Todos los seres vivos procesan signos semióticos, aunque el lenguaje humano sea el más rico, o al menos así nos lo parezca porque es el que conocemos mejor.
Se discute, en estos momentos, si una molécula podría incluir un “interpretante” y cuál es la complejidad umbral que nos permite detectar la tríada de Pierce: Objeto, signo, significante. Pero sobre lo que ya no hay duda es que la célula viva es ya un sistema con interpretante. Por lo tanto, igual como hay una semiótica humana, podemos hablar de una zoosemiótica.
Los hechos demuestran que la interpretación de signos no requiere un sistema nervioso. Las plantas son capaces de interpretar signos sin tener un sistema nervioso central. La comunicación es una de las características esenciales de la vida. Por eso, la biosemiótica utiliza la teoría de la información de Shannon, las redes neuronales de Von Neumann, las máquinas de Turing y los autómatas celulares. Según la biosemiótica, el cerebro humano está integrado funcionalmente en el cuerpo, las células nerviosas interactúan con los restantes enjambres de células somáticas y, por lo tanto, el pensamiento y el sentimiento son no-locales, emergen del conjunto celular corporal.
Esto plantea de nuevo el enigma de la conciencia, ante el cual hay diversas posturas científicas que básicamente podríamos dividir en dos grandes grupos: los que opinan que en una década podrán construirse los primeros prototipos de elementos de computación concientes y los que afirman que la conciencia es no-algorítmica y no-computable y no podrá simularse nunca mediante sistemas mecánicos algorítmicos. Es decir, que la IA no podrá emular totalmente la inteligencia humana.
Entre los primeros son interesantes las recientes aportaciones de la neuroquímica topológica. En efecto, la mente combina la percepción del mundo con unos estados emocionales internos y desarrolla la sensación de ser una unidad ontogenética. Es como un observador interno enterado de sí mismo, auto conciente. La mente se siente una entidad permanente y con memoria. Una identidad única, un "yo", más allá de los cambios físicos que experimenta nuestro organismo.
Hemos avanzado mucho en el análisis de los procesos computacionales del cerebro a nivel celular o subcelular, sin embargo, la experiencia consciente que resulta de estos procesos todavía elude la explicación científica. También hemos progresado en la supervisión de la actividad neuronal, mediante técnicas invasivas y no invasivas, pero la actividad del cerebro durante la percepción o el pensamiento se dispersa a través de varios centros, alejados entre sí, que parecen estar funcionalmente especializados y disociados según la calidad o la característica del estímulo y, sin embargo, tenemos una experiencia unificada de la percepción consciente del mundo, sin que hayamos podido detectar un centro responsable de esta unificación.
Curiosamente el procesamiento neuronal de la información transmitida por los diversos órganos sensoriales implica las mismas reacciones neuroquímicas, independientemente de una aparente especialización funcional. O sea que la dispersión de la información en el cerebro contradice la experiencia de una conciencia unificada, mientras que la variedad de cualidades experimentadas contradice la uniformidad real del mecanismo de procesamiento neuronal.
Esta inconsistencia dificulta seriamente los intentos de análisis científico clásico, basados en el despiece de los elementos estructurales del cerebro y la identificación de la correlación funcional de cada elemento con la conciencia. El enfoque clásico implicaría que si el cerebro es conciente debe haber algún centro localizado en el propio cerebro responsable de esta conciencia. Pero, por más que diseccionemos y desmontemos el cerebro somos incapaces de encontrar una estructura específica que explique la generación de consciencia. El carácter no-localizado del yo ha inducido a algunos científicos a describir la consciencia como un campo de fuerzas mental interactuando con las estructuras neuronales. Pero esta descripción no ha superado el estadio de hipótesis.
