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guía para conocer funciones mentales que de otra manera no tendrían una explicación sencilla. Entre los humanos, se presentan ejemplos de dislexia, de disgrafía, o sea desórdenes en la escritura y de disfasia, que son desórdenes en la repetición de palabras.
EXPERIENCIAS
La vía experimentalista consiste aquí en sugerir a priori que puede haber una homologación entre una red neuronal humana ya entrenada y alguna de las posibles arquitecturas de una red neural artificial. Esa hipótesis se verifica introduciendo errores intencionales en esta última y contrastando las consecuencias de esos errores con ejemplos de pacientes disléxicos. La conclusión más importante es que para que la homologación sea fácil de establecer, la secuencia lineal de capas debe pasar por un bucle no lineal de una capa de limpieza que ayude a llegar a un estado estacionario útil para discriminar distintos significados, en pleno espacio semántico. Una vez logrado el estado estacionario, ese bucle permite que cada conjunto de significados semánticos actúe como un verdadero atractor, tanto más discriminatorio cuanto menos dañado resulte.
"Las redes neurales muestran una sorprendente amplitud de logros...Todo esto implica que habría que probar, en general, un gran número de modelos, con sus variantes. Con el desarrollo de computadoras baratas y rápidas, las simulaciones pueden abarcar muchos modelos, de tal manera que no es complicado verificar si un dado modelo se comporta, al final, de la manera deseada de antemano... La experiencia ha mostrado que varios modelos, distintos entre sí, pueden producir igual conducta. Para discriminar cual modelo se aproxima más a la realidad, habrá que traer a colación evidencia adicional, como por ejemplo la arquitectura anatómica del sector del cerebro responsable. También hay que temer que un sobre-énfasis en los modelos exitosos conduzca a una parálisis de la creatividad teórica. La evolución quizás encontró pequeños trucos que dejaron de lado alguna dificultad de diseño." (Crick, p 198).
Estas simulaciones, desde lo menos difícil (Beer) hacia lo mas difícil (Balkenius, etc.) permiten interesantes aproximaciones para entender procesos cerebrales que van siguiendo la secuencia tentativa anotada en el APENDICE 1, en búsqueda de explicaciones para la solución de problemas más avanzados asociados con las funciones cerebrales superiores.
"Cuando podamos construir máquinas con estas ultimas características, tan asombrosas, y podamos reconstruir exactamente como trabajan, será más facil compenetrarnos de la operación del cerebro humano. Los aspectos misteriosos de la conciencia puede ser que desaparezcan, así como los aspectos misteriosos de la embriología han desaparecido, en buena medida, ahora que sabemos las propiedades del DNA, del RNA y de la proteína." (Crick, p.287)
1. Es conveniente estudiar la biotermodinámica como guía para hallar una explicación simple, quizás en un nivel superior, del cerebro.
2 El cerebro maduro, enorme red neuronal, depende fuertemente de la nutrición (bioenergía) sobre todo en el período prenatal y el de lactancia. Ella se presenta como el recurso escaso. El atractor hacia el cual está orientado el cerebro es el de autoorganizarse para servir a la vida social.
3. La termodinámica clásica no prohibe que deS<0, o sea que el subsistema clásico no está inhibido de robarle orden al entorno y con ello autoorganizarse - aunque esto último no está mencionado con estos términos por los autores clásicos.
4. Las fluctuaciones de Onsager no son fértiles en novedades y no crecen cerca de las transiciones de fase, sino que se amortiguan.
5. En las mismas condiciones, las fluctuaciones previas al "orden por fluctuaciones de Prigogine" ocasionalmente se amplifican y producen una transición fértil o estado disipativo, que se puede interpretar como una avalancha hacia una eventual autoorganización. El nuevo estado de orden tiene menos grados de libertad que el estado previo.
6. Coherentemente, los mecanismos por los cuales se aumenta la complejidad y se disminuyen los grados de libertad pueden resultar entrópicos y una de sus posibilidades es la de generar ordenamientos disipativos. En esos raros casos de autoorganizaciones podrían resultar respuestas simplísimas en un nivel superior.
