La inmensidad del cerebro es similar a la del universo

Una reciente publicación de David Jou (Cerebro y Universo, Dos Cosmologías) parte de la observación científica de las estructuras globales del universo y del cerebro.

Jou es físico, científico y poeta; catedrático de física en la Universidad Autónoma de Barcelona y traductor de la última obra de Stephen Hawking “El Gran Diseño”, publicada en español en el año 2010.

El universo está poblado de galaxias y el cerebro de neuronas. La sensación de totalidad es común al cerebro y al universo. Nos cuesta imaginar el cerebro como un universo, porque es reducido, laberíntico y opaco. Pero lo que convierte un espacio en un universo es la sensación de totalidad. No es necesario que esa totalidad se manifieste explícitamente a los sentidos.

Tanto el cerebro como el universo nos producen el vértigo de la totalidad indefinidamente inabarcable. Es más pertinente, incluso, que se imponga ante nosotros con una cierta sensación de vértigo, como algo indefinidamente inabarcable y escurridizamente misterioso.

El estilo del libro es escueto, en el planteamiento de las reflexiones científicas; y profundo, en la búsqueda de metáforas que amplían el horizonte del pensamiento. David Jou describe en él relaciones entre los conocimientos científicos del universo y del cerebro que proyectan nuevas facetas, científicas y humanas, en el estudio de ambas realidades.

En ese sentido, se trata de un libro transdisciplinar. Frecuentemente usaré, en este comentario, las mismas palabras de Jou que mezclaré con algún comentario personal que espero sirva para aclarar su pensamiento y mi opinión sobre alguno de los temas más relevantes del libro. Especialmente me referiré al tratamiento del concepto de información.

Contenido de la obra

David Jou reflexiona a lo largo de seis capítulos sobre diversas relaciones fronterizas de la cosmología física del universo y la física del cerebro: 1. En un primer capítulo, titulado Espacios y cartografías: Galaxias y Neuronas, presenta las estructuras el cerebro y el universo, las interacciones entre las observaciones científicas del universo y el cerebro, así como analogías y diferencias entre ambas globalidades 2. El segundo capítulo, titulado El vendaval de la información, se basa sobre todo en el papel que ha adquirido actualmente la información en el estudio científico del cerebro y del universo. Resaltar el papel de la información en el estudio de las relaciones entre cerebro y universo es una de las características más importantes de este libro.

3. En el capítulo tercero, Orígenes y dinamismo: Big Bang, evolución, desarrollo, Jou se acerca al cerebro y al universo desde la perspectiva del factor tiempo y de la evolución. 4. En el capítulo cuarto, Materias oscuras: El universo invisible. La acción de la glía, Jou nos introduce en el estudio de partes del universo y del cerebro, aparentemente más ocultas que las galaxias y las neuronas pero que junto con ellas forman la totalidad del cerebro y del universo.

5. El capítulo quinto, Efectos cuánticos en el Universo y en el cerebro, trata de las fronteras de cuánticas de nuestro conocimiento y del sujeto observador como agente cuántico de la realidad. 6. Por último, en capítulo titulado ¿Qué quedará del universo? ¿Qué quedará de nosotros?, Jou se pregunta por el destino futuro del universo y del cerebro humano.

En la conclusión del libro, Jou nos ofrece las claves que han motivado su obra. Jou justifica en primer lugar por qué, en sus reflexiones a lo largo del libro, se ha atenido a una sobria circunspección científica en la consideración de los dos espacios físicos del del universo, grandioso en extensión, y el del cerebro, desbordante en complejidad. A lo largo del libro ha ido respondiendo a cuestiones científicas que entrelazaban ambos espacios: cómo fue su comienzo, cuáles son su estructura, su dinamismo, su composición y sus leyes, cómo será su futuro.

Los antiguos - y algunos contemporáneos según nos dice Jou - hubieran ido más allá, trazando influencias cósmicas en el cerebro y en el cuerpo, influencias mentales sobre el cosmos, correspondencias entre planetas y áreas del cerebro, fuerzas astrales en las constelaciones cerebrales.

1. Dos estructuras globales: cerebro y universo

El punto de partida del libro es la observación científica de las estructuras globales del universo y del cerebro. El universo está poblado de galaxias y el cerebro de neuronas. La sensación de totalidad es común al cerebro y a universo. Nos cuesta imaginar el cerebro como un universo, porque es reducido, laberíntico y opaco. Pero lo que convierte un espacio en un universo es la sensación de totalidad.

No es necesario que esa totalidad se manifieste explícitamente a los sentidos. Tanto el cerebro como el universo nos producen el vértigo de la totalidad indefinidamente inabarcable. Es más pertinente, incluso, que se imponga ante nosotros con una cierta sensación de vértigo, como algo indefinidamente inabarcable y escurridizamente misterioso.

