CIUDAD DE NUEVA YORK—En medio la música rock, un rap sobre la conciencia y la apuesta de un borracho de 25 años, los campamentos que respaldan dos teorías líderes sobre cómo la conciencia surge del cerebro esperaban ansiosamente en un teatro de Greenwich Village el viernes para escuchar quién había ganado la primera ronda de un ambicioso » colaboración contradictoria”. Tres jueces neutrales elegidos para ayudar a diseñar el experimento y evaluar los resultados dieron una victoria calificada a los defensores de la idea de que la conciencia es una característica de las redes de neuronas que se encuentran en la parte posterior del cerebro.
Pero el campo contrario está lejos de estar listo para ceder. Todavía sostiene que la conciencia surge dentro del centro «ejecutivo» del cerebro, la corteza prefrontal. “Los resultados terminaron desafiando a ambos [groups]con las predicciones clave de las dos teorías siendo refutadas por los datos”, dice Liad Mudrik, neurocientífico cognitivo de la Universidad de Tel Aviv y uno de los jueces del enfrentamiento científico.
El inusual evento vespertino, parte de la reunión anual de la Asociación para el Estudio Científico de la Conciencia (ASSC), también sirvió como desenlace de una apuesta realizada en 1998 en la segunda conferencia de este tipo. Allí, el neurocientífico cognitivo Christof Koch le apostó al filósofo David Chalmers que los correlatos neuronales de la conciencia estarían definidos en 25 años. Basándose en los nuevos resultados experimentales, Koch admitió ayer que esas correlaciones siguen sin estar claras y en un escenario ofreció gallardamente una botella de Madeira de 1978 a Chalmers, con cinco finos tintos más en las alas.
Para la colaboración, financiada por Templeton World Charity Foundation (TWCF), ambos lados del debate sobre la conciencia acordaron que los experimentos serían realizados por laboratorios «neutrales a la teoría» sin interés en el resultado. Enfrenta la Teoría de la Información Integrada (IIT), la hipótesis de la red sensorial que propone una «zona caliente» posterior como el sitio de la conciencia, contra la Teoría del Espacio de Trabajo Neuronal Global (GNWT), que compara las redes de neuronas en la parte frontal del cerebro con un portapapeles donde las señales sensoriales, los pensamientos y los recuerdos se combinan antes de transmitirse al cerebro.
En general, los tres jueces que evaluaron los experimentos iniciales dieron más puntos a IIT y sus defensores estaban listos para declarar la victoria. “Los resultados corroboran IIT‘La afirmación general de que las áreas corticales posteriores son suficientes para la conciencia, y ni la participación de [the prefrontal cortex] ni la transmisión global son necesarias”, dijo Melanie Boly, neuróloga y neurocientífica de la Universidad de Wisconsin y una de las principales defensoras de IIT.
Pero los GNWT arquitecto jefe estoico, Stanislas Dehaene, DEl rector de la Unidad de Neuroimagen Cognitiva INSERM-CEA en Orsay, Francia, cree que esta ronda experimental tuvo limitaciones y los resultados de otras pruebas en la colaboración adversaria, aún por anunciar, respaldarán el papel de la corteza prefrontal. agrega que los nuevos hallazgos que ubican la percepción consciente en la parte posterior del cerebro son predichos por muchas teorías y no confirman los detalles de IIT.
La conciencia ha obligado a los filósofos desde Platón, pero en las últimas tres décadas, los neurocientíficos han entrado en la refriega. Ambas disciplinas buscan una teoría funcional de la conciencia como primer paso para medir el fenómeno, ya sea para tomar decisiones de vida o muerte sobre pacientes con daño cerebral, atribuir derechos a los animales o determinar si la IA puede tenerlos.
Entre docenas de teorías de la conciencia, GNWT e IIT se encuentran entre las más discutidas. GNWT obtuvo el apoyo inicial de los experimentos que pedían a los participantes que informaran el momento en que se dieron cuenta de un estímulo, como una imagen que parpadea en una pantalla. En esos estudios, muchos de ellos dirigidos por Dehaene, los escáneres cerebrales mostraron que la corteza prefrontal se iluminaba en el momento de la percepción.
Pero los filósofos y los experimentadores cuestionaron si estos estudios capturaron los marcadores neuronales de la percepción consciente o simplemente la tarea de informarla. Se sabe que los procesos cognitivos como prestar atención y almacenar información en la memoria, que permiten a los participantes responder que han visto una imagen, tienen lugar en la corteza prefrontal.
«No-informeLos estudios, en los que los participantes ven imágenes de forma pasiva, parecían ofrecer una solución. Una popular implica rivalidad binocular: si se muestran diferentes imágenes a una persona‘s ojo izquierdo y derecho, su percepción consciente cambia entre ellos. Estos giros se pueden monitorear, independientemente del informe de los participantes, mediante el seguimiento de los movimientos oculares. Y he aquí, estos experimentos encontraron señales de percepción consciente en la parte posterior del cerebro, el área predicha por IIT.
