El cerebro construye la realidad

La neurociencia de la realidad

El cerebro construye la realidad, y no hay dos cerebros exactamente iguales

En un artículo publicado en Scientific American aseveran que la realidad  que percibimos no es un reflejo directo del mundo objetivo externo. En cambio, es el producto de las predicciones del cerebro sobre las causas de las señales sensoriales entrantes. La propiedad de la realidad que acompaña nuestras percepciones puede servir para guiar nuestro comportamiento para que respondamos adecuadamente a las fuentes de las señales sensoriales.

Todos sabemos que nuestros sistemas perceptivos son fáciles de engañar. La popularidad de las ilusiones visuales es testimonio de este fenómeno. Las cosas parecen ser de una manera, y se revela que son de otra: dos líneas parecen tener diferentes longitudes, pero cuando se miden son exactamente las mismas; vemos movimiento en una imagen que sabemos que está quieta. La historia que generalmente se cuenta sobre las ilusiones es que explotan las peculiaridades en los circuitos de la percepción, de modo que lo que percibimos se desvía de lo que está allí. Implícito en esta historia, sin embargo, está la suposición de que un sistema perceptivo que funcione correctamente le dará a nuestra conciencia las cosas exactamente como son.

La verdad más profunda es que la percepción nunca es una ventana directa a una realidad objetiva. Todas nuestras percepciones son construcciones activas, mejores conjeturas basadas en el cerebro sobre la naturaleza de un mundo que siempre está oculto detrás de un velo sensorial. Las ilusiones visuales son fracturas en Matrix, vislumbres fugaces de esta verdad más profunda.

Sin embargo, hemos sabido desde Isaac Newton que los colores no existen en el mundo. En cambio, son cocinados por el cerebro a partir de mezclas de diferentes longitudes de onda de radiación electromagnética incolora. Los colores son un truco inteligente que la evolución ha dado para ayudar al cerebro a seguir las superficies bajo condiciones cambiantes de iluminación. Y nosotros, los humanos, solo podemos sentir una pequeña porción del espectro electromagnético completo, ubicado entre los bajos del infrarrojo y los altos del ultravioleta. Cada color que percibimos, cada parte de la totalidad de cada uno de nuestros mundos visuales, proviene de esta delgada parte de la realidad.

Solo saber esto es suficiente para decirnos que la experiencia perceptiva no puede ser una representación integral de un mundo objetivo externo. Es tanto menos que eso y más que eso. La realidad que experimentamos, la forma en que parecen las cosas, no es un reflejo directo de lo que realmente existe. Es una construcción inteligente del cerebro, para el cerebro. Y si mi cerebro es diferente de tu cerebro, mi realidad también puede ser diferente de la tuya.

EL CEREBRO PREDICTIVO.

El cerebro es una especie de máquina de predicción y de la percepción del mundo, y del yo dentro de él, es un proceso de predicción basada en el cerebro. sobre las causas de las señales sensoriales.

La idea central de la percepción predictiva es que el cerebro está tratando de descubrir qué hay en el mundo haciendo y actualizando continuamente las mejores conjeturas sobre las causas de sus entradas sensoriales. Forma estas mejores conjeturas al combinar expectativas previas o "creencias" sobre el mundo, junto con los datos sensoriales entrantes, de una manera que toma en cuenta cuán confiables son las señales sensoriales. Los científicos generalmente conciben este proceso como una forma de inferencia bayesiana, un marco que especifica cómo actualizar las creencias o las mejores conjeturas con nuevos datos cuando ambos están cargados de incertidumbre.

En las teorías de la percepción predictiva, el cerebro aproxima este tipo de inferencia bayesiana generando continuamente predicciones sobre señales sensoriales y comparando estas predicciones con las señales sensoriales que llegan a los ojos y los oídos (y la nariz y las yemas de los dedos, y todos los demás sensores sensoriales) superficies en el exterior y el interior del cuerpo. Las diferencias entre las señales sensoriales predichas y las reales dan lugar a los llamados errores de predicción, que el cerebro utiliza para actualizar sus predicciones, preparándolo para la próxima ronda de entradas sensoriales. Al esforzarse por minimizar los errores de predicción sensorial en todas partes y todo el tiempo, el cerebro implementa inferencia bayesiana aproximada, y la mejor conjetura bayesiana resultante es lo que percibimos.

