Primera presentación de Juan Luis Lorda (con el asesoramiento de Luis Echarte) en el Seminario del Grupo Ciencia, Razón y Fe sobre Mente y cerebro, el 21 de noviembre de 2006.

1. MENTE Y CEREBROMENTE Y CEREBRO
Juan Luis Lorda y Luis EcharteJuan Luis Lorda y Luis Echarte
Universidad de NavarraUniversidad de Navarra
II. Su génesis y evolución
III. Imitar: computers y robots
I. La arquitectura del cerebro
IV. La inteligencia artificial

2. Ciencia, religión y filosofíaCiencia, religión y filosofía
• Los conocimientos científicosLos conocimientos científicos
proporcionan una imagen del mundoproporcionan una imagen del mundo
• Algunos desarrollos afectan a nuestraAlgunos desarrollos afectan a nuestra
idea de la materia, de la vida o de laidea de la materia, de la vida o de la
conciencia humana (Big Bang, genoma).conciencia humana (Big Bang, genoma).
• Esta imagen interesa no solo a laEsta imagen interesa no solo a la
neurología sino también a la filosofía, alneurología sino también a la filosofía, al
derecho, a la economía y a la teología.derecho, a la economía y a la teología.

3. • Pero hay que hacer las deducciones bien.Pero hay que hacer las deducciones bien.
• Es frecuente que buenos científicosEs frecuente que buenos científicos
extrapolen demasiado la experiencia deextrapolen demasiado la experiencia de
su campo y reduzcan así la realidadsu campo y reduzcan así la realidad
• Hacen afirmaciones demasiadoHacen afirmaciones demasiado
universales, que entran en los terrenos deuniversales, que entran en los terrenos de
la filosofía y de la religión, a veces sinla filosofía y de la religión, a veces sin
conocerlos bien.conocerlos bien.
• Es un servicio someter esas afirmacionesEs un servicio someter esas afirmaciones
a la crítica filosófica y religiosa paraa la crítica filosófica y religiosa para
examinar su rigor y evitar un simplismoexaminar su rigor y evitar un simplismo
reductivo.reductivo.

4. La arquitectura del cerebroLa arquitectura del cerebro
El cerebro es un cuerpo físico
que se puede estudiar y
comparar. Aquí tenemos
cerebros de rana, de chimpancé
y de hombre. A la derecha, el
cerebro de Einstein

5. Más sobre el Cerebro de Einstein y su accidentadaMás sobre el Cerebro de Einstein y su accidentada
historiahistoria

6. • El cerebro humano pesa unos 1,4 Kg. yEl cerebro humano pesa unos 1,4 Kg. y
tiene unos 1400 cmtiene unos 1400 cm33
de volumen.de volumen.
• Es el objeto más complejo del universo,Es el objeto más complejo del universo,
con cien mil millones de neuronas, concon cien mil millones de neuronas, con
diez mil sinapsis de media.diez mil sinapsis de media.
• Conocemos cada vez mejor…Conocemos cada vez mejor…
– sus estructuras (anatomía)sus estructuras (anatomía)
– y sus funciones (fisiología).y sus funciones (fisiología).

7. • ESTUDIO ANATÓMICO:ESTUDIO ANATÓMICO:
• Es describir la forma de lo que se veEs describir la forma de lo que se ve

8. Estudiar los tejidos: Ramón yEstudiar los tejidos: Ramón y
Cajal vio las neuronasCajal vio las neuronas

9. Con diversos métodos deCon diversos métodos de
tinciontincion
azul de metileno ganglio
cervical de Gato

10. Conocemos laConocemos la
estructura, lasestructura, las
funciones y lasfunciones y las
sinápsis de lassinápsis de las
neuronasneuronas
Una neurona como todaUna neurona como toda
célula tiene un orden químicocélula tiene un orden químico
“completo”. Está ordenada“completo”. Está ordenada
hasta lo más íntimo de lahasta lo más íntimo de la
materia. No tiene “piezas”.materia. No tiene “piezas”.
Toda la materia estáToda la materia está
integrada en una unidadintegrada en una unidad
superior.superior.

