miércoles, 16 de marzo de 2011

Teorema de la interfaz cerebral (3ª parte)

Los neuorotransmisores

Son las moléculas químicas responsables de la corriente o flujo nervioso.

Son el equivalente a los paquetes de electrones que se desplazan en las tecnologías de la información para que debido a su presencia o ausencia podamos identificar a los bits como ceros o unos.

Estas moléculas estimulan las redes neuronales a velocidades asombrosas atravesando las sinapsis nerviosas desde un axión hasta el siguiente con la finalidad de estimular no sólo a la dendrita de la nueva neurona receptora sino a toda la red dendrítica de esa neurona.

Con esta simple acción se desencadena un torrente de impulsos nerviosos, es decir, una sola neurona puede estimular un conjunto grande de otras muchas o área neuronal responsable de determinada funciones sensoriales o motrices.

A diferencia de la informática donde la estimulación se produce de punto a punto, o de punto a pocos puntos, en la naturaleza la estimulación nerviosa es exponencial, es decir de punto a infinidad de puntos. Los áreas neuronales de las funciones localizadas y aisladas por la ciencia actual involucran a mucho millones de neuronas, y es sorprendente la poca cantidad de neurotransmisores que son necesarios para la estimulación de un área complejo.

¿Que es lo que desencadena el torrente de neurotransmisiones?

En principio un estímulo externo, es decir, una sensación, pero la frontera aquí entre la electricidad y la química se diluye, dado que es posible, y de hecho hay muchos y prestigios estudios enfocados en este sentido, estimular eléctricamente ciertas regiones del córtex para provocar sensaciones falsas. Pero actualmente aún hay más investigaciones procurando desentrañar el proceso en sentido inverso, es decir, ante estímulos reales sobre los órganos sensoriales se busca mapear el córtex para identificar inequívocamente los áreas involucrados o activados en esas sensaciones.

Sería una presunción por mi parte aventurar afirmaciones que no tengan una base en dichos estudios, dado que no soy un neurólogo y que lo poco que sé me lo ha suministrado el Gran Maestro (Google), pero cabría apostar por que la intensidad de los estímulos es proporcional a la cantidad de neurotransmisores desprendidos de cada axión, y está probado que los neurotransmisores llegan a agotarse ante estímulos fuertes y persistentes.

Una vez me impresionó sobremanera ver arder a un monje bonzo sin esbozar un gesto ni un sonido de dolor, permaneció sentado e inmóvil durante dos interminables minutos hasta que su vida se esfumó entre las llamas, sólo entonces se desplomó en el suelo y sus extremidades se movieron ligeramente al adquirir el rigor de la deshidratación producida por el fuego.

Fue en esa espantosa visión cuando consideré probado que los neurotransmisores tienen mucho que ver en la percepción de los sentidos, y en particular, en la percepción del dolor.


Funciones del cerebro en relación a los hemisferios

Son muy pocas las funciones del cerebro identificadas pero ya es algo, y aunque estos áreas se solapan y son muy difíciles de jerarquizar, sí que podemos avanzar un poco y a grandes rasgos algunas de las asociaciones entre determinadas zonas del córtex y determinadas funciones sensoriales o motoras:
  • La parte frontal del cerebro es el centro de las emociones y el razonamiento, es la zona que determina la personalidad.
  • El lado derecho del cerebro controla la parte izquierda del cuerpo, la capacidad de resolución de problemas y las facultades espaciales, como por ejemplo, la capacidad de apreciar las distancias.
  • El lado izquierdo del cerebro controla la parte derecha del cuerpo y las facultades mentales relacionadas con el lenguaje.
  • El tallo o tronco encefálico controla las funciones básicas del organismo como son la respiración, la circulación de la sangre y la deglución de los alimentos.
  • La parte posterior del cerebro controla las funciones visuales.

Funciones del córtex por lóbulos


La corteza cerebral se divide anatómicamente en cuatro lóbulos que veremos someramente por separado:

- Lóbulos frontales

- Lóbulos temporales

- Lóbulos occipitales

- Lóbulos parietales

Su estudio ha empezado a desarrollarse seriamente en apenas un siglo y constituyen la primera descripción de la frontera o interfaz del ser con el mundo.


El lóbulo frontal

Es el" "ultimo cerebro", es decir, el más moderno filógenéticamente, el último en desarrollarse en la escala evolutiva. Se encuentra sólo en vertebrados superiores y es en el ser humano en el que más se ha desarrollado.

En los lóbulos frontales hemos llegado a distinguir funcionalmente cuatro áreas diferenciados:

ÁREA PRECENTRAL

Área motora primaria o área 4 de Brodmann (región posterior) Su función es llevar a cabo movimientos individuales de las diferentes partes del cuerpo. Recibe aferencias del tálamo, corteza sensitiva, área premotora, cerebelo y ganglios basales.

Área motora secundaria, premotora, o área 6 de Brodmann y parte de los áreas 8, 44 y 45 (región anterior): Almacena programas de actividad motora reunidos como resultado de la experiencia. Participa en el control de movimientos posturales groseros mediante sus conexiones con los ganglios basales, además recibe aferencias de la corteza sensitiva y tálamo. Es la que programa la actividad del área motora primaria.

ÁREA OCULAR FRONTAL

Controla los movimientos oculares voluntarios y es independiente de estímulos visuales.

ÁREA MOTORA DEL LENGUAJE O ÁREA DE BROCA

Responsable de la formación de palabras, debido a sus conexiones con el área motor primario.

