Sistema Nervioso y Cognición Nancy Zamorano S. SISTEMA NERVIOSO Y COGNICIÓN La comprensión que tengamos de cómo opera el sistema nervioso, determina la comprensión que tengamos de cómo operan los seres vivos en general y los seres humanos en particular; cómo es que se realiza el acoplamiento estructural, la conservación de la adaptación, el cambio estructural, el aprendizaje, el conocimiento y la comunicación. Esto es así, porque la mayoría de las respuestas a nuestra adecuación al medio, a nuestra capacidad de aprendizaje y de lenguaje, se han explicado a partir de procesos de transmisión que suponen: Que el cerebro recoge información visual a partir de la retina por intermedio de las neuronas detectoras de rasgos de la corteza, y que luego la información pasa a posteriores etapas del cerebro para nuevos procesamientos (categorización conceptual, asociaciones de memoria y eventualmente acción). La idea básica de que el cerebro es un dispositivo para procesar información y que reacciona selectivamente ante ciertas características ambientales persiste en el núcleo de la neurociencia moderna y de la percepción del público. (Varela, 1990) La visión más popular y corriente hoy día considera al sistema nervioso como un instrumento mediante el cual el organismo obtiene información del ambiente que luego utiliza para construir una representación del mundo que le permite computar una conducta adecuada a su sobrevivir en él. Esta visión exige que el medio especifique en el sistema nervioso las características que le son propias, y que éste las utilice en la generación de la conducta.(Maturana y Varela 1984). Si la noción de información se propone como denotando el mecanismo generativo de la congruencia operacional entre organismo y medio, se entra en contradicción con la visión de los seres vivos como sistemas determinados estructuralmente. Esta contradicción es seria, ya que en él la noción de información implica el supuesto de que el medio especifica lo que pasa en el organismo, cosa que no puede ocurrir si el ser vivo es un sistema determinado en su estructura. Por lo anterior no se puede aceptar como suposición primaria en una explicación científica, porque el ser vivo puede ser comprendido científicamente sólo en cuanto sistema estructuralmente determinado.(Maturana 1987). 1 Sistema Nervioso y Cognición Nancy Zamorano S. Si lo que se desea es realizar una explicación científica del operar del sistema nervioso, debemos considerarlo como un sistema determinado en su estructura; es decir, un sistema en el cual el medio no puede especificar sus cambios sino sólo gatillarlos. La idea de que el medio especifica lo que pasa en el organismo niega el determinismo estructural condición para la realización de una explicación científica. Si lo que se desea es explicar científicamente el operar del sistema nervioso es necesario abandonar la noción de transmisión como un proceso de entrega de información, puesto que dicha noción no es explicativa del operar de los organismos determinados estructuralmente. La Biología del Conocer substituye la pregunta ¿cómo obtiene el organismo información de su ambiente? por la pregunta ¿Cómo es el operar del organismo del observador o conocedor, que hace surgir el fenómeno del conocer?, me pregunto por su estructura y organización. Y ¿En que consiste el fenómeno del conocer?. Todo el pensamiento del Dr. Maturana y de los científicos que conforman la llamada Biología del Conocer, nace de experimentos científicos que nos refieren y dan cuenta del operar del sistema nervioso. Esta es una mirada a los fenómenos cognitivos desde la perspectiva de la Biología, es diferente a las otras teorías cognitivas desarrolladas hasta ahora, pues se basa en una mirada científica de la biología. Maturana, como biólogo, se interesa en el estudio del sistema nervioso, y en particular en el estudio de los fenómenos de la percepción, es decir, cómo vemos; cómo es esto de captar los objetos, distinguirlos y manejarlos. En este proceso, lo que uno hace tradicionalmente consiste en estudiar la relación que existe entre un objeto y un observador. Aquí ciertas situaciones experienciales y experimentales lo llevaron a cambiar esta mirada. Experiencias: Mientras el Dr. Maturana investigaba en el campo de la neurofisiología de la visión de colores, se encuentra con que no encuentra correlación entre los aspectos del mundo exterior expresados en términos físicos como: energías espectrales, longitudes de onda etc. y los colores percibidos. · Es decir no hay correlación entre la actividad del Sistema Nervioso y los objetos externos a él. · Entonces concluye de que no es posible encontrar estas correlaciones debido a que el sistema nervioso opera como una red cerrada. · Vivimos con la certeza de que el color es una cualidad intrínseca de los objetos, de que el color que vemos depende de la luz que de ellos se refleja. · Veo verde porque a mis ojos llega luz verde, o sea luz de una cierta longitud de onda que "objetivamente" corresponde al verde. 