Temas Siguientes * BUSQUEDA DE UN NUEVO PRINCIPIO DE ORDEN.
El análisis previo muestra diferencias entre la mente distraída y la mente relajada. La primera, físico- etológica, es espontánea y ahorrativa de energía (Emalyonov-Yaroslavsky y Potopov), la segunda, "razonamiento superior" (ver p 95 de esta Discusión), es deliberada y, una vez presente la perturbación de alta energía, muestra bajos requisitos energéticos.
La mente distraída es un estado estacionario sensible a las fluctuaciones. Si está cerca de una transición de fase del desequilibrio y las fluctuaciones son de la amplitud y frecuencia correcta, el primer estado estacionario amplifica esas fluctuaciones y desborda hacia el segundo, el de la mente relajada, con lo cual finalmente las amortigua en una esclavitud de los anteriores grados de libertad. El segundo estado estacionario ya no es sensible a ese mismo tipo de fluctuaciones. Excitado por la mente entrenada y deliberada, puede retomar su búsqueda de aún un tercero, cuarto,..., enésimo estado estacionario para reubicarse en condiciones de mínima energía de cómputo, similar a la dinámica mostrada en la Fig 17 e, donde el punto de partida más alto es la mente distraída, con la fluctuación incorporada al sistema analizado.
Planteada esa diferencia, la biotermodinámica asociada con el modelo de cerebro precedente, podría aportar algunos argumentos.
* Necesitaria discutir si hace falta un nuevo principio de orden para explicar la transición entre el orden de una mente distraída y el de una mente relajada, lo cual se puede reinterpretar como la transición entre un estado físico y otro "mental superior". Esta transición parece lindera con lo material por un lado y lo espiritual por otro, tema extremadamente importante.
* Exigiría la predicción del valor crítico entre permanecer en el estado trivial de mente distraída o ingresar en la transición hacia la mente relajada, a la manera del ícrit de abcisas de la Fig 7. * Repasaría el camino entre la matriz (1) y la (6) para hallar un puente entre lo físico-etológico y lo "mental superior", hallazgo que aclararía cómo discriminar entre ambos campos.
Intentando esa meta, ¿no es pedir demasiado que la explicación termodinámica solamente se base en el principio de Prigogine del orden por fluctuaciones? ¿Qué otra ruta podría preferir el analista? ¿Cuál otro principio de orden podría haber para saltar de lo físico-etológico a lo "mental superior"? Despues del esfuerzo de repensar cuidadosamente cada una de las etapas del modelo, se puede trazar un mapa que discrimine entre la novedad que se busca y la modelización que se tiene. ¿En qué momento ya no es posible aplicar lo que se tiene para la dilucidación de la transición de fase que se considera? Los autores se preguntan cuál es el significado detallado del orden por fluctuaciones en un sistema complejo que incorpora una fluctuación energética y con ella revierte sobre sí mismo para reacondicionarse mejor. Algo tiene que surgir para que en esos sistemas tan especiales, hechos para amplificar, incorporar y luego amortiguar fluctuaciones, tambien especiales y más intensas que las clásicas, se pueda dar una dinámica fértil en autoorganizaciones. Y la respuesta es clara, en opinión de los autores. La termodinámica clásica muestra cómo una estructura poco ordenada (un gas) consigue tensar y esclavizar (amortiguar) sus perturbaciones ordenadoras (enfriamiento), tensando y esclavizando las ligaduras sueltas del gas por evolución a otra estructura más ligada 107.
internamente (un líquido). El "algo" buscado, en el equilibrio, consiste en que todo el sistema se opone con su dinámica a la perpetuación de las variables perturbantes, fuerzas impulsoras para encarrilar el acceso al equilibrio. El sistema gas más fluctuación, obliga a dicha fluctuación a que decaiga. En el par. 4 se observó que en el ámbito lineal de la termodinámica, las perturbaciones son efímeras, toda fluctuación se relaja, todo equilibrio se posibilita una y otra vez, toda dinámica que surge consigue vencer a cualquier fluctuación, intrinsecamente atenuable. ¿Qué diferencia hay a este respecto, en el ámbito de la termodinámica no- lineal? El propio nombre de orden por fluctuaciones, anuncia de entrada que hay un trueque entre fluctuaciones y orden.