7. En un nivel jerarquico superior, esa complejidad resulta tener atributos sencillos. 6ú1023 ecuaciones diferenciales/mol para la dinámica de las moléculas de un gas en equilibrio se reemplazan por una única así llamada "distribución estadística de Boltzmann". Analogamente, fuera del equilibrio, una sencilla ley biotermodinámica involucra que se puede dar una transición cerebral hacia múltiples autoorganizaciones, en transición que puede ser casi espontánea, aunque con neto crecimiento en el valor de información.
8. La evolución es otra sencilla ley biotermodinámica desde variados puntos de vista - uno de ellos aporta la descripción de una lentísima cascada de autoorganizaciones que incluso admiten reinterpretarse como un proceso hacia la sencillez.
9. El aumento de complejidad evolucionaria está entramado en serie- paralelo con una minimización de la demanda del recurso escaso, la bioenergía.
10. Parece existir una correlación entre un mayor alejamiento del equilibrio y un mayor orden biológico medido por complejidades de tipo disipativo. El logro de un eficaz cerebro, como el logro de un eficaz mecanismo evolutivo, tiene como conditio sine qua non establecerse en el fértil limite entre el orden y el caos.
11. La autoorganización es el gran tema para empezar a comprender la biotermodinámica cerebral.
12. La preparación previa a la aparición de un problema compite con la deliberación de opciones que por combinaciones multivariables podrían resolverlo. Preparación versus deliberación son aspectos diferentes e importantes de la conducta humana. La solución óptima es la de disponer de una sola regla de acción precableada, pero eso no es la realidad más frecuente
13. Al proponer modelos unificados de la cognición, comienza el ballet entre el enfoque físico-matemático, la polifacética "realidad" del cerebro y las elucubraciones humanísticas. La propuesta es que el cerebro se puede reinterpretar modelizándolo con experiencias ya intentadas por los cerebros artificiales Soar o Art-R, ambos ya perfeccionados. Se enfatiza el papel del cerebro como instrumento de control frente a alarmas. Se presenta la siguiente ley de representación:
X(T) = DESCODIFICAR {CODIFICAR (X) (CODIFICAR(T))}
para las transiciones de fase "inteligentes", donde a la izquierda aparece la acción de la memoria rápida y a la derecha la de la memoria a largo alcance. En igual linea de razonamiento, se establece la secuencia P-C- (Alerta)-K-D-M, aparentemente lineal, pero con numerosas no-linealidades que no se explicitan en la formulación abreviada. Se la supone activada por estímulos del ambiente externo y generadora de respuestas que dejan marca. Esa marca modifica a ese mismo ambiente externo, o al observador: pero en general a ambos. Estos modelos, que ocultan no-linealidades, ocultan, asimismo, corolarios razonados diversos: se los puede usar para contrastar por un lado a la especie humana y por otro a otros animales superiores o sistemas computacionales tipicos. Se llegaría así al concepto por el cual la calidad específica de alerta o de atención humana es la que caracteriza y diferencia al Homo sapiens, al Homo de las alarmas sutiles. Es la capacidad no-lineal, específica, de observarse a sí mismo, de autoanalizarse constructivamente y de alertarse sobre los cambios, las marcas, causadas por entrecruzamientos de fuertes sugestiones provenientes de un gran número de fuentes sensoriales y de la memoria. Esas marcas aparecen también en sentimientos expuestos a notables transiciones de fase. El fenómeno de la capacidad de atención diferenciada, no está alejado y eventualmente es lo mismo, de lo que en términos tradicionales son las capacidades del espiritu humano o las sensibilidades del alma religiosa (Cfr. Needleman J - El cristianismo olvidado, Estaciones, 1992, p.106).
14. El modelo de la red neural de Hopfield, de fuerte fundamento biotermodinámico, es excelente para interpretar microscopicamente el significado de X(T).
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15. Los mecanismos hebbianos que aseguran la alteración eficaz de los pesos de las conexiones entre neuronas, con resultados muy útiles para el pensamiento y para la supervivencia, tienen variadas interpretaciones anatómicas concretas.