2 Sistema Nervioso y Cognición Nancy Zamorano S. · Sin embargo, nuestra experiencia de los colores es independiente de la composición de longitudes de onda de la luz proveniente de los objetos que miramos (M. y Varela 1984). El experienciar un determinado color depende de una configuración específica de estados de actividad de nuestro sistema nervioso. Maturana señala que el mismo estado de actividad puede ser gatillado por perturbaciones luminosas distintas y lo que es más importante, que es posible correlacionar esos estados de actividad con el nombre del color. Esto implica aceptar que el sistema nervioso opera como una red cerrada de relaciones, es decir, opera en correlaciones internas y no captando dimensiones del mundo físico. Desde aquí, dice Maturana las preguntas están referidas al observador, a las operaciones y procesos del observador en el acto de conocer y no a la realidad externa a él. Otro experimento muy clarificador fue el realizado por el biólogo norteamericano Roger Sperry, en el año 1943. Este científico trabajaba con anfibios e hizo un experimento con una salamandra: cortó el nervio óptico de una salamandra y giró el ojo en 180°. - una vez regenerado el nervio óptico - colocó frente a la salamandra un gusano y observó que ésta giraba y estiraba su lengua hacia atrás con una desviación de 180° con respecto al lugar donde estaba la presa. esta conducta nunca varió. Repitió la operación exponiendo el gusano al ojo no intervenido la salamandra tiraba su lengua directamente al lugar donde estaba la presa Sperry se pregunta ¿aprende la salamandra a corregir la puntería? ¿Qué nos muestra este experimento? El Dr. Maturana repite este experimento en 1965, con los mismos resultados, pero se hace otra pregunta ¿apunta la salamandra a un gusano externo? y Maturana se responde: 'La salamandra no apunta a un gusano externo, sino que hace una correlación sensoefectora interna". Como lo señala y demuestra el mismo Dr. Maturana "la pregunta no es trivial" pues define de alguna manera el curso del vivir en los distintos dominios, en este caso en particular, el curso de la investigación, (que, ante una u otra pregunta es muy distinto). Este experimento lo que nos muestra es que el acto de tirar la lengua y capturar el gusano, no es un acto de apuntar hacia un objeto externo, sino que de hacer una correlación interna, una correlación entre actividad de la retina y el sistema motor de la lengua.(Maturana, 1990). La conducta perceptual entonces no está determinada por la posición del sujeto sino por correlaciones internas al organismo. La actividad de la retina, a su vez, no está determinada por la presencia de un objeto, ya que es posible observar 3 Sistema Nervioso y Cognición Nancy Zamorano S. actividad en la retina en ausencia de objetos. Esto sucede por ejemplo con el fenómeno que llamamos comúnmente ilusión. Distinción Sistema Nervioso -Conducta La Biología del Conocer distingue el operar del sistema nervioso de un organismo de su conducta y observa cómo ha sido la no realización de ésta distinción la que ha llevado a explicar el operar del organismo y su adecuación al medio a través de mecanismos de representación. Lo que llamamos conducta son los cambios de postura o posición de un organismo que un observador describe como movimiento o acciones en un contexto determinado. La conducta no es algo que el ser vivo hace en sí, pues en él sólo se dan cambios estructurales internos. En la medida en que los cambios de estados de un organismo dependen de su estructura, y ésta de su historia de acoplamiento estructural, los cambios de estado del organismo en su medio serán necesariamente congruentes o conmensurables con él. El que una conducta, como una configuración particular de movimientos, aparezca adecuada, dependerá del ambiente que describamos. El éxito o fracaso de una conducta queda siempre definido por el ámbito de expectativas que el observador especifica. El sistema nervioso no inventa la conducta, lo que hace es expandirla en dominios conductuales al dotar al organismo de una estructura tremendamente versátil y plástica. La confusión de dominios entre el operar de un sistema y su conducta surge porque como observadores podemos ver una unidad en dominios diferentes, según sean las distinciones que realicemos: Así, por un lado podemos ver a la en el dominio de sus estados internos: aquí observamos los componentes y sus relaciones; en el caso particular del ser humano, al sistema nervioso y su operar. (Unidad compuesta) Podemos ver también a la unidad en el dominio de sus interacciones con el medio: aquí observamos su conducta. (Unidad Simple). La confusión surge cuando no observamos que la unidad distinguida a partir de sus dominios internos es diferente de la unidad distinguida a partir de sus dominios externos o conductuales puesto que los fenómenos que traemos a la mano al hacer una u otra distinción, son