Campos cerebrais, complexidade e consciência

As postagens anteriores abordavam o "problema fácil" das relações de consciência entre a atividade mental e os padrões dinâmicos medidos com vários métodos de imagem cerebral. Esta nova postagem avança idéias de apoio adicionais da neurociência e física, facilitando a exploração do "problema difícil", a origem da própria consciência. Aqui ficamos com a física clássica (tudo conhecido antes de 1905). Postagens posteriores empregarão idéias adicionais da física moderna, incluindo a controversa idéia de possíveis conexões entre consciência e mecânica quântica.

Fonte: canstockphoto 8670714

Os físicos freqüentemente rotulam padrões dinâmicos como campos , e idéias similares são empregadas na ciência do cérebro. Os cientistas falam de campos de temperatura, campos eletromagnéticos, campos gravitacionais, campos de informação, campos quânticos e muito mais. Por exemplo, um campo de temperatura indica que a temperatura depende da localização e do tempo. Em casos análogos, os campos cerebrais podem representar padrões de potenciais de ação em neurônios individuais, atividade sináptica, níveis de oxigênio, e assim por diante em massas de tecido cerebral de vários tamanhos. Uma maneira simples de representar campos cerebrais é empregar um "modelo de árvore de Natal", como mostrado na primeira figura. Suponha que um execute alguma tarefa mental. Certas partes do cérebro podem ser encontradas para "iluminar" análogo às luzes da árvore de Natal. Em outras palavras, algumas medidas da atividade cerebral, tipicamente eletroencefalografia (EEG) ou ressonância magnética funcional (IRMf), responderão quando a tarefa mental particular for realizada. Embora esta abordagem revele informações importantes, a árvore de natal metafórica fornece apenas um modelo de cérebro empobrecido. Por um lado, uma visão ingênua é que mais atividade mental de alto nível deve corresponder a mais luzes acesas ou luzes queimando mais brilhantes. Mas, esses cérebros "quentes" realmente pensam em grandes pensamentos? A resposta é não; A metáfora de árvore de Natal totalmente iluminada corresponde a uma crise epiléptica, um estado cerebral decididamente inconsciente.

Fonte: canstockphoto 1686849

Outra questão diz respeito aos aspectos "dinâmicos" dos padrões dinâmicos ou dos campos cerebrais. A consciência, aparentemente, exige certos tipos de padrões cerebrais que persistem por pelo menos meio segundo, ou assim. Além disso, a consciência está intimamente associada a tipos especiais de ritmos cerebrais, registrados como oscilações de campo elétrico (EEG). Aparentemente, os cérebros devem ser adequadamente "sintonizados" para serem conscientes. Finalmente, há a questão da natureza multiescala dos campos cerebrais. Se ampliamos pequenas regiões do tecido cerebral, encontramos estrutura complicada e padrões associados, conforme indicado pelos neurônios mostrados na segunda figura. Assim, os campos cerebrais consistem em padrões sub-sub dinâmicos dentro de padrões secundários em padrões medidos em diferentes níveis organizacionais (escalas). Em resumo, a consciência, evidentemente, exige tipos especiais e níveis de complexidade nos campos cerebrais.

Duas interpretações concorrentes de campos cerebrais medidos em diferentes escalas são evidentes. Primeiro, talvez a consciência seja codificada em padrões dinâmicos em alguma escala de consciência especial (escala C). Nesta visão, as assinaturas conscientes observadas em outras escalas são meros subprodutos do comportamento de campo de "criação mental" de escala C. Talvez, por exemplo, a consciência seja codificada em padrões no nível de neurônio único, uma visão adotada por alguns cientistas. A neurociência, nesta visão, assume um sabor reducionista – a escala C do neurônio único é então o nível onde a consciência "reside" ou está "codificada". Uma implicação dessa visão é que um cérebro artificial que consiste em cerca de cem bilhões ou mais Os neurônios artificiais, se adequadamente interligados, podem alcançar a consciência genuína.

• O ego e o delírio
• Criação de Expressionismo abstrato de Jackson Pollock
• A Prática da Consciência
• Um corte de tomada de decisão para o Life's Forks in the Road
• Psicologia e Matemática do Tempo no Envelhecimento

Uma interpretação alternativa é que nenhuma escala C especial realmente existe; isto é, a consciência é fundamentalmente um fenômeno multiescalar. Nós chamamos isso de conjectura de multi-escala . Nesta visão, a consciência é codificada pelos padrões dinâmicos que ocorrem em múltiplas escalas. A consciência está intimamente associada a interações de escala cruzada – tanto de baixo para cima como de cima para baixo. A conjectura multiescala argumenta contra posições filosóficas que banalizam a complexidade da consciência. Em essência, a consciência parece exigir sistemas que sejam pelo menos tão complexos quanto a vida inconsciente, que consiste em interagir estruturas multiescala – moléculas, células, sistemas de órgãos e assim por diante. Assim, dois domínios intelectuais distintos são propostos em que a conjectura multiescala pode operar. Em primeiro lugar, a conjectura multiescala deve ser levada a sério como uma ideia autônoma, independente de questões sobre materialismo, dualismo e o difícil problema. Em segundo lugar, a conjectura multiescala pode fornecer uma ponte tentativa que liga os campos do cérebro a conceitos minimamente materialistas ou talvez até não-materiais que subjazem ao difícil problema.

Durante muitos anos, a maioria dos cientistas do cérebro evitou a ciência da complexidade, mas essa omissão diminuiu nos últimos 20 anos ou mais (ver referências de exemplo). A ciência da complexidade investiga como as relações entre as partes pequenas de alguma entidade dão origem ao comportamento coletivo de sistemas de grande escala e como esses sistemas globais emergentes interagem e formam relações com níveis mais baixos de organização e com o ambiente circundante. Novas propriedades emergem em cada nível de complexidade – a psicologia não é apenas biologia aplicada; A biologia não é apenas química aplicada; nem a química apenas aplicou física. Uma aplicação notável da ciência da complexidade é o desenvolvimento de medidores de consciência mais precisos, discutidos em um artigo recente pelo neurocientista Christof Koch sobre pacientes em coma ou estados semiconscientes. Esta nova medida de complexidade é baseada na estimulação magnética transcraniana – o cérebro do paciente é zapped com um forte pulso de campo magnético. O EEG estimulado é gravado, e um índice de complexidade é calculado a partir deste campo cerebral particular, fornecendo assim uma medida importante da consciência do paciente ou a falta dela. Podemos esperar muitas outras aplicações da ciência da complexidade para a ciência do cérebro no futuro próximo.

• Como podemos todos nos tornar "Super Agers?"
• Poupem a vara, estragam a criança?
• Bem-vindo ao Misery!
• Os cães cheiram ao medo humano e ao espelho Nosso humor quando eles fazem
• Procurando amor em todos os lugares certos