11. La comunicación entre las neuronasLa comunicación entre las neuronas
y sus redes; sus uniones y sus actuacionesy sus redes; sus uniones y sus actuaciones
de conjuntode conjunto
Las neuronas actúan en conjunto, en red. SeLas neuronas actúan en conjunto, en red. Se
quiere comprender para imitar (inteligenciaquiere comprender para imitar (inteligencia
artificial, matemática de la complejidad)artificial, matemática de la complejidad)
Hay dos
grandes temas
de estudio

12. Después de estudiar la anatomía, hay que estudiar laDespués de estudiar la anatomía, hay que estudiar la
FISIOLOGÍA (funciones) del cerebro:FISIOLOGÍA (funciones) del cerebro:
Ha habido una historia: desde la frenología a laHa habido una historia: desde la frenología a la
neurofisiología.neurofisiología.
Joseph Gall (1758-
1828) localizó
funciones en zonas
cerebrales, pero sin
fundamento
experimental
Joseph Gall (1758-
1828) localizó
funciones en zonas
cerebrales, pero sin
fundamento
experimental

13. LAS AFASIAS Y LALAS AFASIAS Y LA
LOCALIZACIÓNLOCALIZACIÓN
Hasta hace
poco, para
localizar
funciones en el
cerebro, servían
las autopsias de
personas con
disfunciones
(afasias). Se
observaban las
causas de
algunos
defectos

14. LocalizaciónLocalización de funciones en la corteza cerebralde funciones en la corteza cerebral

15. Áreas motoras Áreas de sensibilidad
Algunos ejemplos clásicos de localización deAlgunos ejemplos clásicos de localización de
funciones cerebrales, conocidos por afasias y porfunciones cerebrales, conocidos por afasias y por
estimulación de zonas cerebrales con electrodos.estimulación de zonas cerebrales con electrodos.

16. Nuevas técnicas no invasivasNuevas técnicas no invasivas
• Desde hace dos décadas se hanDesde hace dos décadas se han
desarrollado nuevas técnicas quedesarrollado nuevas técnicas que
permiten observar al cerebro en vivo. Estopermiten observar al cerebro en vivo. Esto
ha revolucionado la investigación. Cadaha revolucionado la investigación. Cada
vez se ve con mayor precisión.vez se ve con mayor precisión.
– F(MRI) Resonancia magnéticaF(MRI) Resonancia magnética
funcionalfuncional
– PET Scanner (Positron EmissionPET Scanner (Positron Emission
tomography)tomography)
– SPECT Single Photon EmissionSPECT Single Photon Emission
ComputerComputer
– TAC Tomografía AxialTAC Tomografía Axial

17. TRATAMIENTO DE IMÁGENESTRATAMIENTO DE IMÁGENES
La ayuda de potentes ordenadores permite analizar y reconstruir las imágenes
resonancia
magnética
funcional (fMRI)

18. Vemos el cerebro
de Christof Koch
con dos técnicas
MRI (General Electric
1 5 Tesla Scanner)
Diferencia los tejidos
según densidad.
SPECT, Permite
observar el flujo de
la sangre, lo que
indica actividad en
las zonas
Vemos el cerebro
de Christof Koch
con dos técnicas
MRI (General Electric
1 5 Tesla Scanner)
Diferencia los tejidos
según densidad.
SPECT, Permite
observar el flujo de
la sangre, lo que
indica actividad en
las zonas

19. Se puede observar en vivo qué parte del cerebro se estimula en las
distintas operaciones: por ejemplo, al oír, ver palabras o escucharlas.

