Cognición en lugares sorprendentes
Por Daniel Rios Lorenzo
Facultad de Psicología, UNAM
Diciembre 2022
Introducción
El concepto de conciencia es quizás una de las cuestiones más complejas de tratar en filosofía, psicología y ciencias cognitivas. Es difícil observar que los expertos tengan un consenso en cuanto a la definición de conciencia y lo que conlleva el término. Por una parte, están las perspectivas ‘ortodoxas’ que plantean que el estudio de la conciencia debe iniciar en la experiencia humana y los mecanismos evolutivos y neurológicos de lo que se define como conciencia. Pero, ¿la conciencia es una capacidad exclusiva del ser humano? En los últimos años, ha emergido otro enfoque que recupera ideas planteadas por personajes como William James o Herbert Jennings. Esta perspectiva sugiere que la conciencia – o sentiencia, capacidad del ser vivo para sentir – ha estado vigente desde las primeras formas de vida existentes en la tierra hasta las formas más complejas, como animales y por supuesto, humanos.
Dicho de otro modo, hasta las células procariotas tienen "mente” (Reber & Baluska, 2021; Reber, Balûska & Miller Jr., 2022). Considerar que estos organismos tienen cierta percepción sobre su propio mundo no es una idea reciente, no obstante, sigue siendo controversial y ha tomado mucha fuerza en los últimos años. De hecho, Jennings creía que el comprender la conducta de estos organismos (que son los “primeros” en la historia filogenética) podría proporcionar mayor explicación acerca del comportamiento de animales humanos y no humanos (Lyon, 2015).
Para comprender mejor esta visión sobre el estudio de la conciencia, es necesario hablar de la teoría de las bases celulares de la consciencia (CBC), planteada por Arthur S. Reber en su libro The First Minds: Caterpillar, ‘Karyotes and Consciousness. En concreto, Reber propone que el origen de la mente y de la conciencia se halla en las formas de vida más simples, en los organismos unicelulares; y que la conciencia es un rasgo inherente de todo ser vivo. Se considera que la conciencia abarca sentimientos, estados subjetivos y el reconocimiento de los estados internos y externos. Además de proporcionar algunas explicaciones interesantes acerca de la cognición, algunos autores sugieren que la CBC contribuye de forma importante para el desarrollo de una teoría acerca de la cognición basal o mínima (Ginsburg & Jablonka, 2019; Reber & Balûska, 2021).
Una plática del autor Arthur S. Reber en el Instituto de Ciencias Cognitivas de la Universidad de Quebec. Entre otras cosas, Reber habla de los fundamentos de la CBC, menciona una gran cantidad de ejemplos en distintos organismos y discute también las dificultades y críticas de la teoría. Retoma muchos elementos de su libro y del artículo principal explicado en el texto.
ideas de las bases celulares de la conciencia.
La primera idea que expone la CBC es que la conciencia es un compuesto básico para la evolución de cualquier organismo. ¿Cómo podría sobrevivir un organismo si no siente frío, dolor, y daño en sus tejidos? La conciencia otorga al organismo la capacidad de reconocer los cambios en el entorno a partir de su percepción subjetiva y ajustarse a las demandas, moverse e inclusive recordar esas características. Buena muestra de ello son las células procariotas, pues poseen sistemas sensoriales complejos que les han permitido aprender a moverse y anticipar cambios en el ambiente, además de poseer memoria, comunicación y patrones conductuales altruistas (Balûska & Reber, 2019).
Otro elemento central de la propuesta de Reber y Baluska (2021) es un nuevo modo de abordar el dilema emergentista. La conciencia del ser humano parece estar aparte de las habilidades semejantes de otros organismos, cuando debería considerarse como un continuo en la evolución. Es decir, que procede de los organismos más simples. El argumento principal es que la conciencia requiere estudiarse a partir de un marco evolutivo, pues hace millones de años surgieron las primeras mentes y se fueron acoplando en el entorno que se desarrollaban. En este punto, es preciso incluir una crítica que realizan Balûska y Reber (2019) a las posturas de biólogos, filósofos y psicólogos, pues existe un consenso en que muchos de los componentes biológicos y estructurales de las especies aparecieron alguna vez, pero niegan que algunos elementos mentales acompañaron a estas propiedades.