Vivimos aturdidos, confusos y apresurados, sin prestar suficiente atención a aquello que requiere un esfuerzo de concentración y una disciplina de silencio. Existe un silencio científico y un silencio poético y metafísico ante el misterio que nos supera. El espacio exterior del universo y el espacio interior del cerebro nos invitan a ir más allá de la familiaridad y entrar de vez en cuando en la sorpresa.

Jou recorre el camino que va del universo inabarcable al cerebro inabarcable. Desde hace un siglo, el espacio exterior a la galaxia ya no es impenetrable. Desde hace dos décadas, el espacio del cerebro interior tampoco es impenetrable. Destellos, sensores, algoritmos, pantallas, muchas horas de observación, muchos tanteos más allá de los sentidos. Al hablar, al escuchar, al pensar, en la oscuridad de nuestro cerebro se encienden luces virtuales como galaxias efímeras. Somos más que esos fulgores, pero ellos nos revelan parte de lo que somos.

El desarrollo tecnológico de la neurociencia no nos deja impresionarnos por su inmensidad global. Sin embargo sí que vivimos impresionados por la inmensidad global de la ciencia del Universo. Aún no hemos tenido tiempo de asimilar tanta novedad, tanta información, tantos nombres extraños. Al contemplar el cielo nocturno, sabemos los nombres de unas pocas constelaciones y desconocemos las demás, pero ello no nos impide impresionarnos ante sus presencias. Quizás ocurrirá lo mismo con el cerebro: más allá del agobio de centenares de nombres especializados nos iremos familiarizando con las imágenes internas de nuestros cerebros, y querremos saber más, ir más lejos.

2. La información

El concepto de información es central “Cerebro y Universo”. Quizás sea el concepto que más profundamente ha influido a la ciencia en los últimos decenios. Como nos dice David Jou, el conocimiento analítico de la física y el conocimiento global de los organismos están unidos por el concepto común de la información.

El Universo, ¿un organismo o una máquina?

Los antiguos interpretaron el universo como un organismo. En lugar de ver en él una yuxtaposición de constelaciones inconexas, lo consideraron una entidad viva cuyas partes eran órganos: tenían un dinamismo y ejercían una función. Es más, esa función se coordinaba con las de las otras partes u órganos con vistas a la vida plena y libre del organismo conjunto. Esa impresión de vida cósmica producía una sensación de complicidad profunda entre vida y cosmos. La respiración cósmica informaba – daba forma – a las realidades terrestres.

Siglos después, con la astronomía cuantitativa y el nacimiento de la mecánica física, se fue interpretando el universo corno una máquina y las constelaciones como grandes engranajes de una rotación incesante. Pero sí el cosmos se convierte en máquina, también nosotros estamos destinados a ser interpretados como máquinas. Con el triunfo intelectual de la mecánica y el virtuosismo artesanal de los autómatas, no se tardó en dar ese paso.

¿Es la información sólo apta para la descripción y la ejecución de procesos mecánicos? ¿Puede la información manifestar una vitalidad y quizás una voluntad interna, un designio? ¿Describe la información hechos o describe vivencias?

Poco a poco el mecanicismo simplista se fue agrietando y el pensamiento científico se fue abriendo a marcos más amplios, a máquinas más sofisticadas. Si el auge de la biología molecular nos llevara algún día a considerar de nuevo el universo como un organismo, más que como una máquina, no predominaría en esa visión el metabolismo transformador de materias, sino el pensamiento procesador de información.

De hecho, tal como en la vida misma, el universo hace las dos cosas a la vez, y de forma unificada e inseparable: transforma materias en los hornos nucleares de las estrellas y en las reacciones químicas en los planetas, y procesa información en la aplicación continua de su código de funcionamiento a los signos - partículas, fotones, moléculas, estrellas, organismos - que lo constituyen.

Una característica importante de la obra de Jou es centrar la mirada en la información tratando de obviar el mero estudio físico de la materia. David Jou ha tratado más detalladamente de la materia en otro de sus libros - La sinfonía de la materia - y ha preferido no repetirse aquí. De hecho, nos dice Jou, podríamos pensar incluso en un universo sin materia, pues bastaría suponer que en su inicio materia y antimateria fueron igualmente abundantes, de modo que se aniquilaron por completo en los primeros instantes y quedó sólo luz. Sería un universo matemáticamente perfecto, sin la intrigante ruptura de simetría entre materia y antimateria. En tal universo podría haber información llevada por los fotones. Con esa simplificación –nos dice Jou – no hemos pretendido prescindir del cuerpo ni del planeta sino subrayar más acusadamente cómo el concepto de información tiende puentes entre la desmesura espacial del cosmos y la espesura especulativa del cerebro.