diferentes: · A distinguir las dinámicas internas de un sistema lo que surge es su organización. · Al distinguir las dinámicas externas lo que surge son sus interacciones. Para el operar de la unidad en su dominio de relaciones internas el medio no se ve, lo que existe son perturbaciones ante las cuales restablece su equilibrio interno. Para el operar de la unidad en su dominio de relaciones externas o conductuales, la dinámica interna no se ve. 4 Sistema Nervioso y Cognición Nancy Zamorano S. Es el observador quien hace distinciones y elabora explicaciones: · desde su perspectiva correlaciona ambos dominios · el observador reconoce que la estructura del sistema determina sus interacciones al especificar qué configuraciones del medio pueden gatillar en él cambios estructurales. reconoce que el medio no especifica o instruye los cambios estructurales del sistema. El problema comienza cuando nos cambiamos, sin notarlo, de un dominio a otro y confundimos los dominios, porque podemos ver a estos dos dominios simultáneamente. · Si el observador mantiene limpia su contabilidad lógica, esta complicación se disipa y los relaciona en un dominio más abarcador que nosotros establecemos. · Así no necesita recurrir a las representaciones, · tampoco niega que el ser vivo opera en un medio que le es conmensurable como resultado de su historia de acoplamiento estructural. RELACIÓN SISTEMA NERVIOSO - CONDUCTA La distinción sistema nervioso - conducta puede aparecer contradictoria, debido a que los fenómenos neurofisiológicos y conductuales aparecen para un observador como interdependientes, dado que él puede observar: · que los cambios de estado en el organismo son simultáneamente neurofisiológicos y conductuales · que en ciertas instancias los cambios estructurales del sistema nervioso de un organismo conducen a determinados cambios en su conducta. · que una cierta historia de interacciones de un ser vivo conduce al establecimiento de un cierto sistema nervioso con características particulares. La contradicción se resuelve cuando un observador distingue que la interdependencia se establece en un meta dominio diferente, que no es el neurofisiológico ni el conductual, a este meta dominio diferente Maturana lo ha denominado cognición. 'Las relaciones se establecen en el dominio cognitivo y no en el dominio del operar de los sistemas determinados estructuralmente"(Maturana, 1987). El dominio de la cognición se da en el lenguaje, como un dominio explicativo. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA NERVIOSO La Biología del Conocer distingue en un sistema Organización y Estructura. Un sistema queda caracterizado por su organización, es decir, por los componentes y sus relaciones, esta organización se realiza a través de la estructura. LA ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO ES DEFINIDA POR LA BIOLOGÍA DEL CONOCER COMO: 5 Sistema Nervioso y Cognición Nancy Zamorano S. una red dinámica de células llamadas neuronas que se relacionan entre sí mediante interacciones sinápticas o electroquímicas a través de las cuales se gatillan unas a otras cambios de actividad que resultan en nuevas interacciones sinápticas. es una red cerrada, esto significa que todas las neuronas están conectadas entre sí, de modo que una perturbación en cualquiera de ellas, conduce a cambios en la relación de actividad de todo el sistema. Un sistema cerrado opera con clausura, es decir no tiene entradas (estímulos) ni salidas (respuestas), como parte de su organización. La clausura operacional quiere decir que opera a través de cambios de estado en su actividad neuronal desencadenados por perturbaciones. El operar del sistema nervioso consiste en una danza interna de continua generación de cambios de relaciones de actividad entre sus componentes, cerrada sobre sí misma porque el sistema nervioso es como una unidad, una red de componentes que sólo interactúan entre sí. PARTICIPACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO EN LA CONDUCTA Si distinguimos a un ser vivo en su dominio de interacciones con el medio observamos las llamadas superficies sensoriales y motoras como los componentes a través de los cuales dicho organismo realiza el contacto con el medio. Ahora bien como las superficies sensoriales y motoras surgen al distinguir el organismo en el medio, éstas pertenecen al organismo y no al sistema nervioso.