Como prefacio, permítanme suponer que la totalidad de los estados mentales y sus comportamientos correspondientes en una persona son completamente reducibles a la actividad física de las neuronas que envían una variedad de sustancias químicas a través de las hendiduras sinápticas en momentos determinados. No hay un sentido de ser metafísico extralógico que guíe nuestras acciones, por ejemplo, espíritus, cosas del alma, etc.
Más allá de esta disposición, que es obvia, está la cuestión general de cómo determinadas redes del cerebro controlan diversas facultades estructurales y conductuales de la mente. Por ejemplo, si colocamos a una persona en una resonancia magnética y le pedimos que cuente hasta tres, esperamos encontrar activación en una parte del lóbulo parietal. ¿Qué tan detallada es esta activación? Si le pedimos a la misma persona que haga el mismo conteo en un momento diferente, ¿se usará una red diferente en la misma área del cerebro?
La primera pregunta tiene un corolario; una especie de inversión de roles: dada una imagen suficientemente detallada del cerebro de una persona, ¿es posible describir más o menos lo que la persona está haciendo o pensando?
Si los metemos en una resonancia magnética, la activación no será muy fina. Hay aproximadamente 630.000 neuronas en un vóxel de 3x3x3 mm registrado durante la resonancia magnética funcional. Sin embargo, incluso este detalle basto es suficiente para realizar muchas tareas impresionantes de lectura de la mente (p. ej., Mitchell et al., 2008)
Pero, ¿y si pudiéramos registrar cada neurona del cerebro simultáneamente? ¿Podríamos encontrar un mapeo 1 a 1 único entre el disparo neuronal y el comportamiento? Realmente no. Considere lo que sucede cuando cuenta hasta tres, e ignoremos todo lo que sucede en su cerebro que no contribuye a esta tarea (por ejemplo, funciones autónomas, divagación mental, etc.) ¿Su lengua, mandíbula y labios se mueven exactamente de la misma manera? ¿cada vez? ¿La señal acústica suena igual cada vez? No; existe cierta variabilidad en el disparo neuronal que provoca la variabilidad del comportamiento.
OK, bueno, ¿y si tus músculos se movieran exactamente en el mismo patrón? Entonces, ¿la firma neuronal sería idéntica entre ensayos? No necesariamente. Supongamos que hay 100 mil millones de neuronas en el cerebro humano. No podemos observar tantos grados de libertad en nuestro comportamiento. Es probable que si elimináramos una sola neurona, nuestro comportamiento podría seguir siendo 'idéntico'. Hay una gran cantidad de reducción de dimensiones para pasar de una matriz de 100 mil millones de neuronas al comportamiento humano. Pero, en general, la respuesta a su pregunta depende de cómo caracterice el "rendimiento". Si define el rendimiento como lo suficientemente complejo como para que el rendimiento sea equivalente al patrón de disparo neuronal, entonces la pregunta se convierte en una tautología.
La respuesta a la pregunta inversa es ligeramente diferente. Es probable que si observamos exactamente el mismo patrón de activación neuronal dos veces, entonces el comportamiento será exactamente el mismo. Sin embargo, incluso entonces, existe la posibilidad de ruido en el sistema nervioso periférico una vez que las señales dejan nuestro cerebro, lo que conduce a cierta variabilidad.
En un sentido más amplio, la neurociencia cognitiva tiene como objetivo responder a esta pregunta exacta: ¿Cómo se corresponde la actividad del cerebro con nuestra cognición y comportamiento? Me gusta pensar que hemos logrado un progreso decente en esta área, pero todavía no estamos cerca de una respuesta completa a esta pregunta.
Mitchell, TM, Shinkareva, SV, Carlson, A., Chang, KM, Malave, VL, Mason, RA y Just, MA (2008). Predicción de la actividad cerebral humana asociada con los significados de los sustantivos. Ciencia, 320(5880), 1191-1195. PDF
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