Drogas enteogénicas y registro arqueológico

La relación de la humanidad con las drogas enteogénicas es larga y tiene variados y múltiples registros en la arqueología.

Tradiciones indígenas contemporáneas

Existen varias culturas modernas que siguen la práctica de la aplicación de drogas que alteran la mente con fines religiosos. Algunas de estas culturas son los chamanes de Siberia (que emplean el hongo matamoscas para inducir alucinaciones), los huicholes de México (que utilizan cactus Peyote), los curanderos de la mesa norteña en Perú (que utilizan el cactus San Pedro),1​ las tribus de la región del Putumayo en la Amazonia suramericana (que utilizan ayahuasca o yagé) y los rastafaris del Caribe (que usan la marihuana).

Problemas en el registro arqueológico

Hay varios problemas con la identificación de drogas enteogénicas dentro de una sociedad antigua.

Identificación de una sustancia enteogénica. ¿Se fumaba? ¿Se ingería?

Prueba de inspiración enteogénica en artefactos. ¿El artefacto da pruebas directas del consumo de drogas para fines enteogénicos?

Como observador de arte que tiene 20.000 años de antigüedad, ¿vemos patrones que el creador original quería indicar? En otras palabras, ¿nuestros propios intereses personales y prejuicios pueden alterar la manera en que percibimos obras de arte de una manera no apuntada por el autor?

Las pruebas arqueológicas de drogas enteogénicas en las sociedades antiguas

Las drogas enteogénicas han sido utilizadas por diversos grupos durante miles de años. Existen numerosos informes históricos, así como informes modernos contemporáneos de grupos indígenas que usan enteógenos. Sin embargo, hay mucho debate acerca de qué papel han desempeñado los enteógenos en las sociedades antiguas y qué sociedades han hecho uso de enteógenos.

En América

El uso mesoamericano de drogas enteogénicas es el más icónico en la conciencia popular. Los mayas, olmecas, aztecas poseían complejos enteogénicos bien documentados.

Las culturas indígenas de América del Norte tenían también una larga tradición en el uso de drogas rituales.

Enteógenos olmecas

Los olmecas (1200 a 400 a. C.) vivieron en Mesoamérica y son considerados por muchos como la cultura madre de los mayas y aztecas. Los olmecas no dejaron obras escritas de sus estructuras y creencia, por lo que muchas interpretaciones sobre las creencias olmecas se basan en gran medida en la interpretación de los murales y artefactos. Los arqueólogos fueron conducidos a creer que los olmecas utilizaron enteógenos por tres razones:

Entierros de sapos bufo acompañando a sus sacerdotes.

El uso posterior de enteógenos en culturas bajo la influencia directa de la civilización olmeca.

Esculturas de chamanes y otras figuras fuertemente teriantrópicas.

Enteógenos mayas

Los mayas (250 a. C. a 900 d. C.) florecieron en Mesoamérica y fueron prevalentes, incluso hasta la llegada de los españoles. La tradición religiosa maya es muy compleja y muy bien desarrollada. A diferencia de los olmecas, los mayas tienen textos religiosos que han sobrevivido hasta el día de hoy. La religión maya muestra la característica mitología mesoamericana, con un fuerte énfasis en un individuo que es un comunicador entre el mundo físico y el mundo espiritual. Efigies de setas de piedra, del 700 d. C., dan pruebas de que las setas eran veneradas por lo menos en una forma religiosa. La evidencia más directa del uso moderno maya de enteógenos proviene de los descendientes de los mayas, los cuales usan drogas enteogénicas hasta hoy.

Enteógenos mexicas

El complejo enteogénico mexica está muy bien documentado. A través de datos históricos, hay evidencias de que los mexicas utilizaron varios tipos de drogas psicoactivas. Estos medicamentos incluyen ololiuqui (la semilla de Rivea corymbosa), teonanácatl (traducido como ‘seta de los dioses’, un hongo psilocybe)​ y sinicuichi (una flor añadida a las bebidas). La estatua de Xochipilli, de acuerdo con Wasson,​ presenta varias plantas enteogénicas. Este mismo autor ha sugerido que la categoría péyotl es el origen etimológico de la palabra mexicana piule, utilizada en la actualidad para referirse a los enteógenos y a la embriaguez visionaria en general.

Otras pruebas del uso de enteógenos por los mexicas vienen del Códice Florentino, una serie de 12 libros que describen vívidamente el uso de drogas enteogénicas dentro de la cultura y de la sociedad mexica.

Tras la imposición forzosa del catolicismo en América, los mexicas siguieron practicando el uso de enteógenos pero bajo máscara cristiana.

Uso de enteógenos en América del Norte

Hay varios grupos indígenas contemporáneos que utilizan enteógenos especialmente los nativos americanos del suroeste de los Estados Unidos. Diversas tribus de California son conocidos por el uso de bebidas alcohólicas fuertes, así como Peyote, a fin de lograr visiones y experiencias religiosas. Un fraile franciscano fue el el primer blanco que describió el efecto de este cactus y el uso sagrado que le daban los indígenas. Este conocido misionero de la época colonial lo detalló de esta forma:

Ay otra yerva que se llama peiotl... hazese hazia la parte del norte: los que la comen o beben ven visiones espantosas o de risas, dura este emborrachamiento dos o tres días y después se quita. Es como un manjar de los chichimecas que los mantiene y da ánimo para pelear y no tener miedo, ni sed ni hambre y dicen que los guarda de todo peligro.

Franciscano fray Bernardino de Sahagún, 1560

Uso de enteógenos en América del Sur

Enteógenos en la Cultura Llolleo

Es muy común encontrar pipas de cerámica o de piedra en sitios de la Cultura Llolleo, una cultura del Chile prehispánico, lo que permite inferir acerca del uso de sustancias alucinógenas como parte de los rituales de esta sociedad. De hecho, se han encontrado sitios arqueológicos que podrían corresponder a lugares ceremoniales donde se reunía una gran cantidad de personas y en donde el uso de las pipas jugó un rol central, a juzgar por la gran cantidad de estos implementos encontrados en esos lugares.

