La computadora y el cerebro humano.

El nivel de perfección alcanzado hoy en dia por las computadoras en los campos de control y comunicacion le ha valido el sobrenombre de cerebros gigantes. Bien se lo merecen por su capacidad para imitar, con velocidad, destreza y exactitud superiores a los de cualquier genio vivo, ciertos procesos del pensamiento aunque sean rutinarios, repetitivos y rudimentarios. Mas, en  realidad, una comparación imparcial de los poderes y debilidades de estos artefactos con su modelo natural, el cerebro vivo, demostraría que los "gigantes" aun son, en muchos aspectos, juguetes al  lado de los "enanos" que pretenden imitar. Podemos considerar, por ejemplo, el componente basico del sistema nervioso humano, la neurona, que es al cerebro lo que es el transistor a una computadora. Es una maravilla de densidad y eficiencia. Por razones que luego describiré aventaja en tamaño a sus análogos aritificales, los amplificadores operacionales y al transistor ( componentes basicos de un circuito integrado), en un proporcion aproximada de cien a mil millones.  Aún cuando logremos reemplazar el circuido integrado por un microprocesador aun mas diminuto, esta proporcion aun seria de mil a un millon. Esta es la razon por la cual las imitaciones aritificales de los cerebros vivos tienden a ser prodigas con el espacioque sus prototipos naturales, aunque compensan este derrecho con una mayor rapidez. Pero esta rapidez, sin embargo, contiene otra dificultad: requiere mucha mas potencia para activarla. Mientras que el gasto de energía de una neurona tipica es de cerca de un billonesima de vatio, cantidad tan pequeña que podría considerarse cero para cualquier fin practico, en un microprocesador basico el consumo tipico es entre 5 y 8 vatios. Con esto la neurona sigue siendo la unidad mas eficiente que sobrepasa a sus rivales sinéticos en proporciones tan grandes como las señaladas. Es muy evidente que en el futuro microprocesadores mas diminitos, con construccion nanotecnologica tengan consumos aun mas reducidos, pero aun asi la neurona seguirá superandolo muchisimo mas en eficiencia energética. Debido al gran gasto de espacio y potencia por unidad  hecho por los componentes de la computadora, los cuerpos artificales llegan al limite de su capacidad mucho antes que los naturales. La  antigua computadora ENIAC, que tenia un conjunto aproximado de 18.000 tubos de vacio y pesaba hasta 30 toneladas, y de su parte del cerebro humano que tiene billones de neuronas por centimetro cuadrado, funcionalmente es un millones de veces mas grande, con capacidad de memorias de 10 a la 15 bits y que en escasamente un libra de peso esta compacto que puede caber en un craneo de no mas de 450 centimetros cubicos y no consuma de mas de 10 vatios .

Los neurofisiologos han demostrado que la base material tanto de la sabiduria como de la economia del cerebro es la red del sistema de comunicaciones neural que mantiene informado al organismo de la situacion en su medio ambiente externo e interno a fin de que puede adaptarse a tiempo a las vicisitudes cambiantes  de su habitad para sobrevivir en un mundo hostil notoria  y fundamentalmente anarquico. Para prevenir hay que estar enterado, ha sido el leitmotiv de la vida desde que esta surgio. Durante el eonico proceso de su lenta configuracion a partir de lodo pre-cambrico, la vida a perfeccionado gradualmente un mecanismo de adquisición de datos sobre situaciones potencialmente peligrosas o beneficiosas a su alrededor. 

