Un estudio pionero revela el origen de la «conciencia consciente»

La investigación sobre bebés proporciona las primeras observaciones cuantitativas que demuestran el “surgimiento” de agencia o propósito en los humanos.

Los organismos vivos funcionan con un propósito. ¿Pero de dónde viene el objetivo? ¿Cómo entienden los humanos su relación con el mundo y se dan cuenta de su capacidad para generar cambios? Estas preguntas fundamentales sobre la agencia (actuar con un propósito específico) han desconcertado a algunas de las mentes más brillantes de la historia, entre ellas Sir Isaac Newton, Charles Darwin, Erwin Schrödinger y Niels Bohr.

Una nueva investigación de la Florida Atlantic University revela una visión innovadora de los orígenes del poder utilizando una fuente inusual y en gran medida sin explotar: los niños humanos. Dado que la acción dirigida a objetivos surge en los primeros meses de la vida humana, el equipo de investigación de la FAU utilizó a niños pequeños como campo de prueba para comprender cómo el movimiento automático se convierte en una acción con un propósito.

Para el estudio, los bebés comenzaron el experimento como observadores separados. Sin embargo, cuando los investigadores conectaron uno de los pies de los bebés a un teléfono móvil colocado en la cuna, los bebés descubrieron que podían realizar este movimiento. Para capturar este momento de percepción como un rayo en una botella, los investigadores midieron el movimiento de los bebés y los caminantes en el espacio 3D utilizando tecnología de captura de movimiento de vanguardia para revelar las características dinámicas y de coordinación que caracterizan el «nacimiento de la agencia».

Cuando el pie de un bebé está conectado a un teléfono móvil, cada movimiento del pie hace que el teléfono móvil se mueva. La retroalimentación positiva amplifica y resalta la relación causa-efecto entre el movimiento infantil y el movimiento ambulatorio. Crédito: Universidad Atlántica de Florida

Resultados recientes, publicados en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, proporcionando una solución a este antiguo enigma. El análisis y el modelado dinámico de experimentos con bebés sugieren que la agencia surge de la relación dual entre el organismo (el niño) y el entorno (el móvil). ¿Pero cómo sucede esto exactamente?

Cuando el pie de un bebé está conectado a un teléfono móvil, cada movimiento del pie hace que el teléfono móvil se mueva. Se pensaba que cuanto más movimiento hubiera, más se estimularía al bebé a moverse, lo que daría como resultado un mayor movimiento móvil.

«La retroalimentación positiva amplifica y resalta la relación de causa y efecto entre el movimiento infantil y el movimiento ambulatorio», dijo J. A. Scott Kelso, autor principal e investigador científico principal del Centro de Sistemas Complejos y Ciencias del Cerebro. Dentro de la Facultad de Ciencias Charles E. Schmidt de la FAU. «En algún nivel crítico de coordinación, el bebé reconoce sus poderes causales y cambia del comportamiento automático al intencional. Este momento ¡ajá!» se caracteriza por un aumento repentino en el ritmo de movimiento del bebé.

Reconstrucción/representación 3D de las posiciones de las articulaciones del bebé (rojo = lado izquierdo; verde = lado derecho; amarillo/naranja = centro; y posición del teléfono móvil = azul). La foto de la derecha muestra pequeñas bolas plateadas colocadas sobre la piel del bebé en varias articulaciones. Cámaras especiales envían luz infrarroja, que rebota en las esferas y se refleja hacia las cámaras. Luego, el sistema toma la información infrarroja reflectante de todas las cámaras y determina la ubicación exacta de cada bola. Crédito: Universidad Atlántica de Florida

Alisa Sloan, Ph.D., autora principal e investigadora científica postdoctoral en el Centro de Sistemas Complejos y Ciencias del Cerebro de la Universidad de Florida, desarrolló el «ajá» cuántico. Un detector para buscar aumentos repentinos en la velocidad de movimiento del bebé asociados con la detección repentina del bebé.