Enteógenos en la tradición Bato

En relación a hallazgos arqueológicos de la Tradición Bato,(Chile) se encontraron pipas, las que solían tener forma de “T” invertida.Muchas de estas sociedades usaba alucinógenos en sus prácticas rituales, importadas desde el Planalto Brasileiro de donde eran originarias.

Uso de enteógenos en los atacameños

El "segundo periodo" atacameño es decir, entre 900 y 1200, muestra el empleo de una alfarería negra pulida, la influencia de la cultura del Tiahuanaco o Tiwanaku -horizonte cultural Tiahuanaco-, el empleo de las tabletas para aspirar alucinógenos, principalmente el cebil y cacto " san pedro " o huanto, con figuras esculpidas de hombres, cóndores y felinos y el uso del tembetá (palabra de origen guaraní) o adorno labial.​ El uso de alucinógenos o "enteógenos", como en todas las otras etnias originarias de América antes de la conquista europea, era ritual, es decir únicamente se podían consumir en muy específicas situaciones, por ejemplo cuando un chamán debía intentar hacer una adivinación poniéndose en contacto -según creían- con los dioses.

Uso de enteógenos en las culturas originarias en Perú

La evidencia más antigua de uso de enteógenos en los andes peruanos se encuentra en la Cueva de Guitarrero en la región Áncash, con restos arqueobotánicos de aproximadamente 10 600 años AP del cactus San Pedro encontrados por el arqueólogo Thomas Lynch.​ Posteriormente, en sitios como Las Aldas la arqueóloga Rosa Fung también encontró restos arqueobotánicos de San Pedro en la década de 1960, que contiene el alcaloide psicoactivo mescalina.

Ya en el periodo denominado Formativo Tardío u Horizonte Temprano, desde el 1500 a. C. hasta el 500 a C., al parecer el uso del cactus fue más difundido en culturas como Chavin y Cupisnique, evidenciado tanto en las cerámicas y esculturas en piedra de la época. Del mismo periodo, también hay dibujos representando al cactus San Pedro sobre los textiles del sitio Karwa, asociado a la cultura Chavin.

Posteriormente, en el periodo Intermedio Temprano, en culturas como Moche y Nazca el uso del cactus se muestra en varias cerámicas de la época. El antropólogo Douglas Sharon publicó un trabajo sobre el material cultural en donde se encuentra la representación del cactus San Pedro en los objetos cerámicos y de piedra de las culturas mencionadas.​ Adicionalmente a la representación directa de la especie botánica, muchas de las cerámicas muestran a los animales de poder o aliados así como la transformación chamánica de los especialistas rituales.

Calcu mapuche

El Calcu al igual que la Machi también puede tener clientes, pero los clientes del Calcu pueden pedirle ayuda para tomar venganza o hacer daño a otras personas, a menudo a raíz de situaciones de celos. Se dice que los calcu (persona) pueden asumir tres funciones: Kalkutufe, Dawfe y Choñchoñ; y si son poderosos pueden realizarlas todas simultáneamente. Los calcu merodearían por los cementerios para apoderarse del pillü (fantasma del muerto reciente), con el propósito de utilizarlo en sus hechizos del calcutun. Esto último es uno de los motivo de la realización del Aun (Ritual funerario), para evitar la acción de los Calcus.

El Calcu además utilizaría numerosas pócimas, destacando el kalku-mamüll también conocido como latúe, latuy; que significa "el mortífero" o "la tierra de los muertos". conocido con el pelativo español de "árbol de los brujos", "palo mato" o "palo de brujos", y conocido actualmente con la nomenclatura científica actual Latua pubiflora. esta planta se caracteriza por ser un alucinógeno clásico de la etnología mapuche.

Enteógenos en el Caribe precolombino

También los taínos en el Caribe se valían, durante el rito de la cohoba, del uso de una sustancia alucinógena derivada del tamarindo macho y de una mezcla de caracoles. Este ritual es muy similar al practicado por grupos indígenas de la selvas de Venezuela, donde esta sustancia se conoce como ebena o yopo.

Europa

Paleolítico

Durante el Paleolítico, hay amplia evidencia del uso de drogas como se puede ver en conservas y restos botánicos en sus coprolitos. Algunos estudiosos sugieren que el entierro floral de la Cueva Shanidar (un sitio Paleolítico en Irak) muestra evidencia del Ritual de la Muerte chamanista, pero esto sigue siendo objeto de debate. La evidencia más directa que tenemos del paleolítico, como obra, proviene de Tassili n'Ajjer, Argelia. De esta región, hay varias imágenes teriantrópicas en las que se retrata al pintor y animales alrededor de él. Una imagen, en particular, muestra a un hombre que se ha unido en una forma común con un hongo. Hay varios sitios que muestran imágenes teriantrópicas del Paleolítico. Sin embargo, aún se debate el hecho de que sitios como Lascaux o Chauvet fueron inspirados enteogenicamente.

Misterios eleusinos

Los misterios eleusinios eran ritos de iniciación anuales al culto a las diosas agrícolas Deméter y Perséfone que se celebraban en Eleusis (cerca de Atenas), en la antigua Grecia. De todos los ritos celebrados en la antigüedad, éstos eran considerados los de mayor importancia. Estos mitos y misterios se extendieron posteriormente al Imperio romano. Los ritos, así como las adoraciones y creencias del culto, eran guardados en secreto, y los ritos de iniciación unían al adorador con el dios, incluyendo promesas de poder divino y recompensas en la otra vida.

Teoría del LSA en los misterios eleusinos

Algunos investigadores creen que el poder de los misterios eleusinos procedía de la función del ciceón como agente psicodélico, teoría extensamente argumentada en El camino a Eleusis (de R. Gordon Wasson, Albert Hofmann y Carl A. P. Ruck). La cebada podía haber sido parasitada por el hongo cornezuelo, que contiene LSA (amida del ácido d-lisérgico), un precursor del LSD (dietilamida del ácido lisérgico). Es, por tanto, posible que los iniciantes, sensibilizados por su ayuno y preparados por las ceremonias precedentes, fueran elevados por los efectos de una potente poción psicoactiva a estados mentales revelatorios con profundas ramificaciones espirituales e intelectuales.