En la mayoría de las personas este área es dominante en el hemisferio izquierdo, y la ablación del hemisferio derecho no tiene efectos sobre el lenguaje, mientras que el daño del hemisferio dominante produce una afasia de expresión (pérdida del habla) conocida como afasia de broca.


ÁREA PREFRONTAL

Se vincula con la personalidad del individuo y con la regulación de la profundidad de los sentimientos, así como en la determinación de la iniciativa y el juicio del individuo. También interviene en el proceso de atención. Se distinguen tres subzonas:
  • Región frontomedial, donde las lesiones de la corteza prefrontal pueden presentar un síndrome apático o pseudodepresivo, que se traduce en una reducción de la espontaneidad motora y verbal, pérdida de iniciativa, actividad motora y mental más lenta, indiferencia afectiva, escasa emotividad y menor interés sexual.
  • Región frontobasal, donde las lesiones presentan un síndrome desinhibido o pseudopsicopático, que se caracteriza por dificultad para reducir la velocidad de ciertas conductas, pérdida de autocrítica, conducta social inapropiada, indiferencia por los demás, y desinhibición o promiscuidad sexual.
  • Región frontopolar, que es la parte de la corteza cerebral prefrontal que ha evolucionado más recientemente y está relacionada con la planificación y el control de otras regiones cerebrales. El corte realizado en esta parte frontal del cerebro también revela otros elementos del cráneo, como los ojos, la cavidad nasal, los senos maxilares y la lengua.

El lóbulo temporal

Situado detrás de las orejas desempeña un papel importante en tareas visuales complejas, como el reconocimiento de caras. Es también la "corteza primaria de la audición" del cerebro.

También recibe y procesa información de los oídos, contribuye al equilibrio, y regula emociones y motivaciones como la ansiedad, el placer y la ira.


El lóbulo temporal medial

Parte del lóbulo temporal que incluye un sistema de estructuras básicas para la memoria declarativa (el recuerdo consciente de hechos y eventos), que incluye la región hipocampal y las cortezas adyacentes perirrinal, entorrinal y parahipocampal. Este sistema funciona junto con la neocorteza para la memoria a largo plazo, y a través de un proceso de consolidación, se vuelve independiente de ésta.

Los datos de la neurofisiología, las neuroimágenes y la neuroanatomía señalan una división de trabajo dentro del lóbulo temporal medial, sin embargo la información disponible no apoya dicotomías simples entre las funciones del hipocampo y la corteza temporal medial, como por ejemplo, memoria asociativa contra memoria no asociativa, memoria episódica contra memoria semántica, y recuerdo (recollection) contra familiaridad (reconocimiento).


El lóbulo parietal

Es el de mayor tamaño. Se encuentra en la parte posterosuperior del cerebro y se le supone encargado de recibir las sensaciones de tacto, calor, frío, presión y dolor, y de coordinar el balance. Cuando se lesiona, da anestesia en el brazo y pierna del lado opuesto, a veces con dolores y epilepsias sensitivas, y desequilibrios de balance, por ejemplo, no sentir dolor u otra sensación al quemarse. También se encarga de la comprensión y la formulación del habla. pues la lesión del lado izquierdo da trastornos en el lenguaje, dificultad para leer y dificultad para realizar cálculos matemáticos.


El lóbulo occipital

Se encuentra ubicado en la zona posterior del cerebro de los mamíferos, y es el encargado de procesar las imágenes. Los lóbulos occipitales son el centro de nuestro sistema de percepción visual. Cualquier trauma significativo en esta parte de la corteza produce cambios en nuestro sistema perceptivo-visual, generando defectos y escotomas del campo de visión.

La región de Peristriate del lóbulo occipital está involucrada en el procesamiento visual espacial, discriminación del movimiento y discriminación del color. Un daño en un lado de esta parte podría causar la pérdida homónima de visión con exactamente el mismo corte del campo de visión de ambos ojos.

Otros trastornos como lesiones o asimientos temporales del lóbulo occipital pueden causar alucinaciones e ilusiones visuales (imágenes visuales sin estímulos externos). Estas ilusiones (percepciones torcidas) pueden hacer que los objetos parezcan más grandes o más pequeños, carezcan de color o aparezcan con una coloración anormal.

Resumiendo, en los lóbulos occipitales se hallan centros nerviosos que regulan funciones como:
  • La elaboración del pensamiento y la emoción.
  • La interpretación de imágenes, el reconocimiento de ruidos.
  • Visión, reconocimiento espacial, discriminación del movimiento y colores.
En conclusión, estos lóbulos lo que hacen es "descifrar" los impulsos eléctricos que les mandan las retinas a través de los nervios ópticos, interpretarlos y mostrar la imagen.


Estado actual de conocimiento del córtex cerebral

No sé si habréis tenido la misma sensación que yo al leer las atribuciones funcionales que ha otorgado la medicina convencional a cada área de la corteza cerebral, la sensación que yo tengo es que no tenemos ni puñetera idea.

Lo poco que se sabe o se cree saber se ha obtenido a base de extirpaciones o ablaciones de masa gris en ciertos puntos donde se han observado consecuencias de cierta importancia.

Parece evidente que las neurociencias han tomado caminos diferentes.

Por un lado la psiquiatría, que explica cosas acerca del comportamiento humano adoptando todo un universo de causalidades que van desde la lívido y la infancia (psicoanálisis) hasta a química del cerebro (neurotransmisores y sistema endocrino).

