El cerebro humano es reconocido por su asombrosa complejidad, siendo considerado por muchos como la estructura más compleja en el universo. Contiene una gran cantidad de neuronas y conexiones, lo que le permite realizar funciones cognitivas, emocionales y motoras. La complejidad del cerebro se manifiesta en su estructura,  funciones y en la forma en la que  las neuronas se interconectan y comunican.

 

A primera vista el edificio de la ciencia aparenta estar erigido sobre suelo firme y profundos cimientos, como una  unidad congruente, monolítica, dando fe de una sola realidad. Sin embargo, la ciencia es un constructo dinámico, cambiante. Según  Thomas Kuhn: “Parece más bien una estructura destartalada con escasa coherencia. Es producto de la observación, del razonamiento y también de muchas pasiones, siempre de seres humanos.”

 

El estudio biológico del cerebro es un área multidisciplinar que abarca muchos niveles de estudio, desde el puramente molecular hasta el específicamente conductual y cognitivo, pasando por el nivel celular (neuronas individuales),  los ensambles y redes pequeñas de neuronas (como las columnas corticales) y los ensambles grandes (como los propios de la percepción visual) incluyendo sistemas como la corteza cerebral o el cerebelo, e incluso, el nivel más alto del Sistema Nervioso.

Hemos podido llegar a saber que el cerebro, tanto si está despierto como si está dormido, tiene mucha actividad eléctrica, y no sólo por las señales individuales emitidas por una u otra neurona cuando se comunican entre sí. De hecho, el cerebro está envuelto por innumerables campos eléctricos superpuestos, generados por la actividad de los circuitos neuronales de las neuronas que se comunican. Una nueva investigación revela que estos campos son mucho más importantes de lo que se creía hasta ahora. Es posible que, de hecho, representen una forma adicional de comunicación neuronal. Se ha llegado a pensar que, con la evolución del cerebro, quizás algún día, los humanos, podamos transmitir telepáticamente. Sin embargo…

Aunque se han llevado a cabo muchos experimentos sobre la telepatía, su existencia no es aceptada por la gran mayoría de la comunidad científica, entre otras cosas, argumentando que las magnitudes de energía que el cerebro humano es capaz de producir resultan insuficientes para permitir la transmisión de información. No obstante, algunos investigadores señalan que, con la tecnología necesaria, en un futuro será posible interpretar las ondas cerebrales mediante algún dispositivo y enviar mensajes textuales a un receptor de manera inalámbrica, sin embargo descartan que este proceso pueda llevarse a cabo de cerebro a cerebro sin mediación tecnológica. Hasta la fecha, las únicas pruebas de la telepatía son las narraciones testimoniales, pues jamás se ha podido reproducir un fenómeno telepático en laboratorio.

La neurociencia es una de las teorías científicas con más éxito en las últimas décadas. Pero aún, en este apartado del edificio de la ciencia, al verlo de cerca nos encontramos con arenas movedizas. Los especialistas se enfrentan al gran reto de explicar cómo es que los procesos físicos en el cerebro pueden generar o incluso influenciar la experiencia subjetiva. Este es el llamado problema duro de la consciencia.

                             Pero… ¡Vayamos mucho más atrás!

Los ladrillos del cerebro: Es evidente que el estímulo para la expansión evolutiva del cerebro obedeció a diversas necesidades de adaptación como puede ser el incremento de la complejidad social de los grupos de homínidos y de sus relaciones interpersonales, así como la necesidad de pensar para buscar soluciones a problemas surgidos por la implantación de sociedades más modernas cada vez.  Estas y otras muchas razones fueron las claves para que la selección natural incrementara ese prodigioso universo que es el cerebro humano.

Claro que, para levantar cualquier edificio, además de un estímulo para hacerlo se necesitan los ladrillos específicos con las que construirlo y la energía con la que mantenerlo funcionando.

La evolución rápida del cerebro no solo requirió alimentos de una elevada densidad energética y abundantes proteínas, vitaminas y minerales; el crecimiento del cerebro necesitó de otro elemento fundamental:

Un aporte adecuado de ácidos grasos poliinsaturados de larga cadena, que son componentes fundamentales de las membranas de las neuronas, las células que hacen funcionar nuestro cerebro. La sinapsis es la unión funcional intercelular especializada entre neuronas, en estos contactos se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso.

