La Filosofía De La Neurociencia

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La filosofía de la neurociencia

Publicado por primera vez el lunes 7 de junio de 1999; revisión sustantiva mar 6 de agosto de 2019

En las últimas cuatro décadas, la filosofía de la ciencia se ha vuelto cada vez más "local". Las preocupaciones han cambiado de características generales de la práctica científica a conceptos, problemas y acertijos específicos de disciplinas particulares. La filosofía de la neurociencia es un resultado natural. Esta área emergente también fue estimulada por un notable crecimiento en las propias neurociencias. La neurociencia cognitiva y computacional continúa invadiendo directamente los problemas tradicionalmente abordados dentro de las humanidades, incluida la naturaleza de la conciencia, la acción, el conocimiento y la normatividad. La neurociencia celular, molecular y conductual que usa modelos animales invade cada vez más el dominio de la neurociencia cognitiva. Los descubrimientos empíricos sobre la estructura y función del cerebro sugieren formas en que los programas "naturalistas" podrían desarrollarse en detalle,más allá de las consideraciones filosóficas abstractas a su favor.

La literatura ha distinguido la "filosofía de la neurociencia" de la "neurofilosofía" durante dos décadas. El primero se refiere a cuestiones fundamentales dentro de las neurociencias. El último se refiere a la aplicación de conceptos neurocientíficos a las preguntas filosóficas tradicionales. Explorar varios conceptos de representación empleados en las teorías neurocientíficas es un ejemplo de lo primero. Examinar las implicaciones de los síndromes neurológicos para el concepto de un yo unificado es un ejemplo de esto último. En esta entrada, desarrollaremos más esta distinción y discutiremos ejemplos de ambos. Tal como sucedió en la historia del campo, el trabajo en ambas áreas se encuentra disperso en la mayoría de las secciones a continuación. A lo largo, intentaremos especificar en qué área cae el trabajo de referencia, cuando esta ubicación no es obvia.

Un aspecto emocionante de trabajar en filosofía de la neurociencia o neurofilosofía es el elemento continuo de sorpresa. Ambos campos dependen directamente de los desarrollos en neurociencia, y uno simplemente no tiene idea de lo que está por venir en esa ciencia increíblemente rápida. La ficción especulativa del año pasado es la realidad científica de este año. Pero esta característica hace que una entrada de enciclopedia actualizada de una década y media sea difícil de administrar. Los detalles científicos sobre los que los filósofos estaban reflexionando en actualizaciones pasadas ahora pueden leerse lamentablemente fechados. Sin embargo, uno también quiere capturar algo de historia de los campos en curso. Nuestra solución a este dilema ha sido mantener discusiones previas, reflejar esa historia, pero agregar actualizaciones científicas y filosóficas más recientes, no solo a las secciones de esta entrada agregadas en momentos posteriores,pero también salpicó las discusiones anteriores. No siempre es una solución perfecta, pero conserva algo de la historia de la filosofía de la neurociencia y la neurofilosofía contra los continuos avances en las ciencias de las que dependen estos campos filosóficos.

  • 1. Antes y después de la neurofilosofía
  • 2. Materialismo eliminatorio y filosofía neuralizada
  • 3. Neurociencia y Psicosemantica
  • 4. ¿Conciencia explicada?
  • 5. Localización de funciones cognitivas: de estudios de lesiones a neuroimagen funcional
  • 6. Un resultado de la ideología de la investigación coevolutiva: el énfasis de la filosofía en la neurociencia cognitiva y computacional
  • 7. Desarrollos en la filosofía de la neurociencia
  • 8. Desarrollos durante la segunda década del siglo XXI
  • Bibliografía
  • Herramientas académicas
  • Otros recursos de internet
  • Entradas relacionadas

1. Antes y después de la neurofilosofía

Históricamente, los descubrimientos neurocientíficos ejercieron poca influencia en los detalles de las filosofías materialistas de la mente. El "medio neurocientífico" del último medio siglo ha dificultado que los filósofos adopten dualismos sustantivos sobre la mente. Pero incluso las teorías de identidad de "tipo-tipo" o "estado central" que alcanzaron un breve protagonismo a fines de la década de 1950 (Place 1956; Smart 1959) se basaron en pocos detalles reales de las neurociencias emergentes. Recordemos el primer ejemplo favorito de una afirmación de identidad psiconeural: "el dolor es idéntico al de la fibra C". Las "fibras C" se relacionaron con un solo aspecto de la transmisión del dolor (Hardcastle 1997). Los primeros teóricos de la identidad no enfatizaron las hipótesis de identidad psiconeural. Sus términos "neuro" eran ciertamente marcadores de posición para conceptos de la neurociencia futura. Sus argumentos y motivaciones eran filosóficas, incluso si la justificación final del programa se consideraba empírica.

La disculpa ofrecida por los primeros teóricos de la identidad por ignorar los detalles científicos fue que la neurociencia en ese momento era demasiado incipiente para proporcionar identidades plausibles. Pero las identidades potenciales estaban en marcha. David Hubel y Torsten Wiesel (1962) demostraron con gran fanfarria las demostraciones electrofisiológicas de las propiedades del campo receptivo de las neuronas visuales. Usando sus técnicas, los neurofisiólogos comenzaron a descubrir neuronas en la corteza visual que responden a características cada vez más abstractas de los estímulos visuales: desde los bordes hasta la dirección del movimiento, los colores y las propiedades de las caras y manos. Más notablemente, Donald Hebb había publicado The Organization of Behavior (1949) más de una década antes. Había ofrecido explicaciones detalladas de los fenómenos psicológicos en términos de mecanismos neuronales y circuitos anatómicos. Su explicación psicológica incluía características de percepción, aprendizaje, memoria e incluso trastornos emocionales. Ofreció estas explicaciones como identidades potenciales. (Ver la Introducción a su 1949). Un filósofo que tomó nota de algunos detalles neurocientíficos disponibles en ese momento fue Barbara Von Eckardt Klein (Von Eckardt Klein 1975). Discutió la teoría de la identidad con respecto a las sensaciones del tacto y la presión, e incorporó las hipótesis actuales sobre la codificación neural de la modalidad, intensidad, duración y ubicación de las sensaciones teorizadas por Mountcastle, Libet y Jasper. Sin embargo, ella era una excepción evidente. En general, la neurociencia disponible en ese momento fue ignorada tanto por los amigos filosóficos como por los enemigos de las primeras teorías de identidad. Ofreció estas explicaciones como identidades potenciales. (Ver la Introducción a su 1949). Un filósofo que tomó nota de algunos detalles neurocientíficos disponibles en ese momento fue Barbara Von Eckardt Klein (Von Eckardt Klein 1975). Discutió la teoría de la identidad con respecto a las sensaciones del tacto y la presión, e incorporó las hipótesis actuales sobre la codificación neural de la modalidad, intensidad, duración y ubicación de las sensaciones teorizadas por Mountcastle, Libet y Jasper. Sin embargo, ella era una excepción evidente. En general, la neurociencia disponible en ese momento fue ignorada tanto por los amigos filosóficos como por los enemigos de las primeras teorías de identidad. Ofreció estas explicaciones como identidades potenciales. (Ver la Introducción a su 1949). Un filósofo que tomó nota de algunos detalles neurocientíficos disponibles en ese momento fue Barbara Von Eckardt Klein (Von Eckardt Klein 1975). Discutió la teoría de la identidad con respecto a las sensaciones del tacto y la presión, e incorporó las hipótesis actuales sobre la codificación neural de la modalidad, intensidad, duración y ubicación de las sensaciones teorizadas por Mountcastle, Libet y Jasper. Sin embargo, ella era una excepción evidente. En general, la neurociencia disponible en ese momento fue ignorada tanto por los amigos filosóficos como por los enemigos de las primeras teorías de identidad. Discutió la teoría de la identidad con respecto a las sensaciones del tacto y la presión, e incorporó las hipótesis actuales sobre la codificación neural de la modalidad, intensidad, duración y ubicación de las sensaciones teorizadas por Mountcastle, Libet y Jasper. Sin embargo, ella era una excepción evidente. En general, la neurociencia disponible en ese momento fue ignorada tanto por los amigos filosóficos como por los enemigos de las primeras teorías de identidad. Discutió la teoría de la identidad con respecto a las sensaciones del tacto y la presión, e incorporó las hipótesis actuales sobre la codificación neural de la modalidad, intensidad, duración y ubicación de las sensaciones teorizadas por Mountcastle, Libet y Jasper. Sin embargo, ella era una excepción evidente. En general, la neurociencia disponible en ese momento fue ignorada tanto por los amigos filosóficos como por los enemigos de las primeras teorías de identidad.