Por otro lado la neurofisiología, que nos ha mapeado el cerebro como acabamos de ver en función de hemisferios, lóbulos y áreas de algún señor doctor, seguramente muy diestro hábil con el bisturí.

Probablemente esta rama deviene de los tratamientos de alto voltaje y de la anatomía forense.

Y finalmente el que más nos interesa, el de la neurotecnología, una ciencia recién nacida de la mano de los ordenadores y los escáneres biométricos.

Esta rama del conocimiento siempre enfrascada en muchos más datos de los que podemos analizar y contrastar, interminables secuencias de registros y gráficas, estadísticas kilométricas y conexiones infinitesimales, siempre en dependencia de la vanguardia tecnológica y creciendo a la par que otras disciplinas como es el estudio de las ondas, los sensores bioeléctricos, los actuadores biomecánicos, la inteligencia artificial, la criptología, nanotecnología y robótica, esta ciencia es la que nos llevará a los jardines de la felicidad y la vida eterna. Esta ciencia es el marco "mi" teorema.

Nota: el atributo posesivo que determina al sustantivo "teorema", se debe al convenio intelectual lector-escritor que se suscribe implícitamente cuando en un trabajo se vierten conclusiones personales y por su parte le lector sigue leyendo. Lo cual no tiene nada que ver con la verdadera autoría que indica dicho determinante, dado que es más que probable que el teorema que se plantea aquí ya haya sido planteado anteriormente por un montón de freaks de imaginación sin complejos, y registrado en la ilustrísima Sociedad General de Autores por alguno de aquellos que tenga dinero suficiente como para comprar parcelas del conocimiento. Como ya he dicho otras veces las ideas ni se compran ni se venden ya que nos visitan por oleadas, pero como hay gente que se cabrea, pues queda explicado en entrecomillado del párrafo anterior.


Planteamiento del teorema

Si no se producen grandes altibajos en la evolución de la ciencia y la tecnología, como por ejemplo, la extinción del ser humano, si los avances siguen una progresión similar a la conocida hasta ahora, la mayor parte de la probabilidad indica que en unos dos siglos habremos descifrado el dialogo químico-electrónico neuronal y seremos capaces de producir artificialmente los efectos de cualquier sensación, las órdenes de cualquier impulso motriz o razonamiento lógico, capacidades de aprendizaje artificial, volcado y restauración de memoria, y modificación de patrones de conducta, todo ello en el marco de la neurotecnología.

No serán omnipotentes ni perfectas estas técnicas pero en dos siglos habremos sentado las bases de la interacción entre el ser humano y la máquina mediante la decodificación del dialogo neuronal y el mapeo del córtex.

Las consecuencias, implicaciones y aplicaciones las veremos en la última parte del teorema de la interfaz cerebral, donde nos daremos un paseo por futuro, si es que no nos hemos creado un apocalipsis a nuestra medida y merecimientos...

Ver 4ª parte... Ver 2ª parte...

lunes, 14 de marzo de 2011

Teorema de la interfaz cerebral (2ª parte)

¿Qué es una interfaz?

Interfaz en la jerga tecnológica es aquello que comunica o transmite información u órdenes entre el ser humano y la máquina, en ambas direcciones. Aunque el concepto se extiende sin problemas a la comunicación entre seres humanos, también las máquinas entre sí, y finalmente cualquier entidad susceptible de adoptar criterios de individualidad y capacidad de comunicarse con el medio, entendiendo por medio cualquier entidad o conjunto de ellas que presenten así mismo, esas mismas cualidades.

Todo este rollo puede entenderse fácilmente con un ejemplo: un coche.

La interfaz de un coche sería el volante, los pedales, la palanca de cambios, el cuadro de medidas de velocidad, temperatura, combustible, etc., es decir, todo aquello que nos permite indicarle al vehículo cómo y por dónde queremos ir con él, y por su parte, el coche nos indicará a través de su interfaz su pripia información, datos como la velocidad, revoluciones, temperatura del motor, niveles de combustible, aceite, necesidad de pasar por el taller, los puñeteros airbags, proximidad de un radar móvil...

Todo ese flujo de información y órdenes atraviesan una interfaz para llegar a destino, generalmente un artilugio o artefacto. La comunicación La comunicación evidentemente ha de ser adecuada a los protocolos, lenguajes y códigos. Sé de muchos, entre los que me incluyo, que a veces hablamos a los animales o les gritamos a una máquina, sobre todo al ordenador, cuando la interfaz se nos dificulta o atribuimos capacidades inexistentes a nuestras mascotas y cibercompañeros. Al menos aún he mordido a mi perro ni se me ha caído por el WC el teléfono celular.

El concepto de interfaz también engloba la fronteras de comunicación entre individuos, entre máquinas, entre el individuo y el medio, y, entre la máquina y el medio.

La membrana de una célula es su interfaz con el medio y con las células de su entorno, así como la piel de una persona, o más bien el atuendo y sus máscaras psicológicas, constituyendo en la mayoría de seres humanos una complicada parafernalia destinada precíamente a filtrar, en lugar de comunicar, las informaciones más interesantes de sus protagonistas.

La interfaz de las personas con otras personas y con el medio son complicados. Auténticos disfraces destinados a confundir y ofuscar las posibilidades de los demás. Difícil ciencia la fisiognomónica, la ciencia de la segunda intefaz de todo organismo con sistema nervioso central: la piel.

