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- Nikola Tesla
Uno de los problemas no resueltos de la neurociencia es cómo y dónde se almacenan los recuerdos. Piensa en un vaso de leche, piensa en tu madre, Piensa en Elvis Presley.. ¿Dónde estaban estas imágenes y recuerdos antes de que usted los rescatara? Cualquier sabor, imagen, olor, frase, sonido o recuerdo que puedas evocar se llama en neurología. engrama. A finales del siglo XIX, los científicos ya estaban seguros de que estos benditos engramas debían estar necesariamente en algún lugar dentro del cerebro y era sólo cuestión de mirar. El gran problema es que aún hoy no sabemos qué buscar porque nadie sabe exactamente qué es un engrama físicamente hablando.
En la década de 1920, el neurocirujano canadiense Wilder Penfield Sin embargo, ya había dado buenas razones para esta confianza en encontrar recuerdos dentro del cerebro. En ese momento, los científicos descubrieron que podían tocar la materia gris de una persona viva directamente sin matarla o incluso causarle dolor. Dado que el cerebro no tiene terminaciones nerviosas sensoriales, por sí solo es incapaz de sentir dolor, por lo que después de cortarles el cuero cabelludo con anestesia local, los neurocirujanos pudieron manipular los cerebros de personas conscientes sin causar ninguna molestia. Por muy peligroso que parezca, eso es exactamente lo que hizo Penfiled.
Mientras operaba a epilépticos, Penfiled estimuló eléctricamente ciertas áreas de sus cerebros y descubrió que al estimular los lóbulos temporales de sus pacientes volvía a experimentar recuerdos de episodios pasados de sus vidas de una manera realista y detallada. Por ejemplo, uno de ellos revivió un episodio en la cocina de su casa e incluso pudo escuchar a su hijo jugar en el patio trasero, otro logró reproducir palabra por palabra toda una conversación que mantuvo con su madre por teléfono. En su libro "El misterio de la mente", Penfield escribió sobre estos relatos:
“Quedó claro que no eran sueños. Eran activaciones eléctricas de registros secuenciales de conciencia, registros que dejaban las experiencias previas de los pacientes. Los pacientes “revivieron” todo lo que habían vivido en el pasado como si fuera un flashback de una película”.
Wilder Penfield concluyó que todo lo que experimentamos queda grabado en nuestro cerebro. Aunque no podía seleccionar lo que sería evocado, notó que incluso los eventos más insignificantes podían recuperarse con su método. Cada cara desconocida que viste en la calle, cada canción y voz que escuchaste, cada insecto que te picó y la forma de cada nube que viste desde que abriste los ojos y recibiste esa primera palmada en el trasero, de alguna manera se graba en tu cerebro. . No pudimos encontrar el engrama, pero sabíamos que agitando la caja podríamos sacar algo de él.
Éste fue el consenso académico hasta que apareció en escena el neurocientífico de la Universidad de Stanford, Karl Lashley. En 1946 fue neurocirujano residente en el laboratorio de biología de Yerkes y llevó a cabo una serie de experimentos para comprender el mecanismo de formación de la memoria. Lashley, por ejemplo, entrenó ratas para que aprendieran a cruzar laberintos específicos y luego les extirpó quirúrgicamente porciones específicas de sus cerebros. Su objetivo era literalmente cortar y eliminar las áreas que contenían el aprendizaje para resolver el laberinto. Para su sorpresa descubrió que No importa qué área eliminó, no pudo eliminar la memoria. En ocasiones incluso el área motora de los animales se vio afectada, pero el conocimiento seguía ahí y los roedores se arrastraron hacia la salida del laberinto.