La matriz (1) describe un estado estacionario rápido de lograr para el cerebro: mente distraída. Aparece un acicate de signo ordenante: crear y comprobar un teorema a partir de la base de conocimientos. Es una perturbación al estado estacionario.
Supóngase que esa fracción de la mente esté cerca de la transición de fase del desequilibrio. Si es así, se produce una bifurcación. Una de las ramas de la bifurcación es la necrosis del pensamiento, que amortigua la perturbación por disipación térmica. La otra rama, por un proceso mental superior, es la maduración del teorema, que amortigua la fluctuación o acicate que lo motivó. La mente intentará la segunda rama y si fracasa, terminará en el estado estacionario inicial, modificado irreversiblemente por el mecanismo de Hebb.
Supóngase ahora que la fracción de la mente está lejos del apartamiento del equilibrio necesario para que se produzca la transición de fase recién analizada. La termodinámica no puede clarificar esta situación, que escapa a su ámbito.
Exceptuando esta última posibilidad, la gran novedad de las tres versiones de la termodinámica (la de Clausius, la de Onsager y la de Prigogine) es la capacidad universal de los sistemas, si es que realmente son sistemas, de encontrar recursos para vencer a las fluctuaciones por modificación de los GL originales hacia otras configuraciones finales. Los matices que aporta cada una de las tres versiones son apenas detalles de una gran explicación unificada.
SI HAY ALGUNA MANERA DE VENCER A LAS FLUCTUACIONES, ELLAS QUEDAN VENCIDAS CON EL TRANSCURSO DEL TIEMPO.
Las fluctuaciones clásicas tienen efecto distinto con respecto al de las de Prigogine. Las primeras simplemente decaen. Las segundas se amplifican, se unifican con el sistema y esa es su manera de decaer en nueva autoorganización que ellas estimularon a que se presentara. A veces la constante de tiempo es demasiado grande, como en el caso de las profundas heridas traumáticas. Para poder unificarse la fluctuación con el sistema es necesario que el sistema complejo realmente lo sea, que sus grados de libertad sean capaces de procesar una perturbación en vías de ser incorporada al sistema (ver parágrafo de Consideración Conjunta).
Metaforicamente, el tiempo es la medida del proceso generalizado de vencimiento (que abarca su amplificación inicial para su decaimiento final) de las fluctuaciones. La termodinámica es así la ciencia del vencimiento final de las fluctuaciones irreversibles, con amplificación previa o sin ella. Los dos principales capítulos son el de la dinámica de las fluctuaciones y grados de libertad clásicos y el de la dinámica de las amplificaciones de las fluctuaciones, seguidas de su decaimiento, así como de los grados de libertad de Haken. Queda claro por qué la termodinámica reelaborada despues de Clausius, introdujo la flecha del tiempo en la física: el tiempo es el requisito ineludible del proceso por el cual un
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sistema, que realmente lo sea, consigue atender las fluctuaciones irreversibles. Al ser irreversibles, el reemplazo de t por -t no describe fisicamente la dinámica de las fluctuaciones (par. 3) ni de los GL.
Segun este análisis, no hace falta un tercer principio de orden, ni hace falta un nuevo parámetro. Resta de las inquietudes el valor crítico que debe mostrar la amplitud de las fluctuaciones para amplificar y desbordar de lo físico-etológico hacia el "razonamiento superior" de Minsky o la cicatrización catártica de las traumáticas heridas de la vida, caso donde se mezcla de racionalidad con irracionalidad.