Desde esa perspectiva, la información representa una idea en cierto sentido más profunda que la de la materia, porque en último término podemos reducirlo todo a información sin tener que recurrir a la intrigante dicotomía de materia y la antimateria. Y tanto el cerebro como el universo procesan la información. Ese universo constituido sólo por información tendría su programa, su memoria y no sabemos si sería posible que en él hubiera conciencia.

Procesadores de información

Estudiar el cerebro y el universo como procesadores de información nos lleva a preguntarnos si el cerebro y el universo son ordenadores. La pregunta más usual acerca de si el cerebro es un ordenador nos lleva en este libro a la pregunta acerca de si el universo es un ordenador.

A mi modo de ver estas preguntas no se pueden contestar sin estudiar antes el tipo de información que procesa el cerebro y ver si es únicamente el mismo tipo de información que la que procesa un ordenador. Ver el universo como un puro ordenador nos conduce a preguntarnos cuál es su programa y si puede autoprogramarse y modificar su programa inicial. Esto nos lleva hasta la pregunta, que a mi modo de ver no está resuelta, acerca de la capacidad expresiva de los lenguajes humanos y de los lenguajes del ordenador (y del universo).

No podemos reducir el lenguaje a las matemáticas. Algo de esto se insinúa en la conclusión del libro David Jou cuando dice que el advertir que las operaciones lógicas son más generales que las operaciones matemáticas - los autómatas celulares las complejidades del lenguaje son ejemplos concretos de lógica no matemática - nos abre a la idea de que la lógica física basada en leyes matemáticas quizás sea tan sólo una parte del programa del universo, lejos de la pretensión de exhaustividad de las “teorías de todo” a que aspiran con tanto ahínco tantos físicos teóricos.

Aquí echo en falta en el libro de Jou una clarificación de lo que él entiende por matemática. La lógica formal se considera actualmente como una parte de la matemática y los algoritmos formales que rigen el comportamiento de los ordenadores también pueden ser considerados parte de la matemática. Sin embargo hay, en mi opinión, lenguajes humanos cuyo significado no se pueden formalizar totalmente y no pueden por lo tanto considerarse parte de la matemática. Entre esos lenguajes están los que expresan una finalidad.

Las religiones – nos dice Jou - insisten en que hay algo más que las leyes físicas: una finalidad, un sentido. La ciencia ni lo corrobora ni lo desmiente, pero el hecho de advertir que el programa del ordenador cósmico podría ser más amplio que las operaciones matemáticas, sin merma del fulgor de la racionalidad, ilustra la plausibilidad de que las leyes fisicomatemáticas no agoten la esencia del mundo. De nuevo echo en falta aquí una explicación de que entiende Jou por operaciones matemáticas.

Límites de los lenguajes formales

La idea de que las leyes fisicomatemáticas agotan la esencia del mundo no es tan frecuente actualmente como lo era hace un par de siglos. La demostración de las limitaciones intrínsecas de los métodos matemáticos, sobre todo a partir de los teoremas de incompletitud de Kurt Gödel y de indecidibilidad de Alan Turing, y el indeterminismo de la física cuántica han contribuido a la renuncia a la fundamentación del conocimiento mediante métodos meramente matemáticos.

Jou nos recuerda que la idea de una ética regida por principios lógicos tan consistentes como los de la geometría fue desarrollada, por ejemplo, por Baruch de Spinoza, el célebre filósofo judío de Ámsterdam, en la Ethica more geometríco demonstrata (l677), Spinoza era panteísta: identificaba a Dios con la naturaleza; no tanto con la naturaleza directamente accesible a los sentidos sino con la racionalidad de las leyes abstractas que rigen su comportamiento. Por ello, ejerció gran influencia sobre el pensamiento de Einstein, que también interpretaba a Dios como la racionalidad de las leyes físicas, sin nada que ver con los humanos ni con los valores éticos.

Especial atención merecen las reflexiones de Jou sobre la información y la matemática. Para Jou no toda la información es matemática. En la física usual, la información sobre el mundo es matemática y consiste en las leyes físicas. En la perspectiva de la información, en cambio, el programa tiene una parte matemática – las leyes físicas –pero no está necesariamente limitado a la matemática.

Aquí vuelvo a echar de menos una reflexión más amplia de Jou acerca de qué entiende él por información no matemática. Jou afirma claramente que no toda información es matemática. También es claro que toda información está sujeta a las leyes lógicas básicas. Pero, en mi opinión, debería afirmar con más claridad a qué se refiere cuando habla de la información no matemática. Sería importante describir y matizar mejor los distintos tipos de información no matemática.

Información, biología y física

La información permite establecer puentes entre la biología y física que no podían establecerse por el mero estudio uniforme de la materia mediante leyes matemáticas. Ello hace – como reconoce Jou – que la física y la biología parezcan mucho más próximas entre sí. Por ejemplo, la biología molecular se rige por la información del ADN y los programas de duplicación del genoma y de formación de proteínas: una información no matemática que quizás algún día sabremos explicar a partir de la física y la química.