La indiferencia filosófica a los detalles neurocientíficos se convirtió en "principio" con el surgimiento y la prominencia del funcionalismo en la década de 1970. El argumento favorito de los funcionalistas se basaba en la realización múltiple: un estado o evento mental dado puede realizarse en una amplia variedad de tipos físicos (Putnam 1967; Fodor 1974). En consecuencia, una comprensión detallada de un tipo de sistema físico de realización (por ejemplo, el cerebro) no arrojará luz sobre la naturaleza fundamental de la mente. La psicología es, por lo tanto, autónoma de cualquier ciencia de uno de sus posibles realizadores físicos (ver la entrada sobre realizabilidad múltiple en esta Enciclopedia). En lugar de neurociencia, los filósofos de mentalidad científica influenciados por el funcionalismo buscaron evidencia e inspiración de la psicología cognitiva y la inteligencia artificial. Estas disciplinas se abstraen de los mecanismos físicos subyacentes y enfatizan las propiedades y capacidades "portadoras de información" de las representaciones (Haugeland 1985). Al mismo tiempo, sin embargo, la neurociencia estaba profundizando directamente en la cognición, especialmente el aprendizaje y la memoria. Por ejemplo, Eric Kandel (1976) propuso mecanismos presinápticos que rigen la tasa de liberación del transmisor como una explicación biológica celular de formas simples de aprendizaje asociativo. Con Robert Hawkins (Hawkins y Kandel 1984) demostró cómo los aspectos cognitivistas del aprendizaje asociativo (p. Ej., Bloqueo, condicionamiento de segundo orden, eclipse) podrían explicarse biológicamente en las células mediante secuencias y combinaciones de estas formas básicas implementadas en anatomías neuronales superiores. Trabajando en el lado post-sináptico,los neurocientíficos comenzaron a desentrañar los mecanismos celulares de potenciación a largo plazo (LTP; Bliss y Lomo 1973). Los psicólogos fisiológicos notaron rápidamente su potencial explicativo para diversas formas de aprendizaje y memoria.[1] Sin embargo, pocos filósofos "materialistas" prestaron atención. ¿Por qué deberían ellos? La mayoría eran funcionalistas convencidos. Creían que los detalles del "nivel de implementación" podrían ser importantes para el clínico, pero eran irrelevantes para el teórico de la mente.

Un importante punto de inflexión en el interés de los filósofos en la neurociencia llegó con la publicación de Neurophilosophy (1986) de Patricia Churchland. Las Tierras de la Iglesia (Patricia y Paul) ya eran conocidas por abogar por el materialismo eliminatorio (ver la siguiente sección). En su libro (1986), Churchland destiló los argumentos eliminativistas de la última década, unificó las piezas de la filosofía de la ciencia que los subyacía, y encajonó la filosofía entre una introducción de cinco capítulos a la neurociencia y un capítulo de 70 páginas sobre tres en ese momento. teorías de la función cerebral. Ella no se disculpó por su intento. Ella estaba presentando la filosofía de la ciencia a los neurocientíficos y la neurociencia a los filósofos. Insistió en que nada podría ser más obvio que la relevancia de los hechos empíricos sobre cómo funciona el cerebro para las preocupaciones en la filosofía de la mente. Su término para este método interdisciplinario fue "coevolución" (tomado de la biología). Este método busca recursos e ideas de cualquier parte de la jerarquía teórica por encima o por debajo de la pregunta en cuestión. Parado sobre los hombros de filósofos como Quine y Sellars, Churchland insistió en que especificar algún punto donde termina la neurociencia y comienza la filosofía de la ciencia es inútil porque los límites están mal definidos. Los neurófilos escogen y seleccionan recursos de ambas disciplinas como les parezca. Churchland insistió en que especificar algún punto donde termina la neurociencia y comienza la filosofía de la ciencia es inútil porque los límites están mal definidos. Los neurófilos escogen y seleccionan recursos de ambas disciplinas como les parezca. Churchland insistió en que especificar algún punto donde termina la neurociencia y comienza la filosofía de la ciencia es inútil porque los límites están mal definidos. Los neurófilos escogen y seleccionan recursos de ambas disciplinas como les parezca.

Tres temas predominaron en la discusión filosófica de Churchland: desarrollar una alternativa a la teoría empirista lógica de la reducción interteórica; respondiendo a argumentos dualistas de propiedad basados en subjetividad y qualia sensorial; y respondiendo a argumentos anti-reduccionistas de realizabilidad múltiple. Estos proyectos siguieron siendo centrales para la neurofilosofía durante más de una década después de la publicación del libro de Churchland. John Bickle (1998) amplió la visión principal de la teoría post-empirista de reducción interteórica de Clifford Hooker (1981a, b, c). Cuantificó las nociones clave utilizando un modelo teórico de la estructura de la teoría adaptada del programa estructuralista en filosofía de la ciencia (Balzer, Moulines y Sneed 1987). También hizo explícito una forma de argumento para sacar conclusiones ontológicas (identidades teóricas cruzadas, revisiones,o eliminaciones) de la naturaleza de las relaciones de reducción interteórica que se obtienen en casos específicos. Por ejemplo, se concluye rutinariamente que la luz visible, un postulado teórico de la óptica, es radiación electromagnética dentro de longitudes de onda especificadas, un postulado teórico del electromagnetismo; en este caso, una identidad ontológica teórica cruzada. También es habitual concluir que el flogisto no existe: una eliminación de un tipo de nuestra ontología científica. Bickle explicó la naturaleza de la relación de reducción en un caso específico utilizando una explicación semiformal de la "aproximación interteórica" inspirada en los resultados estructuralistas.es la radiación electromagnética dentro de longitudes de onda especificadas, un postulado teórico del electromagnetismo; en este caso, una identidad ontológica teórica cruzada. También es rutinario concluir que el flogisto no existe: una eliminación de un tipo de nuestra ontología científica. Bickle explicó la naturaleza de la relación de reducción en un caso específico utilizando una explicación semiformal de la "aproximación interteórica" inspirada en los resultados estructuralistas.es la radiación electromagnética dentro de longitudes de onda especificadas, un postulado teórico del electromagnetismo; en este caso, una identidad ontológica teórica cruzada. También es habitual concluir que el flogisto no existe: una eliminación de un tipo de nuestra ontología científica. Bickle explicó la naturaleza de la relación de reducción en un caso específico utilizando una explicación semiformal de la "aproximación interteórica" inspirada en los resultados estructuralistas.