Esta teoría sigue siendo controvertida, pues preparaciones de ciceón hechas a partir de cebada parasitada por cornezuelo han arrojado resultados no concluyentes.

Terence McKenna ha propuesto que los misterios giraban en torno a una variedad de hongos psilocíbicos, aunque parece haber pocas evidencias a favor de esta teoría. También se han sugerido algunos agentes enteogénicos más, como la salvia y las amanitas, pero todas estas teorías carecen de pruebas consistentes.

Psicoactivos y principales religiones del mundo

Existen varios informes de que la Biblia y los Vedas tienen varias referencias a drogas enteogénicas. Aunque la mayoría de los estudiosos rechazan estas alegaciones, son aceptados por muchos grupos marginales.

Maná y setas

Algunos investigadores especulan que el Maná, el alimento que cosecharon las tribus de Israel, fueron en realidad drogas enteógenas.

Y cuando el rocío que se había ido a sentar, he aquí, sobre la faz de la naturaleza existe establecer una pequeña cosa redonda, tan pequeño como el Hoar, heladas sobre el terreno. Y cuando los hijos de Israel se vieron, dijeron uno a otro, es el maná: porque ellos no sabían lo que era. Y Moisés les dijo: Este es el pan que el Señor ha dado de comer.

Libro del éxodo 16:14

Algunos apuntan a las similitudes de Psilocybe y la descripción bíblica del maná como prueba.

Soma y setas

En el Rig-veda (el texto más antiguo de la India, de mediados del II milenio a. C.). ha habido mucha especulación sobre la naturaleza del soma, el alimento de los dioses. A continuación se muestra un pasaje de los Vedas:

Hazme inmortal en ese reino donde la felicidad y transportame adonde la alegría y la felicidad se combinan...

Rig-veda

Estudiosos como R. G. Wasson4​ sugieren que el soma es la Amanita muscaria, un hongo comúnmente utilizado por los chamanes de Siberia.

Esta es una lista de especies y géneros que se utilizan como enteógenos o son usados en una mezcla enteogénica (como la ayahuasca ). Las que se usan recreativamente, se pueden clasificar como alucinógenos . Los principios activos y los significados históricos de cada uno también están en la lista para ilustrar los requisitos necesarios para ser clasificados como enteógeno.

Flora

Nombre común	Nomenclatura binominalpara la especie o género	Principio psicoactivo	Regiones/Culturas de uso
Raíz africana somnífera	Silene capensis	Posiblemente saponinas triterpenoides2​	Pueblo Xhosa de Sudáfrica.
Ayahuasca	Banisteriopsis caapi	Tetrahidroharminas	Sudamérica; personas de Amazonia. UDV de Brasil y Estados Unidos. Usado dentro de los ritos de ayahuasca.
Loto egipcio	Nymphaea caerulea	Nuciferina3​ y aporfina	Posiblemente Antiguo Egipto y Sudamérica.nota 1​
Trompeta de Angel	Brugmansia spp.	Alcaloides tropánicos	Sudamérica, a veces usado como parte del ayahuasca.
Cactus antorcha boliviano	Echinopsis lageniformis syn. Trichocereus bridgesii	Mescalina	Sudamérica
Cannabis	Cannabis spp.	THC y otros cannabinoides	Sadhu de India. Vea también: Uso religioso y espiritual de Cannabis.
Chaliponga	Diplopterys cabrerana	DMT, 5-MeO-DMT y bufotenina	Brasil, Colombia, Ecuador, y Perú como parte del ayahuasca.
Harmal	Peganum harmala	Alcaloides de Harmala (Tetrahidroharmina)	Turquía y Medio Oriente.
Rosa lisérgica	Argyreia nervosa	Alcaloides de la Ergolina	Psicoactivo, pero no ha sido usado como enteógeno. Nativo de India. Uso tradicional probablemente indocumentado.
Henbane	Hyoscyamus niger	Alcaloides tropánicos	Antigua Grecia y Brujas de la Edad Media.
Cactus antorcha peruano	Echinopsis peruviana sin. Trichocereus peruvianus	Mescalina	Rituales de la cultura preincaica Chavín en Perú.
Iboga	Tabernanthe iboga	Ibogaina	Religión Bwiti del África centro-oriental.
Gloria matinal	Ipomoea tricolor	Alcaloides de ergolina	Aztecas
Gloria matinal	Ipomoea violacea	Alcaloides de Ergolina	Mazatecos4​
Hierba de Jimson	Datura stramonium	Alcaloides de Tropano	Nativos norteamericanos: Algonquinos y Luiseños. Sadhus de India. Táltos de los Magyar (Hungría).
Mapacho	Nicotiana rustica	Nicotina y alcaloides de Harmala	Sudamérica
Jurema	Mimosa tenuiflora sin. M. hostilis	DMT y alcaloides de harmala Ott afirma que cuando se toma sólo de la corteza es activa	Noreste de Brasil
Peyote	Lophophora williamsii	Mescalina	Tradición Oshara
Chacruna	Psychotria viridis	DMT	UDV de Perú, Ecuador, Colombia, y de la iglesia brasilera. Santo Daime se ha usado como parte de la ayahuasca.
Ska María Pastora	Salvia divinorum	Salvinorina A	Mazatecos
Cactus de San Pedro	Echinopsis pachanoi sin. Trichocereus pachanoi	Mescalina	Sudamérica
Tabaco	Nicotiana rustica	Nicotina, Harmala alk.	Otras especies de Norte & Sudamérica, pueden tener actividad similar
Vino de navidad	Turbina corymbosa sin. Rivea corymbosa	Alcaloides de la ergolina	Mazatecos4​
Virola	Virola spp.	DMT, 5-MeO-DMT y bufotenina	Sudamérica
Vilca	Anadenanthera colubrina	DMT, 5-MeO-DMT y bufotenina	Sudamérica
Yopo	Anadenanthera peregrina	DMT, 5-MeO-DMT y bufotenina	Sudamérica

Hongos

Nombre común	Nomenclatura binominal para la especie o género	Principio psicoactivo	Regiones/Culturas de uso
Matamoscas o falsa oronja,	Amanita muscaria5​	Ácido ibotenico y muscimol	Chamanes siberianos.nota 2​ Escandinavia. Posiblemente la bebida Soma de India.6​
Hongos alucinógenos o mágicos	Primariamente Hongos psilocibios spp.	Psilocibina y psilocina; beocistina y norbeocistina (algunas especies)	Nahuas, mixtecos, mixes, mazatecos y zapotecos, entre otros.7​

Consciencia

La consciencia (del latín conscientia 'ser conscientes de ello') se define, en términos generales, como el conocimiento inmediato que el sujeto tiene de sí mismo, de sus actos y reflexiones, pero también se refiere a la capacidad de los seres humanos de verse y reconocerse a sí mismos y de juzgar sobre esa visión y reconocimiento.