Tal explicación deberá tener en cuenta la historia evolutiva que condujo, con tanteos y meandros, al código genético que conocemos, y que utilizó como piezas básicas los veinte aminoácidos biológicos y las bases nitrogenadas que forman el ADN.

¿Es información únicamente la información computable? Desde la perspectiva de la Inteligencia Artificial podemos informatizar los distintos lenguajes humanos en los que se expresan distintas visiones del mundo y distintas filosofías pero una vez informatizados los lenguajes humanos se uniformizan y se objetivan y con ello pierden su capacidad ética porque se vuelven totalmente objetivos y dejan de comprometer al sujeto que los utiliza.

Un ordenador, además de programa, también tiene memoria. El programa es un conjunto de instrucciones que permiten manipular los datos de la memoria. Pero la memoria es información que permanece, que perdura. Así, el hipotético sentido cósmico, ¿incluye también nuestra perdurabilidad tras le muerte en la memoria cósmica o divina, o somos piezas efímeras y desechables del acontecer cósmico?

Materia y energía se conservan pero se dispersan: nada podemos esperar de ellas en ese sentido. Sólo dejamos información: obras y recuerdos que se van desvaneciendo con el paso del tiempo. Pero ¿qué almacena el ordenador cósmico en su memoria? ¿Lo almacena todo, como en la computación reversible? ¿Borra con indiferencia nuestras individualidades? ¿Juzga? ¿Desea? ¿Ama?

Pero, ¿qué es la información? ¿Hay distintos tipos de información? ¿Qué es lo que importa realmente en la información? Al pensar en la memoria cósmica no la imaginamos estática, almacenada, sino plenamente dinámica. En el peor de los casos, dicha memoria podría limitarse a una repetición cíclica e indefinida, o tal vez podría cortar partes de la historia y pegarlas a otras como en el montaje de una película. O quizás esa película podía proseguir dando situaciones nuevas que no alcanzásemos a vivir a lo largo de nuestra vida, pero con toda verosimilitud de impresiones y sensaciones y pensamientos, como si las hubiéramos vivido. ¿Sería eso realidad? ¿Cuál es la diferencia entre mundo virtual y mundo real?

¿Somos información? De hecho, somos calculados una y otra vez por las reacciones químicas de nuestro metabolismo, por la lectura de nuestros genes, por la dinámica de nuestras redes neuronales. Ello no significa que sólo seamos eso; nosotros orientamos, a veces, toda esa computación inconsciente hacia objetivos conscientes. Decidimos aprender una nueva lengua, frecuentar nuevos amigos, lanzarnos a nuevos proyectos, practicar nuevos deportes: la decisión se toma, probablemente, en un momento brevísimo, preparado por largas reflexiones que quizás podrían ser reproducidas por un ordenador.

En cierta forma, somos productos de un ordenador cósmico-biológico. Pero la idea de ordenador cósmico – nos dice Jou - resulta menos confortable, para algunos, que la idea más cálida y mística de la “mente de Dios”. Un ordenador sugiere algo artificial, tecnológico, reglamentado, frío.

Quizás no nos inquietaría tanto sentirnos sueño o producto de un ordenador si ello no pareciera negarnos la libertad, la autenticidad de las emociones, la riqueza de las sensaciones, si en lugar del funcionamiento de circuitos electrónicos o moleculares sintiéramos su actividad como viento en un bosque, como música desbordando un pensamiento, como memoria convertida en recuerdo vivo y emocionado, como espíritu más que como máquina.

Puede hablarse, pues, de una cosmología de la información. Jou plantea una nueva cosmología de la información: Esas cuestiones ni siquiera se plantean en una cosmología restringida a materia, energía y espacio-tiempo, pero tienen cabida y carta de naturaleza, aunque no respuesta empírica ni corroboración lógico-demostrativa, en una cosmología de la información. La cosmología de la información, pues, contribuye con matices nuevos a la cosmología física; sin salir de la física estricta, la abre a cuestiones que no hallan ni tan siquiera expresión como pregunta en la cosmología física de materia y energía.

De la información al significado

La información mecánica consiste en un conjunto de signos –ceros y unos, por ejemplo, o blancos y negros- y algunas reglas de manipulación. Evolutivamente la información mecánica es previa al significado y sentido. ¿Cómo surgen el significado y el sentido a partir de ese magma de signos?

¿Hubo un momento en el que surgió la primera información no mecánica? No sabemos la respuesta, pero podemos pensar – nos dice Jou – algunas analogías interesantes. Cuando el universo tenía tres minutos, consistía en una mezcla homogénea de hidrógeno, helio y radiación. La temperatura ya había descendido por debajo de la posibilidad de nuevas fusiones nucleares. Por lo tanto, a primera vista, el universo parecía destinado a seguirse expandiendo y enfriando sin ninguna novedad ulterior en su contenido material. Sin embargo, al formarse las estrellas, aparecieron en ellas regiones de altas temperaturas que actuaron como hornos nucleares donde se produjo nueva materia, los átomos pesados. Lo que parecía enfrentado a un límite insuperable se abrió a muchas más posibilidades, entre las cuales la vida, el cerebro, la mente.