Una de las evidencias más relevantes para la CBC surge a partir del trabajo con anestésicos. “Si un organismo no tiene experiencias afectivas, si no tiene conciencia, ¿por qué muestran sensibilidad a ellos y/o producen sus propios anestésicos?” (Balûska & Reber, 2019). La anestesia fue descubierta en 1846 por William T. Morton, y a lo largo de los años, algunos científicos han tratado de explicar exactamente qué ocurre con la anestesia, siendo uno de los más importantes Claude Bernard. A partir de los trabajos de Bernard se pudo concluir que todas las formas de vida son sensibles a la anestesia. De hecho, ahora se sabe que incluso las bacterias procariotas y organelos como la mitocondria son sensibles a estos compuestos (Baluska, Yokawa, Mancuso & Baverstock, 2016; Reber & Baluska, 2021).
Pero también existen organismos que producen sus propios anestésicos, sustancias como cloroformo, etileno y éter vinílico. Estas sustancias son liberadas por las plantas, particularmente ante situaciones estresantes. El etileno es quizás, una de las más conocidas, pues se llegó a utilizar durante mucho tiempo en las cirugías por su efectividad y baja toxicidad. Lo interesante es que no solo las plantas producen etileno, sino también bacterias, hongos, algas y líquenes, ante situaciones de estrés. Además del etileno, las plantas frutales producen éter vinílico, que está involucrado en los procesos de maduración de las frutas que consumen animales y humanos. La cuestión se centra en la importancia de estos anestésicos producidos de forma endógena, sugiriendo que estos son parte vital de la supervivencia de las plantas, permitiéndoles afrontar las situaciones adversas. En el caso de los humanos, los procesos biológicos y metabólicos que involucran anestésicos están relacionados con estados temporales o permanentes de pérdida de conciencia, por ejemplo, desmayo, síncope o coma. Estos estados, en ocasiones, pueden ser provocados por situaciones altamente emocionales. La pérdida de conciencia incluso tiene un componente de supervivencia en ciertos animales, al enfrentarse a depredadores. Los seres humanos, desde tiempo atrás, han utilizado sustancias producidas por plantas y hongos para anestesiar o producir una alteración en el estado de consciencia (incluyendo el uso de alcohol y psicodélicos). Un dato importante sobre este tema es que de entre todas las células sensibles a los anestésicos, las neuronas y las células de las plantas tienen una mayor sensibilidad (Balûska et al., 2016; Balûska & Yokawa, 2021; Grémiaux, Yokawa, Mancuso & Balûska, 2014).
La CBC parece llegar a una contradicción: si cada célula existente tiene conciencia propia, con sus experiencias subjetivas, ¿qué ocurre con los organismos multicelulares? ¿hay una conciencia unificada o algo similar? La hipótesis es que hay una conciencia celular unitaria, surgida a partir de la célula procariota a través de su membrana excitable que separa el interior de la célula del ambiente exterior. Muchos de los organelos presentes en una célula eucariota originalmente vivían de manera independiente, con sus membranas propias y proteínas necesarias para adquirir sensibilidad y conciencia acerca de las características del ambiente. Así, para que todo parezca una unidad, las células utilizan sus procesos similares a una sinapsis para “negociar” que características funcionales y estructurales tendrá la célula eucariota. En palabras más simples, puede entenderse como una asociación, una comunidad de células que se comunican constantemente para resolver las problemáticas que les amenazan a lo largo del tiempo (Balûska & Reber, 2019; Reber & Balûska, 2021).
Hablar de la conciencia y de otros estados mentales lleva irremediablemente a hablar del problema mente-cuerpo. Reber y Baluska (2021) rescatan algunos puntos sobre el dualismo y sus limitaciones, así como versiones bastante extrañas del psiquismo. En particular, la CBC considera que la conciencia existe únicamente en formas de vida biológicas y que surge a partir de las células. Pero ¿qué pasa si el organismo muere? La muerte significa que los procesos mentales del organismo se interrumpen, pues las células y los procesos necesarios para ello igual expiran. Retomando el tema de la anestesia, ¿qué ocurre con la conciencia en ese caso? La conciencia deja de funcionar de momento, pero una vez que pasa el efecto todo vuelve a la normalidad. En las propias palabras de Reber, la CBC no puede – y quizás nadie, al menos hasta ahora – resolver lo que David Chalmers nombró como el “problema fuerte de la consciencia” (hard problem): ¿cómo el cerebro crea la mente? ¿cómo un simple tejido genera experiencias mentales? En este sentido, la CBC, sólo lo aborda desde una perspectiva diferente.