Como conclusión, estos tres procesos muestran analogía:
ser con mente distraída -->Le Chatelier -----> ser con mente relajada
ser con trauma ----------->Le Chatelier -----> ser con catarsis
mundo físico ------------->Le Chatelier -----> mundo espiritual o semiótico
Cualquiera de los tres procesos aparece como una cascada convergente provocada por una poderosa sucesión de estímulos o fluctuaciones, generadoras de caos disipativo en conjunto con el sistema previo a la transición. El principio de Le Chatelier resume en sí el trueque de perturbaciones por orden.
* FORMULACION DEL PRINCIPIO DE LE CHATELIER GENERALIZADO.
"Sería bueno - señala Lee Smolin - disponer de una teoría general de los sistemas autoorganizados que sirviese de punto de partida para muchas discusiones" (En Brockman, 133).
El principio que se está formulando es un modesto y parcial candidato. En realidad se ignora cómo aplicarlo entre dos sucesivas bifurcaciones similares a las de la Fig 7: es un tema abierto. Pero se sabe (Haken) que en las inmediaciones previas a una transición de fase, las tres termodinámicas, la de Boltzmann y Clausius, la de Onsager y la de Prigogine, tienen leyes convergentes que autorizan a buscar correspondencias recíprocas.
Se intenta la formulación del principio para la termodinámica clásica y para la de Onsager.
* Se trata aquí de un sistema físico clásico en el equilibrio o cercano al equilibrio.
* Aparece en dicho sistema una dinámica - mostrando con ella que efectivamente se trata de un sistema clásico - que se "opone" a toda influencia de nuevas fuerzas externas, fuerzas impulsoras de dicha dinámica. Esas fuerzas externas son fluctuaciones atenuadas por el sistema. Aquí la palabra "opone" alude a la tendencia de los grados de libertad tensos hacia la abundancia final de grados de libertad esclavizados, con lo cual la respuesta contrarresta al estímulo.
Ejemplo de fuerzas externas (estímulos): escalones de temperatura o presión.
Respuestas: cambios de fase Constante de tiempo: comparativamente pequeña. Complejidad: relativamente escasa. Reversibilidad: aparente. Efecto que contrarresta al estímulo: signo contrario al escalón de
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temperatura o presión.
Por similitud, se puede intentar la formulación generalizada del principio para abarcar el caso del cerebro, del ser humano y de la comunidad humana (los tres casos del par.2) y quizás del hipotético ecosistema o biosfera Gaia.
* Se trata aquí de un sistema complejo cuya principal actividad es la de efectuar cambios sobre sí mismo, esto es, adaptado para procesos automodificatorios, el cual se halla en una transición de fase del desequilibrio o cercana a ella.
* Aparece en dicho sistema una dinámica - mostrando con ella que efectivamente se trata de un sistema complejo - que se "opone" a toda influencia de nuevas fuerzas, tanto externas como internas, fuerzas impulsoras de dicha dinámica. Esas fuerzas son nuevas fluctuaciones que (1§) se integran a la transición de fase del desequilibrio, (2§) son amplificadas y (3§) llevan al desborde barranca abajo del estado estacionario o atractor previo, hacia otro estado estacionario o atractor posterior de relativamente menor energía, donde se produce su decaimiento disipativo. Aquí tambien la palabra "opone" alude a la tendencia de los grados de libertad tensos hacia la abundancia final de grados de libertad esclavizados, con lo cual la respuesta contrarresta al estímulo.
Ejemplo de fuerzas externas: un camión de contramano a toda velocidad. Ejemplo de fuerzas internas: dolor de cabeza, manifestación de un trauma. Respuesta: respuesta de conducta, cambio de orden . Ejemplo de nuevo estado estacionario: nueva conducta - como Homo loquens: requerir ayuda; callar - como Homo faber: maniobrar; ingerir pastilla; modificar conductas previas; no hacer nada - como Homo ludens: explorar nuevos límites Constante de tiempo: comparativamente larga, hasta desmesurada (logro del "climax" en un bioma) Complejidad: relativamente grande. Reversibilidad: inexistente por los surcos que deja la acción, a través de mecanismos de Hebb y otros. Efecto que contrarresta al estímulo: alarma y respuesta a ella.