Se produjo la aparición del cerebro y la aparición de información no homogénea. La información, inicialmente, también es homogénea: signos sin relación con un significado ni un sentido. La aparición del cerebro humano puede ser comparada a la de las estrellas: la aparición de un centro muy activo, en que se forman componentes nuevos que no estaban antes en el universo.

Tal como en el universo primitivo no había ni carbono, ni oxígeno, ni nitrógeno ni hierro, y éstos aparecieron en las estrellas, podríamos pensar en el cerebro como un lugar donde se pasa de información homogénea y de baja complejidad a algo nuevo, más complejo, más rico, más multidimensional: a conocimiento reflexivo, a sentido del mundo.

De hecho, en un programa de ordenador la información no carece de significado. Las reglas de manipulación no lo conectan todo con todo y de cualquier manera. En física, por ejemplo, un número puede corresponder a la masa de un planeta, la temperatura de una estrella o la distancia entre dos galaxias, y las manipulaciones y reglas a que será sometido dependerán de esa asignación de significado.

Pasemos a la conciencia del sentido. Un cerebro suficientemente sofisticado puede abrirse a la aventura del sentido, que supone, más que una clasificación y un orden de los signos – estados neuronales, por ejemplo-, nuevas reglas de manipulación a un nivel superior - es decir, referidas a sistemas de mayor complejidad, atendiendo sólo a sus aspectos globales significativos, sin desglosarlos en sus componentes. Las leyes de la química no necesitan descomponer los átomos ni las moléculas en partículas elementales.

Al contemplar la molécula se contempla más bien su totalidad o sus partes más significativas – átomos en las moléculas simples, monómeros en las macromoléculas, moléculas en la química supramolecuJ.ar. La computación neuronal no necesita descomponer la neurona en sus detalles moleculares. Con la conciencia, clasificamos y manipulamos situaciones más complejas, nuestro propio estado global, por ejemplo, sin descomponerlo.

Nosotros mismos podemos modificar el programa de respuestas a situaciones que llamamos estados personales. Lo hacemos, claro está, en un grado limitado de individualidad, puesto que tanto en el cerebro como en el genoma lo estrictamente individual son detalles mínimos, aunque sus consecuencias vitales puedan ser enormes.

Otra cuestión básica es el tránsito del cerebro físico a la mente personal. Hacia el final libro nos dice David Jou que en este libro ha hablado mucho del cerebro pero poco de la mente, ya que es un libro de cosmología y biofísica, esencialmente. Pasar del cerebro físico a la mente personal, de las áreas excitadas del cerebro a las sensaciones y emociones subjetivas y las vivencias únicas, no es obvio.

Pero – nos dice Jou -, ya que hablamos de cerebro y universo, no podemos dejar de referirnos a la mente y la conciencia. Las podemos imaginar como un puente entre cerebro y universo, o como una emergencia del cerebro acogida condescendientemente por el universo, o como un exceso extravagante de la vida irrelevante para el universo, o tal vez como la razón de ser del universo.

La conciencia es el puente desde el cerebro al universo. En cierto modo, la materia y la vida – continua Jou - serían un puente desde el universo al cerebro, la mente y la conciencia, y un puente desde el cerebro al universo. Por un lado, la conciencia nos aproxima al cosmos en su inmensidad, nos hace intuir que sin su gran extensión no existiríamos.

El afán de conocimiento nos ha impulsado a construir telescopios y microscopios y pasar de lo inmenso a lo diminuto, y la sensación de unión con el universo puede alcanzar intensidades de experiencia mística. Aunque la ciencia aspire a encauzar las efervescencias aproximativas y las audacias simplificadoras, nos recuerda que la realidad va más allá del sentido común, de la vida cotidiana, del capricho individualista, de la opinión indocumentada, y nos invita al encuentro con el universo. La conciencia de esa inmensidad y de nuestro lugar en la misma es un elemento de expansión personal y espiritual. Pero, al mismo tiempo, la conciencia nos separa del cosmos. Las bacterias, las plantas y los animales viven inmersos en su entorno. Somos los humanos quienes, al experimentar la fuerte conciencia del yo, nos sentimos separados del cosmos, extraños en él.

Nos sentimos diminutos; el dolor fisico y el mal ético nos resultan un escándalo; nuestro cuerpo cansado, enfermo o envejecido puede llegar a ser una rémora con respecto a las ilusiones y deseos que agitan la mente y la conciencia. Buscamos la fusión con el cosmos pero nos sentimos rechazados por él.