16. Las interpretaciones abstractas y matemáticas de las ideas hebbianas de Hopfield conducen a circuítos como el de la Fig 19, con 20 conexiones de a dos entre cinco neuronas, que será fundamental en la segunda parte de este estudio.
17. La simplificación y, así, la falencia principal del modelo de Hopfield es la de introducir sólo neuroelectricidad pero no neurohumores, siendo así que el ámbito cerebral es neuro-electro-humoral.
18. En este breve parágrafo se introduce el lenguaje de subrredes que afectan a una dada personalidad y que llevan a ser una persona diferente de la previa. Estas subrredes serán ampliadas en el modelo siguiente.
19. Parece haber un trueque biotermodinámico entre los mecanismos neurales de excitación y de inhibición, como formas efectivas de minimizar la demanda cerebral del recurso escaso. De todos modos se postula que "el pensamiento trata de abolir al pensamiento".
20. La caja negra y luego traslúcida del par. 13, pasa a ser transparente, cuando se analiza lo que realizan las capas de input, intermedias y de output. La cascada se generaliza también a las emociones de base cognitiva, que muestra una escala de tiempo muy superior.
De ahora en más, se enfatiza un aporte neuro-electro-humoral para la biotermodinámica cerebral, fundamentado en una memoria de largo alcance, tipo pizarrón, accesible a
* los razonamientos, que en su estado puro son de suyo de base cognitiva y que tienen componentes microscópicos en cascada; y
* la mayoría de las emociones importantes, que se ha observado que suelen tener la misma base cognitiva y que también tienen un ciclo total en cascada (Fig 22).
21. MODELO DE LA AUTOORGANIZACION MENTAL CON SUBRREDES DE BASE COGNITIVA.
* SUPUESTOS BASICOS
1) El cerebro es una estructura neural plástica. Ella es capaz de cambio y de ser modificada.
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-------------------------------------------------------------------------
-------
!PROVEEDOR DE!<--> acceso a y de www e input de metas<->!ENRU-!
! INTERNET !<--> acceso ida y vuelta de e-mail<------>!TADOR!
-------------- ---+---
!
---------------------------+-------
!-----------------------! !Sistema Operativo, acceso entre !
! -------------- ! ! Intranet e Internet !
! C ! AULA ! ! ---------------------------+--------
! U ! S1 +::+:::::::::: !
! E !CBR- ! ! -----+---- -----+-------
! R ------------ ! ! Enlaces !::::::::::::::! NODO !
! P ! -----+---- -----++------
! O ! ---------- ! ! .. ..
! ! AULA ! ! .. ..
! D ! S2 +::+::::::::::: ..
! E !CBR+ ! ! .. -------------------++-------------
! ------------- ! .. !SISTEMA OPERATIVO S6 de gestión !
! A ! .. ! de accesos internos a elementos!
! U ! ---------- ! ! .. ! de INTRANET pero desconectado !
! L ! AULA ! ! .. ! de INTERNET !
! A ! S3 +::+::::::::::: ----------------------------------
! S !CBRo ! ! ..
! ------------- ! ..
! I ! ..
! N ! ---------- ! ! ..
! T ! AULA ! ! ..
! R ! S4 +::+:::::::::::
! A !DELIBERACION! ! ..
! N ------------- ! ..
! E ! ..
! T ! -----------! ! ..
! ! AULA ! ! ..
! ! S5 +::+:::::::::::
! !EMOCIONES ! !
! ------------- !