Confusión con conciencia

En el lenguaje castellano parece tener significados confundibles y escritura parecida debido a que se diferencia, únicamente por una letra ¨s¨ y su fonética es similar (o idéntica en Hispanoamérica).

Cómo diferenciarlas

La consciencia es el estado fisiológico de vigilia; la capacidad en acto de reconocerse. Constatarse propiamente ante el entorno. Adjetivo: (in)consciente.

La conciencia es una aptitud o facultad para discernir que se manifiesta en estado consciente, por tanto, atribuye este mismo carácter a su acepción, pero con significado ético o moral (p. ej. la distinción entre el bien y el mal, la comprensión de la virtud, el entendimiento, etc). Hay múltiples expresiones con la palabra conciencia que no son válidas para consciencia: una mala acción puede suponer un cargo de conciencia, mientras que tomamos conciencia de algo cuando pensamos a fondo sobre ello y hacemos algo a conciencia cuando lo hacemos con mucho empeño. Verbo: concienciar(se).

Es decir, consciencia es siempre sinónimo de conciencia, pero conciencia no es siempre sinónimo de consciencia. En la oración “Pedro recuperó la consciencia minutos después de desmayarse” podemos sustituir conciencia por consciencia, pero en la oración “mi conciencia no me permite robar en una tienda” no podemos emplear el vocablo consciencia porque se trata un asunto moral predicado por un sujeto operatorio.

Neurociência Computacional

A neurociência computacional (ou neurociência teórica) é a área da neurociência que tem por objetivo o estudo teórico do sistema nervoso e das funções cerebrais usando modelos matemáticos e computacionais. A palavra "computacional" no nome da área tem dois sentidos: um é para indicar que o computador é utilizado como ferramenta para a construção de modelos; o outro é para indicar que ela procura entender e modelar as "computações" feitas pelo cérebro, isto é, como o cérebro representa e processa informação. Por sua própria natureza, a neurociência computacional é uma ciência interdisciplinar que combina diferentes campos do saber, como a neurobiologia, a matemática, a ciência da computação, a física, a engenharia elétrica, a ciência cognitiva, a psicologia e a filosofia.

A neurociência computacional é distinta do conexionismo e de disciplinas como aprendizado de máquina, redes neurais artificiais e teoria da aprendizagem computacional, na medida em que enfatiza descrições funcionais e biologicamente plausíveis de neurônios e sistemas neurais, sua fisiologia e dinâmica de aprendizagem. Para atingir seus objetivos, a neurociência computacional utiliza modelos matemáticos e computacionais de células, circuitos e redes neurais, procurando integrar dados experimentais obtidos com as mais diferentes técnicas – desde o nível microscópico, acessível por estudos moleculares e celulares, até o nível sistêmico, acessível por estudos comportamentais – para construir um arcabouço teórico coerente e quantitativo da estrutura e da função do sistema nervoso, tanto em condições normais como patológicas.

História

O termo "neurociência computacional" foi introduzido por Eric L. Schwartz, que organizou uma conferência com esse título em 1985 em Carmel, Califórnia, a pedido da Fundação de Desenvolvimento de Sistemas, para fornecer um resumo do estado atual de um campo que até aquele momento era referido por uma variedade de nomes, tais como biofísica matemática, cibernética, teoria do cérebro e redes neurais. Os resultados dessa reunião definidora foram publicados em 1990 como o livro Neurociência Computacional. O primeiro encontro internacional aberto de pesquisadores voltado para a Neurociência Computacional foi organizado por James M. Bower e John Miller em São Francisco, Califórnia, em 1989, e tem continuado a cada ano desde então como a reunião anual "Computational Neuroscience Meeting" organizada pela Organização para Neurociência Computacional. O primeiro programa de pós-graduação em neurociência computacional foi o programa de Doutorado em Sistemas Neurais e Computacionais do Instituto de Tecnologia da Califórnia (CALTECH) em 1985. A partir de então, a área se expandiu rapidamente e atualmente há vários eventos regionais e internacionais voltados para ela, como encontros, congressos e cursos de curta duração, assim como dezenas de programas de pós-graduação espalhados pelo mundo com interface com a neurociência computacional. Listas não-exaustivas de eventos, pesquisadores e recursos disponíveis na Web relacionados à neurociência computacional podem ser encontrados em páginas mantidas por indivíduos ou instituições. Exemplos são a página mantida por Jim Perlewitz, Computational Neuroscience on the Web, a a página de eventos em neurociência computacional do grupo de mídia Frontiers :

A neurociência computacional tem suas raízes históricas ligadas aos trabalhos de pessoas como Louis Lapicque, Warren McCulloch, Walter Pitts, Donald Hebb, Alan Hodgkin, Andrew Huxley, David Hubel, Torsten Wiesel, Wilfrid Rall, Richard FitzHugh e David Marr, para citar alguns.

Lapicque propôs, em um artigo de 1907, a primeira versão do atualmente chamado modelo integra-e-dispara de neurônio (o nome foi dado por Bruce Knight na década de 1960). Devido à sua simplicidade e facilidade de implementação, o modelo integra-e-dispara é um dos modelos de neurônio mais populares da neurociência computacional, sendo amplamente utilizado para a simulação e o estudo matemático de redes com muito neurônios.

