En el relato "Un descenso al Maelström escrito a mediados del S.XIX, Poe juega con conceptos de increíble profundidad que desarrollaría la ciencia muchas décadas después. En este cuento, un marinero narra cómo su embarcación se precipita en un gran vórtice oceánico cerca de las costas de Noruega. Este fenómeno, llamado Maelström, tiene la capacidad en la narración de alterar el paso del tiempo y sume al marinero en un viaje de terror del que sobrevive milagrosamente. El marinero, atado a un tonel, se deja llevar por las leyes del movimiento que dicta el monstruoso remolino. Al margen de la evidente relación que pueda existir entre el vórtice, los agujeros negros y transcurso del tiempo, el propio Maelström conforma una potente imagen de las leyes que gobiernan el comportamiento de los sistemas en movimiento. El gran vórtice, sin ser un objeto directamente tangible, determina el futuro de cualquier barco atrapado en su interior. Sobre esta imagen, una estructura que define el pasado y futuro de un sistema, está centrado el trabajo de algunos grupos de investigación que intentan entender mejor la consciencia humana.

Me explico:

Hace unos meses tuvimos la ocasión de escuchar y discutir con Giulio Tononi, uno de los investigadores más importantes sobre la consciencia humana. El evento tuvo lugar en la Facultad de Matemáticas de la Universidad de Sevilla y fue organizado, entre otros, por el doctor José Antonio Langa del Departamento de Ecuaciones Diferenciales y Análisis Numérico. No es casualidad que fuera un investigador en matemáticas el que invitara a Giulio Tononi, porque su propuesta tiene una base matemática bien definida y, por tanto, susceptible de ser mejorada o modificada en el futuro. De hecho, el grupo interdisciplinar del profesor Langa (en los que participan investigadores de áreas distintas de las Universidades de Sevilla y Jaén) tiene como objetivo extender las ideas de Tononi al marco de investigación de los sistemas dinámicos, una rama de las matemáticas con una extensa historia de progreso en el último siglo.


En este interesantísimo encuentro, Tononi nos explicó los nuevos caminos y conceptos que está explorando para mejorar la teoría. Recordemos que esta teoría se denomina teoría de la información integrada (TII) y su pilar básico es considerar que la consciencia ES información integrada. La consciencia se entiende como un conjunto estructurado de naturaleza informacional de información que interacciona entre sí y conforma un todo indivisible (ver aquí entrada previa sobre esta teoría).

 

Retrato de Giulio Tononi (imagen original de A. Ibáñez)Un concepto importante que desarrolla Tononi y sus colaboradores ahora mismo es el de estructura causa-efecto. Consiste en considerar no solo las propiedades del sistema físico que genera la consciencia (cerebro), sino la estructura de información que aparece entrelazada en ella. Lo interesante de esa estructura es que tiene cierta capacidad para describir los estados pasados y futuros del sistema en un momento dado. Dicho de modo muy genérico, el significado que damos al mundo cuando somos conscientes depende de la singularidad y el orden de los estados de nuestro cerebro. La singularidad hace referencia a la capacidad de nuestro cerebro para generar estados diferentes. Cuantos más estados o pensamientos pueda producir, más capacidad de representación tendrá. Además, el orden indica que los estados tendrán sentido si los aquellos que se dieron antes y después a él pueden ser considerados causa y efecto.

 

Ahora bien, este concepto de estructura causa-efecto es fundamental en matemáticas: un mecanismo o sistema de elementos que interactúan dinámicamente en el tiempo configura una estructura que determina el pasado y futuro del sistema. Esta estructura es comúnmente denominada atractor global. Un atractor global, al igual que en el hermoso relato de Poe, podría ser visto como una especie de gran vórtice sobre el mar. El vórtice conforma una estructura estable que determina la trayectoria futura de cualquier objeto. Por ejemplo, la trayectoria de un barco sobre el vórtice estaría determinada por la forma del propio vórtice y por el lugar por donde la embarcación se introduce en él. Si pudiéramos hacer una abstracción de todas las trayectorias posibles que hace nuestra desafortunada embarcación, tendríamos un objeto de naturaleza informacional, en forma de paisaje que determina totalmente el pasado y el futuro de cualquier elemento desplazándose sobre el agua: El atractor del Maelström.

La labor del grupo del doctor Langa y su grupo consiste en relacionar el concepto de consciencia de Tononi con el de estructura y campo informacional, asociados al concepto de atractor. En efecto, este grupo, haciendo un esfuerzo por caracterizar la TII, ha introducido el concepto de estructura informacional, que podría definirse informalmente como la estructura suficiente que mejor describe las posibles trayectorias del sistema. Sería algo así como la información suficiente necesaria para obtener la estructura del Maelström.

Ilustración para el relato de Poe
Pero ¿qué tiene que ver esta estructura informacional con la consciencia? Pues bien, si la consciencia está relacionada con la información integrada con alta capacidad predictiva causa-efecto, entonces podría describirse como un objeto de riqueza informacional increíblemente compleja que al mismo tiempo no puede ser reducido a sus distintas partes. Lo mismo que el Maelström no puede dividirse en partes sin perder su identidad, cualquier estado consciente es irreducible y podría ser descrito por un objeto de naturaleza informacional.

Puesto en palabras del propio profesor Langa: "Que la información intrínseca de un sistema aparezca estructurada, con una geometría muy específica, supone una novedad muy sorprendente que, sin duda, será fuente de inspiración y nuevas investigaciones".


Este trabajo en su formato original puede descargarse y leerse AQUí 

 

Agradecimiento: Esta entrada ha sido revisada, comentada y corregida por mis colaboradores y amigos el doctor José Antonio Langa y el doctor José Ignacio Aznarte

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Antonio J. Ibáñez Molina
Antonio J. Ibáñez Molina

Doctor en Psicología Experimental y Neurociencias del Comportamiento en la Universidad de Granada. Actualmente investiga y da clase en la Universidad de Jaén. Ante todo, un gran aficionado a la ciencia.

Sobre este blog

El cerebro es una red de células interconectadas que dan lugar a una mente consciente. Revisaremos nuevos estudios y teorías que tratan de explicar cómo en el cerebro cabe el universo.

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