Una suerte de telar magico, como lo describe robert jastrow, de neuronas o celulas nerviosas, cuya función es transmitir  mensajes desde los organos sensoriales al sistema nervioso central y de este a los musculos o glandulas. Los mensajes dirigidos al interior estan sin codificar y los dirigidos al exterior son compuestos por el cerebro y su vastago de la medula espinal. Los nervios solo actuan como canales conductores entre los puntos perifericos del cuerpo y el sistema nervioso central. La función fundamental del sistema nervioso es poner en contacto las neuronas internas como las externas y relacionar distinas partes del organismo de tal forma que la accion del medio sobree una parte de aquel provoque una respuesta adecuada en las otras, tal como el estimulo o la restriccion de movimientoen los musculos o secreciones glandulares. Esta es la razon por la cual sistema nervioso ha sido considerado a menudo como una especie de gran red de intercambio telefonico automatico  cuya funcion principal es efectuar la conexiones neurales correctas al intercambiar lineas de comunicacion de unas y otras partes del organismo.  Aunque el circuito unico e inmodificable que supone un tal modelo no es corroborado por la observacion anatomica y neurofisiologica, esta fuera de duda que el ya mencionado acoplamiento o accion coordinadora del cerebro, de los cuales dependen nuestra sensacion, movimiento, comprension, percepcion y conciencia son resultado de miles de mensajes proyectados y recogidos por las neuronas ¿cual es la sustancia maravillosa de la neurona, verdadera trama y urdimbre del cogito ergo sum cartesiano, que hace ser lo que somos?

Observada al microscopio la neurona aparece como un cordon largo de material translucido. Los troncos nerviosos grandes, como el ciatico en el hombre, pueden tener media pulgada de grosor aunque en las ultimas ramificaciones son hilos de araña, apenas visibles. Al microscopio se ve que estos hilos finos estan compuestos de un numero de fibras de cerca de una milesima de milimetro de diametro, cada uno de los cuale actua como un canal independiente. Por consiguiente, un nervio de tamaño medio puede tener unos cuentos miles de fibras de diferente longitud, oscilando entre unas centesimas de milimetro a unos metros. La razon de ser asi es que mientras algunas estan conectadas a glandulas internas cercanas, otras tienen que llegar a los distantes organos sensoriales en las partes mas externas del cuerpo humano ( como los ojos, oidos, extremidades, pierl y musculos de la cabeza al pie). Esta es la razon por la que existen muchos tipos de neuronas clasificadas de acuerdo a su situacion, forma, tamaño, numero, londitud, etc. A pesar de su diversidad, no obstante, son basicamente semejantes por constar todas ellas de dos partes esenciales: primero, el soma o el cuerpo de la celula nerviosa, y segundo, sus prolongaciones o ramificaciones, que son fibras nerviosas. A pesar que el soma de una neurona puede extenderse en una o muchas ramificaciones, solamente un de ellas constituye el AXON: las otras se llaman dentritas o terminaciones. Lo que distingue al axon de las otras prolongaciones es que cuando la neurona dispara es este el encargado de transportar los impulsos nerviosos de salida desde el soma. Las otras dentritas llevan hacia el soma los impulsos de entrada procedentes de otras neuronas proximas. Esto es, aunque es un solo axon el que transporta el impulso desde el soma, tambien puede transmitirloa varias neuronas adyacentes. Ello se debe a que a medida que nos aproximamos a su extremo, el axon se ramifica en unas cuantas estructuras terminales o bulbos finales que se conectan con las dentritas de otras neuronas adyacentes a traves de un material de union intermedio. A esta conexion se le llama sinapsis. 

La estructura sinaptica por medio de la cual se establece la comunicación entre neuronas contiguas varia considerablemente en los detalles segun la situacion. En algunos casos el axon de una neurona y las dentritas de la proxima constituyen una masade ramificaciones sutilmente entremezcladas, parecida al entrelazamiento de las ramas de arboles que crecen muy juntos. Con mayor frecuencia aparece una trabazon os especia de cesta de finas ramificaciones de axon alrededor del cuerpo de la segunda neurona que termina en pequeños botones o bulbos finales aplicados al cuerpo celular o a sus dentritas. Sin embargo, en todas las diversas estructuras anatomicas la funcion de los diferentes tipos de sinapsis es fundamentalmente la misma. En cada caso, segun las condiciones de generacion, la alteración electroquimica o el impulso a que se somete a una neurona es transportado a una velocidad fija por su axon, cruza la sinapsis y lelga al cuerpo celular o soma de una o más de las neuronas vecinas. En otra palabras, una neurona es una canal de un solo riel (axon) con una o mas salidas hacia sus vecinas, a las que distribuye el impulso que origina.