Si bien, nos vamos a centrar en el córtex, la auténtica interfaz humana, y a considerar todo lo que hay entre ésta y la piel como un gran periférico. o si se quiere, conjunto de periféricos.

Los periféricos , tanto en la biología como en la tecnología se duvuden en dos tipos: actuadores y sensores. Si un mismo periférico muestra ambas capacidades, se considera o estudia por separado, por que el conjunto de datos que atraviesa la interfaz hacia el cerebro o la CPU se conocen como datos de entrada, y, los datos que hacen el camino inverso, se llaman datos de salida. son diferentes y requieren procesamientos diferentes, los primeros son sensaciones y los segundos, órdenes.

El proceso se produce tan rápido y de manera tan automática que no percibimos la comunicación que que se produce, o la percibimos como comunicación entre los mismos sensores y actuadores, pero siempre, al menos para seres humanos y ordenadores, todo, para por el cerebro, por la CPU.

Conociendo esta premisa, el problema de la interfaz cerebral se resume a encontrar un lenguaje común entre los individuos de carbono y los individuos de silicio. Este lenguaje se presume que será de tipo energético, ondulatorio, y tardaremos unos dos siglos en aprender a entenderlo y hablarlo de manera fluída.

La dificultad estriba más que en proporcionar o suministrar al cerebro la onda adecuada, en discernír a qué célula nerviosa, a qué neurona, hemos de dirigir esa onda, esa señal. Y a la inversa, discernir de dónde parten los impulsos que aparecen en el córtex, o sea, dónde nacen los pensamientos, las emociones, los recuerdos, la conducta... Pero lo lograremos, no me cabe la menor duda porque hay grandes intereses involugados en ello. Como dije en un principio, las implicaciones son enormes, la neurotecnología es sin duda, la piedra filosofal.


Los sensores, receptores o sentidos

Son los responsables de la parte mecánica de la percepción, la parte lógica se lleva a cabo en el interior del cerebro, o en la CPU de los ordenadores.

Dicen que los vertebrados tenemos 5 sentidos, al margen del sentido común, el sentido de la estética, del bien, la primera impresión, y los innumerables sextos sentidos que tienen tantos animales como los gatos... aunque nos cueste reconocen que otra especie nos supere en algo, creo que son suficientemente evidentes.

En el caso de las computadoras la variedad y abundancia de los órganos de recepción de datos es igualmente extensa. Tenemos 5 principales: ratón, teclado, cámara, micrófono y escáner, y tantos otros especializados para tantas otra aplicaciones como podamos imaginar, véanse pantallas táctiles, escáneres 3D, sensores de movimiento, de luz, de humedad, de nivel, térmicos, volumétricos, de identidad, de variables vitales, de estados de ánimo, etc.

Cuanto más se atrofian nuestros sentidos más vamos desarrollando otros cada vez más complejos y más especializados, tan útiles en campos tan variados de la ciencia y la investigación, que llegan a sernos imprescindibles casi desde el mismo momento de su fabricación.

Los sensores o sentidos, desde el punto de vista técnico, sólo sirven para recoger información. Simples datos de entrada que si no se procesan por el cerebro o la CPU, o se almacenan en la memoria para posteiores procesamientos, no sirven para nada, serían sólo información sin efecto, sin vida.

Sobre la memoria podemos establecer el mismo paralelismo entre un vertebrado superior y la máquina, es decir, tenemos una memoria volátil y de escasa dimensión que es la consciencia, que encuentra su homóloga tecnológica en la memoria RAM, que se borra cuando se apaga el ordenador, así también nuestra consciencia desaparece cuando nos damos un coscorrón y cuando morimos.

Por otra parte está nuestro subconsciente o memoria intuitiva, cuya capacidad es tan desbordante que aún no se ha calculado, y que algunos estudiosos de la psicología y místicos plantean que se extiende más allá de la vida, y que denominan memoria de especie o memoria colectiva.

Este almacén permanente, y de tan difícil acceso en nuestra órbita de seres demasiado ocupados en dominar y explotar, es la memoria que toma el control de nuestros actos por encima de razones y emociones, es la memoria intuitiva y ancestral, furtiva y visceral, dirían algunos, que llamamos subconsciente, y que encuentra su igual en el mundo de las nuevas tecnologías en el disco duro de cualquier PC, el espacio donde permanecen inalteradas cantidades ingentes de información y programas, algunos de los cuales fueron adquiridos o aprendidos, y otros son innatos, profundamente marcados en el código genético. Ese conjunto de cualidades y atributos que precísamente marcan nuestra física, la pauta de construcción del organismo que se transmite de manera hereditaria y adaptativa, ese plano de construcción biológica es algo así como nuestro sistema operativo.

Cuando nos visita la muerte nuestro hardware encuentra un sitio en el seno de la tierra, o acaso entre la contaminación de la atmósfera debido a esa alternativa de sepelio que se llama incineración y que se ha vuelto tan de moda por ser más barata que la impuesta por el emporio iglesia-estado.

Quizás, si hemos tenido hijos, les habremos transmitido ese sistema operativo que creemos tan nuestro y tan irrepetible, cuando en realidad está repartido en miles de instancias idénticas a uno mismo por todo el mundo y por más que nos consideremos únicos e irrepetibles, dado que las diferencias genéticas que guardamos respecto a tales instancias de nuestro ser son irrelevantes, como irrelevantes son desde el punto de vista de la electrónica las diferencias entre un electrón y otro. Y es que se puede ser distinto e idéntico a la vez, aunque no lo pueda entender nuestra razón dicotómica.