Paul Churchland (1996) continuó el ataque a los argumentos dualistas de propiedad para la irreductibilidad de la experiencia consciente y los qualia sensoriales. Argumentó que adquirir algún conocimiento de la neurociencia sensorial existente aumenta la capacidad de uno para "imaginar" o "concebir" una explicación neurobiológica integral de la conciencia. Defendió esta conclusión utilizando un experimento mental característicamente imaginativo basado en la historia de la óptica y el electromagnetismo.

Finalmente, las críticas al argumento de la realización múltiple florecen, y son cuestionadas, hasta nuestros días. Aunque el argumento de la realización múltiple sigue siendo influyente entre los fisicalistas no reductores, ya no exige la aceptación casi universal que alguna vez tuvo. Han aparecido respuestas al argumento de realizabilidad múltiple basado en detalles neurocientíficos. Por ejemplo, William Bechtel y Jennifer Mundale (1999) sostienen que los neurocientíficos usan criterios psicológicos en los estudios de mapeo cerebral. Este hecho socava la probabilidad de que los tipos psicológicos se realicen de forma múltiple (para una revisión de los desarrollos recientes, véase la entrada sobre la realizabilidad múltiple en esta Enciclopedia).

2. Materialismo eliminatorio y filosofía neuralizada

El materialismo eliminatorio (EM), en la forma defendida más agresivamente por Paul y Patricia Churchland, es la conjunción de dos afirmaciones. Primero, nuestra concepción del sentido común "creencia-deseo" de los eventos y procesos mentales, nuestra "psicología popular", es una explicación falsa y engañosa de las causas del comportamiento humano. En segundo lugar, al igual que otros marcos conceptuales falsos de la teoría popular y la historia de la ciencia, será reemplazado por una neurociencia futura, en lugar de reducirse o incorporarse sin problemas. Churchlands caracterizó la psicología popular como la colección de homilías comunes invocadas (principalmente implícitamente) para explicar el comportamiento humano causalmente. Pregunta por qué Marica no me acompaña esta noche. Respondo que nuestro nieto necesitaba sentarse. Asientes con simpatía. Entiende mi explicación porque comparte conmigo una generalización que relaciona creencias sobre cuidar a los nietos, deseos de ayudar a las hijas y pasar tiempo con los nietos en comparación con disfrutar de una noche de fiesta, etc. Esta es solo una de una gran colección de homilías sobre las causas del comportamiento humano que EM afirma tener fallas más allá de una posible revisión. Aunque este ejemplo involucra solo creencias y deseos, la psicología popular contiene un amplio repertorio de actitudes proposicionales en su nexo explicativo: esperanzas, intenciones, miedos, imaginaciones y más. Los EMistas predicen que una futura psicología o neurociencia genuinamente científica evitará todo esto y los reemplazará con estados y dinámicas inconmensurables de neurocognición.desea ayudar a las hijas y pasar tiempo con sus nietos en comparación con disfrutar de una noche de fiesta, etc. Esta es solo una de una gran colección de homilías sobre las causas del comportamiento humano que EM afirma tener fallas más allá de una posible revisión. Aunque este ejemplo involucra solo creencias y deseos, la psicología popular contiene un amplio repertorio de actitudes proposicionales en su nexo explicativo: esperanzas, intenciones, miedos, imaginaciones y más. Los EMistas predicen que una futura psicología o neurociencia genuinamente científica evitará todo esto y los reemplazará con estados y dinámicas inconmensurables de neurocognición.desea ayudar a las hijas y pasar tiempo con sus nietos en comparación con disfrutar de una noche de fiesta, etc. Esta es solo una de una gran colección de homilías sobre las causas del comportamiento humano que EM afirma tener fallas más allá de una posible revisión. Aunque este ejemplo involucra solo creencias y deseos, la psicología popular contiene un amplio repertorio de actitudes proposicionales en su nexo explicativo: esperanzas, intenciones, miedos, imaginaciones y más. Los EMistas predicen que una futura psicología o neurociencia genuinamente científica evitará todo esto y los reemplazará con estados y dinámicas inconmensurables de neurocognición. Aunque este ejemplo involucra solo creencias y deseos, la psicología popular contiene un amplio repertorio de actitudes proposicionales en su nexo explicativo: esperanzas, intenciones, miedos, imaginaciones y más. Los EMistas predicen que una futura psicología o neurociencia genuinamente científica evitará todo esto y los reemplazará con estados y dinámicas inconmensurables de neurocognición. Aunque este ejemplo involucra solo creencias y deseos, la psicología popular contiene un amplio repertorio de actitudes proposicionales en su nexo explicativo: esperanzas, intenciones, miedos, imaginaciones y más. Los EMistas predicen que una futura psicología o neurociencia genuinamente científica evitará todo esto y los reemplazará con estados y dinámicas inconmensurables de neurocognición.

EM es fisicalista en un sentido filosófico tradicional. Postula que parte de la ciencia del cerebro en el futuro será la explicación correcta del comportamiento (humano). Es eliminatorio para predecir el futuro rechazo de los tipos psicológicos populares de nuestra ontología post-neurocientífica. Los proponentes de EM a menudo emplean analogías científicas (Feyerabend 1963; Paul Churchland, 1981). Las reacciones oxidativas que se caracterizan dentro de la química elemental no se parecen a la liberación de flogisto. Incluso la "dirección" de los dos procesos difiere. El oxígeno se obtiene cuando un objeto se quema (o se oxida), se dice que se perdió el flogisto. El resultado de este cambio teórico fue la eliminación del flogisto de nuestra ontología científica. No existe tal cosa. Por las mismas razones, según EM,El desarrollo continuo de la neurociencia revelará que no existen cosas tales como creencias, deseos y el resto de las actitudes proposicionales caracterizadas por el sentido común.

Aquí nos centramos solo en la forma en que los resultados neurocientíficos han dado forma a los argumentos a favor de la EM. Sorprendentemente, solo un argumento ha sido fuertemente influenciado. (La mayoría de los argumentos para las fallas de estrés EM de la psicología popular como una teoría explicativa del comportamiento). Este argumento se basa en un desarrollo en la neurociencia cognitiva y computacional que podría proporcionar una alternativa genuina a las representaciones y cálculos implícitos en las generalizaciones psicológicas populares. Muchos materialistas eliminatorios suponen que la psicología popular está comprometida con representaciones y cálculos proposicionales sobre sus contenidos que imitan inferencias lógicas (Paul Churchland 1981; Stich 1983; Patricia Churchland 1986). [2]Aunque descubrir una alternativa a este punto de vista ha sido un objetivo eliminativista durante algún tiempo, algunos eliminativistas sostienen que la neurociencia solo comenzó a ofrecer esta alternativa en los últimos treinta años. Los puntos y las trayectorias a través de espacios vectoriales, como una interpretación de eventos sinápticos y patrones de actividad neuronal en redes neuronales biológicas y artificiales, son las características clave de esta alternativa. Las diferencias entre estas nociones de representación cognitiva y transformaciones, y las de las actitudes proposicionales de la psicología popular, proporcionan la base de un argumento para EM (Paul Churchland 1987). Sin embargo, este argumento será opaco para aquellos sin antecedentes en neurociencia cognitiva y computacional, por lo que presentamos algunos detalles. Con estos detalles en su lugar,Volveremos a este argumento para EM (cinco párrafos a continuación).

