lo que nos hace humanos 2 23
Tu cerebro puede imaginar cosas que no han sucedido o que ni siquiera existen. agsandrew/iStock a través de Getty Images Plus

Puedes imaginarte fácilmente andando en bicicleta por el cielo, aunque eso no es algo que realmente pueda suceder. Puede imaginarse haciendo algo que nunca antes había hecho, como esquiar en el agua, y tal vez incluso imaginar una mejor manera de hacerlo que cualquier otra persona.

La imaginación implica crear una imagen mental de algo que no está presente para que tus sentidos lo detecten, o incluso algo que no está ahí fuera en alguna parte de la realidad. La imaginación es una de las habilidades clave que nos hacen humanos. ¿Pero de dónde vino?

soy un neurocientífico que estudia cómo los niños adquieren imaginación. Estoy especialmente interesado en los mecanismos neurológicos de la imaginación. Una vez que identificamos qué estructuras y conexiones cerebrales son necesarias para construir mentalmente nuevos objetos y escenas, los científicos como yo podemos mirar hacia atrás en el curso de la evolución para ver cuándo surgieron estas áreas cerebrales y potencialmente dieron origen a los primeros tipos de imaginación.

De las bacterias a los mamíferos

Después la vida emergio en la tierra Hace unos 3.4 millones de años, los organismos se volvieron gradualmente más complejos. Hace unos 700 millones de años, las neuronas se organizaron en redes neuronales simples que entonces evolucionó hacia el cerebro y la médula espinal Hace unos 525 millones de años.


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Finalmente, los dinosaurios evolucionaron alrededor de 240 millones Hace años, con mamíferos emergiendo unos pocos millones de años después. Mientras compartían el paisaje, los dinosaurios eran muy buenos para atrapar y comer pequeños mamíferos peludos. Sin embargo, los dinosaurios eran de sangre fría y, al igual que los reptiles modernos de sangre fría, solo podían moverse y cazar con eficacia. durante el día cuando hacía calor. Para evitar la depredación de los dinosaurios, los mamíferos encontraron una solución: esconderse bajo tierra durante el día.

Sin embargo, no crece mucha comida bajo tierra. Para comer, los mamíferos tenían que viajar por encima del suelo, pero el momento más seguro para buscar alimento era la noche, cuando los dinosaurios eran una amenaza menor. Evolucionando para ser de sangre caliente significaba que los mamíferos podían moverse de noche. Sin embargo, esa solución vino con una compensación: los mamíferos tenían que comer mucha más comida que los dinosaurios por unidad de peso. para mantener su alto metabolismo y mantener su temperatura corporal interna constante alrededor de 99 grados Fahrenheit (37 grados Celsius).

Nuestros antepasados ​​mamíferos tuvieron que encontrar 10 veces más comida durante su breve tiempo de vigilia, y tenían que encontrarlo en la oscuridad de la noche. ¿Cómo lograron esta tarea?

Para optimizar su búsqueda de alimento, los mamíferos desarrollaron un nuevo sistema para memorizar de manera eficiente los lugares donde encontraron comida: vinculando la parte del cerebro que registra los aspectos sensoriales del paisaje (cómo se ve u huele un lugar) con la parte del cerebro que controla navegación. Codificaron características del paisaje en la neocorteza, la capa más externa del cerebro. Codificaron la navegación en la corteza entorrinal. Y el todo el sistema estaba interconectado por la estructura del cerebro llamada hipocampo. Los humanos todavía usan este sistema de memoria. para recordar objetos y eventos pasados, como su automóvil y dónde lo estacionó.

Grupos de neuronas en el neocórtex se codifican estos recuerdos de objetos y eventos pasados. Recordar una cosa o un episodio. reactiva las mismas neuronas que inicialmente lo codificó. Es probable que todos los mamíferos puedan recordar y volver a experimentar objetos y eventos previamente codificados al reactivar estos grupos de neuronas. Este sistema de memoria basado en el neocórtex-hipocampo que evolucionó hace 200 millones de años se convirtió en el primer paso clave hacia la imaginación.

El siguiente bloque de construcción es la capacidad de construir una "memoria" que en realidad no ha sucedido.

'Recuerdos' inventados involuntariamente

La forma más simple de imaginar nuevos objetos y escenas ocurre en los sueños. Estas fantasías involuntarias vívidas y extrañas están asociadas en las personas con la etapa de sueño de movimiento ocular rápido (REM, por sus siglas en inglés).

