos en el cerebro. Los investigadores también encontraron voluntarios que se estaban preparando para someterse a una cirugía cerebral por epilepsia. Se sometieron a las pruebas con implantes insertados directamente en sus cerebros.

Los investigadores buscaron patrones cerebrales comunes que surgían cada vez que los voluntarios tenían la experiencia consciente de ver un objeto, independientemente de lo que veían, cuál era su tarea o qué tecnología registraba su actividad.

Las dos teorías hicieron predicciones diferentes sobre qué patrones verían los científicos. Según la teoría del espacio de trabajo global, la señal más clara provendría de la corteza prefrontal porque transmite información a través del cerebro. La Teoría de la Información Integrada, por otro lado, predijo que las regiones con las conexiones más complejas (las que se encuentran en la parte posterior del cerebro) serían las más activas.

Some of the volunteers in experiments with the Cogitate Consortium performed tasks of identifying faces and objects in an fMRI brain scanner, which measures the flow of oxygenated blood in the brain.
Crédito…Aya Khalaf
Algunos de los voluntarios de los experimentos con el Consorcio Cogitate realizaron tareas de identificación de rostros y objetos en un escáner cerebral por resonancia magnética funcional, que mide el flujo de sangre oxigenada en el cerebro.

El momento de la actividad también podría apuntar a una teoría u otra. La teoría del espacio de trabajo global predijo que la corteza prefrontal enviaría sólo breves ráfagas de información: una cuando aparecía una imagen por primera vez y otra cuando desaparecía. Pero la Teoría de la Información Integrada predijo que la parte posterior del cerebro estaría continuamente activa durante todo el tiempo que los voluntarios percibieran un objeto.

Lucia Melloni, neurocientífica del Instituto Max Planck de Estética Empírica en Alemania, que ayudó a dirigir los experimentos, subió al escenario para presentar los resultados con imágenes de cerebros salpicados de rojo, azul y verde proyectados en una pantalla gigante.

El Dr. Melloni explicó que en algunas pruebas había un claro ganador y un claro perdedor. La actividad en la parte posterior del cerebro duró todo el tiempo que los voluntarios vieron un objeto, por ejemplo. Puntuación uno para la Teoría de la Información Integrada. Pero en otras pruebas, las predicciones de la teoría del espacio de trabajo global se confirmaron.

Después de analizar los resultados mixtos, el Dr. Dehaene y el Dr. Boly se unieron al Dr. Melloni para hablar sobre ellos. Ninguno de los campeones estaba dispuesto a ceder.

«Estoy muy contento con esto», dijo el Dr. Dehaene.

El Dr. Boly concluyó: «En general, nuestra impresión es que los resultados confirman las predicciones del IIT».

Cuando la moderadora, Heather Berlin, de la Escuela de Medicina Icahn de Mount Sinai en Nueva York, le preguntó a la Dra. Melloni qué pensaba, eligió sus palabras con cuidado.

“Creo que vengo de una familia de padres divorciados”, dijo. «Y los amas a ambos».

La Dra. Melloni y sus colegas publicaron los resultados en línea y los enviaron a una revista científica.

El Consorcio Cogitate todavía está llevando a cabo otros experimentos, incluido un videojuego en el que los objetos se mueven alrededor de una pantalla y se encienden y apagan. Los resultados de esas experiencias más ricas pueden inclinar la evidencia hacia una teoría.

«El experimento actual es suficiente para demostrar que ninguna de las teorías es suficiente en la actualidad», afirmó Anil Seth, neurocientífico de la Universidad de Sussex en Inglaterra.

Pero la apuesta de 25 años, al menos, se ha resuelto: nadie ha encontrado un correlato neuronal claro de la conciencia. El Dr. Koch finalizó la velada llevando al escenario una caja de madera llena de vino. Sacó una botella de Madeira de 1978 y se la dio al Dr. Chalmers.

Luego retó a su amigo a una nueva apuesta, esta vez doble o nada: un marcador cerebral de conciencia para 2048.

El Dr. Chalmers instantáneamente rechazó la apuesta, a pesar de las probabilidades cuestionables de que alguno de los dos todavía esté vivo para ver el resultado.

“Espero perder”, dijo. «Pero sospecho que ganaré».

Carl Zimmer escribe la columna «Orígenes» . Es autor de catorce libros, entre ellos “Life’s Edge: The Search For What It Means To Be Alive”. Más sobre Carl Zimmer