En un nivel de análisis, el elemento computacional básico de una red neuronal, biológica o artificial, es la célula nerviosa o neurona. Matemáticamente, las neuronas se pueden representar como simples dispositivos computacionales, transformando entradas en salida. Tanto las entradas como las salidas reflejan variables biológicas. Para nuestra discusión, asumimos que las entradas neuronales son frecuencias de potenciales de acción ("espigas" neuronales) en los axones cuyas ramas terminales sinapsisan en la neurona en cuestión, mientras que la salida neuronal es la frecuencia de potenciales de acción generados en su axón después de procesar las entradas. De este modo, una neurona calcula su entrada total, generalmente tratada matemáticamente como la suma de los productos de la intensidad de la señal a lo largo de cada línea de entrada multiplicada por el peso sináptico en esa línea. Luego calcula un nuevo estado de activación basado en su entrada total y el estado de activación actual, y un nuevo estado de salida basado en su nuevo valor de activación. El estado de salida de la neurona se transmite como una fuerza de señal a las neuronas en las que se sinapsula su axón. El estado de salida refleja sistemáticamente el nuevo estado de activación de la neurona.[3]

Analizado de esta manera, las redes neuronales biológicas y artificiales se interpretan naturalmente como transformadores de vector a vector. El vector de entrada consiste en valores que reflejan patrones de actividad en axones que hacen sinapsis en las neuronas de la red desde el exterior (por ejemplo, desde transductores sensoriales u otras redes neuronales). El vector de salida consiste en valores que reflejan los patrones de actividad generados en las neuronas de la red que se proyectan más allá de la red (por ejemplo, a los efectores motores u otras redes neuronales). Dado que la actividad de cada neurona depende en parte de su aporte total, y su aporte total depende en parte de los pesos sinápticos (p. Ej., Tasa de liberación del neurotransmisor presináptico, número y eficacia de los receptores postsinápticos, disponibilidad de enzimas en la hendidura sináptica),La capacidad de las redes biológicas para cambiar sus pesos sinápticos los convierte en transformadores plásticos de vector a vector. En principio, una red biológica con sinapsis plásticas puede implementar cualquier transformación de vector a vector que su composición permita (número de unidades de entrada, unidades de salida, capas de procesamiento, recurrencia, conexiones cruzadas, etc.) (discutido en Paul Churchland, 1987, con referencias a la literatura científica primaria).

organización anatómica del cerebelo
organización anatómica del cerebelo

Figura 1.

La organización anatómica del cerebelo proporciona un claro ejemplo de una red susceptible de esta interpretación computacional. Considere la Figura 1. El cerebelo es la estructura contorneada bulbosa dorsal al tronco encefálico. Una variedad de estudios (conductuales, neuropsicológicos, electrofisiológicos unicelulares) implican esta estructura en la integración motora y la coordinación motora fina. Fibras cubiertas de musgo (axones) de las neuronas fuera de la sinapsis del cerebelo en las células granulares cerebelosas, que a su vez se proyectan en fibras paralelas. Los patrones de actividad en la colección de fibras cubiertas de musgo (frecuencia de potenciales de acción por unidad de tiempo en cada fibra que se proyecta en el cerebelo) proporcionan valores para el vector de entrada. Las fibras paralelas producen múltiples sinapsis en los árboles dendríticos y los cuerpos celulares de las neuronas cerebelosas de Purkinje. Cada neurona de Purkinje "suma" sus potenciales postsinápticos (PSP) y emite un tren de potenciales de acción por su axón basado (en parte) en su entrada total y estado de activación anterior. Los axones de Purkinje se proyectan fuera del cerebelo. El vector de salida de la red es, por lo tanto, los valores ordenados que representan el patrón de actividad generado en cada axón de Purkinje. Los cambios en la eficacia de las sinapsis individuales en las fibras paralelas y las neuronas de Purkinje alteran las PSP resultantes en los axones de Purkinje, generando diferentes frecuencias de espigas axonales. Computacionalmente, esto equivale a un vector de salida diferente al mismo patrón de actividad de entrada-plasticidad. El vector de salida de la red es, por lo tanto, los valores ordenados que representan el patrón de actividad generado en cada axón de Purkinje. Los cambios en la eficacia de las sinapsis individuales en las fibras paralelas y las neuronas de Purkinje alteran las PSP resultantes en los axones de Purkinje, generando diferentes frecuencias de picos axonales. Computacionalmente, esto equivale a un vector de salida diferente al mismo patrón de actividad de entrada-plasticidad. El vector de salida de la red es, por lo tanto, los valores ordenados que representan el patrón de actividad generado en cada axón de Purkinje. Los cambios en la eficacia de las sinapsis individuales en las fibras paralelas y las neuronas de Purkinje alteran las PSP resultantes en los axones de Purkinje, generando diferentes frecuencias de picos axonales. Computacionalmente, esto equivale a un vector de salida diferente al mismo patrón de actividad de entrada-plasticidad.[4]

espacio de error de peso sináptico
espacio de error de peso sináptico

Figura 2.

Esta interpretación pone los útiles recursos matemáticos de los sistemas dinámicos en manos de los neurocientíficos computacionales. Los espacios vectoriales son un ejemplo. El aprendizaje se puede caracterizar fructíferamente en términos de cambios en los pesos sinápticos en la red y la posterior reducción del error en la salida de la red. (Este enfoque del aprendizaje se remonta a Hebb 1949, aunque la interpretación del espacio vectorial no era parte de la cuenta de Hebb.) Una representación útil de esta cuenta utiliza un espacio sináptico de error de peso. Una dimensión representa el error global en la salida de la red a una tarea determinada, y todas las demás dimensiones representan los valores de peso de las sinapsis individuales en la red. Considere la figura 2. Los puntos en este espacio de estado multidimensional representan el error de rendimiento global correlacionado con cada posible colección de pesos sinápticos en la red. A medida que los pesos cambian con cada rendimiento, de acuerdo con un algoritmo de aprendizaje inspirado biológicamente, el error global del rendimiento de la red disminuye continuamente. El cambio de los pesos sinápticos en la red con cada episodio de entrenamiento reduce el error total del vector de salida de la red, en comparación con el vector de salida deseado para el vector de entrada. El aprendizaje se representa como cambios sinápticos de peso correlacionados con un descenso a lo largo de la dimensión de error en el espacio (Churchland y Sejnowski 1992). Las representaciones (conceptos) se pueden representar como particiones en espacios vectoriales multidimensionales. Un ejemplo es un espacio vectorial de activación neuronal. Ver Figura 3. Un gráfico de dicho espacio contiene una dimensión para el valor de activación de cada neurona en la red (o algún subconjunto específico de las neuronas de la red, como las de una capa específica). Un punto en este espacio representa un posible patrón de actividad en todas las neuronas de la red. Los patrones de actividad generados por los vectores de entrada que la red ha aprendido a agrupar se agruparán alrededor de un (hiper) punto o subvolumen en el espacio del vector de actividad. Cualquier patrón de entrada suficientemente similar a este grupo producirá un patrón de actividad que se encuentra en proximidad geométrica a este punto o subvolumen. Paul Churchland (1989) argumentó que esta interpretación de la actividad de la red proporcionó una base cuantitativa, inspirada neuronalmente, para teorías prototipo de conceptos desarrollados en la psicología cognitiva de fines del siglo XX.

espacio vectorial de activación neuronal
espacio vectorial de activación neuronal

Figura 3.