McCulloch e Pitts propuseram, em um artigo publicado em 1943, o primeiro modelo de redes de neurônios da neurociência computacional. A importância histórica do modelo de McCulloch-Pitts é que ele mostrou, pela primeira vez, que redes compostas por unidades simples de tipo "tudo-ou-nada", inspiradas nos neurônios biológicos, interconectadas entre si por sinapses excitatórias e inibitórias são capaz de efetuar computações complexas.

Hebb, em seu livro de 1949, The Organization of Behavior, formulou um mecanismo hipotético para explicar como as memórias se formam e são mantidas por longos períodos de tempo. A ideia central desse mecanismo é que as memórias são armazenadas nas sinapses entre os neurônios, ao invés de nas suas atividades elétricas, e que o aprendizado consistiria de modificações nas eficiências das sinapses. Segundo esse mecanismo, conhecido atualmente como regra de plasticidade sináptica hebbiana, quando dois neurônios que estão conectados por uma sinapse ficam ativos, isto é, emitem disparos de potenciais de ação, conjuntamente por um certo tempo, a eficiência da sinapse entre eles aumenta. A regra de plasticidade hebbiana é a base de praticamente todas as teorias da neurociência computacional para aprendizado e memória e há evidências experimentais que dão suporte a ela.

Hodgkin e Huxley elucidaram os mecanismos iônicos responsáveis pela geração do potencial de ação em um neurônio e desenvolveram um modelo matemático que descreve a evolução temporal do potencial de ação e sua propagação pelo axônio em concordância com dados experimentais.Os estudos de Hodgkin e Huxley foram iniciados em 1939, interrompidos durante a Segunda Guerra Mundial e terminados com a publicação de uma série de cinco artigos em 1952. Eles receberam o Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1963 por esse trabalho. O modelo de Hodgkin-Huxley descreve um potencial de ação em termos de variáveis matemáticas que representam explicitamente as condutâncias iônicas da membrana do neurônio. Por isso, o formalismo matemático introduzido por Hodgkin e Huxley é chamado de "baseado em condutância". Esse formalismo é a base muitos dos modelos biofísicos de neurônios utilizados atualmente em neurociência computacional.

Hubel e Wiesel, em trabalhos publicados em 1959. e 1962, descobriram que os neurônios no córtex visual primário, a primeira área cortical que processa sinais vindos da retina, respondem de maneira seletiva a variações na orientação de estímulos luminosos com a forma de uma linha projetados nos campos receptivos dos neurônios. Essa descoberta lhes valeu o o Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1981. A descoberta de que os neurônios do córtex visual primário possuem campos receptivos orientados, ao contrário das células ganglionares da retina, cujos campos receptivos são circulares, mostrou que estímulos sensoriais são transformados pelo cérebro à medida que passam de um estágio de processamento de informação para outro. Ela foi a primeira evidência experimental a sugerir mecanismos neuronais responsáveis pela formação de percepções, estimulando o desenvolvimento de modelos teóricos para explicar como esse processamento poderia ser feito em termos computacionais.

Wilfrid Rall iniciou a modelagem computacional biofisicamente realista de neurônios e dendritos, usando a teoria do cabo para construir o primeiro modelo multicompartimental de um dendrito. Donald Hebb foi um dos pioneiros na tentativa de se encontrar um substrato biológico para os fenômenos mentais, propondo mecanismos sinápticos e neurais capazes de levar grupos (cell assemblies) de células dispersas pelo cérebro a atuar brevemente como sistemas únicos. O trabalho de David Marr centrou-se nas interações entre neurônios, sugerindo abordagens computacionais ao estudo de como os grupos funcionais de neurônios no hipocampo e neocórtex interagem, armazenam, processam e transmitem informação.

A neurociência computacional se diferencia da área da psicologia conhecida como conexionismo e das teorias sobre aprendizagem de disciplinas como aprendizado de máquina, redes neurais e teoria estatística de aprendizado, pois ela enfatiza descrições funcionais ou biologicamente realistas de neurônios e sua fisiologia e dinâmica. Os modelos da neurociência computacional buscam capturar as características essenciais do sistema biológico em escalas de tempo múltiplas, desde correntes de membrana e oscilações químicas até aprendizado e memória. Esses modelos computacionais são usados para testar hipóteses que possam ser verificadas diretamente por experimentos biológicos atuais ou futuros.

Atualidade

No momento o campo está passando por uma rápida expansão, provocado pelo acúmulo de dados experimentais e pelo aparecimento de pacotes de programas computacionais para a execução de simulações biologicamente detalhadas de neurônios individuais e redes de neurônios, como o NEURON e o GENESIS, que permitem a construção rápida e sistemática de modelos neurais em larga escala para estudos in silico.

Principais tópicos

As pesquisas de neurociência computacional podem ser classificadas de modo geral em várias linhas de investigação. A maioria dos neurocientistas computacionais colabora estreitamente com os experimentalistas para analisar novos dados e sintetizar novos modelos de fenômenos biológicos.

Modelagem de neurônio único

Mesmo neurônios individuais têm características biofísicas complexas e podem executar cálculos. O modelo original de Hodgkin e Huxley somente emprega duas correntes sensíveis à voltagem (canais iônicos sensíveis à voltagem são moléculas de glicoproteína que se estendem através da dupla capa lipídica, permitindo que os íons atravessem sob certas condições através do axolema), a de ação rápida de sódio e a para dentro de potássio. Embora bem-sucedido em prever as características qualitativas e temporais do potencial de ação, no entanto, não consegue prever uma série de características importantes, como a adaptação e desvio. Os cientistas agora acreditam que há uma grande variedade de correntes sensíveis à voltagem e as implicações das dinâmicas, modulações e sensibilidades diferentes destas correntes é um tópico importante da neurociência computacional.

As funções computacionais de dendritos complexos também estão sob intensa investigação. Há uma vasta literatura a respeito de como diferentes correntes interagem com as propriedades geométricas dos neurônios.

Alguns modelos também estão rastreando caminhos bioquímicos em escalas muito pequenas, tais como espinhos ou fendas sinápticas.