Los científicos plantean la hipótesis de que las especies cuyo descanso incluye períodos de sueño REM también experimentar sueños. Los mamíferos marsupiales y placentarios tienen sueño REM, pero el mamífero que pone huevos, el equidna, no, lo que sugiere que esta etapa del ciclo del sueño evolucionado después de que estas líneas evolutivas divergieran Hace 140 millones de años. De hecho, la grabación de neuronas especializadas en el cerebro llamadas colocar células demostró que los animales pueden “soñar” con ir lugares que nunca han visitado antes.

En los humanos, las soluciones encontradas durante el sueño pueden ayudar a resolver problemas. Existen numerosos ejemplos de soluciones científicas y de ingeniería visualizadas espontáneamente durante el sueño.

El neurocientífico Otto Loewi soñó con un experimento que probara que los impulsos nerviosos son transmitido químicamente. Inmediatamente fue a su laboratorio para realizar el experimento, recibiendo más tarde el Premio Nobel por este descubrimiento.

Elias Howe, el inventor de la primera máquina de coser, afirmó que la principal innovación, colocar el orificio del hilo cerca de la punta de la aguja, vino a él en un sueño.

Dmitri Mendeleev describió ver en un sueño “una mesa donde todos los elementos cayeron en su lugar según se requería. Al despertar, inmediatamente lo escribí en una hoja de papel”. Y esa era la tabla periódica.

Estos descubrimientos fueron posibles gracias al mismo mecanismo de imaginación involuntaria adquirido por primera vez por los mamíferos hace 140 millones de años.

Imaginando a propósito

La diferencia entre la imaginación voluntaria y la imaginación involuntaria es análoga a la diferencia entre el control muscular voluntario y el espasmo muscular. El control muscular voluntario permite a las personas combinar deliberadamente movimientos musculares. El espasmo ocurre espontáneamente y no se puede controlar.

De manera similar, la imaginación voluntaria permite que las personas combinen pensamientos deliberadamente. Cuando se le pide que combine mentalmente dos triángulos rectángulos idénticos a lo largo de sus lados largos, o hipotenusas, visualiza un cuadrado. Cuando se le pide que corte mentalmente una pizza redonda en dos líneas perpendiculares, visualiza cuatro rebanadas idénticas.

Esta capacidad deliberada, receptiva y confiable para combinar y recombinar objetos mentales se llama síntesis prefrontal. Se basa en la capacidad de la corteza prefrontal ubicada en la parte frontal del cerebro para controlar el resto de la neocorteza.

¿Cuándo adquirió nuestra especie la capacidad de síntesis prefrontal? Cada artefacto fechado antes de hace 70,000 años podría haber sido realizado por un creador que careciera de esta habilidad. Por otro lado, a partir de esa época existen varios artefactos arqueológicos que indican inequívocamente su presencia: objetos figurativos compuestos, como hombre león; agujas de hueso con un ojo; arcos y flechas; instrumentos musicales; viviendas construidas; entierros adornados que sugieren las creencias en el más allá, y muchos más.

Múltiples tipos de artefactos arqueológicos asociados inequívocamente con la síntesis prefrontal aparecieron simultáneamente hace unos 65,000 años en múltiples ubicaciones geográficas. Este cambio abrupto en la imaginación ha sido caracterizado por el historiador Yuval Harari como el “revolución cognitiva.” Notablemente, coincide aproximadamente con el más grande Homo sapiens. ' Migración fuera de África.

Los análisis genéticos sugieren que algunos individuos adquirieron esta capacidad de síntesis prefrontal y luego extendieron sus genes a lo largo y ancho eliminando a otros machos contemporáneos con el uso de una estrategia marcada por la imaginación y armas recientemente desarrolladas.

Así que ha sido un viaje de muchos millones de años de evolución para que nuestra especie se equipe con imaginación. La mayoría de los mamíferos no humanos tienen potencial para imaginar lo que no existe o no ha sucedido involuntariamente durante el sueño REM; solo los humanos pueden conjurar voluntariamente nuevos objetos y eventos en nuestras mentes utilizando la síntesis prefrontal.La conversación

Sobre el Autor

Andrei Vyshedskiy, Profesor de neurociencia, Boston University

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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