Dejando a un lado la crueldad hacia los animales, este fue un descubrimiento inquietante porque si los engramas están en el cerebro como las páginas de un libro, ¿por qué no podemos arrancarlos? Una de las soluciones, como la dada por Karl Priham, neurofisiólogo de la Universidad de Stanford, es que los engramas se diseminen o distribuyan de alguna manera por todo el cerebro. Priham también consideró que los pacientes a los que se les extirpan partes del cerebro por razones médicas nunca reportan ni son diagnosticados con pérdida de memoria y que por otro lado tenemos muchos casos de pérdida de memoria sin que el cerebro resulte dañado. La extirpación de grandes áreas del cerebro puede hacer que la memoria se vuelva vaga y se pierda la función, pero nadie ha salido jamás del quirófano con una pérdida selectiva de conocimientos.
El problema es que en los años 40 no existía ningún modelo, metáfora o mecanismo capaz de explicar este estado de información no distribuida localmente. Fue necesaria otra década y media para que la revista Scientific American, en los años 1960, publicara un artículo conceptual que describiera la primera construcción de un Holograma. El artículo y el concepto golpearon a Karl Priham como un torpedo guiado.
Para comprender por qué está tan emocionado, tomemos un momento para comprender qué es un holograma y, lo más importante, cómo funciona.
Cómo se ve un holograma y cómo funciona
La base de cómo funciona un holograma es un fenómeno conocido como interferencia. La interferencia es el cruce de patrones que se produce cuando dos o más ondas se cruzan. Por ejemplo, si arrojas una piedra a un lago, se creará una serie de círculos concéntricos en la superficie. Si dejas caer dos rocas, tendrás dos conjuntos de ondas que eventualmente se cruzarán. La compleja combinación de crestas y valles resultantes de la colisión de estas ondas es un ejemplo de patrón de interferencia.
Esto es cierto no sólo para las ondas del agua sino para todos los tipos de ondas, incluidas las ondas de luz y de radio. Dado que la luz láser se compone de ondas extremadamente coherentes y "limpias", es especialmente buena para producir patrones de interferencia. Es como si el láser emitiera una piedra perfectamente esférica y un lago en calma y en calma. Por lo tanto, es natural, como veremos, que el holograma no se inventara hasta después de la invención del láser en 1959.
Un holograma se produce cuando la luz de un láser se divide en dos mediante un conjunto de espejos y se separa en dos rayos distintos. El primer rayo se dirige al objeto que será “fotografiado” y el segundo es controlado por espejos para que choque con la luz reflejada por el objeto del primer rayo. Cuando esto sucede, se genera un patrón de interferencia que puede registrarse en una película.
Para el ojo humano, la imagen grabada en la película no se parece en nada al objeto fotografiado. De hecho, en nuestro ejemplo anterior se parece más a una colección de anillos de olas en un lago. Pero basta con que lo atraviese un nuevo rayo láser (en algunos casos incluso la luz del sol) y se proyecta una imagen tridimensional del objeto. Esta tridimensionalidad es tal que puedes ver el objeto fotografiado desde varios ángulos diferentes en una reproducción exacta del objeto original. Sin embargo, cuando intentes tocarlo, recordarás que no es más que una proyección óptica basada en el patrón de interferencia del objeto original.
La tridimensionalidad no es la única característica interesante de los hologramas. Si una película holográfica que contiene la imagen de una manzana se corta por la mitad y luego las dos piezas se iluminan con un láser, el resultado no serán dos mitades de la imagen de la manzana, sino dos manzanas enteras. Las dos mitades de la película seguirán proyectando la imagen completa de la manzana. Incluso si estos trozos se vuelven a cortar por la mitad, la manzana original aún se puede reconstruir a partir de cada trozo de película. A diferencia de las películas fotográficas normales, cada pequeña porción de película holográfica contiene toda la información registrada en la película.
Fue esta característica la que llamó la atención de Priham porque por primera vez existía un modelo para comprender cómo los recuerdos pueden distribuirse en lugar de simplemente localizarse en alguna parte del cerebro. Si es posible que cada trozo de película holográfica contenga la imagen completa, entonces es igualmente posible que cada parte del cerebro almacene toda la información necesaria para recuperar un recuerdo.
