Los procesos y sistemas neuronales en el cerebro son, sin duda, los más complejos del cuerpo humano. No es un proceso único, pero millones y millones suceden al mismo tiempo. Si intentáramos crear un modelo del cerebro humano, deberíamos considerar un número extremadamente grande de variables. Déjame darte una idea de lo complejo que es esto realmente:
Entendemos el cerebro (algo) a nivel celular. Sabemos qué es una neurona: su función principal es comunicarse con otras neuronas utilizando potenciales de acción y neurotransmisores. Pero las cosas son mucho más complicadas que eso. Existen diferentes tipos de neuronas, todas con diferentes grados de ramificación dendrítica. Ah, y no olvide que los axones se bifurcan, lo que significa que un axón puede enviar el mismo mensaje a muchas neuronas diferentes al mismo tiempo. Y luego debes tener en cuenta las células gliales, que a menudo funcionan también en el cálculo.
A nivel molecular se vuelve infinitamente más complicado. La cantidad de neurotransmisores, neuromoduladores, receptores y segundos mensajeros es muy grande, todos ellos tienen funciones altamente específicas. Tiene densidades post-sinápticas con cientos de proteínas y moléculas, todas funcionando para transmitir mensajes a través de la cinta transportadora. Al mismo tiempo, la expresión del ADN se regula de acuerdo con los requisitos de los receptores y los neurotransmisores. Y todo el tiempo hay un balance muy fino de iones críticos que está cuidadosamente regulado. Todos estos eventos moleculares están sucediendo cada segundo de cada día. Probablemente hay miles de moléculas, receptores, proteínas, etc. que aún no hemos descubierto.
A nivel de sistemas, el cerebro humano se vuelve aún más complicado. Sabemos que amplias áreas cerebrales están correlacionadas con funciones particulares. Sin embargo, cuando comenzamos a examinar las cosas a nivel de sistemas, nuestra comprensión se rompe. La gran complejidad de los sistemas neuronales en el sistema nervioso central es notable. Hay bucles de avance y múltiples bucles de retroalimentación. El cableado del cerebro es asombrosamente complejo. La gran cantidad de neurotransmisores diferentes se suma a esta complejidad. Una señal puede ser inhibitoria o excitadora según el tipo de neurotransmisor y / o receptor. Las sinapsis pueden ser fuertes o débiles dependiendo de cuánto se usan. Procesos paralelos de computación ocurren al mismo tiempo. Es un sistema de computación altamente estructurado que tiene conexiones mucho más complejas que las que se encuentran incluso en la supercomputadora más sofisticada. Nuestra comprensión de los sistemas neuronales es bastante abismal. Los miles de millones de neuronas que se encuentran en el cerebro humano están organizados de una manera que es extremadamente difícil de descodificar debido a su complejidad.
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Además, ¿cómo conduce todo esto a la conciencia? No tenemos idea de cómo las neuronas conducen a una experiencia consciente. La idea de que miles de millones de neuronas inconscientes pueden conducir a una entidad consciente (usted) es algo que aún no entendemos. Además, los individuos difieren en sus conexiones sinápticas. No puedes mapear las conexiones sinápticas de una persona y decir que entiendes el cerebro humano. Todos tienen una estructura algo única de su cerebro, lo que dificulta hablar sobre el cerebro en términos generales. Para otros sistemas en el cuerpo humano (es decir, el sistema nervioso periférico) hay muy poca variación individual, lo que hace que las cosas sean mucho más simples que estudiar el cerebro.
Los procesos neuronales son probablemente los sistemas más complejos (y menos comprendidos) en el cuerpo humano. Los procesos en el cerebro deben entenderse con una combinación de los niveles atómico, molecular, celular y de sistemas. Tomará muchas décadas descifrar la complejidad aparentemente infinita del cerebro humano.