Para comprender cuán dramáticamente esta perspectiva cambia nuestras intuiciones sobre las bases neurológicas de la percepción, es útil pensar en términos de direcciones ascendentes y descendentes del flujo de señales en el cerebro. Si suponemos que la percepción es una ventana directa a una realidad externa, entonces es natural pensar que el contenido de la percepción es transmitido por señales de abajo hacia arriba, aquellas que fluyen desde las superficies sensoriales hacia adentro. Las señales de arriba hacia abajo pueden contextualizar o refinar lo que se percibe, pero nada más. Llame a esto la visión de "cómo parecen las cosas" porque parece que el mundo se nos revela directamente a través de nuestros sentidos.

El escenario de la máquina de predicción es muy diferente. Aquí el trabajo pesado de la percepción se realiza mediante las señales de arriba hacia abajo que transmiten predicciones perceptivas, y el flujo sensorial de abajo hacia arriba solo sirve para calibrar estas predicciones, manteniéndolas unidas, de alguna manera apropiada, a sus causas en el mundo. Desde este punto de vista, nuestras percepciones provienen de adentro hacia afuera tanto como, si no más, de afuera hacia adentro. En lugar de ser un registro pasivo de una realidad objetiva externa, la percepción emerge como un proceso de construcción activa: una alucinación controlada , como se ha dado a conocer.

¿Por qué la alucinación controlada? Las personas tienden a pensar en la alucinación como una especie de percepción falsa, en claro contraste con la percepción verídica, fiel a la realidad, normal. La vista de la máquina de predicción sugiere en cambio una continuidad entre la alucinación y la percepción normal. Ambos dependen de una interacción entre las predicciones de arriba hacia abajo, basadas en el cerebro y los datos sensoriales de abajo hacia arriba, pero durante las alucinaciones, las señales sensoriales ya no mantienen estas predicciones de arriba hacia abajo adecuadamente vinculadas a sus causas en el mundo. Lo que llamamos alucinación, entonces, es solo una forma de percepción incontrolada, así como la percepción normal es una forma controlada de alucinación.

Esta visión de la percepción no significa que nada sea real. Escribiendo en el siglo XVII, el filósofo inglés John Locke hizo una distinción influyente entre las cualidades "primarias" y "secundarias". Las cualidades primarias de un objeto, como la solidez y la ocupación del espacio, existen independientemente de un perceptor. Las cualidades secundarias, por el contrario, existen solo en relación con un perceptor: el color es un buen ejemplo. Esta distinción explica por qué concebir la percepción como una alucinación controlada no significa que esté bien saltar frente a un autobús. Este autobús tiene cualidades primarias de solidez y ocupación del espacio que existen independientemente de nuestra maquinaria perceptiva y que pueden causarnos lesiones. La forma en que se nos aparece el autobús es una alucinación controlada, no el autobús en sí.

LA PERCEPCIÓN DE LA REALIDAD

La idea básica es simple. Nuevamente pregrabamos algunas imágenes de video panorámicas, esta vez del interior de nuestro laboratorio de realidad virtual en lugar de una escena exterior del campus. Se invita a las personas que vienen al laboratorio a sentarse en un taburete en el centro de la habitación y ponerse un auricular VR que tiene una cámara conectada al frente. Se les anima a mirar alrededor de la habitación y ver la habitación tal como es, a través de la cámara. Pero en algún momento, sin decirles, cambiamos la alimentación para que los auriculares ahora no muestren la escena del mundo real en vivo, sino el video panorámico pregrabado. La mayoría de las personas en esta situación continúan experimentando lo que ven como real a pesar de que ahora es una pregrabación falsa.

Este resultado me parece fascinante porque muestra que es posible que las personas experimenten un entorno irreal como algo completamente real. Esta demostración por sí sola abre nuevas fronteras para la investigación de realidad virtual: podemos probar los límites de lo que las personas experimentarán y creerán que es real. También nos permite investigar cómo experimentar cosas como reales puede afectar otros aspectos de la percepción. En este momento estamos realizando un experimento para descubrir si las personas son peores para detectar cambios inesperados en la sala cuando creen que lo que están experimentando es real. Si las cosas resultan de esta manera (el estudio está en curso), ese hallazgo respaldaría la idea de que la percepción de las cosas como reales en sí misma actúa como un previo de alto nivel que puede moldear sustancialmente nuestras mejores conjeturas perceptivas, afectando el contenido de lo que nosotros percibimos

LA REALIDAD DE LA REALIDAD

La idea de que el mundo de nuestra experiencia podría no ser real es un tropo perdurable de filosofía y ciencia ficción, así como de discusiones en pubs nocturnos. Neo en The Matrix toma la píldora roja, y Morpheus le muestra cómo lo que él pensó que era real es una simulación elaborada, mientras que el verdadero Neo yace en una granja de cuerpos humanos, una fuente de energía del cerebro en un tanque para una IA distópica. . El filósofo Nick Bostrom de la Universidad de Oxford ha argumentado, basándose en gran medida en estadísticas, que es probable que vivamos dentro de una simulación por computadora creada en una era posthumana. No estoy de acuerdo con este argumento porque supone que la conciencia puede ser simulada, no creo que sea una suposición segura, pero de todos modos es estimulante.