Visión holográfica
Ahora podemos ver cómo el modelo holográfico explica algunas incógnitas sobre cómo funciona el cerebro. Un descubrimiento interesante del Dr. Lashley fue que los centros visuales del cerebro también eran sorprendentemente resistentes a la extirpación quirúrgica, lo que significa que también muestran un comportamiento holográfico. Según la teoría dominante hoy en día debería existir una correspondencia punto a punto entre el ojo y el cerebro. Por cada impulso eléctrico que reciben los ojos debe haber un impulso eléctrico manejado por el sistema nervioso. Sin embargo, después de extirpar más del 90% de la corteza visual de las ratas, Lashley observó que aún podían realizar tareas que requerían una buena función visual. Una investigación similar realizada por Priham reveló que el 98% de la corteza visual de los gatos se puede eliminar sin perjudicar sus capacidades visuales. Esta es una situación embarazosa para la neurociencia localizada y lineal, ya que sería como admitir que un público puede ver una película completa incluso si censuramos el 98% de la película.
Este holograma característico de “El todo en cada parte” podría explicar por qué se pueden eliminar porciones tan grandes de la corteza visual sin provocar pérdida de visión. Si el cerebro procesa la imagen de manera local y lineal una pérdida de área física debería representar una pérdida de procesamiento, pero si procesa estos datos usando algún tipo de holografía interna, entonces incluso una pequeña área de la “película” podría reconstruir toda la proyección enviada por los ojos.
La inmensidad de la memoria holográfica
Otro punto que aclara el modelo holográfico es la inmensidad de la memoria humana. Jonh von Neumann, médico y matemático húngaro, calculó una vez que en su vida una persona almacena 2.8 x10^20 (280.000.000.000.000.000.000) bits de información. Se trata de una cantidad absurdamente grande de información, y los investigadores del Modelo Estándar aún no han encontrado una manera de explicar esta cantidad utilizando explicaciones locales punto por punto como aquellas que equiparan la memoria con algún tipo de molécula o química neurona por neurona.
Pero si el cerebro es realmente una especie de holograma, podremos comprender mejor cómo puede almacenar tanta información en un espacio relativamente pequeño. Esto se debe a que en un holograma, simplemente cambiar el ángulo en el que el láser se encuentra con la película Es posible grabar múltiples imágenes en la misma superficie.. Cualquier imagen grabada en la película se puede recuperar posteriormente simplemente apuntando el láser sobre la película en el mismo ángulo en el que se grabó originalmente. Utilizando este método se calcula que en un centímetro cuadrado de película holográfica común es posible registrar el equivalente a 117.500.000 mordiscos, o 50 Biblias en la versión King James.
El hecho descrito anteriormente de que la misma pieza de película holográfica puede contener múltiples registros también abre una comprensión más clara de nuestra capacidad para recordar y olvidar cosas. Cuando una película holográfica es escaneada por un rayo láser, las diversas imágenes grabadas en ella aparecen y desaparecen a medida que cambia de posición. Quizás cuando intentamos recordar algo tengamos algo análogo a un láser que escanea nuestro cerebro en busca de un engrama particular. Esto explicaría por qué recordamos otras cosas cuando queremos recordar algo. Asimismo, cuando no podemos recordar un recuerdo concreto, esto equivaldría a escanear una película con un láser pero no encontrar el ángulo exacto donde ese recuerdo quedó grabado.
Recuerdos asociados
Otra incógnita interesante que resulta fácilmente explicable con el modelo holográfico es la cuestión de las memorias asociativas. Una canción puede recordar un momento entero de nuestras vidas. La sonrisa de alguien a quien vemos por primera vez puede hacernos retroceder años atrás. Un bocado de pastel puede recordarnos los días que pasamos con nuestra abuela, e inmediatamente después recordarnos alguna enseñanza moral importante que ella nos dio en ese momento. A menudo resulta incluso difícil explicar por qué un recuerdo lleva a otro. Esta naturaleza asociativa de la memoria se confirma fácilmente, pero es difícil de explicar.