Há muitos pacotes de software, tais como GENESIS e NEURON, que permitem uma modelagem rápida e sistemática de neurônios realistas. Blue Brain, um projeto fundado por Henry Markram da École Polytechnique Fédérale de Lausanne, visa construir uma simulação biofisicamente detalhada de uma coluna cortical no supercomputador Blue Gene.

Um problema no campo é que as descrições detalhadas de neurônios são caras e isso pode prejudicar as investigações de redes realistas, onde muitos neurônios precisam ser simulados. Assim, os pesquisadores que estudam grandes circuitos neurais normalmente representam cada neurônio e sinapse simplesmente, ignorando muito do detalhe biológico. Isso é problemático, pois há evidências de que a riqueza das propriedades biofísicas na escala de neurônio único pode fornecer mecanismos que servem como blocos de construção para a dinâmica da rede. Por isso, há um incentivo para produzir modelos de neurônios simplificados que podem reter a fidelidade biológica significativa a uma baixa sobrecarga computacional. Algoritmos foram desenvolvidos para produzir modelos de neurônios de execução fiel, mais rápida e simplificada como substitutos para modelos de neurônios detalhados computacionalmente caros.

Desenvolvimento, padronização axonal, e orientação

Como os axônios e dendritos se formam durante o desenvolvimento? Como os neurônios migrar para a posição correta nos sistemas central e periférico? Como as sinapses se formam? Sabe-se a partir da biologia molecular que partes distintas do sistema nervoso liberam sinais químicos distintos, de fatores de crescimento a hormônios que modulam e influenciam o crescimento e desenvolvimento de ligações funcionais entre os neurônios.

Investigações teóricas sobre a formação e padronização de conexão sináptica e morfologia são ainda incipientes. Uma hipótese que tem atraído recentemente alguma atenção é a hipótese da fiação mínima, a qual postula que a formação de axônios e dendritos minimiza efetivamente a alocação de recursos, mantendo o máximo armazenamento de informação.

Processamento sensorial

Os primeiros modelos de processamento sensorial dentro de um quadro teórico são creditados Horace Barlow. Um tanto semelhante à hipótese de fiação mínima descrito na secção anterior, Barlow compreendia o processamento dos sistemas sensoriais iniciais como sendo uma forma de codificação eficiente, onde os neurônios codificavam informação o que minimizava o número de spikes. O trabalho experimental e computacional, desde então, apoiaram esta hipótese, de uma forma ou de outra.

A pesquisa atual no processamento sensorial é dividida entre uma modelagem biofísico de diferentes subsistemas e uma modelagem mais teórica da percepção. Os modelos atuais de percepção sugerem que o cérebro executa alguma forma de inferência Bayesiana e integração das diferentes informações sensoriais na geração de nossa percepção do mundo físico.

Memória e plasticidade sináptica

Modelos mais antigos de memória são principalmente baseados nos postulados da aprendizagem Hebbiana. Modelos biologicamente relevantes, tais como a rede de Hopfield foram desenvolvidos para lidar com as propriedades associativas, ao invés de conteúdo endereçável, estilo de memória que ocorrem em sistemas biológicos. Estas tentativas focam principalmente na formação da memória a médio e longo prazo, localizada no hipocampo. Todos os modelos de memória de trabalho, contando com teorias de oscilações de rede e atividade persistente, foram construídos para capturar algumas características do córtex pré-frontal da memória relacionada ao contexto.

Um dos principais problemas na memória neurofisiológica é como ela é mantida e mudada através de múltiplas escalas de tempo. Sinapses instáveis são fáceis de sequenciar, mas também propensas a perturbação estocástica. Sinapses estáveis não esquecem tão facilmente, mas elas também são mais difíceis de se consolidar. Uma hipótese computacional recente envolve cascatas de plasticidade que permitem às sinapses funcionarem em múltiplas escalas de tempo. Modelos estereoquimicamente detalhados da sinapse à base de receptor de acetilcolina com o método Monte Carlo, trabalhando em uma escala de tempo de microssegundos, foram construídos. É provável que nas próximas décadas as ferramentas computacionais contribuirão muito para a compreensão de como as sinapses funcionam e mudam em relação ao estímulo externo.

Comportamentos de redes

Neurônios biológicos são ligados uns aos outros de uma forma complexa e recorrente. Essas conexões são, ao contrário da maioria das redes neurais artificiais, esparsas e geralmente específicas. Não se sabe como a informação é transmitida através de tais redes esparsamente conectadas.

As interações dos neurônios em uma pequena rede podem ser muitas vezes reduzidas a modelos simples como o modelo de Ising. A mecânica estatística de tais sistemas simples é bem caracterizada teoricamente. Existem evidências recentes que sugerem que a dinâmica de redes neuronais arbitrárias pode ser reduzida para as interações de pares.Não se sabe, contudo, se tal dinâmica descritiva transmite qualquer função computacional importante. Com o surgimento da microscopia de dois fótons e da imagem de cálcio, agora tem-se métodos experimentais poderosos com os quais testar as novas teorias sobre redes neuronais.

Em alguns casos, as interações complexas entre os neurônios inibitórios e excitatórios podem ser simplificadas utilizando a teoria de campo médio, o que dá origem ao modelo de população de redes neurais. Enquanto muitos neurocientistas preferem modelos com reduzida complexidade, outros argumentam que descobrir relações funcionais estruturais depende de incluir o quanto for possível da estrutura neuronal e da rede. Modelos deste tipo são normalmente construídos em grandes plataformas de simulação como GENESIS ou NEURON. Houve algumas tentativas de fornecer métodos unificados que conectassem e integrassem estes níveis de complexidade.

Cognição, discriminação e aprendizagem

A modelagem computacional de funções cognitivas superiores só começou recentemente. Dados experimentais vem principalmente de gravação com primatas. O lobo frontal e lobo parietal funcionam como integradores de informações de várias modalidades sensoriais. Há algumas ideias preliminares sobre como circuitos funcionais mutuamente inibitórios nessas áreas podem realizar computação biologicamente relevante.