Utilizando este desarrollo teórico, y en el ámbito de la neurofilosofía, Paul Churchland (1987, 1989) ofreció un argumento novedoso y de inspiración neurocientífica para EM. Según la interpretación de las redes neuronales recién bosquejadas, los vectores de actividad son el tipo central de representaciones, y las transformaciones de vector a vector son el tipo central de cálculos en el cerebro. Esto contrasta fuertemente con las representaciones proposicionales y los cálculos lógicos / semánticos postulados por la psicología popular. El contenido vectorial, una secuencia ordenada de números reales, no es familiar y ajeno al sentido común. Esta diferencia conceptual teórica cruzada es al menos tan grande como la que existe entre los conceptos oxidativo y flogisto, o los conceptos de calor de fluido cinético-corpuscular y calórico. El flogisto y el líquido calórico son dos ejemplos de "desfile" de tipos eliminados de nuestra ontología científica debido a la naturaleza de la relación teórica entre las teorías a las que están afiliados y las teorías que los reemplazaron. Las diferencias estructurales y dinámicas entre los tipos de neurociencia científica cognitiva popular y luego emergente cognitiva sugirieron que las teorías afiliadas a esta última también reemplazarán la teoría afiliada a la primera. Pero esta afirmación fue la premisa clave del argumento eliminativista basado en relaciones interteóricas predichas. Y con el surgimiento de las redes neuronales y el procesamiento distribuido en paralelo, los contrastes intereoréticos con los tipos explicativos psicológicos populares ya no eran solo la esperanza futura de un eliminativista. La neurociencia computacional y cognitiva entregaba una cinemática alternativa para la cognición, una que no proporcionaba un análogo estructural para las actitudes proposicionales de la psicología popular o los cálculos lógicos sobre los contenidos proposicionales.

Ciertamente, las alternativas de espacio vectorial de esta interpretación de las redes neuronales son ajenas a la psicología popular. ¿Pero justifican EM? Incluso si el contenido proposicional de las posturas psicológicas populares no encuentra análogos en un desarrollo teórico en la neurociencia cognitiva y computacional (que estuvo de moda hace tres décadas), podría haber otros aspectos de la cognición que la psicología popular hace bien. Dentro del realismo científico que informó a la neurofilosofía temprana, concluir que una afirmación de identidad teórica cruzada es verdadera (por ejemplo, el estado psicológico popular F es idéntico al estado neural N) o que una afirmación eliminativista es verdadera (no existe el estado psicológico popular F) dependía de la naturaleza de la reducción interteórica obtenida entre las teorías afiliadas a los postulados en cuestión (Hooker 1981a, b, c; Churchland 1986; Bickle,1998). Pero la explicación subyacente de la reducción interteórica también reconoció un espectro de posibles reducciones, que van desde relativamente "suave" a través de "significativamente revisionista" a "extremadamente desigual".[5]¿Podría la reducción de la psicología popular a una neurociencia computacional "vectorial" ocupar un punto medio entre los puntos finales de reducción interteórica "suave" y "desigual" y, por lo tanto, sugerir una conclusión "revisora"? La reducción de la termodinámica del equilibrio clásico a la mecánica estadística proporcionó una analogía potencial aquí. John Bickle (1992, 1998, capítulo 6) argumentó sobre bases empíricas que tal resultado es probable. Especificó condiciones sobre reducciones "revisarias" de ejemplos históricos y sugirió que estas condiciones se están obteniendo entre la psicología popular y la neurociencia cognitiva a medida que esta última se desarrolla. En particular, la psicología popular parece haber acertado con el perfil funcional groseramente especificado de muchos estados cognitivos, especialmente aquellos estrechamente relacionados con las entradas sensoriales y las salidas conductuales. También parece acertar con la "intencionalidad" de muchos estados cognitivos, el objeto del que es o sobre el que se encuentra el estado, a pesar de que la neurociencia cognitiva evita su explicación lingüística implícita de esta característica. El fisicalismo de revisión predice un cambio conceptual significativo en los conceptos psicológicos populares, pero niega la eliminación total de la variedad de fluido calórico-flogisto.

La filosofía de la ciencia es otra área donde las interpretaciones del espacio vectorial de los patrones de actividad de la red neuronal han impactado la filosofía. En la Introducción a su libro (1989), A Neurocomputational Perspective, Paul Churchland afirmó, claramente neurofilosóficamente, que pronto será imposible hacer un trabajo serio en la filosofía de la ciencia sin recurrir al trabajo empírico en el cerebro y las ciencias del comportamiento. Para justificar esta afirmación, en la Parte II del libro sugirió reformulaciones neurocomputacionales de conceptos clave de la filosofía de la ciencia. En el centro de sus reformulaciones se encuentra una explicación neurocomputacional de la estructura de las teorías científicas (1989: capítulo 9). Los problemas con la visión ortodoxa de los "conjuntos de oraciones" de las teorías científicas son bien conocidos desde la década de 1960. Churchland abogó por reemplazar la visión ortodoxa con una inspirada en la interpretación "vectorial" de la actividad de la red neuronal. Las representaciones implementadas en redes neuronales (como se bosquejó anteriormente) componen un sistema que corresponde a distinciones importantes en el entorno externo, no se representan explícitamente como tales dentro del corpus de entrada y permiten que la red entrenada responda a las entradas de una manera que reduzca continuamente el error. Según Churchland, estas son funciones de las teorías. Churchland fue audaz en su afirmación: la teoría del mundo de un individuo es un punto específico en el espacio vectorial de peso sináptico de error de ese individuo. Es una configuración de pesos sinápticos que divide el espacio del vector de activación del individuo en subdivisiones que reducen los mensajes de error futuros a entradas familiares y novedosas.(Considere nuevamente la Figura 2 y la Figura 3.) Sin embargo, esta reformulación invita a una objeción. Churchland se jacta de que su teoría de las teorías es preferible a las alternativas existentes a la cuenta ortodoxa de "conjuntos de oraciones", por ejemplo, la visión semántica (Suppe 1974; van Fraassen 1980), porque la suya está más cerca de los "cerebros zumbantes" que usa teorías. Pero, como señaló Bickle (1993), los modelos de neurocomputación basados en los recursos matemáticos descritos anteriormente están muy lejos en el ámbito de la abstracción matemática. Son poco más que una aplicación novedosa (aunque sugerente) de las matemáticas de los sistemas dinámicos cuasi lineales a esquemas simplificados de circuitos cerebrales. Los neurofilosófilos deben alguna explicación de las identificaciones en las categorías ontológicas (¿representaciones de vectores y transformación a qué?) Antes de que la comunidad de filosofía de la ciencia trate las teorías como puntos en espacios de estado de alta dimensión implementados en redes biológicas neurales. (Sin embargo, hay una suposición metodológica importante al acecho en la objeción de Bickle, que discutiremos hacia el final del próximo párrafo).