Sin embargo, la analogía holográfica nos proporciona una explicación. Digamos que en el proceso de grabación el mismo láser atraviesa dos objetos; una taza y un cenicero. En este caso, la interferencia generada, que quedará registrada en la película holográfica, contendrá las impresiones de ambos objetos. Posteriormente, otro láser pasará por esta zona para proyectar la silla, y de esta forma aparecerá también la taza, aunque de forma marginal sin ser el foco principal. Si nuestro cerebro fuera en realidad algo así como un holograma, esto explicaría los recuerdos asociativos, como el cambio de foco del láser de proyección, que a su vez siempre va acompañado de otras impresiones periféricas.
Reconocimiento de memoria
El reconocimiento holográfico funciona de la siguiente manera: normalmente se utilizará un láser sobre una película holográfica grabada, como se hace para cualquier proyección. La única diferencia es que este láser se refleja en un tipo especial de espejo llamado "espejo de enfoque" antes de llegar a la película. Si un segundo objeto similar pero no idéntico cruza el láser antes de llegar a la película, mostrará puntos de luz más intensos dependiendo de su similitud. Será más brillante cuanto más similares sean los dos objetos. Si los dos objetos son completamente diferentes, no aparecerá ningún punto de luz.
Memoria fotográfica
En 1972, Daniel Pollen y Michael Tractenberg, dos investigadores de Harvard que utilizaron el modelo holográfico propusieron una teoría para explicar por qué algunas personas tienen memorias fotográficas (memorias eidéticas), es decir, pueden recordar cosas con un nivel de detalle que roza la perfección, mientras que otros no saben qué comieron en el almuerzo. Normalmente, una persona con memoria fotográfica dedica unos momentos a escanear la escena que desea memorizar. Cuando quieren volver a ver la escena, proyectan una imagen mental de la misma y la observan detalladamente. Algunos casos son tan exactos que una persona puede leer las páginas de un libro que ha “fotografiado” con su mente.
Una de las implicaciones de la característica holográfica del “Todo en Cada Parte” es que este todo pierde definición según el área utilizada (un trozo pequeño de película producirá una imagen menos nítida que una pieza grande), Pollen y Tractenberg propusieron que tal vez Los individuos con eidética de la memoria logran recuerdos más vívidos porque de alguna manera tienen acceso a regiones más grandes de la memoria holográfica. Lo mismo podría decirse de las diversas gradaciones de memoria que existen en los humanos. En este modelo, cuanto peor era la memoria de una persona, más pequeño era el espacio o área que utilizaría para realizar sus grabaciones.
Miembros fantasmas y propiocepción
El modelo neuroholográfico también proporciona una explicación satisfactoria para algunos comportamientos extraños del cerebro en relación con la propiocepción, estudiados por Lackner en 1988. En determinadas condiciones, como en el caso de los llamados “miembros fantasmas” de los amputados, podemos sentir cosas. que no están ahí. Cuando sentimos un dolor de muelas, el dolor no está en el diente, sino que es parte de un proceso neurológico que ocurre internamente y nos engaña haciéndonos creer que es algo ubicado en nuestro cuerpo. En casos muy particulares, las personas pueden llegar a sentir cosas distantes como si fueran sus propios cuerpos. Esta propiocepción se puede distorsionar con un simple experimento.
Tome dos personas y pídales que se sienten en dos sillas seguidas. La persona que está detrás debe tener los ojos vendados y luego extender la mano y colocar su mano en la nariz de la persona que está delante y al mismo tiempo colocar su mano en su propia nariz. Entonces deberías empezar a acariciar ambas narices al mismo tiempo. Pronto dará la impresión de que tiene una nariz increíblemente larga. Es el famoso efecto Pinocho.