O cérebro parece ser capaz de discriminar e se adaptar particularmente bem em certos contextos. Por exemplo, os seres humanos parecem ter uma enorme capacidade para memorizar e reconhecer rostos. Um dos objetivos fundamentais da neurociência computacional é dissecar como os sistemas biológicos realizam estas computações complexas de forma eficiente e potencialmente replicar esses processos na construção de máquinas inteligentes.

Os princípios organizacionais de grande escala do cérebro são iluminados por muitos campos, incluindo biologia, psicologia e prática clínica. A neurociência integrativa tenta consolidar estas observações através de modelos e bancos de dados de medidas comportamentais e gravações. Estas são as bases para algumas das modelagens quantitativas da atividade cerebral em grande escala.

O Computational Representational Understanding of Mind (CRUM) é mais uma tentativa de modelar a cognição humana através de processos simulados como sistemas baseados em regras adquiridas e a manipulação de representações visuais na tomada de decisão.

Consciência

Um dos objetivos finais da psicologia/neurociência é ser capaz de explicar a experiência cotidiana da vida consciente. Francis Crick e Christof Koch fizeram algumas tentativas na formulação de um quadro coerente para o trabalho futuro em correlatos neurais da consciência (NCC), embora muito do trabalho neste campo permanece especulativo.

Neurociência clínica computacional

É um campo que reúne especialistas em neurociência, neurologia, psiquiatria, ciências da decisão e modelagem computacional para definir quantitativamente e investigar problemas em doenças neurológicas e psiquiátricas, e treinar cientistas e médicos que desejam aplicar esses modelos para diagnóstico e tratamento.

Notas

Embora não se saiba como o cérebro representa e processa informação, sabe-se que não é do mesmo jeito que os modernos computadores digitais o fazem. Mesmo assim o termo "computacional" é utilizado no nome da área para deixar claro que essas operações são "computações" no sentido mais geral do termo.

O termo "redes neurais", que significa literalmente redes de nervos, sempre foi usado de maneira genérica para designar os circuitos cerebrais. Na segunda metade do século XX, trabalhos teóricos para explicar como fenômenos como memória e reconhecimento de padrões podem surgir a partir de modelos de redes de elementos inspirados nos neurônios do cérebro foram coletivamente chamados de modelos de "redes neurais". Essa tendência tem desaparecido a partir do século XXI, devido ao rápido desenvolvimento independente das duas grandes vertentes que surgiram dali: a "neurociência computacional" e as "redes neurais artificiais".

Como naquela época ainda não havia a diferenciação entre áreas mencionada acima, o modelo de McCulloch-Pitts também é considerado o primeiro modelo das redes neurais artificiais e do conexionismo.

A ideia de que o mecanismo de aprendizado e memória se baseia em alguma forma de modificação nas eficiências das conexões entre os neurônios não é inteiramente original de Hebb e ele mesmo reconhecia isso.Os antecedentes históricos da hipótese hebbiana são bem anteriores a Hebb.

Estado alterado de conciencia

Un estado alterado de consciencia o estado modificado de consciencia, es una condición significativamente diferente al estado de vigilia atenta, es decir, distinta al estado de ondas beta propio de la fase circadiana en la que estamos despiertos. Esta expresión describe cambios en los estados mentales de un individuo, casi siempre de naturaleza temporal.

Estados ordinarios y alterados

Existen muchos fenotipos en el estado de consciencia. Ejemplos claros son el estado de sueño y el estado de vigilia.

Estados alterados que ocurren con frecuencia incluyen: alienación, alucinación, depresión, euforia, éxtasis, intoxicación psicotrópica, rabia, shock o choque circulatorio, sueños, sueños lúcidos, psicosis, supuestas premoniciones y percepciones extracorporales, etc.

La alteración de la consciencia es una constante que aparece en la mayoría de los problemas psiquiátricos y en gran cantidad de problemas médicos. En su estado normal, la consciencia permite al sujeto dar una respuesta apropiada a los estímulos sensitivos y sensoriales. Notablemente a las más complejas: los estímulos verbales, como escuchar; y las espaciales, como conducir. Difiere de la vigilia, en que la vigilia depende tan solo del sistema reticulado y que la vigilia, es la capacidad del sistema nervioso de adaptarse a una situación nueva. Los factores causales más comunes incluyen: trauma, accidentes cardiovasculares, drogas y otros envenenamientos, fiebre, desórdenes metabólicos, meningitis, infecciones, tumores cerebrales, desórdenes convulsivos, descompensación cardiaca.

Muchas de estas desviaciones se estudian en investigación experimental y con frecuencia son estudiadas debido a que afectan a las decisiones en los negocios y la economía.

Alteraciones normales: El sueño. Es un comportamiento y una fase normal y necesaria. Tiene dos estados o fases distintas, que son: sueño REM y soñar, se trata de vivencias predominantemente visuales clasificadas como un fenómeno psicológico «rico y revelador de deseos y temores».

Alteraciones patológicas: cualitativas y cuantitativas.

Los estados de consciencia alterados muestran la existencia de niveles o fases de vigilia distintas. Estos niveles pueden ser inducidos y alterados de forma artificial o patológica.

Inducidos mediante drogas y alucinógenos, o una práctica: discusión, autosugestión, deporte, hipnosis, relajación, miedo, sexo, pranayama, arengar, etc.

Ser producto de una patología: agotamiento, ayuno, catalepsia, deshidratación, diabetes, drogas, epilepsia, esquizofrenia, intoxicaciones, manía, narcolepsia, insomnio, privación de sueño, etc.

Un estado alterado de consciencia aparece accidentalmente por medio de estados febriles, privación de sueño, ayuno prolongado, privación de oxígeno, narcosis de nitrógeno o de un accidente traumático.

Cuantitativas

Por actividad motora disminuida o disminución del nivel de consciencia

Comprendido por grados, está dividido en cuatro grupos principales:

Coma: es el más grave de los problemas de la consciencia y de la vigilia. Altera de forma más o menos total las funciones de relación. Un enfermo en coma puede no reaccionar ni a estímulos nociceptivos (que provocan una agresión dolorosa de los tejidos, por ejemplo pincharlos o perforarlos).