¿En que radica la facilidad de algunas personas para socializar mucho más fácilmente que otros? Más allá de una cuestión de carácter, existen rasgos biológicos que pueden ayudar a los científicos a entender en donde radica el secreto de la popularidad y, es el cerebro, en donde se encuentra la clave para descubrirlo.

De acuerdo con un estudio realizado por la Dra. en Neurociencias Mary Ann Noonan en de la Universidad de Oxford en Inglaterra, el cerebro de las personas que tienen numerosos amigos consta de seis partes más grandes y mejor conectadas entre sí que el de las personas con pocos amigos.

La Dra. Noonan, presentó el resultado de su investigación en la reunión de la Sociedad de Neurociencias, en donde comentó haber encontrado que los seres humanos en posesión de una gran red de amigos y buenas habilidades sociales tienen ciertas regiones del cerebro que son más grandes, mejor conectadas con otras regiones y, sobre todo, más desarrollados que aquellos que no tienen las mismas habilidades sociales. Los rasgos biológicos marcados pueden ayudar a los científicos a entender en donde radica el secreto de la popularidad.

                                                                             Distintos pero iguales

De todas las maneras, estamos muy lejos de saber sobre una multitud de funciones y propiedades que están presentes en el cerebro y que, para los expertos, de momento, no tienen explicación. Por ejemplo, ¿por qué maduran antes las niñas que los niños? Las observaciones y los comportamientos de unos y otros nos han llevado a ese razonamiento final, y la verdad es que más allá de ser una opinión subjetiva, podría tener cierto fundamento.

     Llega información y se generan ideas como explosiones luminosas

A medida que crecemos nuestros cerebros se reorganizan y eliminan gran parte de las conexiones neuronales, quedándose sólo con aquellas que realmente proporcionan información útil. Esta información es, entre otra, la proveniente de regiones cerebrales que aunque estén lejanas sirven para contextualizar y comprender mejor la nueva información percibida: por ejemplo, escuchar un determinado sonido puede evocar el recuerdo de ciertas emociones, percibir según qué expresiones faciales se asocia con diferentes sentimientos y comportamientos, y una melodía musical está ligado a otros recuerdos de distintos tipos.

De esta forma, aunque la cantidad general de conexiones será más reducida según vamos madurando, el cerebro conserva las conexiones de larga distancia, que son las más complejas de establecer y de mantener y las realmente importantes para la integración de la información. Con ellas se consigue un procesamiento más rápido y eficiente. Esto explica también por qué la función cerebral no solo no empeora, sino que, en lugar de eso, mejora con los años (por lo menos, hasta los aproximadamente 40 años).

Nuestro sistema nervioso está siempre cambiando, es probable que cuando termines de leer este texto tu cerebro no sea el mismo que al comienzo de la lectura. El sistema nervioso tiene la capacidad de reordenar y crear nuevas sinapsis (conexiones entre neuronas), y gracias a esta característica somos capaces de aprender.

Cada experiencia deja una huella que modifica las sinapsis neuronales y permite que nos adaptemos a los constantes cambios de nuestro entorno, esta es la llamada Plasticidad Neuronal, que permite generar nuevas conexiones entre las neuronas, producto del aprendizaje y su almacenamiento en la memoria. Es decir, ¡el cerebro se transforma con la experiencia!.

Claro que, cuando hablamos del cerebro lo estamos haciendo del objeto más complejo del universo. Tiene tanta complejidad en sí mismo, que sus más de cien mil millones de neuronas nos hablan por sí mismo de ella. Nada en nuestro Universo se puede comparar a un objeto que con sólo un 1,5 Kg de peso, tenga tantas facultades y desarrolle tánta actividad como lo hace el cerebro Humano (el más adelantado y evolucionado que hasta el momento conocemos).

Explicar cualquiera de las “cosas” que están presentes en el cerebro, es, en sí mismo, un complejo ejercicio que supone “todo un mundo”, aunque estemos hablando de un sólo elementos de los muchos que allí están presentes. Por ejemplo…

Aunque es mucho lo que hemos conseguido conocer de nuestro cerebro y su funcionamiento, mucho más es lo que nos queda por conocer. Ahí, en todo ese conglomerado de complejas estructuras que juntas, forman un todo, es de donde surge la Conciencia y, para poder entender como ocurre tal maravilla, debemos antes y es preciso que entendamos primero como funciona el cerebro: su arquitectura, su desarrollo y sus funciones dinámicas, su organización anatómica y la increíble dinámica que llega a generar. Todo ella nos llevará a tener una odea del por qué puede, a partir de está increíble “maquina de la naturaleza” surgir la conciencia.