También cuando nos visita la muerte y nuestro hardware es sometido a un proceso de reciclaje orgánico, o en su caso, sometido al más vulgar delos tratamientos de residuos, es posible que parte de nuestro software y ciertos paquetes de datos sigan siendo procesados en otras CPUs, en los que se hayan visto restaurados en el propio disco duro al salir de fábrica, o virtualmente en la memoria caché, esa memoria intermedia entre la RAM y el disco duro de nuestro cerebro, es decir, para ciertos procesos del conocimiento que se producen en algunos estados alterados de conciencia.


Extremidades o actuadores

Son los mecanismos de que dispone un ser vivo o una máquina, para ejercer su acción en el medio o sobre otros individuos.

Las metáforas entre la biología y la tecnología son infinitas, y son descripciones que cada vez se acentúan más su identidad y se alejan del puro símil. De ahí la creciente importancia que tiene la biotecnología en el progreso del ser humano en su camino hacia el conocimiento, camino en el que no está lejano el punto crítico en cual se encuentra la mítica y parafraseada quimera de la inmortalidad.

Puede dar risa esta palabra pero para aquél que sabe hacer lo que se conoce en informática como "imagen del disco" y realizar su posterior "restauración" en otro equipo, la expresión de sarcasmo puede tomar el cariz de promesa de Asimov, de canción de cuna del bebé científico que estamos acunando, bebé que crecerá, que caminará solo y que nos mirará desde las alturas de manera compasiva aunque nosotros casi nunca hayamos tenido compasión con los seres supuestamente inferiores.

Nuestros actuadores son los brazos, las piernas, en general cualquier músculo o fibra capaz de ejercer influencia en el exterior de nuestro sistema central motor-decisor, que es el cerebro, podría considerarse actuador o parte de un sistema actuador.

En este sentido, todo nuestro cuerpo, o más bien aquello que consideramos "nosotros mismos" o que tenemos percepción de ser "fisiológicamente nuestro", sería simplemente un actuador, un periférico, una herramienta. Lo único que no sería actuador de ese ego estructural sería nuestro cerebro, al ser esta enmarañada acumulación de neuronas, el centro coordinador y decisor del organismo, es decir, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica de nuestro equipo orgánico.

La unidad de procesamiento o procesador, que es el tercer elemento constituyente de la CPU de un ordenador, no tendría cabida dentro de lo que es el cerebro en este marco metafórico del particular teorema que voy a exponer, sino que encontraría su homólogo en el corazón, dado que es el procesador el que impulsa los paquetes de datos rítmicamente por todo el equipo, a modo de latidos, haciendo circular la información no sólo a través de la UC y la UAL, sino también a través de todas las unidades de entrada y salaida periféricas conectadas a los puertos del ordenador.

Físicamente, un ordenador tiene incorporados UP + UC + UAL en lo que se llama UCP o CPU (Unidad Central de Proceso), sin embargo, en los vertebrados el corazón se halla físicamente alejado de la cavidad donde se encuentra el cerebro. Es bastante probable que cuando alcancemos a desarrollar la informática cuántica los procesadores desprendan tanto calor e interferencias, que sea necesario separarlos físicamente de la cavidad donde se encuentran los elementos de control y decisión de la máquina citados en el párrafo anterior (UC y UAL), nuevamente habremos de inspirarnos en la sabiduría de la naturaleza.

Sin querer hemos ampliado el símil al concepto de la sangre como flujo de datos en circulación por toda la máquina, aunque también en este caso nos vemos superados nuevamente por la tecnología, dado que el flujo de datos traspasa las fronteras de la computadora personal, y fluye, por ejemplo, en la Red de redes que es Internet mucho más allá de la propia máquina individual.

¿Será que Internet tiene su homólogo natural en la citada conciencia colectiva subconsciente? ¿Será que en lugar de ser los individuos que nos han enseñado que somos, en realidad se trata de un super-organismo que no sabemos coordinar como especie? Quizás deberíamos aprender de las hormigas en lugar de menospreciarlas, quizás los insectos insignificantes seamos nosotros. ¿Qué opinas lector, realidad o blasfemia?

Ya si la sangre son los datos de la máquina entonces las venas y arterias son los buses de entrada y salida, con todas sus ramificaciones cableadas y matriciales incluidas, y finalmente, acabando en los capilares de microchip, y seguiríamos así encontrando analogías entre biología y tecnología hasta aburrir al lector si es que no se ha ido aún a leer el marca.

Pero hay otra analogía que no quisiera omitir: conocemos gracias a Tesla y a pesar de Graham Bell la transmisión inalámbrica de datos e incluso de energía, aunque ésta última ha encontrado de momento insalvables escollos en su transmisión con la intensidad y potencia que requieren nuestros electrodomésticos, pero la transmisión inalámbrica de energía con otros parámetros es innegable.

Entonces ¿no tenemos un símil en la naturaleza para esta casuística o fenómeno de la tecnología?

Claro que sí, de nuevo esta frontera de la ciencia nos sumerge de manera profunda en el universo de la mística.

El pensamiento trasciende las barreras de lo puramente orgánico y se transmite sin cables. Influye la intensidad y las técnicas, también la distancia aunque se desconoce la mayoría de variables que intervienen en la comunicación del pensamiento, pero también es innegable, sino que le pregunten a un lama, un sufí, un druida, un chamán, o un asceta de los que son auténticos, de esos que se autoexilian en su interior para procesar la información adquirida de la observación y experienci, y expandir las fronteras de su conocimiento y el radio de acción de sus mentes.

