1. Es conveniente estudiar la biotermodin�mica como gu�a para hallar una explicaci�n simple, quiz�s en un nivel superior, del cerebro.
2 El cerebro maduro, enorme red neuronal, depende fuertemente de la nutrici�n (bioenerg�a) sobre todo en el per�odo prenatal y el de lactancia. Ella se presenta como el recurso escaso. El atractor hacia el cual est� orientado el cerebro es el de autoorganizarse para servir a la vida social.
3. La termodin�mica cl�sica no prohibe que deS<0, o sea que el subsistema cl�sico no est� inhibido de robarle orden al entorno y con ello autoorganizarse - aunque esto �ltimo no est� mencionado con estos t�rminos por los autores cl�sicos.
4. Las fluctuaciones de Onsager no son f�rtiles en novedades y no crecen cerca de las transiciones de fase, sino que se amortiguan.
5. En las mismas condiciones, las fluctuaciones previas al "orden por fluctuaciones de Prigogine" ocasionalmente se amplifican y producen una transici�n f�rtil o estado disipativo, que se puede interpretar como una avalancha hacia una eventual autoorganizaci�n. El nuevo estado de orden tiene menos grados de libertad que el estado previo.
6. Coherentemente, los mecanismos por los cuales se aumenta la complejidad y se disminuyen los grados de libertad pueden resultar entr�picos y una de sus posibilidades es la de generar ordenamientos disipativos. En esos raros casos de autoorganizaciones podr�an resultar respuestas simpl�simas en un nivel superior.
7. En un nivel jerarquico superior, esa complejidad resulta tener atributos sencillos. 6�1023 ecuaciones diferenciales/mol para la din�mica de las mol�culas de un gas en equilibrio se reemplazan por una �nica as� llamada "distribuci�n estad�stica de Boltzmann". Analogamente, fuera del equilibrio, una sencilla ley biotermodin�mica expresa que se puede dar una transici�n cerebral hacia m�ltiples autoorganizaciones, en transici�n que puede ser casi espont�nea, aunque con neto crecimiento en el valor de informaci�n.
8. La evoluci�n es otra sencilla ley biotermodin�mica desde variados puntos de vista - uno de ellos aporta la descripci�n de una lent�sima cascada de autoorganizaciones que incluso admiten reinterpretarse como un proceso hacia la sencillez.
9. El aumento de complejidad evolucionaria est� entramado en serie- paralelo con una minimizaci�n de la demanda del recurso escaso, la bioenerg�a.
10. Parece existir una correlaci�n entre un mayor alejamiento del equilibrio y un mayor orden biol�gico medido por complejidades de tipo disipativo. El logro de un eficaz cerebro, como el logro de un eficaz mecanismo evolutivo, tiene como conditio sine qua non establecerse en el f�rtil limite entre el orden y el caos.
11. La autoorganizaci�n es el gran tema para empezar a comprender la biotermodin�mica cerebral.
12. La preparaci�n previa a la aparici�n de un problema compite con la deliberaci�n de opciones que por combinaciones multivariables podr�an resolverlo. Preparaci�n versus deliberaci�n son aspectos diferentes e importantes de la conducta humana. La soluci�n �ptima es la de disponer de una sola regla de acci�n precableada, pero eso no es la realidad m�s frecuente
13. Al proponer modelos unificados de la cognici�n, comienza el ballet entre el enfoque f�sico-matem�tico, la polifac�tica "realidad" del cerebro y las elucubraciones human�sticas. La propuesta es que el cerebro se puede reinterpretar modeliz�ndolo con experiencias ya intentadas por los cerebros artificiales Soar o Art-R, ambos ya perfeccionados. Se enfatiza el papel del cerebro como instrumento de control frente a alarmas. Se presenta la siguiente ley de representaci�n:
X(T) = DESCODIFICAR {CODIFICAR (X) (CODIFICAR(T))} |
para las transiciones de fase "inteligentes", donde a la izquierda aparece la acci�n de la memoria r�pida y a la derecha la de la memoria a largo alcance. En igual linea de razonamiento, se establece la secuencia P-C- (Alerta)-K-D-M, aparentemente lineal, pero con numerosas no-linealidades que no se explicitan en la formulaci�n abreviada. Se la supone activada por est�mulos del ambiente externo y generadora de respuestas que dejan marca. Esa marca modifica a ese mismo ambiente externo, o al observador: pero en general a ambos. Estos modelos, que ocultan no-linealidades, ocultan, asimismo, corolarios razonados diversos: se los puede usar para contrastar por un lado a la especie humana y por otro a otros animales superiores o sistemas computacionales tipicos. Se llegar�a as� al concepto por el cual la calidad espec�fica de alerta o de atenci�n humana es la que caracteriza y diferencia al Homo sapiens, al Homo de las alarmas sutiles. Es la capacidad no-lineal, espec�fica, de observarse a s� mismo, de autoanalizarse constructivamente y de alertarse sobre los cambios, las marcas, causadas por entrecruzamientos de fuertes sugestiones provenientes de un gran n�mero de fuentes sensoriales y de la memoria. Esas marcas aparecen tambi�n en sentimientos expuestos a notables transiciones de fase. El fen�meno de la capacidad de atenci�n diferenciada, no est� alejado y eventualmente es lo mismo, de lo que en t�rminos tradicionales son las capacidades del espiritu humano o las sensibilidades del alma religiosa (Cfr. Needleman J - El cristianismo olvidado, Estaciones, 1992, p.106).
14. El modelo de la red neural de Hopfield, de fuerte fundamento biotermodin�mico, es excelente para interpretar microscopicamente el significado de X(T).
15. Los mecanismos hebbianos que aseguran la alteraci�n eficaz de los pesos de las conexiones entre neuronas, con resultados muy �tiles para el pensamiento y para la supervivencia, tienen variadas interpretaciones anat�micas concretas.
16. Las interpretaciones abstractas y matem�ticas de las ideas hebbianas de Hopfield conducen a circu�tos como el de la Fig 19, con 20 conexiones de a dos entre cinco neuronas, que ser� fundamental en la segunda parte de este estudio.
17. La simplificaci�n y, as�, la falencia principal del modelo de Hopfield es la de introducir s�lo neuroelectricidad pero no neurohumores, siendo as� que el �mbito cerebral es neuro-electro-humoral.
18. En este breve par�grafo se introduce el lenguaje de subrredes que afectan a una dada personalidad y que llevan a ser una persona diferente de la previa. Estas subrredes ser�n ampliadas en el modelo siguiente.
19. Parece haber un trueque biotermodin�mico entre los mecanismos neurales de excitaci�n y de inhibici�n, como formas efectivas de minimizar la demanda cerebral del recurso escaso. De todos modos se postula que "el pensamiento trata de abolir al pensamiento".
20. La caja negra y luego trasl�cida del par. 13, pasa a ser transparente, cuando se analiza lo que realizan las capas de input, intermedias y de output. La cascada se generaliza tambi�n a las emociones de base cognitiva, que muestra una escala de tiempo muy superior.
De ahora en m�s, se enfatiza un aporte neuro-electro-humoral para la biotermodin�mica cerebral, fundamentado en una memoria de largo alcance, tipo pizarr�n, accesible a
* los razonamientos, que en su estado puro son de suyo de base cognitiva y que tienen componentes microsc�picos en cascada; y
* la mayor�a de las emociones importantes, que se ha observado que suelen tener la misma base cognitiva y que tambi�n tienen un ciclo total en cascada (Fig 22).
29.mar.2000
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Ra�l Barral - Carlos von der Becke: Biotermodin�mica del Cerebro - 2000