Supongo que “materia oscura” aquí se refiere a algo que existe y da forma de manera sustancial a lo que está sucediendo, pero que actualmente escapa a nuestra conciencia o comprensión científica.
En el campo de la biología celular, el ADN y las proteínas fueron una vez un tipo de materia oscura. Una vez se pensó que el ADN era una fibra estructural antes de que se encontraran sus propiedades de codificación de información. Las proteínas fueron una vez solo un tipo de molécula hasta que se dieron cuenta de que eran los miles de engranajes 3D de forma única que ejecutan las fábricas bioquímicas y la maquinaria de procesamiento de señales de la célula. El descubrimiento de ADN, ARN y proteínas abrió un mundo entero de complejidad y dinamismo intrincados que nos ha revelado cómo funciona la vida biológica.
En el campo de la neurociencia, mi nominación a la materia oscura sería la estructura del circuito de mesoescala y la dinámica de señalización del cerebro humano.
Hay mucho que ahora sabemos sobre el cerebro que, antes de que lo supiéramos, no existía para nosotros. Estos fenómenos incluyen cosas como áreas del cerebro especializadas en función, neuronas interconectadas que se activan (una vez se desconocía que las neuronas hicieron el trabajo pesado de la cognición), la región de codificación de la memoria del cerebro (el hipocampo) y neuronas en la corteza visual que son detectores de bordes . Para dar una idea de hasta dónde han llegado las cosas, el tejido neural que presenta el cableado neural más intrincado se llama “neuropil”, un término que data de finales de 1800 y significa “fieltro neural”. Es como si todas esas redes de circuitos intrincadamente conectadas tuvieran la misma textura de órgano.
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Un área donde tenemos muy poca comprensión y que puede ser la clave para entender cómo “piensa” el cerebro, son las estructuras “virtuales” dinámicas que existen en la mesoescala de la actividad del cerebro. “Mesoescala” significa más grande que “micro” y más pequeño que “macro”. “Actividad de mesoescala” significa actividad que involucra de miles a millones de neuronas, no solo una, sino que es un grano más fino que regiones cerebrales completas. “Dinámico” significa que estos “objetos”, una vez encontrados, no serán subpoblaciones físicas de neuronas, sino patrones estructurados que se refuerzan a sí mismos con actividad de retroalimentación que ocurren con el tiempo.
Estudiamos objetos como este todo el tiempo en economía y negocios. Tomemos, por ejemplo, las tendencias de popularidad del producto. Un “producto” es una configuración única de actividad y estructura física, que “aprovecha” un mercado, crece en popularidad gracias al “boca a boca” ayudado junto con el “marketing”, lo que genera “ingresos” que “estimulan un mayor crecimiento”. ” Un “producto” no es una cosa física, sino un concepto que se produce con el tiempo y que funciona como un atractivo caótico para organizar la producción humana y la actividad de consumo. Hemos desarrollado modelos conceptuales para comprender estas cosas porque estamos en el centro de este mundo y podemos observar y medir las tendencias (unidades vendidas, costo por unidad, segmentos de mercado, ofertas en competencia, etc.).
Probablemente exista un mundo rico de estructuras de información dinámicas que interactúen dentro de un mercado competitivo dentro de las redes neuronales del cerebro humano. Lo principal que nos impide detectar estos “objetos de información dinámica” es que no tenemos forma de registrar más de unos cientos de neuronas a la vez, y solo en animales, mientras que la corteza cerebral humana tiene más de 20 mil millones de neuronas. Hay patrones estructurados de actividad en el cerebro que simplemente no podemos ver. Y si pudiéramos verlos, lo que probablemente encontraríamos son muchas capas de compleja estructura dinámica altamente organizada que toma la forma de “objetos de información virtual” que interactúan dentro de un entorno interior estructurado que está organizado y sincronizado por las actividades de señalización global del cerebro. . Se está estableciendo algún tipo de entorno de señalización de fondo cuando nos despertamos y nos hacemos conscientes cada mañana, y este entorno de señalización da vida a estos objetos virtuales, que se convierten en nuestros pensamientos y en nuestro mundo interior.
Estamos empezando a ver evidencia de algunos de estos objetos virtuales. Algunas pistas surgen en las oscilaciones que pueden medirse con EEG y con potenciales relacionados con eventos (ERP). Otras pistas surgen en los esquemas de codificación que se encuentran en el hipocampo (colocar células, cuadrículas y colocar la precesión de la fase celular). Aún más pistas provienen de la organización de circuitos en espiral de los ganglios basales para la formación de hábitos y los circuitos de retroalimentación de aprendizaje de refuerzo del sistema de dopamina. También se ha demostrado que la memoria de trabajo se correlaciona con la actividad de aumento sostenido de ciertas neuronas, probablemente a través de la retroalimentación.
Debido a que probablemente nunca podremos grabar de suficientes neuronas para encontrar estos objetos por la fuerza bruta, tendremos que hipotetizar su existencia, desarrollar simulaciones por computadora que revelen sus propiedades y diseñar experimentos que puedan mostrar si tenemos razón o no. Así es como se descubrió el ADN y cómo se descubren las partículas en la física cuántica. Un día, tal vez, descubramos un mundo similar previamente escondido dentro del cerebro humano.
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