Puede que nuevamente nuestra dicotómica razón haga que expulsemos una triste carcajada de ignorancia y prepotencia, pero no importa, así somos y así nos va. No por ello esta realidad le ha de pasar desapercibida a la carrera tecnológica y dejar de encontrar su homóloga en las tecnologías aún en pañales que denominamos móviles o celulares.

Por todo ello y algo más, es que la barrera, frontera o interfaz de nuestra CPU, la frontera de nuestro "alma", con el mundo exterior no es nuestro cuerpo sino precisamente esa fina capa más externa de nuestro encéfalo llamada córtex cerebral y que podemos identificar a simple vista porque tiene una coloración más gris que el resto del cerebro.

Es en el córtex donde se reciben todas las sensaciones y es del córtex (corteza cerebral) de donde parten las órdenes de acción hacia el exterior, sean éstas conscientes o subconscientes, planificadas o espontáneas, coherentes con la razón y la voluntad, con la moral y la costumbre, o no.

Si algo se sabe con seguridad en biotecnología, es que lo que llamamos cuerpo, con excepción del cerebro, es un simple periférico, algo que nos sirve para interactuar con el exterior: perpetuarnos como especie, proveernos de nutrientes y procurar no convertirnos en nutrientes de otros individuos.

Las funciones superiores, que podríamos identificar como intelectuales, intuitivas y compasivas, están reservadas o diseñadas desde el interior del córtex, desde la materia blanca, color que se debe a la mielina que recubre a las neuronas profundas.

Nuestros dedos no sienten, nuestros ojos no ven, nuestros oídos no oyen, nuestra boca no saborea, nuestra pituitaria no huele, nada toca, ve, oye, saborea y olisquea sino nuestro cerebro, toda percepción reside en el cerebro.

Así como una cámara web no ve nada si no está conectada a un ordenador y éste está encendido e invocando al programa adecuado, así nuestros ojos son simples fotoreceptores que pronto fabricaremos artificialmente, y que si no están adecuadamente conectados a nuestro cerebro a través del córtex no podrán transmitir los datos que detectan a la unidad de control, y por tanto la visión no se producirá.

Muchas de las personas invidentes tienen daños cerebrales que les impiden la visión, y sus ojos y nervios ópticos se encuentran perfectamente. De echo, si a un recién nacido se le mantiene en oscuridad durante los primeros días de su existencia extrauterina quedará ciego para siempre.

Son actuadores, por tanto, únicamente los agentes externos que ejecutan la acción. No importa que la CPU se encuentre subdesarrollada para obtener éxito en la vida y montañas de dinero, de echo conozco mucha gente triunfadora y admirada que tiene sustanciales zonas de su cerebro muertas o subdesarrolladas, zonas involucradas en concreto en la empatía o sentimientos, que precisamente por estas carencias se encuentran en una posición de ventaja competitiva que los hace vencedore simplacables, y por tanto, gente de éxito en la orbita materialista.

Es más, estamos tan aferrados aún al mundo de las cavernas que los que no encuentran problemas a la hora de perpetuar su sistema operativo son aquellos y aquellas cuyos periféricos son sanos, bien dotados y simétricos, sin importar lo más mínimo a qué dediquen sus CPUs los mejores momentos intelectuales, ya sea leer el Marca o ya ver un programa de Ana Rosa.

Nota: Ana Rosa me parece adorable y lo sería aunque no fuera miembro del grupo de "Sofía y Ciencia tu blog" en Facebook, así que si lees esto Ana, no te des por aludida cariño, y tampoco es que yo prefiera el As, sabido es que yo era del Madrid cuando fumaba, pero ambas publicaciones me parecen un tanto intrascendentes desde el punto de vista intelectual, o poco nutritivas para la mente, sólo eso.

El mundo de los periféricos es mucho más rico y diverso en el ámbito de los artefactos tecnológicos que en nuestra propia biología aunque la mayoría de estos periféricos se han inspirado en la naturaleza para llevarse a cabo.

Los periféricos típicos de un ordenador son la pantalla, la impresora y acaso unos altavoces, a partir de ahí encontramos actuadores que van desde los joysticks para matar marcianitos o un volante USB para jugar a las carreras, hasta el brazo de un robot industrial, una puerta que se abre y se cierra distancia, o el bisturí electrónico que permite hacer incisiones desde un ordenador que serían imposibles para la mano humana.

Un avión de los actuales es un periférico. Un portaviones no deja de ser un enorme periférico así como un edificio domótico de oficinas, un satélite geoestacionario o una central nuclear.

Al contrario de lo cabría pensar, cuanto más pequeño es el periférico más difícil es su implementación y control. La nanotecnología es una rama de la ciencia que precisamente se ocupa del estudio de la minimización de los actuadores. Es una ciencia recién nacida y hermana de la biotecnología que de momento sólo ha conseguido algunos avances en el terreno militar y del espionaje, dado que matar es una de las actividades más demandadas, una de las aficiones más inherentes al ser humano y una de las mejor subvencionadas tanto por los estados del mundo "civilizado" como por ciertas industrias privadas, como la del petróleo.