Las reformulaciones neurocomputacionales de Churchland de otros conceptos científicos y epistemológicos se basan en esta explicación de las teorías. Esboza descripciones "neuralizadas" de la carga teórica de la percepción, la naturaleza de la unificación de conceptos, las virtudes de la simplicidad teórica, la naturaleza de los paradigmas kuhnianos, la cinemática del cambio conceptual, el carácter de la abducción, la naturaleza de la explicación e incluso conocimiento moral y normatividad epistemológica. El redespliegue conceptual, por ejemplo, es la activación de un prototipo de representación ya existente (el punto central o región de una partición de un espacio vectorial de alta dimensión en una red neuronal entrenada) por un nuevo tipo de patrón de entrada. Obviamente, aquí no podemos hacer justicia a los muchos y variados intentos de reformulación de Churchland. Instamos al lector intrigado a examinar sus sugerencias en su forma original. Pero una palabra sobre metodología filosófica está en orden. Churchland no está intentando "análisis conceptual" en nada parecido a su sentido filosófico tradicional. Tampoco, típicamente, son neurofilosófilos en ninguno de sus proyectos de reformulación. (Esta es la razón por la cual una discusión sobre reformulaciones neurofilosóficas encaja con una discusión sobre EM). Hay filósofos que consideran que los análisis ideales de la disciplina son un conjunto relativamente simple de condiciones necesarias y suficientes, expresadas en un lenguaje natural no técnico, que gobierna la aplicación de conceptos importantes (como justicia, conocimiento, teoría o explicación). Estos análisis deben cuadrar, en la medida de lo posible, con el uso teórico. Idealmente, deberían preservar la sinonimia. Otros filósofos ven este ideal como estéril, equivocado y quizás profundamente equivocado acerca de la estructura subyacente del conocimiento humano (Ramsey 1992). Los neurofilosófilos tienden a residir en el último grupo. Aquellos a quienes no les gusta la especulación filosófica sobre la promesa y el potencial de la ciencia en desarrollo para reformular ("reformular") los conceptos filosóficos tradicionales probablemente ya han descubierto que la neurofilosofía no es para ellos. Pero la acusación familiar de que las reformulaciones neurocomputacionales del tipo de intentos de Churchland son "filosóficamente poco interesantes" o "irrelevantes" porque no proporcionan "análisis" de teoría, explicación y cosas similares caerán en oídos sordos entre muchos filósofos "naturalistas" contemporáneos, que en general han renunciado al tradicional "análisis" filosófico.y quizás profundamente equivocado acerca de la estructura subyacente del conocimiento humano (Ramsey 1992). Los neurofilosófilos tienden a residir en el último grupo. Aquellos a quienes no les gusta la especulación filosófica sobre la promesa y el potencial de la ciencia en desarrollo para reformular ("reformular") los conceptos filosóficos tradicionales probablemente ya han descubierto que la neurofilosofía no es para ellos. Pero la acusación familiar de que las reformulaciones neurocomputacionales del tipo de intentos de Churchland son "filosóficamente poco interesantes" o "irrelevantes" porque no proporcionan "análisis" de teoría, explicación y cosas similares caerán en oídos sordos entre muchos filósofos "naturalistas" contemporáneos, que en general han renunciado al tradicional "análisis" filosófico.y quizás profundamente equivocado acerca de la estructura subyacente del conocimiento humano (Ramsey 1992). Los neurofilosófilos tienden a residir en el último grupo. Aquellos a quienes no les gusta la especulación filosófica sobre la promesa y el potencial de la ciencia en desarrollo para reformular ("reformular") los conceptos filosóficos tradicionales probablemente ya han descubierto que la neurofilosofía no es para ellos. Pero la acusación familiar de que las reformulaciones neurocomputacionales del tipo de intentos de Churchland son "filosóficamente poco interesantes" o "irrelevantes" porque no proporcionan "análisis" de teoría, explicación y cosas similares caerán en oídos sordos entre muchos filósofos "naturalistas" contemporáneos, que en general han renunciado al tradicional "análisis" filosófico. Los neurofilosófilos tienden a residir en el último grupo. Aquellos a quienes no les gusta la especulación filosófica sobre la promesa y el potencial de la ciencia en desarrollo para reformular ("reformular") los conceptos filosóficos tradicionales probablemente ya han descubierto que la neurofilosofía no es para ellos. 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Pero la acusación familiar de que las reformulaciones neurocomputacionales del tipo de intentos de Churchland son "filosóficamente poco interesantes" o "irrelevantes" porque no proporcionan "análisis" de teoría, explicación y cosas similares caerán en oídos sordos entre muchos filósofos "naturalistas" contemporáneos, que en general han renunciado al tradicional "análisis" filosófico.

Antes de abandonar el tema de las aplicaciones neurofilosóficas propuestas de este desarrollo teórico a partir de la neurociencia cognitiva / computacional al estilo de las "redes neuronales", cabe mencionar un punto final de detalles científicos reales. Este enfoque no permaneció por mucho tiempo en la neurociencia computacional de última generación. Muchos modeladores neuronales abandonaron rápidamente este enfoque para modelar el cerebro. El modelado compartimental permitió a los neurocientíficos computacionales imitar la actividad y las interacciones entre parches de membrana neuronal (Bower y Beeman 1995). Este enfoque permitió a los modeladores controlar y manipular una variedad de factores subcelulares que determinan los potenciales de acción por unidad de tiempo, incluida la topología de la estructura de la membrana en neuronas individuales, las variaciones en los canales iónicos a través de parches de membrana,y propiedades de campo de potenciales post-sinápticos dependiendo de la ubicación de la sinapsis en la dendrita o soma. A mediados de la década de 1990, los modeladores comenzaron rápidamente a "construir a medida" las neuronas en sus circuitos objetivo. El hardware informático cada vez más potente todavía les permitía estudiar las propiedades de los circuitos de las redes modeladas. Por estas razones, muchos neurocientíficos computacionales serios cambiaron a trabajar en un nivel de análisis que trata las neuronas como dispositivos computacionales estructurados en lugar de simples. Con el modelado compartimental, las transformaciones de vector a vector llegaron a ser mucho menos útiles en modelos neurobiológicos serios, reemplazadas por ecuaciones diferenciales que representan corrientes iónicas a través de parches de membrana neural. Se capturaron muchos más detalles biológicos en los modelos resultantes que los modelos "conexionistas" permitidos. Este cambio metodológico en la neurociencia computacional significó que una neurofilosofía guiada por recursos "conexionistas" ya no se basaba en el estado del arte del campo científico.

La filosofía de la ciencia y la epistemología científica no fueron las únicas áreas donde los neurofilosófilos insistieron en la relevancia de los descubrimientos neurocientíficos para los temas tradicionalmente filosóficos. Una década después de la publicación de Neurophilosophy, Kathleen Akins (1996) argumentó que una visión "tradicional" de los sentidos subyace a una variedad de sofisticados programas "naturalistas" sobre intencionalidad. (Ella cita a Churchlands, Daniel Dennett, Fred Dretske, Jerry Fodor, David Papineau, Dennis Stampe y Kim Sterelny como ejemplos). Pero el trabajo neurocientífico reciente sobre los mecanismos y las estrategias de codificación implementadas por los receptores sensoriales muestra que esta visión tradicional es equivocado. La visión tradicional sostiene que los sistemas sensoriales son "verídicos" en al menos tres formas.(1) Cada señal en el sistema se correlaciona con un pequeño rango de propiedades en el entorno externo (al cuerpo). (2) La estructura en las relaciones externas relevantes a las que los receptores son sensibles se conserva en la estructura de las relaciones internas entre los estados sensoriales resultantes. Y (3) el sistema sensorial reconstruye fielmente, sin adiciones o adornos ficticios, los eventos externos. Utilizando los descubrimientos neurobiológicos recientes sobre las propiedades de respuesta de los receptores térmicos en la piel (es decir, "termorreceptores") como ilustración, Akins demostró que los sistemas sensoriales son "narcisistas" en lugar de "verídicos". Se violan los tres supuestos tradicionales. Estos detalles neurobiológicos y sus implicaciones filosóficas abren nuevas preguntas para la filosofía de la percepción y para los fundamentos apropiados para proyectos naturalistas sobre intencionalidad. Armado con la conocida neurofisiología de los receptores sensoriales, nuestra "filosofía de percepción" o explicación de la "intencionalidad perceptiva" ya no se centrará en la búsqueda de correlaciones entre los estados de los sistemas sensoriales y las propiedades externas "detectadas de manera verídica". Este proyecto filosófico tradicional (¡y científico!) Se basa en una visión errónea de "veridicalidad" de los sentidos. El conocimiento neurocientífico de la actividad del receptor sensorial también muestra que la experiencia sensorial no sirve bien al naturalista como un "caso de paradigma simple" de una relación intencional entre la representación y el mundo. Una vez más,Los detalles científicos disponibles mostraron la ingenuidad de algunos proyectos filosóficos tradicionales.