Se conoce muy bien el procesado de señales a nivel de las neuronas individuales, que, en resumen, se realiza mediante potenciales de membrana transducidos. Las reacciones neuroquímicas implicadas son uniformes. En síntesis, una integración local de las señales de entrada induce la apertura de una proteína de canal iónico cuando se alcanza un potencial umbral. El flujo de iones de transmembrana genera un potencial de salida que se propaga a lo largo de la membrana de la célula al canal iónico siguiente, donde ocurre otra vez una integración de señales. Eventualmente, la señal eléctrica alcanza la hendidura sináptica que libera un transmisor químico. El neurotransmisor se adhiere a un receptor en la superficie de la célula adyacente de tal modo que acciona la apertura de una proteína de canal iónico, y así sucesivamente. Se producen solamente algunas variantes de este mecanismo según los tipos de neurotransmisores, de receptores y de canales iónicos implicados. Pero sigue siendo absolutamente enigmático el mecanismo por el que este proceso es capaz de generar conciencia, porque ninguno de estos procesos ni ninguna de las estructuras celulares implicadas, son exclusivos del cerebro o de las células neuronales. Potenciales de membrana, receptores y canales iónicos son ubicuos y característicos de cualquier tipo de la célula, lo cual es consistente con las afirmaciones de la biosemiótica.
Además, la organización multicelular de cualquier organismo comienza con una única célula. La división y la diferenciación de células es lo que genera los diversos tejidos y órganos, entre ellos el tejido neuronal que aparentemente adquiere conciencia durante su desarrollo. La neuroquímica subyacente, sin embargo, ya está activa en la primera de todas las células neuronales y no tenemos ni idea de cuál es la "masa crítica" de neuronas que, eventualmente, “activa” la consciencia, ni de cuantos grados o niveles de conciencia existen. La descripción mecánica de la conciencia y la existencia de unos algoritmos subyacentes parece hallarse, pues, en un callejón sin salida. Es posible, en esta situación, que las matemáticas, especialmente la topología y los fractales, permitan avances más importantes que la neurofisiología. Es el camino recientemente emprendido por la neuroquímica topológica.
Los que, como Penrose, defienden una mente no-algorítmica y no-computacional , se encuentran con la dificultad de que actualmente la física, tanto desde la teoría de la relatividad como de la mecánica cuántica, no contempla modelos de este tipo. Si existieran acciones psicofísicas que no pudieran simularse computacionalmente tendríamos el soporte adecuado para una física no-computacional en el cerebro. Este soporte, según Penrose, “debería residir en el puente entre el mundo cuántico y el mundo de la física clásica” y ahí enlaza con su teoría sobre el papel de los microtúbulos.
Los microtúbulos son los orgánulos encargados de transmitir los gradientes, tanto en un paramecio como en una neurona. Son estructuras citoplasmáticas tubulares, huecas, presentes en todas las células eucariotas. Se agrupan formando haces y uniéndose mediante puentes. Cada microtúbulo es una proteína polimérica constituida por subunidades llamadas tubulinas, que son dímeros, constituidos, cada uno, por unos 450 aminoácidos. Se ha demostrado que la tubulina puede existir, al menos, en dos configuraciones distintas, dando lugar a dos estados de polarización eléctrica diferentes con un comportamiento 1- 0, lo que permitiría una transmisión de señales complejas a lo largo de los microtúbulos y les convertiría en un autómata celular con una capacidad de computación inmensamente mayor que la de las redes neuronales. Además, los cambios de conformación se propagan casi un millón de veces más rápidamente que las señales neuronales. Como por cada neurona hay unos diez millones de unidades de tubulinas, el conjunto constituyen un supercomputador cuántico con 10 elevado a 70 qubits, en el que cada qubit es un dímero de tubulina. Lo curioso es que las tubulinas se disponen en grupos de 3, 5, 8 y 13 unidades y la transmisión de resonancias eléctricas responde a la serie de Fibonacci, de la cual se obtiene la razón áurea que se observa en muchas formas naturales.
Se me acabó el tiempo. Otro día intentaré abordar el tema, más complejo, de los microtúbulos y la generación de la experiencia conciente.