El campo del frente del cerebro se defendió, argumentando que estos estudios estaban plagados de factores de confusión. Por ejemplo, los participantes pueden estar tan cansados al mirar las imágenes en pantalla que dejan de prestarles atención y dejan que su mente divague hacia otras tareas, un fenómeno que el filósofo de la Universidad de Nueva York, Ned Block, denominó el «problema del mono aburrido».
Fue este caldero de pruebas controvertidas lo que alimentó la colaboración adversaria. El proyecto, lanzado en 2019fue la creación de Koch, entonces científico jefe en el Instituto Allen y partidario del IIT, y Dawid Potgieter, director de los programas Discovery Science en TWCF, que destinó 20 millones de dólares a una serie de subsidios para colaboraciones antagónicas que prueban teorías de la conciencia.
Para la fase GNWT-versus-IIT del proyecto, Mudrik y los otros dos jueces, los psicólogos Lucia Melloni del Instituto Max Planck y Michael Pitts del Reed College, pasaron un año trabajando en estrecha colaboración con Dehaene y Giulio Tononi, psiquiatra y neurocientífico de la Universidad de Wisconsin y arquitecto jefe del IIT, para diseñar dos experimentos para los que cada teoría ofrecía predicciones claramente distintas. Dehaene y Tononi no tendrían ningún papel en la realización de los experimentos ni en la redacción de los resultados.
El equipo preregistró el diseño experimental en un sitio web de ciencia abierta y publicó los detalles febrero pasado. Six laboratorios de teoría neutral escanearían los cerebros de 250 participantes en total usando tres tecnicas: resonancia magnética funcional, magnetoencefalografíay electrocorticografíaen el que se colocan electrodos en la superficie del cerebro antes de una cirugía.
El primero de los dos experimentos planeados mostró a los participantes imágenes con y sin una tarea de acompañamiento-prensado un botón en respuesta a cualquiera de las dos imágenes de destino—para que los investigadores pudieran buscar diferencias en las señales cerebrales resultantes. IIT predice que la percepción pasiva activará la parte posterior del cerebro, pero la percepción durante la realización de tareas activará la parte frontal. GNWT predice una activación cerebral similar en las dos situaciones.
La clave del experimento fueron los algoritmos llamados decodificadores de patrones multivariados, que podían predecir qué imagen estaba viendo un participante en un momento dado en función de sus señales cerebrales. Inicialmente, los investigadores «entrenaron» a estos decodificadores brindándoles ejemplos de los datos de actividad cerebral de ese participante junto con la imagen correspondiente.
GNWT predice que las redes frontales que soportan tanto la percepción activa como la pasiva deberían ser lo suficientemente similares para permitir que el decodificador entrene. Es decir, si se‘ha sido entrenado solo en señales relacionadas con la tarea de observar pasivamente una cara, aún debería poder decodificar datos de la tarea de presionar un botón en respuesta a una cara. IIT predice que el entrenamiento cruzado solo funcionará bien con señales cerebrales de las regiones posteriores, el sitio propuesto de percepción consciente.
Y eso es en gran parte lo que encontraron los investigadores: fuera de las regiones posteriores, los decodificadores no pudieron cambiar constantemente entre los conjuntos de datos asignados y pasivos, un resultado que favorece a IIT.
Pero en otro análisis, se cambiaron las tornas. Durante la percepción consciente, IIT predice la comunicación neuronal dentro de las áreas posteriores, mientras que GNWT predice que debería estar entre las zonas visual y frontal. Y en el estudio, «los patrones de comunicación esperados estaban en línea con GNWT», dice Mudrik.
Mientras tanto, el momento de las señales registradas ofreció un apoyo más fuerte para IIT. En la región posterior, la actividad persistió mientras la imagen se presentó en pantalla, como predice IIT. En cambio, GNWT predice un pico inicial de actividad, el «encendido» del espacio de trabajo frontal, y otro pico cuando desaparece el estímulo. Esa teoría obtuvo una victoria parcial: había evidencia de un pico inicial, pero no del pico «apagado».
Dehaene dice que el diseño del experimento comprometió la sensibilidad de la decodificación de señales desde la parte frontal del cerebro que habría soportado GNWT. Era, dice, un diseño que le gustaba a Tononi. A cambio, Dahaene obtuvo su diseño preferido para el experimento subsiguiente financiado por TWCF, que el equipo de investigación espera presentar en la reunión de ASSC del próximo año. Usando un videojuego personalizado para distraer a los participantes, este experimento aislará las señales neuronales de la percepción consciente comparando las señales cerebrales cuando los sujetos son conscientes de ver una imagen y cuando no lo son.
Aunque la teoría favorita de Koch ahora tiene una ventaja sobre GNWT, dice que las continuas dudas sobre los nuevos resultados fueron suficientes para pagar la apuesta de Chalmers. “Perdí la batalla”, declaró en el escenario, “pero gané la guerra por la ciencia”.