El principio de Le Chatelier generalizado es una manera macroscópica de prever la respuesta de un sistema, simple (clásico) o complejo (de la nueva física, biotermodinámico), a un cierto estímulo. Aplicado al cerebro, la respuesta de conducta es compleja y muchas veces sutil. El estímulo que excita a la caja negra neural donde se quiere aplicar el principio, desencadena en la capa de inputs una colección de nuevos estímulos que ponen en marcha una "ida" que es la organización de una segunda, tercera,..., enésima subrred y viceversa, ponen en marcha una "vuelta" que consigue que a partir de la segunda,..., enésima subrred lleguen otros estímulos que reorganicen a todas las restantes, incluso a la primera. Con esto se reorganizan y se recategorizan muy diferentes niveles de, por ejemplo, protomentes, grafemas, memes perceptuales, sememas, memes conceptuales, fonemas, capas de limpieza, etc. (Edelman, en Claucey, Art.Intel. 60 (1993) 316)
En terminología termodinámica, un sistema con un valor umbral de complejidad, por envolvimiento consigo mismo, puede acceder a volverse más complejo. Pero en base a la regla de Hebb generalizada, no es ya del todo reversible la vuelta del sistema complejo emergente hacia el menos complejo
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que lo generó. La vuelta a la misma complejidad umbral, cercana a la simplicidad, es imposible. El estímulo genera una respuesta intermedia clásica, que a continuación tiende no-clasicamente a un nuevo intento de estado estacionario autoorganizante, a través de una cascada tanto de respuestas, como de estímulos-respuestas irreductibles a condiciones previas. Ya no son un caso más de las situaciones en que todo cambia para que todo pueda seguir siendo igual. Es cierto que el estímulo provoca una respuesta, pero la segunda, tercera,..., enésima vez que ingresa el mismo estímulo, la respuesta ya no es la misma, cambió y divergió (aprendizaje hebbiano).
El principio de Le Chatelier generalizado se aplica con facilidad a los casos de violaciones a la homeostasis: hambre, sed, respuesta al frío o al calor. Hay evidencias que indican que una violación a la homeostasis desencadena una señal de conducta dirigida a una máquina de diferencias entre la realidad - las percepciones actuales y el presente estado motivacional - y lo óptimo - el estado de referencia relacionado con los sentimientos (APENDICE 7). Son nociones comparables y unificables las de aplicar el principio de Le Chatelier y las de mantener homeostasis. En la Fig 11 se supone que lo que empieza siendo un mecanismo para mantener homeostasis acaba siendo un sistema de control del comportamiento. Las percepciones del mundo externo tienen como meta la modulación del estado motivacional, aplicando el principio que se está proponiendo.
La defensa de su fuente de alimentos es otra motivación, aún más importante que la homeostasis misma. Tambien se puede reconocer la tendencia a impedir la aparición de estímulos molestos, como el dolor. Existen relojes biológicos como la aparición diaria de cansancio y sueño o el impulso migratorio. El hambre, la sed, la líbido también tienen aspectos cíclicos. La tendencia a acicalarse cuando no hay nada que hacer, tambien es espontánea. El planeamiento de necesidades futuras ya se ha mencionado a propósito de la mente distraída, durante la cual pasa a ser una actividad típica. Se podrían explicar aplicando el mismo principio. El reconocimiento de una alarma es la etapa inicial común a todos.
Unas pocas palabras sobre Gaia, la hipótesis de que el planeta es un ecosistema único que se autopreserva. Por ejemplo, la aparición del oxígeno de origen biológico en la atmósfera planetaria desorganizó en el precámbrico la vida sobre el planeta y no había solución a largas vistas al caso, hasta que apareció una fusión entre dos especies de microbios, uno de ellos con novísima maquinaria de utilización del oxígeno gaseoso. Se presentó una bifurcación en la historia: de un lado necrosis de la vida por su propio oxígeno tóxico emitido, por otro lado una fusión salvadora. El principio de Le Chatelier generalizado, se ejemplifica de esa manera al aplicarse a un sistema complejo, cuya principal actividad fuese su adaptación a los procesos automodificatorios, aunque con espíritu crítico el ramal de la extinción de la vida, siempre abierta como posibilidad (como también en el caso del camión de contramano) es otra posibilidad demasiado frecuente. No siempre una autoorganización puede progresar autoorganizandose, sin sufrir altibajos.