Una observación final sobre la autorreferencia de la conciencia y los límites de la matemática. Jou pone en relación la capacidad de autorreferencia de la conciencia con la demostración de los límites de la matemática. A mi modo de ver es importante hacer notar que se trata de dos tipos de auto-referencia distintos. La autorreferencia en la demostración de los límites de la matemática es meramente formal entre objetos matemáticos, mientras que la autorreferencia de la conciencia contiene información no matemática.

Introducir – nos dice Jou - la capacidad de autorreferencia, atributo natural de la conciencia, tiene consecuencias nada obvias para las matemáticas. Gödel demostró que la auto-referencia introduce enunciados indecidibles en sistemas lógicos que contengan las matemáticas, y Turing lo generalizó a los ordenadores. Así, leyes deterministas, códigos discretos no supondrían que supiéramos cuál será nuestra conducta futura, ni que un observador externo pudiera saberlo. Un universo con autorreferencia tiene un futuro impredecible.

3. El tiempo y la evolución

Jou nos dice que cielo, genoma, cerebro son palimpsestos; es decir, textos de diversas épocas superpuestos en un mismo pergamino, en una misma textura, son historia actualizada. Somos el resultado de un proceso evolutivo que une el presente con el pasado. El todo incluye el presente y el pasado.

Al contemplar el cielo estrellado olvidamos a menudo el tiempo. Estrellas que forman, para nosotros, una misma constelación pueden estar en realidad a distancias muy diferentes de nosotros, y la luz que nos llega de ellas ahora, como una imagen nítida, evocadora y simultánea, fue emitida hace tiempos muy diversos.

Igualmente, consideramos el ojo como un todo simultáneo, pero en realidad es la suma de aportaciones muy diversas, separadas tal vez millones de años, transmitidas en diversos genes que forman ahora parte de nuestro genoma.

Proceso evolutivo global

El proceso evolutivo nos refiere a la unidad global del proceso. El tiempo une el presente con el pasado. Nuestro cerebro actualiza victorias evolutivas logradas en gusanos, en insectos, en anfibios, en reptiles, en primates. Los protones que nos forman son los supervivientes de una hecatombe primordial. Las neuronas que forman nuestro cerebro son las supervivientes de una selección neuronal implacable producida dentro de nosotros cuando éramos embriones.

Sería hermoso que nuestro conocimiento sobre esas cosas, convertido en lucidez sobre nosotros mismos, nos hiciera conscientes de esa relación con estrellas desaparecidas, con tanteos químicos prebióticos, con pequeñas victorias moleculares que abrieron nuevas posibilidades a nuestra interacción con el mundo y al surgimiento de nuestra mente.

La evolución y la conciencia están dentro del universo. Jou compara la pregunta sobre cuánto universo se necesita para que haya vida, con la pregunta sobre cuánto cerebro se necesita para albergar una conciencia. Para que pueda surgir la vida es necesaria una primera generación de estrellas que produzcan los elementos químicos necesarios; a continuación, una segunda generación de estrellas acompañadas de sistemas planetarios; las estrellas y los planetas deben tener el tamaño adecuado, los planetas deben estar situados a una distancia adecuada de la estrella para que su temperatura sea la adecuada; es necesario, asimismo, que el planeta tenga suficiente estabilidad climática para que se pueda llegar a especies inteligentes.

Algo parecido ocurre con el cerebro para que pueda albergar conciencia: se requiere una red adecuadamente densa, estructurada, con una dinámica suficientemente rica y en un entorno adecuado de redes sensoriales y motoras adecuadamente interconectadas con la memoria y las emociones. Antes de la conciencia de ser consciente se debe haber alcanzado una conciencia primaria, una combinación de percepción y recuerdo, así como se necesita que haya vida como condición previa a que haya cerebro.

La inmensidad del espacio es una condición necesaria para la existencia de la vida y del cerebro. Asimismo, para la existencia de conciencia se requiere una cierta inmensidad del cerebro, no en el sentido de extensión sino de capacidad de procesamiento y de memoria. Pero es el cerebro, a su vez, el que nos abre a la conciencia de la inmensidad del espacio. Sin la indagación del cerebro, nuestra percepción del universo no sería una inmensidad a escalas de miles de millones de años-luz, sino de pocos miles de años-luz como máximo.

¿Es el universo una mente? Aparecida la idea de conciencia y de mente, nos vemos llevados más allá de la pregunta de si el universo es un ordenador. Para alcanzar una mente -una autoconcíencia, una voluntad propia, una iniciativa, una reflexión emocionada- los ordenadores deberían alcanzar una sofisticación mayor que la actual. Que el universo fuera un ordenador sugiere un programa, unas leyes, pero no tanto una intencionalidad ni una conciencia.