La técnica de Sloan demostró que el «nacimiento» de la fuerza puede medirse como una fase de transición «similar a eureka» de cambio de patrón dentro de un sistema dinámico que se extiende por el niño, el cerebro y el entorno. El sistema cambia de un estado menos vinculado a uno en el que los movimientos del miembro móvil y del miembro atado están altamente coordinados a medida que el bebé descubre su asociación funcional con el dispositivo móvil.

Aunque el diseño del experimento básico se ha utilizado en la investigación del desarrollo desde finales de los años 1960, la investigación relacionada tradicionalmente se ha centrado sólo en la actividad infantil, tratando al bebé y al entorno como entidades separadas. En 50 años de experimentos formales con dispositivos móviles de niños, el estudio de la FAU fue el primero en medir directamente el movimiento de los dispositivos móviles y utilizar el análisis de coordinación para proporcionar observaciones cuantitativas del surgimiento de la agencia humana.

El nuevo enfoque utilizado en este estudio conceptualiza la agencia como una propiedad emergente del acoplamiento funcional del organismo y el medio ambiente. Los investigadores profundizaron en la interacción entre el niño y el dispositivo móvil a través de la dinámica de coordinación: la teoría de Kelso y sus colegas sobre cómo se coordinan los organismos complejos (desde las células hasta la sociedad) y cómo emergen la función y el orden.

Cuando el pie de un bebé está conectado a un teléfono móvil, cada movimiento del pie hace que el teléfono móvil se mueva. La retroalimentación positiva amplifica y resalta la relación causa-efecto entre el movimiento infantil y el movimiento ambulatorio. En algún nivel crítico de coordinación, el bebé reconoce sus poderes causales y cambia de una conducta automática a una intencional. ¡Esto es ajá! El momento se caracteriza por un aumento repentino en el ritmo de movimiento del bebé. Crédito: Universidad Atlántica de Florida

Aunque se esperaba que los bebés descubrieran su control del teléfono móvil a través de su acción coordinada con el teléfono móvil, los patrones de parada de los bebés fueron sorprendentes.

«Nuestros hallazgos muestran que no son sólo los movimientos activos de los bebés los que son importantes», dijo Nancy Jones, Ph.D., coautora, profesora en el Departamento de Psicología de la FAU y directora del Laboratorio FAU WAVES.

Un análisis completo de la coordinación del movimiento del niño, el movimiento móvil y su interacción encuentra que el surgimiento de la fuerza es un proceso de autoorganización discontinuo, cuyo significado se encuentra tanto en el movimiento como en la quietud.

«Los bebés de nuestro estudio revelaron algo realmente profundo: que hay acción en medio de la inacción e inacción en medio de la acción. Ambas proporcionan información útil para que el bebé explore el mundo y su lugar en él», dijo Kelso. “La dinámica de coordinación entre el movimiento y la quietud juntos forman una unidad: la conciencia consciente del niño, donde pueden hacer que sucedan cosas en el mundo. intencionalmente.»

El estudio de la FAU también reveló que los niños navegan por el emparejamiento funcional con el teléfono móvil de diferentes maneras. Se detectaron grupos distintos en el momento y el tono de los estallidos de actividad infantil, lo que sugiere que existen fenotipos conductuales (características observables) de detección activa y que la dinámica proporciona un medio para identificarlos. Este nuevo método de fenotipado puede resultar útil para la atención preventiva y el tratamiento temprano de bebés en riesgo.

Referencia: “El significado del movimiento y la quietud: las firmas de la dinámica de coordinación revelan la agencia infantil” por Aliza T. Sloan, Nancy Aaron Jones y J. cualquier. Scott Kelso, 18 de septiembre de 2023, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
doi: 10.1073/pnas.2306732120

Esta investigación fue apoyada por la Fundación FAU y el Instituto Nacional de Salud Mental (MH-080838). Institutos Nacionales de Salud.