Friedrich R, Haken H - A short course on synergetics, en Proto AN - Nonlinear phenomena in complex systems, North Holland, 1989. Minsky (28.6) Margulis L en Brockman, p 120 Cohen J, Stewart I - The Collapse of Chaos, Penguin Books, 1994, p 350 Balkenius, Ch - Natural Intelligence in Artificial Creatures, Lund U. 1995 - 6.3
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* APLICACIONES DEL PRINCIPIO DE LE CHATELIER PARA EL PENSAMIENTO.
La principal actividad del cerebro es hacer cambios en sí mismo, de tal manera que el principio de Le Chatelier puede aparecer en cualquier entorno.
* Transición de fase de aprendizaje con premio y castigo. Se conoce experimentalmente que la bonificación o premio y la penalidad o castigo son herramientas que ayudan al aprendizaje. El cerebro está expuesto a tres fluctuaciones de tres parámetros de orden diferentes. Uno está asociado con el problema a aprender, el otro está asociado a la alarma del premio a recibir y el último, a la alarma del castigo como amenaza. Los tres factores son fluctuaciones que estimulan a la caja negra cerca de la transición. El premio es una fluctuación que tiende a minimizar el salto de potencial Vij requerido para dicha transición o dicho aprendizaje. Al sentir placer, la prioridad es que dicho placer, acotado, subsista sin decaer. Por aplicación del principio de Le Chatelier se produce un encadenamiento de estímulo-respuestas. La cadena intenta evitar conflictos desfavorables. Por ejemplo, tanto no resolver el problema original como ser candidato al castigo. Ambas consecuencias interactúan una sobre la otra y pueden llevar a respuestas nefastas.
* Exceso de castigo y de placer.
Experimentalmente resulta que la alarma asociada a un exceso de castigo es inhibitorio para el pensamiento. El dolor provocado por el castigo simplifica los puntos de vista de quien lo siente. La prioridad es eliminar ese riesgo. Se garante la supervivencia transfiriendo control a agentes primitivos. Se produce lo que Minsky denomina "cáncer del cerebro". La cadena de estímulo-respuestas de Le Chatelier provoca necrosis del pensamiento. Las necesidades energéticas durante el tramo barranca arriba, crecen fuera de límites. Demasiado dolor elimina todas las complejidades de las costumbres normales. Esto hace más mal que bien. Se puede extrapolar que lo mismo sucede con exceso de placer.
* Retardos de maduración.
Otro dato experimental es la distinta rapidez con que diferentes individuos acceden a una dada transición de fase del desequilibrio. Interprétese ahora la Fig 7 no para familias biológicas sino para el logro de una mente iluminada. Intentese imaginar lo que pasaría con una súbita clarificación, con el así llamado ajá de Gardner, con la visión de la manzana en el caso de Newton. La súbita clarificación se graficaría como una recta vertical en la Fig 7: es un cambio inmediato de un orden menor a otro mayor, indicados ambos en ordenadas. En este caso límite está claro que el apartamiento del equilibrio, en abcisas, fue el correcto para provocar la transición, en ordenadas. Aquí el retardo es nulo. Para los casos más frecuentes de retardos no-nulos, no alcanza el espontáneo valor del apartamiento del equilibrio para culminar la tarea. Para tensar un mayor número de grados de libertad, se requieren contribuciones crecientes de fluctuaciones por apartamiento del equilibrio. Solo con mayores apartamientos es factible encontrar fluctuaciones clarificadoras. A esas fluctuaciones se refiere el enunciado del principio de Le Chatelier generalizado. Se logra ese mayor apartamiento con un esfuerzo voluntario de concentración en la tarea mental encarada.