Si nos paramos a pensar en el hecho cierto de que, el cerebro humano adulto, con poco más de un kilo de peso, contiene unos cien mil millones de células nerviosas o neuronas, La capa ondulada más exterior o corteza cerebral, que es la parte del cerebro de evolución más reciente, contiene alrededor de 30 mil millones de neuronas y más de un billón de conexiones o sinapsis. Si contáramos una sinapsis cada segundo, tardaríamos 32 millones de años en completar el recuento. Si consideramos el número posible de circuitos neuronales, tenemos que habérnosla con cifras hiper-astronómicas: 10 seguido de un millón de ceros. No existe en el Universo ninguna otra cosa de la que pueda resultar una cantidad igual. Incluso el número de partículas del universo conocido es de 10 seguido de tan sólo 79 ceros (El número de Eddington₎. En comparación con el número de circuitos neuronales…¡No es nada!

Todo este entramado tiene mucho que ver con los pensamientos. Aquí se fraguan los procesos del pensamiento.  Al aprender, tener una idea, recordar algo, sentirse activado sexualmente, comunicar, etc. las neuronas están recibiendo y transmitiendo información a través del cerebro.  Las células del cerebro se comunican entre sí a través de un proceso electroquímico.  Cada vez que pensamos, aprendemos y nos comunicamos, una neurona envía un impulso nervioso por su axón. El axón de una célula cerebral hace varios miles de conexiones con muchos miles de otras células cerebrales. El punto donde una neurona se conecta a otra se llama sinapsis. Cuando un impulso nervioso (mensaje bioquímico electro-magnético) surge por el axón, es disparado a través del espacio sináptico a través de un mensajero químico, llamado neurotransmisor, hacia la dendrita de la neurona receptora.

Cuando hemos avanzado hasta llegar a saber que toda esa complejidad del cerebro que llevamos con nosotros los seres inteligentes, han requerido de un Ajuste Fino extremadamente complejo para que la confluencia de todos los parámetros, finalicen en un conjunto increíble de diversas dinámicas que finalmente lleve a la comprensión, a poder formar ideas y pensamientos, a sentir, a tener consciencia de SER… ¿Acaso existe una Conciencia Cósmica?

Y me pregunto Yo: ¿Podría alguna vez en el futuro, unas máquinas artificiales igualar todo esto?

En gran parte dependerá de que nosotros mismos no nos empeñemos en conseguir que los Robots lleguen a tener conciencia de Ser, Si eso ocurre…. ¡Mal irán las cosas!

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Parece ser que un gramo de masa, puede contener tanta energía como para mantener encendida una bombilla de 120 varios durante más de 1.000 años, ya que, es completamente cierto y, de hecho, es una subestimación. Según la famosa ecuación de Albert Einstein, E = mc²   (donde la energía es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado), la conversión total de apenas 1 gramo de materia en energía libera una cantidad descomunal de energía. 

• La Energía en 1 Gramo: Si conviertes 1 gramo (0.001 Kg.) de materia totalmente en energía (julios), obtienes = 90 billones de julios.
• La Bombilla: Una bombilla estándar de 120 vatios (o 100W, según la fuente) consume energía continuamente.
• El Tiempo: La energía liberada por ese único gramo de materia podría mantener encendida una bombilla de 100-120 vatios durante miles de años (estimaciones comunes indican entre 28,000 y 30,000 años). 

• Aniquilación: Al chocar, la materia y la antimateria se destruyen mutuamente, transformándose en fotones de alta energía (rayos gamma).
• Asimetría (Violación CP): El experimento LHCb confirmó que los bariones (materia) y antibariones (antimateria) no se comportan exactamente igual, con diferencias de hasta un 20% en sus desintegraciones.
• Objetivo: Resolver el misterio de por qué el universo actual está compuesto casi totalmente de materia, a pesar de que el Big Bang debió producir cantidades iguales de ambas.
• Hitos: Se han detectado partículas pesadas de antimateria como el antihiperhelio-4 en colisiones plomo-plomo. 

Emilio Silbvera V.