Nos vemos, pues, llevados a preguntamos: ¿es el universo una mente? ¿Es la mente un universo? “El universo se parece más a un pensamiento que a una máquina”, han dicho, con palabras diversas, físicos como Jeans, Eddington, Schrödinger, Bohr... Que el universo sea computacionalmente equivalente a un ordenador -al menos a un ordenador cuántico- hace pensar que podríamos ser un sueño de este ordenador. ¡Tantos poetas, novelistas y filósofos han pensado que podríamos ser tan sólo un sueño! ¿Somos el sueño de una mente? ¿Es el universo el sueño de una mente que lo trasciende? O bien, ¿es el universo un sueño de nuestra conciencia?

Interpretar el universo incluye no pocas suposiciones de la mente. Por ejemplo, podríamos pensar que el universo ha surgido hace pocos minutos tal como es ahora, es decir, con todas sus memorias, sus nostalgias, sus monumentos, sus bibliotecas, sus fósiles, sus estrellas muertas, su radiación de fondo.

4. La materia oscura y las células de glía

Jou introduce la temática del todo y las partes. Su obra “Cerebro y Universo” une la visión sintética de lo global con el análisis científico de las realidades. La materia oscura y las células de glía son, junto con las galaxias y las neuronas, partes de las totalidades del cerebro y el universo. El todo incluye el universo visible y el invisible. Las células de glía actúan como soporte de las neuronas. Jou nos recuerda que no podemos entender el papel de las neuronas sin entender el papel de las células de glía.

Fijamos nuestra atención sobre una parte de la realidad y la confundimos con el todo, tanto más cuanto más intensa y prolongada es esa atención. En el universo, observamos la materia visible de las galaxias; en el cerebro, estudiamos minuciosamente las neuronas. Nos parece que ya hemos asido lo esencial y celebramos, con justa satisfacción pero ingenua euforia y ávida voluntad de dominio, nuestro triunfo. Las neuronas no son el todo y necesitan ser completadas con la glía.

De repente, nos damos cuenta de que una realidad mucho más amplia informa, influye, guía, estructura o alimenta la realidad conocida. La materia oscura tiene un papel central en la formación de estructuras y la evolución de galaxias. En el universo, los andamios invisibles de la materia oscura, construidos por la gravitación, confieren al espacio una estructura previa sobre la cual crecerán las galaxias visibles que, de otro modo, no habrían tenido tiempo para formarse.

La energía oscura, anti-gravitatoria, trabaja para deshacer a largo plazo esas estructuras luminosas y desvanecerlas en las lejanías insondables y apagadas de una expansión acelerada. La materia que aparece a primera vista, las neuronas, no lo son todo, las células de glía son necesarias para el funcionamiento del cerebro. En el cerebro, células de glía ayudan a la migración de las neuronas durante su desarrollo y contribuyen a estructurar las áreas de la corteza; otras, con la síntesis de mielina alrededor de los axones, aceleran o ralentizan la transmisión de las señales nerviosas y pueden contribuir a sincronizar la llegada de señales de varias neuronas a una neurona de destino, estableciendo así relaciones entre estímulos que, de otra manera, hubieran parecido desconectados entre sí. Así, incrementan las capacidades de las redes de neurona y sus mecanismos de aprendizaje, que sin la contribución no neuronal no tendrán rapidez suficiente para lograr sus impresionantes prestaciones y alcanzar las luces de la conciencia y la creatividad.

5. Aspectos cuánticos del Universo y del cerebro

La ciencia busca claridad y busca conocimiento. Pero la ciencia tropieza con las fronteras del conocimiento y la mente humana se pregunta por el conocimiento más allá de la claridad. La atracción por la claridad se da no sólo entre un público poco versado en la ciencia. Entre ese público se da también la atracción por las fronteras del conocimiento científico claro. Queremos claridad, conocimiento, pero también nos atrae lo indefinido y misterioso. Quizás ahí radica la fascinación y el prestigio de la física cuántica en un público tan amplio y tan poco versado en los fundamentos y detalles de esa teoría difícil y sofisticada.

Por un lado, su aparato matemático, su rigor físico, sus imponentes resultados prácticos, sus sutilísimos experimentos. Por otro, su sorprendente visión de la realidad, tan diferente del mundo de nuestra intuición, y que pone en cuestión nuestras certidumbres y nos introduce en una superposición de posibilidades simultáneas. En ella, la observación modifica la realidad, aunque no de manera sujeta a nuestra voluntad o capricho.

En la física cuántica lo desconocido se nos impone más allá de nuestra voluntad. Aunque algunos quieran buscar en la física cuántica la satisfacción y el consuelo de sentirse creadores, esa teoría habla también de nuestros límites: la observación de la realidad contribuye a crear la realidad, pero no la realidad que nosotros quisiéramos, sino una realidad que nuestra voluntad no puede determinar.