Estupor: abarca desde un estado en el cual la persona no reacciona sino a los estímulos simples: su nombre, ruido, luz fuerte, sacudir al sujeto... hasta un enfermo que no reacciona frecuentemente más que a estímulos nociceptivos (que provocan una agresión dolorosa de los tejidos, por ejemplo pincharlos o perforarlos).

Obnubilación: es un estado menos severo, la persona responde correctamente a las órdenes complejas (ejecuta órdenes escritas, realiza cálculo mental...), pero con lentitud, fatiga o bastante dificultad de concentración. Obnubilación de consciencia:

Grado leve a moderado: comprensión dificultada. Sopor, confusión, estupor, incapacidad de acción espontánea y coma.

Grado profundo: imposible cualquier actividad voluntaria consciente y ausencia de cualquier indicio de consciencia.

Confusión mental: es una alteración global y agudo de las funciones psíquicas, cuyas causas orgánicas o psíquicas son múltiples.

Síndromes psicopatológicos asociados a la disminución del nivel de consciencia

Delírium: diferente de "delirio", es una desorientación temporoespacial con trazas de ansiedad, de ilusiones alienantes y/o alucinaciones visuales.

Estado onírico: el individuo entra en un estado semejante a un sueño muy vívido; estado recurrente de psicosis tóxicas, síndromes de abstinencia a drogas y cuadros febriles tóxico-infecciosos.

Alienación: excitación psicomotora, incoherencia del pensamiento, perplejidad y síntomas alucinatorios oniroides.

Síndrome del cautiverio: la destrucción de la base del puente, promueve una parálisis total de los nervios craneanos bajos y de los miembros.

Por actividad motora incrementada

Excitación.

Manía.

Delirio.

Cualitativas

Estados crepusculares, surgen y desaparecen de forma abrupta y tienen duración variable - de pocas horas a algunas semanas. Ejemplos serían: alucinación, sonambulismo, terror nocturno.

Disociación de consciencia. Pérdida de la unidad psíquica común del ser humano, en la cual el individuo se "desliga" de la realidad para dejar de sufrir.

Trance, especie de sueño acordado, con la presencia de actividad motora automática y estereotipada acompañada de suspensión parcial de los movimientos voluntarios.

Estado hipnótico, técnica refinada de concentración de la atención y alteración inducida del estado de consciencia. Véase el artículo Hipnosis.

Estados inducidos intencionalmente

A veces puede producirse intencionadamente por el uso de privación sensorial, privación de sueño, técnicas de control mental, hipnosis, meditación, oración, o disciplinas como el yoga o el japa hindú, que hace uso de mantras.

También puede ser inducido por medio de la ingestión de drogas psicoactivas, como el alcohol y opiáceos, o bien mediante plantas alucinógenas y sus derivados químicos, como la LSD, DXM, 2C-I, peyote, cannabis, mescalina, Salvia divinorum, MDMA, hongos psilocibios, ayahuasca, datura...

Otra forma efectiva de inducir un estado alterado de consciencia es usar una variedad de neurotecnología, tal como Hemi-Sync, psicoacústica, estimulación electroterapéutica craneal y simulación de luces y sonido. Estos métodos intentan inducir patrones específicos de ondas cerebrales y en tanto lo logran, un estado alterado específico.

Perspectivas

Los estados de consciencia son estudiados por la medicina, la psiquiatría, la psicología, la fisiología y las neurociencias, en estrecha colaboración con la física para crear modelos explicativos del funcionamiento de la conexión sináptica en el cerebro.

El método científico ha considerado los estados de consciencia alterados desde una perspectiva fisiológica. En este sentido se han configurado modelos explicativos de la alteración de consciencia, basados todos ellos en la dinámica de los neurotransmisores y de las áreas cerebrales que serían sobreestimuladas o infraestimuladas.

Se presentó en 2013 un estudio en el que se recoge la primera grabación neuronal durante las meditaciones de éxtasis llamadas jhānas probando su papel en el sistema de recompensa del cerebro. Las Jhānas alteran los estados de conciencia (ASC) que implica grandes cambios en el cerebro. En particular, en la euforia no sólo se asocia con la activación de los procesos corticales, sino también con la activación del núcleo accumbens (NAC) en el sistema de recompensa de dopamina / opiáceos. Tomados en conjunto, estos resultados demuestran un aparentemente novedoso método de auto-estimulación de un sistema de recompensa del cerebro usando procesos mentales internos solamente en individuos altamente capacitados. En su conjunto, la multiplicidad de los estados del cerebro sugiere que puede haber una amplia gama de ASC disponibles a través de la meditación, dependiendo de qué regiones del cerebro se les da la conciencia, y que se abstienen de la conciencia.

Si hay un gran número de posibles ASC, es probable que sólo algunos tendrían valor de supervivencia. Por ejemplo, el estado de la unión mística con todos los seres podría ser útil en el fomento de la cooperación con todas las personas de la tribu, por lo que la evolución puede haber seleccionado algunos de estos ASC para ser más fácilmente aprendido y retenido. Sin embargo, el mismo razonamiento sugiere que la capacidad de auto-estimular el sistema de recompensa del cerebro sería disfuncional en la lucha por la supervivencia y la procreación, ya que podría producir un cortocircuito del sistema que motiva las acciones de supervivencia. Los organismos que son expertos en la autoestimulación morirían rápidamente si no logran responder a las exigencias del entorno o para transmitir sus genes.

Una meditación que estimula el sistema de recompensa sin los efectos nocivos de la obesidad y el daño ambiental podría ser beneficioso en el entorno moderno. Por otro lado, una meditación que cortocircuita el deseo de obtener una educación y trabajar por objetivos a largo plazo podría convertirse en disfuncional. En lugar de simplemente estimulando el sistema de recompensa en respuesta a los objetivos tradicionales de la comida y el sexo, sería beneficioso para regular el sistema y se enfoque en los objetivos a largo plazo que son más adaptables. Estos ASC podrían ser más útiles para el desarrollo humano que sólo la comida y el sexo.