Centrándose en la anatomía y la fisiología del sistema de transmisión del dolor, Valerie Hardcastle (1997) instó a una implicación negativa similar para una suposición metodológica popular. Las experiencias de dolor han sido durante mucho tiempo los casos favoritos de los filósofos para el análisis y la teoría sobre las experiencias conscientes en general. Sin embargo, cada posición sobre las experiencias de dolor ha sido defendida: eliminativismo, una variedad de puntos de vista objetivistas, puntos de vista relacionales y puntos de vista subjetivistas. ¿Por qué tan poco acuerdo, a pesar de que las experiencias de dolor son el lugar para comenzar un análisis o teoría de la conciencia? Hardcastle instó a dos respuestas. Primero, los filósofos tienden a no estar informados sobre la complejidad neuronal de nuestros sistemas de transmisión del dolor, y construyen sus análisis o teorías sobre el resultado de un solo componente de un sistema de múltiples componentes. Segundo,Incluso aquellos que entienden algo de la neurobiología subyacente del dolor tienden a abogar por las teorías de control de puerta.[6]Pero las mejores teorías de control de puertas existentes son vagas sobre los mecanismos neuronales de las puertas. En cambio, Hardcastle propuso un sistema dual disociable de transmisión del dolor, que consiste en un sistema sensorial del dolor muy análogo en su implementación neurobiológica a otros sistemas sensoriales, y un sistema inhibidor del dolor descendente. Argumentó que este sistema dual es consistente con los descubrimientos neurocientíficos y explica todos los fenómenos del dolor que han tentado a los filósofos hacia teorías particulares (pero limitadas) de la experiencia del dolor. La singularidad neurobiológica del sistema inhibidor del dolor, en contraste con los mecanismos de otras modalidades sensoriales, hace que el procesamiento del dolor sea atípico. En particular, el sistema inhibidor del dolor disocia la sensación de dolor de la estimulación de los nociceptores (receptores del dolor). Hardcastle concluyó, a partir de la singularidad neurobiológica de la transmisión del dolor, que las experiencias de dolor son eventos conscientes atípicos y, por lo tanto, no son un buen lugar para comenzar a teorizar o analizar el tipo general.

3. Neurociencia y Psicosemantica

Desarrollar y defender teorías de contenido es un tema central en la filosofía mental contemporánea. Un desideratum común en este debate es una teoría de la representación cognitiva consistente con una ontología física o naturalista. Aquí describiremos algunas contribuciones que los neurofilosófilos han hecho a este proyecto.

Cuando uno percibe o recuerda que no tiene café, su estado cerebral posee intencionalidad o "acercamiento". La percepción o el recuerdo se trata de que uno se está quedando sin café; representa a uno como sin café. El estado de representación tiene contenido. Una psicosemántica busca explicar qué es que un estado representativo sea sobre algo, para proporcionar una explicación de cómo los estados y eventos pueden tener contenido representativo específico. Una psicosemántica fisicalista busca hacer esto utilizando exclusivamente los recursos de las ciencias físicas. Los neurofilosófilos han contribuido a dos tipos de psicosemántica fisicalista: el enfoque del rol funcional y el enfoque informativo. Para obtener una descripción de estas y otras teorías del contenido mental, consulte las entradas sobre teorías causales del contenido mental, representación mental,y teorías teleológicas del contenido mental.

El reclamo central de una semántica de rol funcional es que una representación tiene su contenido específico en virtud de las relaciones que tiene con otras representaciones. Su aplicación paradigmática es a los conceptos de lógica de verdad funcional, como el conjuntivo "y" o disyuntivo "o". Un evento físico crea una instancia de la función "y" en caso de que asigne dos entradas verdaderas en una sola salida verdadera. Por lo tanto, son las relaciones que una expresión tiene con los demás las que le dan el contenido semántico de "y". Los defensores de la semántica de roles funcionales proponen análisis similares para el contenido de todas las representaciones (Block 1995). Un evento físico representa pájaros, por ejemplo, si tiene las relaciones correctas con eventos que representan plumas y otros que representan picos. Por el contrario,la semántica informativa atribuye contenido a un estado dependiendo de las relaciones causales que se obtienen entre el estado y el objeto que representa. Un estado físico representa a las aves, por ejemplo, en caso de que se obtenga una relación causal apropiada entre él y las aves. En el corazón de la semántica informativa se encuentra una explicación causal de la información (Dretske 1981, 1988). Las manchas rojas en una cara llevan la información de que uno tiene sarampión porque las manchas rojas son causadas por el virus del sarampión. Una crítica común de la semántica informativa sostiene que la mera covarianza causal es insuficiente para la representación, ya que la información (en el sentido causal) es siempre por definición verídica, mientras que las representaciones pueden tergiversar. Una solución popular a este desafío invoca un análisis teleológico de la "función". Un estado cerebral representa X en virtud de tener la función de transportar información acerca de ser causado por X (Dretske 1988). Estos dos enfoques no agotan las opciones populares para una psicosemántica, pero son los que los neurofilosófilos han contribuido más.

La lealtad de Paul Churchland a la semántica de roles funcionales se remonta a sus primeros puntos de vista sobre la semántica de los términos en un lenguaje. En su libro (1979), insistió en que la identidad semántica (contenido) de un término deriva de su lugar en la red de oraciones de todo el idioma. Las economías funcionales imaginadas por los semánticos de roles funcionales tempranos eran redes con nodos correspondientes a los objetos y propiedades denotadas por expresiones en un lenguaje. Por lo tanto, un nodo, debidamente conectado, puede representar pájaros, otras plumas y otros picos. La activación de uno de estos tenderá a extender la activación a los demás. A medida que se desarrolló el modelado de red neuronal "conexionista" (como se discutió en la sección anterior), surgieron alternativas a este enfoque "localista" de una representación por nodo. Cuando Churchland (1989) proporcionó una elaboración neurocientífica de la semántica de roles funcionales para las representaciones cognitivas en general, él también había abandonado la interpretación "localista". En cambio, ofreció una "semántica espacio-estatal".

Vimos en la sección anterior cómo los espacios de estado (vector) proporcionan una interpretación para los patrones de actividad en redes neuronales, tanto biológicas como artificiales. Una semántica de espacio de estado para representaciones cognitivas es una especie de semántica de rol funcional porque la individualización de un estado particular depende de las relaciones que se obtienen entre él y otros estados. Una representación es un punto en un espacio de estado apropiado, y los puntos (o subvolúmenes) en un espacio se individualizan por sus relaciones con otros puntos (ubicaciones, proximidad geométrica). Paul Churchland (1989, 1995) ilustró una semántica espacio-estatal para los estados neuronales apelando a los sistemas sensoriales. Una teoría popular en la neurociencia sensorial de cómo el cerebro codifica las cualidades sensoriales (como el color) es la explicación del proceso del oponente (Hardin 1988). Churchland (1995) describe un espacio de estado de vector de activación tridimensional en el que cada color perceptible por los humanos se representa como un punto (o subvolumen). Cada dimensión corresponde a las tasas de actividad en una de las tres clases de fotorreceptores presentes en la retina humana y sus rutas eferentes: la ruta del oponente rojo-verde, la ruta del oponente amarillo-azul y la ruta del oponente negro-blanco (contraste). Los fotones que golpean la retina son transducidos por fotorreceptores, produciendo una tasa de actividad en cada una de las vías segregadas. Un color representado es, por lo tanto, un triplete de tasas de frecuencia de activación neuronal. Como ilustración, considere nuevamente la Figura 3. Cada dimensión en ese espacio tridimensional representará la frecuencia promedio de potenciales de acción en los axones de una clase de células ganglionares que se proyectan fuera de la retina. Cada color perceptible por los humanos será una región de ese espacio. Por ejemplo, un estímulo naranja produce un nivel relativamente bajo de actividad en las rutas oponentes rojo-verde y amarillo-azul (eje x y eje y, respectivamente), y actividad de rango medio en el blanco y negro (contraste) vía del oponente (eje z). Los estímulos rosados, por otro lado, producen baja actividad en la ruta oponente rojo-verde, actividad de rango medio en la ruta oponente amarillo-azul y alta actividad en la ruta oponente negro-blanco (contraste).por otro lado, produce baja actividad en la ruta del oponente rojo-verde, actividad de rango medio en la ruta del oponente amarillo-azul y alta actividad en la ruta del oponente negro-blanco (contraste).por otro lado, produce baja actividad en la ruta del oponente rojo-verde, actividad de rango medio en la ruta del oponente amarillo-azul y alta actividad en la ruta del oponente negro-blanco (contraste).[7] La ubicación de cada color en el espacio genera un "color sólido". La ubicación en el sólido y la proximidad geométrica entre estas ubicaciones reflejan similitudes estructurales entre los colores percibidos. Las representaciones gustativas humanas son puntos en un espacio de estado de cuatro dimensiones, y cada dimensión codifica las tasas de actividad generadas por los estímulos gustativos en cada tipo de receptor de sabor (dulce, salado, agrio y amargo) y sus vías eferentes segregadas. Cuando se implementa en una red neuronal con recursos estructurales y, por lo tanto, recursos computacionales tan vastos como el cerebro humano, el enfoque del espacio de estado para la psicosemántica genera una teoría del contenido para una gran cantidad de estados cognitivos. [8]