Finalmente, hay que describir algunas aportaciones y evidencias acerca de procesos cognitivos en las células. Pamela Lyon en su artículo de 2006 (y retomado en el artículo de 2015) enlista algunas de las capacidades cognitivas desde una aproximación biológica. De entre todas, Reber y Balûska (2015), resaltan el procesamiento sensorial y perceptual. El sabor es el elemento sensorial y saber de qué alimento se trata es la parte perceptual. Las células procariotas pueden hacer esto adecuadamente: detectan la existencia de moléculas, reconocen cuales son nutritivas y cuales son nocivas para sus tejidos. Además, reaccionan consumiendo los elementos nutritivos, evitando los dañinos y se desplazan en la dirección apropiada a partir de su interpretación. Otro proceso cognitivo relevante es la memoria, que involucra también el aprendizaje. Las células procariotas pueden aprender y recordar información, sea a partir de su experiencia o de la expresión genética descrita en sus secuencias de ADN (un buen ejemplo es el de la bacteria Caulobacter cresentus, observado por Mathis y Ackermann, 2016).
En plantas también existe evidencia interesante. En el artículo se menciona un trabajo interesante de Baldwin, Halitschke, Paschold y von Dahl (2006) referente a que las plantas y árboles se comunican entre sí. La comunicación ocurre mediante compuestos orgánicos volátiles (VOC’s) para, por ejemplo, alertar a sus “vecinos” acerca de la presencia de animales herbívoros y toxinas. Los compuestos liberados permiten que las plantas colindantes alteren procesos metabólicos y se preparen para defenderse. Además de la comunicación, también muestran procesos como aprendizaje, memoria y toma de decisiones. Parise, Gagliano y Souza (2020) aportan ejemplos fascinantes de procesos cognitivos en plantas y ahondan en la posibilidad de entender estos procesos desde el marco de la cognición extendida. Las plantas pueden percibir obstáculos en el suelo, cerca de sus raíces y así inhiben el crecimiento de las raíces en la dirección del obstáculo y de exudados alelopáticos. Por ejemplo, la Arabidopsis transforma el microbioma en la rizosfera sintetizando sustancias que crean una comunidad de bacterias específicas.
Conclusiones.
La CBC y las propuestas de Reber y Balûska (2021) son bastante llamativas, innovadoras y claramente atrevidas. Plantear que la conciencia es un elemento necesario en la vida, presente en cualquier organismo podría parecer inverosímil y ya que la conciencia es un término vinculado al ser humano, incluso parecería que se quiere humanizar a los demás organismos. Es una propuesta nueva en el sentido de que está ganando relevancia y se está investigando minuciosamente. Estas ideas también generan nuevos dilemas éticos, por ejemplo, pone en el centro de la discusión temas como el vegetarianismo y en general, el cómo se consumen las plantas y el trato a la naturaleza y animales. Al final, como Reber y Balûska (2021) lo mencionan en la última parte del artículo: “A excepción de algunas bacterias, todos los organismos sobreviven a costa de otros”. Por supuesto, como cualquier otra teoría, hay varias controversias y críticas, de las cuales solo se mencionarán algunas brevemente
Una de las principales críticas procede del filósofo Daniel C. Dennett, que argumenta que las conductas de aprendizaje y comunicación observada tanto en organismos unicelulares y multicelulares “simples” son realmente acciones “ciegas” causadas por la programación genética de las especies y no como producto de su conciencia u otros estados mentales. Como literalmente lo describe Dennett, esos organismos tienen la capacidad, el conocimiento, pero carecen de comprensión sobre lo que están haciendo (Baluska & Reber, 2019; Reber & Baluska, 2021). Retomando la parte de la introducción, otra crítica importante es que la realizan Ginsburg y Jablonka (2019) al reseñar el libro de Reber. Señalan, por ejemplo, que si la existencia de una conciencia global o unitaria se origina a partir de la conciencia de cada célula presente en el organismo, cuando los humanos u otros animales se encuentran en estado de coma tienen aún muchas células vivas y eso no aporta en nada a su estado mental. Quizás las críticas más importantes – y que puede ser una gran, pero difícil línea de investigación en el área – es acerca del problema de cómo surgieron los procesos cognitivos, ¿la conciencia humana es una propiedad emergente? o ¿cómo se comprueba la experiencia subjetiva?