La nanotecnología ha creado peces para investigaciones submarinas del tipo Odissey (queda más honroso que decir expolio del lecho oceánico), e insectos voladores y colibrís mecánicos para observación disimulada (que es más digno que decir espionaje) y lleva muchos años ya investigando en el terreno de la medicina para, por ejemplo, atacar los tejidos tumorales y cancerígenos sin invadir los tejidos sanos, o reparar órganos sin necesidad de cirugía, aunque la verdad es que no se ha avanzado mucho ya que cada vez son menos los fondos destinados a la curación de enfermedades, y nulos por tradición, los esfuerzos destinados a la prevención.

No es que no hayamos salido todavía de la cueva, como diría Platón, es que nos da miedo siquiera mirar hacia la puerta. Si nos discuten todavía los trabajos con células madre aunque no se obtengan ya de cigotos, si estamos superpoblados y nos pelean hasta el condón...

Ver 3ª parte... Ver 1ª parte...



domingo, 13 de marzo de 2011

Teorema de la interfaz cerebral (1ª parte)

¿Os imagináis dirigiendo un vehículo con el pensamiento? ¿introduciendo en la computadora lo que ordene nuestro deseo? ¿o descargarnos en nuestro cerebro un curso de chino cantonés para hablarlo de la noche a la mañana como si fuéramos oriundos de Guangdong?

Todas estas actividades y otros muchas infinitamente más complicadas se podrán hacer antes de lo que pensamos. Acaba de nacer una disciplina que fusiona las neurociencias y las tecnologías cibernéticas en un proyecto que podríamos calificar de sexual por las prolíficas perspectivas que presenta: la interfaz cerebral.

Lejos de las falacias que el género de la ciencia ficción nos tiene acostumbrados, sobre todo cuando se expresa a través del oneroso tálamo del celuloide, el estudio del córtex cerebral como nueva interfaz entre el ser humano y la máquina no es una lejana quimera ni otra nueva rueda de molino con la que Bill Gates pretenda hacernos comulgar a casi todos, sino una realidad que ya está a la vuelta de la esquina.

Permitidme una pequeña estimación del momento en que tendremos al alcance (de muchos o de acaso unos pocos privilegiados) este tipo de habilidades

Realizaremos por un lado una simple progresión de los coeficientes que relacionan el número de caracteres de un código con el número de caracteres de una palabra escrita en ese código, y, el tiempo que emplea en descodificarla, por ejemplo, uno de esos routers "wifirobin" que revientan las contraseñas de las redes wiffi actuales (se venden últimamente como churros por unos 70€ y curiosamente no vulneran en absoluto la legalidad), contraseñas que suelen ser de 64 a 4096 caracteres (bits) escritos en código binario.

Por otro lado, si aplicamos dicha progresión cuadrática a palabras muy grandes como los cromosomas de una especie, cuyos bits (los genes) se escriben con un código quinquenario (podemos exponenciar a 5 la variable de la progresión) como es el código genético: adenina, timina, citoxina, guanina y uracilo, y prolongamos la progresión hasta palabras de, por ejemplo, los 3.000.000.000 de pares de estas bases o genes que constituyen el genoma humano, y proporcionamos a toda la progresión según los tiempos que emplearon los laboratorios del mundo en inédita colaboración para su descodificación (proyecto genoma), podremos obtener una aproximación del tiempo que ha de transcurrir todavía para la decodificación del cerebro humano.

Evidentemente, además de prolongar la progresión hasta las 100.000.000.000 de neuronas y de retomar el orden cuadrático propio del código binario, aunque hay infinidad de variables que podrían alterar sustancialmente estos resultados (de hecho se estimaron 20 años para la decodificación del genoma humano y en apenas 7 años ya lo conseguimos), aún aplicando un margen de error ciertamente amplio, podemos casi asegurar que en el siglo XXIII dominaremos la interfaz del córtex cerebral con grandes márgenes de efectividad, y por tanto, volcar nuestro cerebro, nuestra alma, en una máquina, algo que nos depositaría en manos de la auténtica inmortalidad, como la transferencia contraria, que sería descargar en nuestro cerebro el conocimiento, el espíritu o la habilidad de un sabio, un deportista de élite, un artesano certero o la labia del poeta cantonés del que hablábamos al principio, llegarían a ser actos llenos de cotidianidad y de necesidad obligada.

Y sería un derecho de todos, a menos que como cabe desgraciadamente esperar, las bases de datos cayeran en manos de la SGAE, cosa que dudo fundadamente, porque casi todos los sabios y sabias que conozco no pondrían reparos en volcar su conocimiento en la gran base de datos humana, y con más motivo si con esos datos quedaran registradas también sus conciencias.

El siglo XXIII nos puede parecer muy lejos pero en realidad es la vuelta de la esquina. Si Napoleón pudiera vernos sólo le sorprendería la tecnología, y no mucho. No hemos conseguido igualdad, libertad ni fraternidad entre los seres humanos y la ilustración aún no ha llegado a pesar de que viajamos por el espacio y de que operamos en los núcleos de la materia. Y es que no hemos cambiado tanto. Ha sido realmente un parpadeo.

Tenemos conciencia de de unos 80 años, el tiempo que dura aproximadamente una visa que no es cercenada de manera violenta o por contaminación, y no somos capaces de comprender más allá de ese tiempo porque son muchos millones años de percepción acotada en esas coordenadas temporales, sin embargo la arqueología nos demuestra que apenas hemos cambiado en un millón de años.

Ha cambiado mucho la tecnología pero seguimos siendo animales de las cavernas, en Libia, sin ir más lejos se está demostrando.