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Imágenes de exoplanetas proporcionadas por la Nasa. REUTERS

La casualidad ha querido que coincidieran dos noticias que invitan a pensar en el futuro. Mientras la NASA daba cuenta de la existencia confirmada de más de 5.000 nuevos planetas de tamaño, posición y condiciones idóneas para albergar vida fuera del Sistema Solar, un estudio científico certificaba la desaparición de cinco islas del Océano Pacífico y la pérdida de más del 20% de la superficie de otras seis a causa de la erosión y el aumento del nivel del mar. ¿Podrá algún día llegar a establecerse una relación entre ambas? No lo sabemos. La ciencia ficción explota desde hace tiempo el filón de una Tierra catastróficamente destruida y el éxodo forzoso de la humanidad en busca de condiciones de supervivencia en el espacio. De momento, lo que tenemos son datos inquietantes respecto del cambio climático, y datos poco esperanzadores sobre la posibilidad de encontrar una alternativa habitable fuera del Sistema Solar.

El nivel del mar subió 15 centímetros entre 1994 y 2014 en el archipiélago de las Islas Salomón, lo que ha obligado a reasentar por primera vez pequeños núcleos habitados. El problema no es solo que suba el nivel del agua, sino que el cambio climático está produciendo una intensificación de los vientos que erosionan las frágiles superficies de esas islas. El panel de Naciones Unidas sobre cambio climático prevé que el calentamiento continúe elevando el nivel de las aguas. Todos los grandes fenómenos comienzan con un pequeño movimiento. Y pueden tener una evolución muy rápida. La búsqueda de vida fuera de la Tierra se mueve, en cambio, en otra escala. Cualquier posibilidad está a una distancia de años luz. Y cualquier cambio favorable en un planeta próximo, como Marte, requeriría miles de años.

Los científicos de la Nasa han querido hacer inventario de los exoplanetas descubiertos por el telescopio espacial Kepler antes de que llegue al término de su vida activa. Desde su lanzamiento en 2009 ha estado buscando planetas que, por su composición, tamaño y posición pudieran tener condiciones de vida parecidas a las de la Tierra. Solo en la zona observada de la Vía Láctea ha encontrado 1.284 nuevos astros. De ellos, 550 son rocosos y nueve tienen un tamaño y una posición orbital parecidos a la Tierra. Con esta nueva remesa, son 21 los que podrían tener agua. Eso significa que si pudiéramos explorar otras galaxias del universo, podríamos encontrar millones de planetas muy parecidos al nuestro.

Es muy interesante pero, de momento, poco podemos esperar de tales hallazgos, pues el más cercano se encuentra a 11 años luz. Es muy estimulante que en octubre pasado pudiéramos observar por primera vez la muerte de un planeta por extinción de su estrella, y que poco después lográramos ver cómo se formaba otro en otra estrella naciente. Pero la escala a la que ocurren estos fenómenos solo puede llevarnos a una conclusión: hay que seguir buscando planetas susceptibles de albergar vida, por supuesto, pero mientras tanto, más vale que cuidemos aquel del que ya estamos seguros de que puede seguir albergándola durante millones de años. El nuestro.

Viajar a otros mundos está fuera de nuestro alcance

• Distancias inmensas: La estrella más cercana (Proxima Centauri) está a más de 4 años luz. Con la nave espacial más rápida jamás construida (Parker Solar Probe), se tardarían miles de años en llegar, no años.
• Propulsión actual: La tecnología de cohetes químicos es eficiente para moverse dentro de nuestro sistema solar, pero inútil para alcanzar velocidades interestelares significativas.
• Límites de energía: Viajar a una fracción de la velocidad de la luz (necesaria para tiempos de viaje razonables) requiere cantidades de energía que superan las capacidades de producción de la humanidad. 

El Espacio es un medio muy hotíl para nosotros

• Radiación espacial: Los astronautas estarían expuestos a niveles de radiación 100 veces mayores que en la Tierra, lo que aumentaría drásticamente el riesgo de cáncer y enfermedades degenerativas.
• Microgravedad: La falta de gravedad a largo plazo provoca atrofia muscular y pérdida de densidad ósea, además de problemas en el sistema nervioso central.
• Psicología y aislamiento: Un viaje de siglos o milenios, incluso si se lograra, requeriría la creación de “naves generacionales” o tecnologías de “sueño criogénico” que hoy son puramente teóricas o de ciencia ficción. 

Emilio Silvera v.

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