20. PERO QUEDA MUCHO POR
HACER…
• “El catálogo de nuestra ignorancia
incluye también la comprensión del
cerebro humano que presenta una gran
laguna: nadie sabe cómo se toman las
decisiones o qué estimula la imaginación.
Igual de enigmática es la naturaleza de la
consciencia o cómo debemos definirla”
• Sir John Maddox, (ex editor de Nature)
– La ciencia del nuevo milenio, en
Investigación y Ciencia, I-2000, 12

21. • “El problema está en identificar los patrones de
comportamiento de las neuronas cerebrales
que señalan la toma de una decisión o
cualquier otra actividad cognitiva (…).
• Aquí está la gran cuestión: ¿Cómo explicar la
libertad?”
MUY LEJOS DE ENTENDER LA
LIBERTAD

22. • Si la mente o la conciencia es sóloSi la mente o la conciencia es sólo
un epifenómeno del cerebro. Y elun epifenómeno del cerebro. Y el
cerebro es material, todo deberíacerebro es material, todo debería
estar determinado por la física.estar determinado por la física.
• ¿Cómo explicar entonces la¿Cómo explicar entonces la
libertad?libertad?
• Desde mediados de siglo XX,Desde mediados de siglo XX,
conocemos la indeterminaciónconocemos la indeterminación
cuántica: es la únicacuántica: es la única
MUCHOS PREFIEREN UNAMUCHOS PREFIEREN UNA
EXPLICACIÓN MATERIALISTAEXPLICACIÓN MATERIALISTA
PERO HAY UN PROBLEMAPERO HAY UN PROBLEMA

23. • Entonces, defienden que la libertadEntonces, defienden que la libertad
debe estar relacionada con ladebe estar relacionada con la
indeterminación cuántica.indeterminación cuántica.
• Es la postura de Penrose y de losEs la postura de Penrose y de los
congresos Quantum Mindcongresos Quantum Mind
• (1999, en Flagstaf; 2003, en Tucson)(1999, en Flagstaf; 2003, en Tucson)
• “His argument seems to be that
consciousness is a mystery and
quantum gravity is another mystery so
they must be related”
• (Hawking, sobre el argumento de Penrose)

24. Todo es más complicadoTodo es más complicado
Las
experiencias
de
Benjamin
Libet
(1979 y 1983)
Parecían
mostrar que la
actividad
cerebral es
anterior a la
conciencia de
la decisión
Libet pensaba
que la
conciencia
puede poner
veto o control
1999

25. 1ª INTERPRETACIÓN1ª INTERPRETACIÓN
EL YO Y SU CEREBROEL YO Y SU CEREBRO
Karl Popper & John EcclesKarl Popper & John Eccles
• Eso demuestraEso demuestra
que hay otraque hay otra
instancia queinstancia que
regula la actividadregula la actividad
cerebralcerebral
• La instancia queLa instancia que
pone el vetopone el veto
• Mente y cerebroMente y cerebro
son como el pianoson como el piano
y el pianista.y el pianista.

26. 2ª INTERPRETACION2ª INTERPRETACION
Tenemos sensación de libertad, pero no hay libertadTenemos sensación de libertad, pero no hay libertad
Gerhard Roth y Wolf Singer, neurobiólogosGerhard Roth y Wolf Singer, neurobiólogos
gran debate en Alemania, en 2003-2004gran debate en Alemania, en 2003-2004
Christian Geyer
Frankfurter AZ
Michael Pauen
U. Magdeburgo
Scientific American
I-2004

27. ES UN MALENTENDIDO,ES UN MALENTENDIDO,
basado en una idea pobre debasado en una idea pobre de
libertadlibertad
¿Libertad es sólo poder elegir...¿Libertad es sólo poder elegir...
• sin motivosin motivo
• sin razónsin razón
• sin saber por qué?sin saber por qué?
• ¿es sólo indeterminación o es ir
razonando soluciones?

28. • ¿Es libertad elegir entre dos¿Es libertad elegir entre dos
opciones? oopciones? o
– Diseñar la cúpula del VaticanoDiseñar la cúpula del Vaticano
– Inventar la máquina de vaporInventar la máquina de vapor
– Organizar el Código civilOrganizar el Código civil
– Planificar la actividad diariaPlanificar la actividad diaria
• Para explicar una elección entre caminosPara explicar una elección entre caminos
iguales, puede bastar un procesoiguales, puede bastar un proceso
aleatorio. Pero para entender lasaleatorio. Pero para entender las
creaciones de la cultura humana, no.creaciones de la cultura humana, no.
• El código civil no puede ser obra de laEl código civil no puede ser obra de la
indeterminación cuántica. Ha sidoindeterminación cuántica. Ha sido
pensado.pensado.