* Buen humor y confianza en sí mismo.
Experimentalmente se reconoce que es más fácil cualquier intento del tipo estímulo para pensar - respuesta para resolver la alarma, cuando el agente está de buen humor y exhibe autoconfianza. Esos mecanismos con neurohumores
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son recursos que facilitan la tarea propuesta, encarada por un sistema resolutorio capaz de enrrollarse flexiblemente sobre sí mismo. Equivale a privilegiar la acción positiva de la subrred S2.
* Posibilidad de énfasis particular de cada una de las subrredes.
Se acaba de ver que al privilegiar a una subrred, la tarea se simplifica. Esto es generalizable. El parlamento de la mente trabaja con subrredes en paralelo. Aislando cada subrred y dejándola deliberadamente sola frente al problema, para que lo trabaje, equivale a alterar la configuración en paralelo por otra en serie (como la de Hinton para grafemas, sememas y fonemas). Con esa nueva arquitectura se logra, por ejemplo, relegar a la subrred asociada con pasiones, emociones y sentimientos para que actúe al final de todas, evitando abortos prematuros de ramales cuyas posibilidades están aún en la etapa de replanteo.
* Engaño en la comunicación.
Hay muchas formas de engaño. Por ejemplo, es frecuente que las palabras generadas por una mente excitada, en un proceso de comunicación de ideas, sean más simpáticas y menos cínicas que las que se emitirían en condiciones más relajadas. Una alarma especializada reconoce que una formulación descomedida tiende a producir rechazo y disfraza las expresiones con un barniz más educado. En ese espacio de problema o de alarma, las expresiones de buena educación responden a Le Chatelier.
* Competencia entre grupos de trabajo.
Este es un tema de la sociología. El humano es gregario, condición que es efecto y causa (Fig 1) resultante de la operación cerebral utilizada en la colecta de alimentos de valor energético alto. Como tal, se pueden analizar datos experimentales referentes a la competencia entre grupos o entre individuos. Se sabe que competir en eficiencia está muy influido no sólo por el buen humor (ya analizado) sino por el espíritu de grupo exhibido por sus integrantes. Un grupo elegido por el azar, al competir, nunca tiene los resultados favorables de otro funcionando de buen acuerdo, desde antes. Se puede señalar que la nueva fluctuación cuya consecuencia es la típica respuesta de Le Chatelier es la competencia misma, además de la búsqueda de solución al problema original. Parece originarse una alarma frente a tendencias disgregadoras del grupo. La fluctuación/competencia es análoga a la fluctuación/bonificación o a la fluctuación/penalidad, segun sea la relación intergrupal.
27. ACTIVIDADES CEREBRALES ASOCIADAS CON LA INGESTA DE ALIMENTOS.
Las cinco subrredes modelizadas recurren, para su actividad, a una base cognitiva común. Esto es válido para la demostración de un teorema, la manifestación de una emoción o el ejercicio de la creatividad. Tambien es válido para la aceptación o rechazo de un alimento o bebida. El cerebro es el monitor de procesos de aceptación o rechazo, enfrentamiento o huída y con hipótesis simples, lo puede hacer con fenómenos similares. Frente a un nuevo momento de ingesta, en base a su experiencia previa y a su reconocimiento o percepción sensorial del entorno, el cerebro opera como una caja negra que genera, en condiciones especiales cada nueva vez, una respuesta hedónica o de displacer.
CONTROL DEL APETITO - El cerebro regula la intensidad con la cual el ser humano mantiene homeostatizada su reserva energética. Pero habida cuenta de la satisfacción que provoca la ingesta alimentaria o la sensación de relajación asociada, el ser humano puede sobrepasar esos controles y comer, sin realmente estar motivado por el hambre. Una vez que comienza a comer,
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(Pagina en preparacion) Adios.