Ahora, creando un ilusión de que algo no local tiene una posición y forma específicas es casi la descripción formal de un holograma. Cuando miramos una proyección holográfica nos da la impresión de que tiene una extensión en el espacio pero si intentas cogerla con las manos verás que allí no hay nada. Esto se debe a que el holograma es una imagen virtual. Así como la imagen aparentemente tridimensional del espejo está “ubicada” en su superficie, la verdadera ubicación de un holograma es la película utilizada en la proyección. Esto no sólo explica por qué los soldados con “miembros fantasmas” pueden sentir dolor y cosquillas en brazos que ya no existen, sino que sugiere que todo nuestro cuerpo es una proyección. En otras palabras, estamos enteramente compuestos de “miembros fantasmas”.
Evidencia experimental del modelo holografico
Además de llenar algunos vacíos en nuestro conocimiento sobre la mente, el modelo holográfico también cuenta con apoyo experimental. El biólogo Paul Pietsch de la Universidad de Indiana nos brindó este apoyo. Irónicamente, Pietsch era uno de los oponentes de las ideas de Pribram y quería demostrar que estaba equivocado. En particular, quería demostrar que, contrariamente a lo que propone el modelo holográfico, los recuerdos tienen una ubicación específica dentro del cerebro. Para ello desarrolló una serie de experimentos con salamandras de laboratorio. En un estudio anterior descubrió que podía extraer el cerebro de una salamandra sin matarla, e incluso si permanecía en un estado de letargo, reanudaría su vida normalmente cuando se le devolviera el cerebro.
Pietsch propuso que si la conducta alimentaria no se limitara a una parte específica del cerebro, sino que se extendiera por todo él, entonces, sin importar la posición del cerebro, la salamandra continuaría alimentándose. Luego intercambió el hemisferio izquierdo por el derecho y lo reimplantó en la salamandra. Pero para su sorpresa, inmediatamente retomó su actividad favorita: comer.
Luego hizo otro experimento con otra salamandra, y esta vez colocó el cerebro boca abajo. Y nuevamente, cuando se recuperó, comenzó a comer nuevamente. Pietsch realizó más de 700 operaciones similares. Quitó piezas, las intercambió, sustrajo regiones enteras e incluso cortó por completo el cerebro de uno de los sujetos de prueba. Todos empezaron a comer normalmente otra vez. Aunque no se lo esperaba, estos experimentos convencieron a Pietsch de que, al menos en el caso de las salamandras, podemos decir que los registros cerebrales no son meramente locales. Fue entrevistado por el famoso programa de televisión 60 Minutes y publicó los resultados de sus experimentos en el libro Sufflebrain, donde finalmente se entregó al modelo holográfico.
Mindfuckmatica y los sentidos como analizadores de frecuencia
Cuando el futuro Premio Nobel Denis Gabor formuló en 1947 las ideas que darían lugar a la tecnología de los hologramas, no pensaba en los rayos láser, que no se inventarían hasta la década siguiente. Su objetivo inmediato era mejorar el microscopio electrónico recién inventado. Para ello, Gabor utilizó un tipo de cálculo inventado por Jean Fourier en el siglo XVIII. Para decirlo en términos generales, lo que Fourier desarrolló fue una forma matemática de convertir cualquier patrón, por complejo que fuera, en un lenguaje ondulatorio simple. También mostró cómo estas ondas pueden volver a convertirse en los patrones originales que las formaron. Esta transformación de patrones de ondas, patrones de ondas, se llama por eso Transformada de Fourier. Esta es la clave que utilizó Gabor para proponer que una imagen podía convertirse en una ola para ser recuperada posteriormente.
