Sesión del día 8 de Octubre del 2002 - El cerebro y la conciencia

"El cerebro y la conciencia",

 

 

 

por el
Excmo. Sr. D. Antonio Fernández de Molina y Cañas,

Catedrático de Fisiología
Asesor Científico
Fundación Dr. Gregorio Marañón

Académico de Número
Real Academia Nacional de Medicina

Sillón nº 29 -Fisiología General y Bioquímica-

 

RESUMEN

Se revisan brevemente la historia de la concepción filosófica y biológica de la conciencia desde Aristóteles pasando por Descartes a los neurobiólogos modernos de los últimos 15 años que se han ocupado del tema. Comentamos el concepto de integración corticotalámica de Crick, el concepto de conciencia primaria y conciencia de orden superior de Edelman, la reciente concepción del núcleo dinámico de Edelman y Tononi para ocuparnos finalmente de la teoría de la resonancia cortico-talámica para la conciencia del Prof. Llinás. La teoría de Llinás se basa en las propiedades intrínsecas eléctricas de las neuronas que les permiten oscilar a distintas frecuencias. De esta oscilación y la interconectividad neuronal resultan los lazos dinámicos talamo-corticales, tanto específicos como inespecíficos. El lazo dinámico tálamo-cortical de los núcleos específicos de relevo conecta directamente y a través de interneuronas de la capa cuarta con las pirámides. La descarga rítmica de las pirámides llega al núcleo reticular y de aquí a los núcleos tálamo-corticales específicos. Las propiedades oscilatorias de las interneuronas inhibitorias corticales pone en marcha un circuito reverberante, recurrente que tiene como función informar a la corteza cerebral del contenido de la información sensorial. Por otro lado los lazos resonantes tálamo-corticales de los núcleos no específicos, sobre todo de los intralaminares conecta con la parte apical de las dendritas de las pirámides de capa uno y la descarga piramidal, como en el caso anterior, y llega directamente y a través del núcleo reticular a las neuronas intralaminares. La función de este núcleo, teniendo en cuenta los datos proporcionados por la neurología y los registros magneto-encéfalo-gráficos, sería actuar como la señal de integración para todas las áreas corticales activas de los lazos cortico-talámicos específicos. De esta manera, el lazo tálamo-cortical inespecífico actuaría como un mecanismo de conjunción, que nos da el contexto de la situación en la que se materializa el contenido informativo de los lazos específicos. La conciencia sería el resultado final de la integración de la actividad a 40 Herzios llevada por los lazos resonantes tálamo-corticales.

ABSTRACT

The philosophical and biological concepts of conciousnes are briefly reviewed, from ARISTOTLES to DESCARTES to the modern neurobiologist of the last 15 years. The CRICK's corticothalamic integration view, the EDELMAN's primary and higher order conciousness concept as well as the EDELMAN and TONONI's dinamic core concept were discussed. Then the corticothalamic resonance theory by LLINAS was reported. Central to LLINAS' theory is the existence of electrical intrinsic properties of neurones in the central nervous system that allows them to oscillate at different frequencies and if the membrane properties are suitable also to resonate at specific frequencies. From this oscillation and the neuronal connectivity result the corticothalamic loops specific and non-specific. The dynamic corticothalamic loop of the specific thalamic nuclei connect directly as well as through the inhibitory interneurones in layer 4, with the pyramids in layer 5 and 6. The pyramid's rhythmic discharge excites the thalamic specific neurones and indirectly through the reticular neurones a rebound burst is also generated in the specific relay neurones. The oscillatory properties of cortical inhibitory interneurones initiate the action of the recurrent circuit whose function is to inform the cerebral cortex of the content of the sensory pathways. On the other side, the thalamocortical resonant loops of the non-specific nuclei, particularly the intralaminar, connect with the apical dendrites of layer 1 pyramids whose discharge go to the thalamic relay neurones directly and through the reticular nucleus. The clinical and MEG data are consistent with the suggestion that the intralaminar nucleus works as providing the binding signal to the sensory specific information conveyed by the specific pathways. In this way the non-specific corticothalamic loop would act as the conjunction mechanism along the dendritic apical shaft with the specific sensory information. The specific loop will give the content and the non-specific loop the context. Conciousness would be the final result of the summation of specific and non-specific 40 Hz activity conveyed by the resonant corticothalamic loops.