Jerry Fodor y Ernest LePore (1992) plantearon un desafío importante a la psicosemántica de Churchland. La ubicación en un espacio de estado solo parece insuficiente para arreglar el contenido representativo de un estado. Churchland nunca explica por qué un punto en un espacio de estado tridimensional representa un color, a diferencia de cualquier otra cualidad, objeto o evento que varía a lo largo de tres dimensiones. [9]. Así, el relato de Churchland alcanza su poder explicativo mediante la interpretación impuesta a las dimensiones. Fodor y LePore alegaron que Churchland nunca especificó cómo una dimensión llega a representar, por ejemplo, el grado de salinidad, en oposición a la oposición de longitud de onda amarillo-azul. Una respuesta obvia apela a los estímulos que forman las entradas "externas" a la red neuronal en cuestión. Entonces, por ejemplo, las condiciones de individualización en las representaciones neuronales de los colores son que las neuronas de procesamiento del oponente reciben información de una clase específica de fotorreceptores. Estos últimos a su vez tienen radiación electromagnética (de una porción específica del espectro visible) como estímulos activadores. Sin embargo,Esta apelación a los estímulos "externos" como las últimas condiciones de individualización para el contenido representativo hace que el enfoque resultante sea una versión de la semántica informativa. ¿Es este enfoque consonante con otros detalles neurobiológicos?

El paradigma neurobiológico para la semántica informativa es el detector de características: una o más neuronas que (i) responden al máximo a un tipo particular de estímulo, y (ii) tienen la función de indicar la presencia de ese tipo de estímulo. Ejemplos de tales tipos de estímulo para detectores de características visuales incluyen bordes de alto contraste, dirección de movimiento y colores. Un detector de características favorito entre los filósofos es el supuesto detector de moscas en la rana. Lettvin y col. (1959) identificaron células en la retina de la rana que respondían al máximo a pequeñas formas que se movían a través del campo visual. La idea de que la actividad de estas células funcionaba para detectar moscas se basaba en el conocimiento de la dieta de las ranas. (Bechtel 1998 proporciona una discusión útil). Utilizando técnicas experimentales que van desde la grabación de una sola célula hasta la sofisticada imagen funcional,Los neurocientíficos descubrieron una gran cantidad de neuronas que responden al máximo a una variedad de estímulos complejos. Sin embargo, establecer la condición (ii) en un detector de características es mucho más difícil. Incluso algunos ejemplos de paradigma han sido cuestionados. El trabajo ganador del Premio Nobel de David Hubel y Torsten Wiesel (1962) que establece los campos receptivos de las neuronas en la corteza estriada (visual) a menudo se interpreta como células reveladoras cuya función es la detección de bordes. Sin embargo, Lehky y Sejnowski (1988) cuestionaron esta interpretación. Entrenaron una red neuronal artificial para distinguir la forma tridimensional y la orientación de un objeto de su patrón de sombreado bidimensional. Su red incorpora muchas características de neurofisiología visual. Los nodos en la red capacitada resultaron ser los más sensibles a los contrastes de borde,pero no parecía tener la función de detección de bordes. (Ver Churchland y Sejnowski 1992 para una revisión).

Kathleen Akins (1996) ofreció un desafío neurofilosófico diferente a la semántica informativa y su visión afiliada de detección de características de la representación sensorial. Vimos en la sección anterior que Akins argumentó que la fisiología de la termorrecepción viola tres condiciones necesarias para la representación "verídica". A partir de este hecho, planteó dudas sobre la búsqueda de neuronas detectoras de características para fundamentar una psicosemántica en general, incluidos los contenidos de pensamiento. Los pensamientos humanos sobre las moscas, por ejemplo, son sensibles a las distinciones numéricas entre las moscas particulares y los lugares particulares que pueden ocupar. Pero los fines de la nutrición de la rana están bien servidos sin un sistema de representación sensible a tales sutilezas ontológicas. Si una mosca vista ahora es numéricamente idéntica a una vista hace un momento no necesita, y quizás no pueda,figura en el repertorio de detección de características de la rana. La crítica de Akins arroja dudas sobre si los detalles de la transducción sensorial se ampliarán para proporcionar una psicosemántica unificada adecuada para todos los conceptos. También planteó nuevas preguntas para la intencionalidad humana. ¿Cómo podemos pasar de los patrones de actividad en los receptores sensoriales "narcisistas", diseñados no para las características ambientales "objetivas", sino solo para los efectos de los estímulos en el parche de tejido inervado, a las ontologías humanas repletas de objetos duraderos con configuraciones estables de propiedades y relaciones, tipos y sus tokens (como revela el ejemplo de "pensamiento de mosca" presentado anteriormente), y el resto? ¿Y cómo el desarrollo de una ontología estable y rica confiere ventajas de supervivencia a los ancestros humanos?La crítica de Akins arroja dudas sobre si los detalles de la transducción sensorial se ampliarán para proporcionar una psicosemántica unificada adecuada para todos los conceptos. También planteó nuevas preguntas para la intencionalidad humana. ¿Cómo podemos pasar de los patrones de actividad en los receptores sensoriales "narcisistas", diseñados no para las características ambientales "objetivas", sino solo para los efectos de los estímulos en el parche de tejido inervado, a las ontologías humanas repletas de objetos duraderos con configuraciones estables de propiedades y relaciones, tipos y sus tokens (como revela el ejemplo de "pensamiento de mosca" presentado anteriormente), y el resto? ¿Y cómo el desarrollo de una ontología estable y rica confiere ventajas de supervivencia a los ancestros humanos?La crítica de Akins arroja dudas sobre si los detalles de la transducción sensorial se ampliarán para proporcionar una psicosemántica unificada adecuada para todos los conceptos. 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4. ¿Conciencia explicada?

La conciencia resurgió en las últimas tres décadas como un tema de investigación centrado en la filosofía de la mente y en las ciencias cognitivas y cerebrales. En lugar de ignorarlo, muchos fisicalistas trataron de explicarlo (Dennett 1991). Aquí nos centramos exclusivamente en las formas en que los descubrimientos neurocientíficos han impactado los debates filosóficos sobre la naturaleza de la conciencia y su relación con los mecanismos físicos. (Vea los enlaces a otras entradas en esta enciclopedia a continuación en

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