Aunque estos temas metafísicos gruesos son divertidos, probablemente sean imposibles de resolver. En cambio, lo que hemos estado explorando a lo largo de este artículo es la relación entre la apariencia y la realidad en nuestras percepciones conscientes, donde parte de esta apariencia es la apariencia de ser real.

La idea central aquí es que la percepción es un proceso de interpretación activa orientado hacia la interacción adaptativa con el mundo a través del cuerpo en lugar de una recreación del mundo dentro de la mente. El contenido de nuestros mundos perceptivos son alucinaciones controladas, mejores conjeturas basadas en el cerebro sobre las causas finalmente desconocidas de las señales sensoriales. Y para la mayoría de nosotros, la mayoría de las veces, estas alucinaciones controladas se experimentan como reales. Como me sugirió el rapero y comunicador científico canadiense Baba Brinkman, cuando estamos de acuerdo con nuestras alucinaciones, tal vez eso es lo que llamamos realidad.

Pero no siempre estamos de acuerdo, y no siempre experimentamos las cosas como reales. Las personas con afecciones psiquiátricas disociativas, como el síndrome de desrealización o despersonalización, informan que sus mundos perceptivos, incluso su propio ser, carecen de un sentido de la realidad. Algunas variedades de alucinaciones, varias alucinaciones psicodélicas entre ellas, combinan una sensación de irrealidad con viveza perceptiva, al igual que los sueños lúcidos. Las personas con sinestesia constantemente tienen experiencias sensoriales adicionales, como percibir colores al ver letras negras, que reconocen como no reales. Incluso con una percepción normal, si mira directamente al sol, experimentará la posterior imagen retiniana como no real. Hay muchas maneras en que experimentamos nuestras percepciones como no totalmente reales.

Lo que esto significa para mí es que la propiedad de la realidad que atiende a la mayoría de nuestras percepciones no debe darse por sentada. Es otro aspecto de la forma en que nuestro cerebro se asienta en sus mejores conjeturas bayesianas sobre sus causas sensoriales. Por lo tanto, uno podría preguntarse para qué sirve. Quizás la respuesta es que una mejor suposición perceptiva que incluye la propiedad de ser real suele ser más adecuada para el propósito, es decir, mejor capaz de guiar el comportamiento, que una que no lo hace. Nos comportaremos de manera más apropiada con respecto a una taza de café, un autobús que se aproxima o el estado mental de nuestro compañero cuando lo experimentemos como realmente existente.

Pero hay una compensación. Cuando experimentamos que las cosas son reales, somos menos capaces de apreciar que nuestros mundos perceptivos pueden diferir de los de los demás, incluso si estas diferencias comienzan siendo pequeñas, pueden afianzarse y reforzarse a medida que procedemos a recolectar información de manera diferente, seleccionando datos sensoriales que estén mejor alineados con nuestros modelos emergentes individuales del mundo y luego actualizando nuestros modelos perceptuales basados ​​en estos datos sesgados. Todos estamos familiarizados con este proceso desde las cámaras de eco de las redes sociales y los periódicos que elegimos leer. Sugiero que los mismos principios se apliquen también a un nivel más profundo, debajo de nuestras creencias sociopolíticas, hasta el tejido de nuestras realidades perceptivas. Incluso pueden aplicarse a nuestra percepción de ser un yo, la experiencia de ser yo o de ser usted, porque la experiencia de ser un yo es en sí misma una percepción.

Es por eso que comprender los mecanismos constructivos y creativos de percepción tiene una relevancia social inesperada. Quizás una vez que podamos apreciar mejor la diversidad de realidades experimentadas dispersas entre los miles de millones de cerebros perceptivos en este planeta, encontraremos nuevas plataformas sobre las cuales construir un entendimiento compartido y un futuro mejor, ya sea entre bandos en una guerra civil, seguidores de diferentes partidos políticos, o dos personas que comparten una casa y se enfrentan a lavar los platos.

Este artículo se publicó originalmente con el título "Nuestros universos internos" en Scientific American 321, 3, 40-47 (septiembre de 2019)