Durante la década de 60, varios investigadores contactaron a Priham para compartir con él evidencia de que el sistema visual funciona como una especie de analizador de frecuencia. Dado que la frecuencia es una medida del número de oscilaciones de una onda por segundo, esto era una indicación de que el cerebro realmente funciona como un holograma. En 1979, los neurocientíficos Russell y Karen DeValois dieron un veredicto importante al respecto. En años anteriores ya sabíamos que en la corteza visual diferentes células cerebrales reaccionan a diferentes patrones: algunas células se activan cuando el ojo ve líneas verticales, otras líneas horizontales, por ejemplo. Esto ha llevado a muchos investigadores a concluir que el cerebro recibe información de estas células súper especializadas y luego, de alguna manera, las reúne todas y crea nuestra percepción visual. Los DeValois no quedaron satisfechos con esta explicación. Para probar esto, utilizaron ecuaciones de Fourier para convertir un patrón de tablero de ajedrez en ondas electromagnéticas simples y luego probaron para ver cómo reaccionarían las células visuales al ser expuestas a ellas directamente, sin pasar por los órganos de los sentidos. Lo que descubrieron fue que los cerebros no recibían las ondas creadas sino los patrones originales que las crearon. La única conclusión posible es que el cerebro usa las mismas matemáticas de Fourier – las mismas matemáticas utilizadas en los hologramas – para convertir imágenes visuales en ondas y ondas en imágenes visuales.
Aproximadamente un siglo antes de este experimento, el médico alemán Hermann Von Helholtz había demostrado que los oídos también son analizadores de frecuencia. Décadas antes del Nobel, Georg von Bekésy También nos mostró que nuestra piel es sensible a las vibraciones de frecuencia e incluso produjo alguna evidencia de que el gusto implica un tipo específico de análisis de frecuencia. Más recientemente, investigadores han revelado que incluso nuestro sentido del olfato se basa en lo que se llama frecuencias ósmicas.
Las frecuencias del universo
Si bien estas afirmaciones permiten dilucidar una amplia gama de misterios y aunque cuentan con cierto sustento experimental, debemos enfatizar que el modelo holográfico sigue siendo fuente de controversia dentro del mundo académico. Una de las razones por las que existen es que muchas otras teorías en competencia también tienen evidencia que las respalda. El modelo holográfico no es perfecto, pero resulta especialmente atractivo porque proporciona un modelo más completo que otras teorías. De hecho, podemos decir que entre los expertos que consideran la hipótesis, una buena parte lo hace por la mera insuficiencia de los modelos tradicionales.
Pero si el modelo holográfico se consolida en el futuro, se plantearán algunas cuestiones importantes. Si nuestra realidad mental es un holograma, ¿de qué es un holograma? Si, como han demostrado DeValois y tantos otros, nuestro cerebro sólo comprende patrones de interferencia, ¿cuál es entonces la realidad del mundo que vemos o los patrones de interferencia?
La conclusión un tanto incómoda es que el mundo “real” de las playas, los Beatles, las rosas y los snacks puede no existir, o al menos no en la forma que creemos. Las cosas sólo son reales si están en nuestra cabeza y, por lo tanto, la línea entre la ilusión y la realidad se vuelve aún más delgada. En este caso, nuestros sentidos son algo parecido al antiguo concepto hindú de maya y lo que realmente existe es algo parecido a una sinfonía de patrones de interferencia; el reino de las frecuencias que se transforma en el mundo real que conocemos sólo cuando pasa por nuestro cerebro. Si este es el caso, no es sólo el sabor del helado de fresa y la voz de tu amor lo que tu mente proyecta desde los patrones de ondas. Es posible que el concepto mismo de espacio y tiempo sea una invención de nuestras cabezas para hacer que el universo sea un poco más fácil de tragar.
Bibliografía
- El universo holográfico, Michael Talbot
- La neurofisiología del recuerdo, Karl Priham
- Lenguajes del cerebro, Karl Priham
- Cien mil millones de neuronas, Roberto Lent
- El libro del cerebro, Editora Duetto
Thiago Tamosauskas