El sujeto observador se presenta como agente de la realidad. La física cuántica rompe la dicotomía sujeto objeto en la que se ha basado la claridad del conocimiento científico. Quizás por su énfasis en la relación entre sistema y experimento, entre realidad y observación, tenemos la impresión de que la física cuántica nos vincula más profundamente al mundo: en ella, no somos un observador distante sino un actor de la realidad, entrelazado indisolublemente con el cosmos. Hay algo de verdad en ello, probablemente. Y si ese algo de verdad puede alcanzar al origen de las galaxias, ¿no podría abrazar asimismo el origen de algunas de nuestras intuiciones, las raíces sorprendentes de nuestra creatividad?

6. ¿Qué quedará del universo? ¿Qué quedará de nosotros?

Se plantea la cuestión decisiva de la conciencia del final. La conciencia humana nos hace conscientes del final, de la muerte. En un momento dado de la evolución llegamos a esa conciencia. A medida que el cerebro se expande - en neuronas, en conexiones, en riqueza de experiencia cultural en diversidad y potencia de instrumentos auxiliares de observación y de cálculo - va entrando en la conciencia un universo más amplio. En la mitología clásica, la ampliación de posibilidades de la acción humana estaba representada por episodios como el de Prometeo, que arrebataba el fuego de los dioses y lo daba a los humanos.

En el libro del Génesis, estas ampliaciones de la conciencia están representadas en el árbol del bien y del mal y en la entrada de la muerte en el mundo. No es necesario pensar que antes de la conciencia la muerte no existía, como parece deducirse de una lectura literal del Génesis; podemos pensar que, con la expansión de la conciencia, el conocimiento de que nos aguarda la muerte se nos impone implacablemente. La llegada de este conocimiento debió resultar sobrecogedora para aquellos que por primera vez advirtieron con plena conciencia que, además del frio, la incomodidad y el hambre, había la muerte.

La duración y permanencia están hoy vinculadas a la tecnología. Jou nos recuerda que la ciencia y la tecnología actual nos alargan la vida al mismo tiempo que aumenta nuestra información. El alargamiento de la esperanza de vida nos enfrenta a una situación biológicamente desconocida hasta ahora, ya que pocas personas llegaban a edades muy avanzadas.

Ese alargamiento de la vida se produce en paralelo con una aceleración de la información, por lo cual la cantidad de ésta nos sitúa ante una perspectiva inédita y abre posibilidades, además, de modificar la evolución antes de que la evolución misma termine con nosotros. Pero un alargamiento de la vida individual supondría o bien un incremento de la población mundial o bien una disminución del número de descendientes. En ese último caso, ¿qué pesaría más: los frutos de una experiencia dilatada de una generación egoísta que habría secuestrado para si el futuro en su beneficio exclusivo, o la vía individualmente limitada pero abierta a la novedad y las ilusiones de generaciones sucesivas?

Actualmente no solo tenemos conciencia que la muerte sino también de que según la física actual llegará un momento en el que desaparezca la posibilidad de vida en el universo. La reflexión sobre la caducidad y la muerte se extiende a todo lo que nos rodea. Hasta hace poco, el universo parecía ajeno a la posibilidad de un final, a pesar de que el Sol, la Tierra, estrellas y planetas en general pudieran parecer vulnerables a la caducidad.

Pero el dinamismo cósmico que nos une, en cierto modo, a etapas muy primitivas de los albores cósmicos, nos conduce también a la idea de que habrá un final de las capacidades del universo para albergar vida.

Una obra que plantea muchas preguntas

El libro de David Jou sin dejar de circunscribirse a un lenguaje científico, apunta hacia la metáfora creadora. Jou va más allá de la mera descripción del cerebro físico hasta la mente personal insinuando intuiciones que van más allá de la escueta presentación de las áreas excitadas del cerebro a las sensaciones y emociones subjetivas y las vivencias únicas tal como todo eso puede ser visto por la ciencia actual. El nexo que sirve para conectar el cerebro físico con el universo cosmológico es sobre todo el últimamente el mundo de la información.

El espacio cósmico y el espacio del cerebro son junto con el genoma los tres espacios más fascinantes de la actualidad. ¿Cuál es el papel de la información en la cosmología física, basada hasta ahora sólo en materia y energía? ¿Cuál es el papel de las células de glía sobre la memoria y la capacidad de procesamiento del cerebro?
Para Jou, cerebro y universo sugieren dos modos diferentes de considerar la razón. La razón como conjunto de leyes inteligibles y la razón como capacidad humana de entender las leyes. Detrás de estas dos visiones está el misterio de lo incomprensible: Lo más incomprensible del universo es que sea comprensible (Einstein).


Artículo elaborado por Javier Leach, Universidad Complutense de Madrid y miembro de la Cátedra Ciencia, Tecnología y Religión en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la UPComillas de Madrid.