-------------------------
Fig 23 - Modelo Intranet de la arquitectura del cerebro en estado de vigilia. La meta emergente de la ayuda de Internet es, por ejemplo, la de la creación y demostración de un teorema. En el cuerpo de cinco aulas de Intranet se gestiona en paralelo con grupos de homunculi tontos que avisan sus avances en un código compartido, a todos los demás con CPUs interconectadas. Cada aula es una Subrred S de la red de Intranet, simulando un compartimento mental. Los homunculi tontos del aula S1 son críticos y memoriosos que muestran justo temor de reincidir en pasadas equivocaciones registradas en su memoria como casos, esto es, son típicos ejemplos de razonamiento basado en casos (Fig 8) con tendencia negativista (CBR-). También los homunculi tontos del aula S2 tienen memoria de casos anteriores. Tienden a respaldarse en los aspectos constructivos y positivos detectables en los casos previos memorizados y traídos a colación (CBR+). Los homunculi tontos de S3 han adquirido la propiedad de tener "cara de jugadores de póker", son fríos y racionales y no exteriorizan ni gustos ni disgustos. Son muy influidos por S1 y S2 pero gestionan las señales provenientes de dichas aulas, junto con las propias, filtrando sus componentes emocionales, de tal manera que el saldo exprese la componente de razonamiento frío Basado en Casos (CBRo). Aquí se aplica el principio de Papert, que afirma que el crecimiento mental
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se basa en la construcción de nuevos sistemas de gestión que administran
de una nueva forma las habilidades ya adquiridas (Minsky M, p102). En el
aula S4 están los homunculi tontos creativos e imaginativos, que no se conforman con
aportes cansadoramente repetidos (Deliberación, Fig 8). El mix mostrado en
la Fig 8 está dado por la interacción del subconjunto S1 a S4, siguiendo la
aseveración del Principio de Papert. En S5 están los homunculi tontos emotivos y
artísticos, que exhiben sus sentimientos de base cognitiva (Apéndice 7).
Por una nueva aplicación del principio de Papert gestionan las ideas ya
desarrolladas previamente en ausencia de emotividad, de manera que la
decisión final del conjunto se coloree inevitablemente de los deseos,
sentimientos y emociones del "compartimento" que los manifiesta. Se
simplifican aquí las subrredes a solamente cinco y en el casillero
"Enlaces" se ocultan complejas interconexiones entre las cinco aulas S1 a
S5, de a dos, de a tres, de a cuatro y finalmente de todas las cinco. Se
divide el Sistema Operativo en dos grandes funciones: la de acceso
relacionada con la comunicación con la realidad externa a Intranet (el
cerebro) y con el ingreso de pautas para construir metas; y la función
fenomenológica relacionada con el seguimiento de los procesos y fenómenos
internos. Internet constituye el mundo externo excitador y modificador del
Intranet. Además, en pequeña medida, es modificado por este último. Ver
tambien el APENDICE 1.
2) Existe una secuencia del desarrollo para el cerebro. Integra por un lado a los sentidos fisiológicos en una totalidad. También integra a las funciones superiores en otra totalidad. Da entonces origen a dos diferentes aspectos de la conciencia de acceso (ver APENDICE 1, Tercer nivel), la de acceso para la integración sensorial y la fenoménica para la integración "superior". (Marvin Minsky con sus cerebros A y B, donde B es capaz de estudiar al cerebro A operando con información del medio externo; Newell con su gran salto).
3) El cerebro opera como una totalidad autoorganizada. La visión holística (Gestalt) o sistémica la imagina como sociedad o mejor como parlamento de la mente, capaz de hacer emerger compromisos e integraciones: el total es superior a la suma de las partes. Asimismo está formado por compartimentos o subsistemas jerarquicamente organizados, segun el Principio de Papert. No hay sociedad compleja que pueda sobrevivir si en ella todo es pura interacción: decaería sin freno en presencia de cualquier fluctuación ambiental (Minsky p. 319). Pero con una arquitectura sin sobreénfasis ni de interacciones ni de jerarquía, la fluctuación ambiental lo muestra como sistema abierto compuesto por estructuras coadaptadas; y dicha fluctuación ambiental puede hacer emerger orden por fluctuaciones.
4) La gente obedece inicialmente a una pulsión interna que la lleva a participar en actividades de acción integradora de sus funciones cerebrales. No siempre ese comienzo sigue adelante. Sí, en casos cuando la función de alerta se activa más allá de un retraimiento inicial negativo.