Finalmente, algunos puntos a destacar son el enfoque en las conductas con valencia emocional positiva y negativa y las implicaciones que pueden tener en asuntos relevantes para la supervivencia. Esta es un área con mucho potencial y pocos estudios realizados. También, la memoria epigenética y neural de las células y su relación con procesos de aprendizaje. Hay interés también en los mecanismos exploratorios particulares de los organismos, las posibilidades y limitaciones de las causas materiales de la vida y la mente. Esto último se puede relacionar con la robótica, la construcción de robots y los affordances (posibilidades de acción) de estos seres. En general, hay mucho que aprender aun acerca de los procesos básicos en organismos simples, las herramientas tecnológicas actuales utilizadas en la biología aumentan las posibilidades de investigación en esta área (Balûska & Reber, 2019; Lyon, 2015).
Una conferencia del autor Frantisek Baluska en la Universidad de Quebec. La charla retoma algunos fundamentos de la CBC, pero está mayormente enfocada en la historia y evidencia de la cognición en plantas, los procesos a nivel molecular, de las raíces y el tema de la producción de anestésicos de forma endógena en plantas.
ARTÍCULOS complementarios
Damasio, A. R. (1998). Investigating the biology of consciousness. Philosophical Transactions of The Royal Society B. Biological Sciences, 353, 1879-1882. https://doi.org/10.1098/rstb.1998.0339
Margulis, L. (2001). The Conscious Cell. Annals of the New York Academy of Sciences, 929, 55-70. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2001.tb05707.x
Prindle, A., Liu, J., Asally, M., Ly, S., García-Ojalvo, J., & Süel, G. M. (2015). Ion channels enable electrical communication within bacterial communities. Nature, 527(7576), 59-63. doi:10.1038/nature15709.
Reber, A. S. (2019). The First Minds: Caterpillars, ‘Karyotes and Consciousness. Oxford University Press. New York: USA.
Tsuchiya, H. (2017). Anesthetic agents of plant origin: a review of phytochemicals with anesthetic activity. Molecules, 22(8), 1369. https://doi.org/10.3390/molecules22081369
REFERENCIAS
Baldwin, I. T., Halitschke, R., Paschold, A., von Dahl, C. C., & Preston, C. A. (2006). Volatile Signaling in Plant-Plant Interactions: “Talking Trees in the Genomic Era”. Science, 311, 812-815. https://doi.org/10.1126/science.1118446
Baluska, F., & Reber, A. S. (2019). Sentience and Consciousness in Single Cells: How the First Minds Emerged in Unicellular Species. BioEssays, 41(3), 1800229. https://doi.org/10.1002/bies.201800229
Baluska, F., & Yokawa, K. (2021). Anaesthetics and plants: from sensory systems to cognition-based adaptative behaviour. Protoplasma, 258, 449-454. https://doi.org/10.1007/s00709-020-01594-x
Baluska, F., Yokawa, K., Mancuso, S., & Baverstock, K. (2016). Understanding of anesthesia – Why consciousness is essential for life and not based on genes. Communicative & Integrative Biology, 9(6), e1238118. https://doi.org/10.1080/19420889.2016.1238118
Ginsburg, S., & Jablonka, E. (2019). Are your cells conscious? Review of The First Minds: Caterpillars, ‘Karyotes and Consciousness by Arthur S. Reber. The American Journal of Psychology, 133(1), 117-121. https://doi.org/10.5406/amerjpsyc.133.1.0117
Grémiaux, A., Yokawa, K., Mancuso, S., & Baluska, F. (2014). Plant anesthesia supports similarities between animals and plants. Plant Signaling & Behavior, 9(1), e27886. https://doi.org/10.4161/psb.27886
Lyon, P. (2006). The biogenic approach to cognition. Cognitive Processing, 7(1), 11-29. https://doi.org/10.1007/s10339-005-0016-8
Lyon, P. (2015). The cognitive cell: bacterial behavior reconsidered. Frontiers in Microbiology, 6(264), 1-18. http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2015.00264
Mathis, R., & Ackermann, M. (2016). Response of single bacterial cells to stress gives rise to complex history dependence at the population level. Procedings of the National Academy of Sciences, 113(15), 4224-4229. https://doi.org/10.1073/pnas.1511509113
Parise, A. G., Gagliano, M., & Souza, G. M. (2020). Extended cognition in plants: it is possible? Plant Signaling & Behavior, 15(2), e1710661. https://doi.org/10.1080/15592324.2019.1710661
Reber, A. S., & Baluska, F. (2021). Cognition in some surprising places. Biochemical and Biophysical Research Communications, 564, 150-157. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2020.08.115
Reber A. S., Baluska, F., & Miller Jr., W. B. (2022). All living organisms are sentient. Animal Sentience, 31(3), https://doi.org/10.51291/2377-7478.1700