Hablando de Libia, a nadie parece importarle lo más mínimo el terrible genocidio que se está produciendo, y a todos les parece un país muy lejano porque tienen otra bandera y otra lengua, pero la realidad es que Mallorca está más cerca de Libia de lo que está de Finisterre.

Y así somos, esclavos de falsas percepciones por más que la ciencia arroje datos. Es más creíble Ana Botella calificando el cielo de Madrid como el más limpio de toda su historia. Dada su posición y refinamiento llena auditorios y preside ponencias en universidades de todo el mundo.

La revolución industrial fue ayer aunque las fotos en blanco y negro nos parezcan muy lejanas. El éxodo bíblico según los testimonios arqueológicos se produjo unos 800 años antes de lo que se supone y sin embargo sigue siendo ayer, aunque algunos teólogos proponen la fecha de la creación del mundo un poco antes de aquellos hechos.

Cada quien puede proponer lo que quiera, lo preocupante es que este tipo de teólogos que tan grandiosa educación nos han legado en España, tienen más seguidores que Eduardo Punset aún abrigando unos índices de pederastica que cuadruplican los que se producen en cualquier centro penitenciario de este país de banderas rotas.

Así es nuestra percepción de escasa y escabrosa, sin embargo la ciencia, la auténtica ciencia, esa que nace de nuestra genuina creatividad más que de los laboratorios, rompe esas barreras de la percepción espacio-temporal para todo aquel que desea con una mínima constancia, asomarse a las puertas del conocimiento, que se guarda hoy, al contrario que el de chamanes, druidas y sufíes, sin cerrojos ni llaves.

A través de la minería de datos y un discreto hilo conductor hecho de positivismo y arrogancia en proporciones iguales, podemos asomarnos tanto a las escenas del pasado más remoto con todo lujo de detalles, como proyectar hacia el futuro nuestras ecuaciones y encontrar estimaciones con márgenes de error muy pequeños que van desde la posición de cuerpos astronómicos tremendamente distantes hasta el cálculo del mismo techo de la humanidad y su colapso (a la vuelta de la esquina también).

La decodificación del córtex cerebral se producirá mucho antes de lo que se piensa, también para aquellos a los que la temporada de futbol se les hace corta. A lo largo de este siglo XXI podremos dibujar el mapa neuronal con gran lujo de detalles, sin embargo encontrarle el debido significado en términos de relaciones causas-efectos no será tan sencillo.

Encontrar las implicaciones de hacer cambios sobre cierto área u otro, y las supuestamente infinitas combinaciones posibles, nos llevara uno o dos siglos más. Pero como dije antes, esto no es nada, un pequeño crucigrama si no nos matamos antes.


Posibilidades infinitas

Como muchas de las innovaciones tecnológicas y descubrimientos que se producen cada día muy a pesar de los nihilistas profesionales no se cansan de decirnos que ya está todo inventado y que nos dediquemos a producir, que crear es sólo cosa de dios, e incluso, que la ciencia es cosa del maligno porque en la fe está la salvación, a medida que se vayan produciendo nuevos hallazgos en neurociencia se irán encontrando aplicaciones tanto o más interesantes, sorprendentes y diversas como las que iremos mencionando a lo largo de este capítulo.

Espero saber explicar lo más llanamente posible lo poco que sé sobre la interfaz cerebral, para compartirlo con todo aquel que sienta interés sobre este tema, sea o no conocedor de las jergas tecnológica y biomecánica que de aquí en adelante puede que hagan el amor hasta engendrarle una hermana a la sorprendente y solitaria princesa neurocientífica: la bioinformática.

Procuraré así mismo, dejar de arremeter contra molinos y gigantes por más que me tropiece con ellos cada vez que me sumerjo en un estudio, sobre todo cuando descubran las posibilidades libertarias que podría proporcionar a la humanidad el desarrollo de estas tecnologías de la trasparencia.

¿Os imagináis estar viendo un escáner en tiempo real del cerebro de un político mientras habla? ¿y el de un banquero? ¿poder ver cómo un despiadado empresario oculta información valiosa? ¿poder ver los tejidos cerebrales muertos de aquellos que alardean de poseer la verdad? ¿poder ver las carencias neuronales que determinan la naturaleza psicópata de éste broker o aquel agente de la ley?

Para cualquier molino este tipo de avances será una invasión al derecho a la privacidad, para otros será la salvaguarda de otros derechos mucho más fundamentales.

El problema de las células madre, el aborto o el condón serán las migajillas del fecundo banquete que se va a dar la ciencia cuando consiga el acceso al alma humana, cuando dejemos de ver en las máquinas a aquellos invasores que nos roban puestos de trabajo y nos ridiculizan con su precisión, velocidad y limpieza, cuando desencriptemos definitiva y eficazmente ese elixir de la vida eterna que nos ofrecerán los superconductores y la informática cuántica.

Ese es el núcleo de este teorema, será posible la vida eterna gracias a la tecnología mucho antes de lo que pensamos. Atrás quedará como patética caricatura aquella imagen de ciborgs superestúpidos diseñados para la guerra que someten al ser humano bajo sangre y fuego y devastan todo este planeta y cualquier otro que caiga en sus torpes actuadores inspirados en los robots de fabricación en serie. Esta imagen ha confundido los primeros prototipos de automatismos con inteligencia artificial con fundamentalistas religiosos dirigidos la cabra de la legión.

Perdón, dije que nada de molinos ni de gigantes.

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