(hipoacusia sensorioneural). Estas superficies de contacto con el medio que son parte del organismo, son realizadas por nodos del sistema nervioso, (terminales nerviosos). Ejemplo de un "nodo" del sistema nervioso: · en la estructura total del ojo, en la superficie sensorial involucrada en la visión la retina constituye el nodo del sistema nervioso. Las perturbaciones de esta superficie sensorial son a su vez perturbaciones para el nodo · el nodo cambia su estado de actividad y · conduce a cambios del estado de la red neuronal que gatillan por consecuencia cambios en las superficies motoras del organismo Las superficies motoras y sensoriales, son superficies de interacción del organismo con su medio, que son realizadas por nodos del sistema nervioso si estos nodos no operan dichas superficies tampoco operan como tales. La forma en que la red (SN) se implementa mediante neuronas y conexiones, varían de una especie animal a otra, si se piensa que en el cerebro humano hay ciertamente más de 10 elevado a 10 o más de 10 elevado a 11, neuronas, (decenas de miles de millones), y que cada una de ellas reciben múltiples contactos de otras neuronas y se conecta a su vez con muchas células, la combinatoria de posibles interacciones es más que astronómica (Maturana y Varela 1984). 6 Sistema Nervioso y Cognición Nancy Zamorano S. Decenas de Miles de Millones de Neuronas Interconectadas Hay prácticamente una cantidad ilimitada de estados posibles dentro del sistema nervioso. Las conductas posibles del organismo pueden ser también prácticamente ilimitadas. Lo anterior hace difícil una predicción exacta del comportamiento animal en general y el humano en particular. LA RELACIÓN "ESTRUCTURA-CONDUCTA" ES UNA RELACIÓN "BIOLOGÍA-CULTURA" El sistema nervioso humano, surge en la realización de un determinado modo de vida que se ha conservado generación tras generación. Es un modo de vida en la sensualidad, sexualidad y ternura, en la colaboración, en el amor. Este vivir posibilitó el surgimiento del lenguaje, que caracteriza el vivir humano, El sistema nervioso humano se ha transformado en nuestra filogenia y ontogenia en la conservación del vivir en el lenguaje. Sin embargo el lenguaje no tiene lugar en el sistema nervioso o en otro lugar del cuerpo, más bien, la realización del lenguaje requiere de una estructura dinámica que expanda el dominio de posibles estados del organismo y sus interacciones, esa estructura es el sistema nervioso. APRENDIZAJE Y SISTEMA NERVIOSO "El aprendizaje no es la captación de nada, es el transformarse en un medio particular de interacciones recurrentes" (Maturana,1990) El observador habla de aprendizaje: cuando observa en un organismo un cambio conductual que resulta adecuado al medio, un cambio en el cual se conserva la adaptación y sobre el cual hay reiteración, (cambio recursivo). Un niño aprendió a sumar cuando observamos que lo hace tantas veces como sea requerido, en situaciones diversas, considerando de que dicha conducta (en este caso sumar), anteriormente no la realizaba, es decir para hacer la distinción debemos mirar la historia del organismo. El aprendizaje, como aprendizaje, no es algo que el organismo realice, el aprendizaje es un cambio conductual que el organismo realiza y que el observador define como aprendizaje. 7 Sistema Nervioso y Cognición Nancy Zamorano S. Los seres vivos no aprenden, los seres vivos cambian y ese fenómeno de transformación, cuando se realiza en congruencia con el medio, un observador lo distingue como aprendizaje. El ámbito de conductas posibles (transformación) está acotado por la estructura del ser vivo en general y el sistema nervioso en particular, éste (SN), amplía el posible ámbito de interacciones y de acuerdo a su complejidad será la diversidad de interacciones que el organismo realice, fenómeno que un observador distingue como mayor o menor capacidad de aprendizaje, que se refiere a menor o mayor plasticidad estructural. CONSECUENCIAS DE ENTENDER EL APRENDIZAJE COMO TRANSFORMACIÓN: 1.-El aprendizaje no es captar, ni recibir, ni representar algo del medio. El aprendizaje desde la Biología del Conocer es acoplamiento estructural, que mantiene la congruencia en interacciones recursivas organismo - circunstancia. 2.-El aprendizaje no tiene propósito, es una consecuencia del cambio estructural del ser vivo con conservación de la organización (autopoiésis) y congruencia con la circunstancia. Una conducta adquirida ontogénicamente no tiene propósito. El "propósito" es una opinión de un observador en el lenguaje. 3.-Para un ser vivo en interacciones recurrentes, no hay experiencias triviales, puesto que todas sus interacciones resultan en cambios estructurales. No hay interacción, ni acoplamiento estructural que no deje un efecto en el operar del sistema nervioso como resultado de los cambios estructurales que gatilla en él. A los seres humanos "toda experiencia nos modifica", aunque a veces los cambios no sean del todo visibles. Desde la Biología del Conocer en el Aprendizaje: No hay captación del medio No hay representación del medio No hay acción sobre el medio No hay memoria No hay pasado ni futuro Sólo hay un presente en constante cambio (plasticidad estructural) Hay transformación, que en los seres humanos se da en el vivir en el lenguaje. En el lenguaje hacemos las descripciones en las que el pasado y futuro surgen. El aprendizaje es transformación en la convivencia, en congruencia con los otros y en el medio en que se vive (cultura). (“El Árbol del Conocimiento”, adaptado por Nancy Zamorano S) 8