* PROPUESTA
En la Fig 23 se hace un análogo de cómo funciona una biorred según esta propuesta. Aparece la terminología de Intranet, que es como se empezó a llamar a mediados de 1995, al subconjunto de CPUs interconectadas y con una salida unificada hacia Internet (www, FTP, e-mail). En dicho esquema aparecen diferentes tipos de z que simulan la actividad resultante de
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variados neurohumores y jerarquías de organización. Esto modifica el esquema de Hopfield. Es análogo a incorporar compuestos neuroquímicos, o neurohumores, a las hendiduras sinápticas. Ellos se sintetizan en condiciones transitorias y altamente disipativas. Los neurohumores, en un esquema elemental, asisten a S1 a S5. Otro compartimento, cumple el papel de Sistema Operativo que tiene una parte separable que se encarga del acceso al mundo externo y, asimismo, otra, S6, supervisora de Intranet, que será discutida en detalle y podría ser eliminada por superabundante.
El listado de siete subrredes o protomentes de la Fig 23 ya se ha encarado en el comentario a esa gráfica. La nomenclatura a usar para el sistema operativo desdoblado es afín a la de Minsky, quien llama cerebro A al que está en contacto con el mundo exterior y lo puede estudiar (simulado en dicha Fig 23, con la mención "Sistema Operativo, acceso entre Intranet e Internet") y llama cerebro B (sinónimo, "mente") al que está en contacto con el cerebro A y lo puede intentar estudiar (mencionado en la Fig 23 como Sistema Operativo S6). Completando lo allí señalado:
* El Sistema Operativo para el acceso entre Intranet e Internet está relacionado con el cerebro A y sus típicos mecanismos paleoemocionales o sea muy primitivos (Goleman), que son fundamentalmente de atención y, además, de aceptación de la búsqueda y de esperanza de logro de una solución. Su voto positivo está implícito, porque es condición sine qua non para activar el comienzo del proceso de maduración del pensamiento.
* La protomente S1, con su voto s1 binario, que puede ser -1 ó 1, es la subrred crítica que se especializa en los detalles negativos y en las malas experiencias previas del tema (CBR-, razonamiento basado en casos negativos). S1 tiene componentes de sentimientos de base cognitiva. La primera sensación que se tiene frente a un problema es la de regresión a una etapa primitiva, ya sea negando la existencia del problema, ya sea poniendo en duda la fuerza para enfrentarlo: tipicamente ambos señalan la actuación de S1. Hace un siglo, Sigmund Freud puso énfasis en la "experiencia negativa", en saber lo que no se debe hacer, con censores internos que disuaden al ser humano de no reincidir en lo que se ha aprendido a evitar. Parece ser una subrred serotonínica, generadora de depresión y letargia (APENDICE 5, Blackeslee, Magrack, p.3). Por convención se dirá, en este caso, que s1(t) positivo implica que se aprueba seguir adelante con la maduración de una solución al problema y negativo, que se critica, se rechaza, se censura el esfuerzo subsiguiente. Esa subrred llega asincronicamente (Hopfield) a un espacio de decisión conjunta. Mientras va madurando la decisión de voto envía señales que inicialmente serán -1 y luego, segun el caso, -1 ó 1, que equivalen a pulgar para abajo (rechazo) o para arriba (aprobación). Se parece a la teoría del vidrio de espín. Cumple con la restricción s=s(t): el voto es adaptivo.
* La protomente S2, con su voto binario s2(t), corresponde a otra subrred, que busca componentes positivos en los casos similares memorizados, CBR+ (¿será su neurohumor la anfetamina biológica?). Tiene que ver con la pulsión o alerta mencionado como Supuesto Básico 4, p 76, esto es, con las ganas de seguir adelante con el problema, por lo cual este último tipo de sentimientos de base cognitiva no se puede excluir de su operación. Cuando el proceso no anda, dichas ganas se manifiestan recurriendo a un subgrupo o agencia enteramente diferente, con otros recuerdos.
* La protomente S3, con su voto binario s3(t), es la subrred para CBRo, que analiza lo adelantado por S1 y S2 con fría lógica y como fría
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