El cerebro y sus dimensiones

Lo que es arriba es abajo

(Viejo aforismo esotérico)

Una hormiga vive en un plano, es decir en dos dimensiones, para ella solo existe adelante-atrás e izquierda-derecha. ¿Pero qué le sucede cuando circula por una especie de banda que se ha sometido a torsiones y que pasa de dos a tres dimensiones?

Esta banda que se conoce con el nombre de banda de Moebius y que es muy fácil de hacer con una diadema de esas para el pelo, nos servirá para entender conceptos un poco más complicados a lo largo de este post.

La hormiga seguirá circulando eternamente por ella sin caer en la cuenta de que hay una tercera dimensión que ella no está adaptada a percibir, ella seguirá transitando eternamente por esa senda. Es ajena a esa ganancia dimensional.

Nosotros vivimos en tres dimensiones más el tiempo a la que solemos llamar cuarta dimensión pero nos movemos en un espacio tridimensional y añadimos al mundo de la hormiga otra dimensión: la altura (arriba-abajo). Pero somos incapaces de imaginarnos como sería nuestro mundo si añadiéramos un cuarta dimensión (el tiempo se cuenta como una dimensión añadida al espacio). La mejor manera de presentarse esta cuarta dimensión es tomando como referencia al cubo. Hablaríamos entonces de hipercubo. Es un poco difícil de imaginar y por supuesto no lo podemos percibir pero lo podemos dibujar.

Aqui tenemos representada esta cuarta y la quinta dimensión.

Un hipercubo es una figura que nosotros no podemos ver, pero que es posible pensar e imaginar gracias a las matemáticas y a ciertos benéficos y generosos usuarios que nos lo desgranan para hacerlo más fácil de entender en este gif de arriba. El hipercubo sería pues un cubo de cuatro dimensiones. Sería el resultado del desplazamiento aleatorio de un cubo sólido a través de la cuarta dimensión, esa 4ª dimensión contiene una novedad:el cubo está delante y detrás al mismo tiempo, arriba y abajo, porque el hipercubo está presente en todos y cada uno de esos instantes en que se descompone el tiempo, al menos para hacerlo apreciable a la visión humana.

Y si cuento todo esto es después de haber leído este articulo donde se asegura que los científicos que trabajan en el Blue Brain Project han llegado a la conclusión de que las redes neuronales trabajan en 11 dimensiones. O dicho de otra manera: en nuestro cerebro , a nivel microscopio no habrían solo tres sino hasta once dimensiones. Seria como un cable enredado cuyos giros y enredos (en realidad torsiones topológicas) generarían estas dimensiones adicionales. ¿Podríamos llamarlas circunvoluciones?

La topología es una rama de las matemáticas que se ocupa del estudio de las superficies sometidas a torsión. Lo asombroso de la cinta de Moebiüs es precisamente la ganancia de propiedades que consigue y que no están presentes en la simple cinta de pelo. Una de esas propiedades, la más inquietante de todas es que la cinta de Moebiüs es un sistema finito con conectividad infinita, la hormiga que transita por ella estaría caminando eternamente sin saber que está dando vueltas. Si en lugar de una hormiga se tratara de una persona tendría la siniestra sensación de “dejà vu“, o de estar en un laberinto sin salida, tal y como puede verse en el cuadro de Escher que tituló «Relatividad».

 

¿Pero por qué once dimensiones?

No cabe duda de que cuando leí el anterior articulo recordé que es precisamente la «teoría de cuerdas» la que habla de 11 dimensiones.

La teoria de cuerdas es una teoría que no ha podido ser aun demostrada y que en realidad no se puede refutar aun pero que es un intento de unificar la física desde lo enorme donde imponen su ley la teoría de la relatividad y lo minúsculo, territorio de la física cuántica.

Para hacerlo entendible a aquellos lectores que no sepan nada de física, trataré de explicar al menos algunas cuestiones que se derivan de la teoría de cuerdas. Esta teoría plantea que las partículas – esas que nosotros nos imaginamos redondas, como corpúsculos-  me refiero al electrón, protón, neutros y gravitón no son en realidad redondas sino cuerdas o anillos cerrados o abiertos que resuenan cada una de ellas en una determinada frecuencia, algo así como esto:

Los físicos que se encuentran detrás de las demostraciones necesarias para descubrir estas cuerdas (sobre todo los del Fermilab) están persuadidos que estas «cuerdas» existen aunque no podamos verlas (debido a su pequeñísimo tamaño, más allá del átomo) y lo saben porque lo han demostrado matemáticamente, algo parecido sucedió con el bosón de Higgs más conocido como la partícula de Dios. Pues bien estos físicos son los que han predecido que para que estas entidades existan es necesario imaginar un espacio con 11 dimensiones. O dicho de otra forma: los cálculos se cumplen si contamos con estas 11 dimensiones, ni una más ni una menos. Naturalmente imaginar un espacio con 11 dimensiones es imposible para una mente humana pero no para el álgebra.

La teoria M.-

Apenas transcurridos unos pocos años la teoría de cuerdas tuvo un problema pues aparecieron inmediatamente otros autores y teóricos que llegaron a describir hasta 5 versiones diferentes de la misma dando pie a que los escépticos se lanzaran contra ella. Una teoría de integración no podía tener 5 versiones, efectivamente. Se necesitaba otra vuelta de tuerca y así apareció el nuevo Einstein que para muchos es el físico Edward Witten que unificó la teoría llamándola ahora teoría de supercuerdas o teoría M.

Lo que Witten señaló es que había un error en la concepción de las cuerdas, no eran solo anillos más o menos cerrados diferentes según la pulsación sino que además de eso había cuerdas que eran en realidad membranas, una especie de celofán que cerraba y aislaba unas dimensiones de otras. Es por eso que le llamó teoría M o teoría Matrix. Lo que venia a predecir que es muy posible que existan mundos paralelos al nuestro y que tengamos a nuestro lado vecinos que viven en otra dimensión.

Bueno, se trata de ciencia ficción pero para nosotros los neurocientíficos tiene un importante valor aunque solo sea por empezar a entender que en nuestro cerebro existen varias dimensiones, no necesariamente las 11 en cualquier lugar pero si que al menos podemos comenzar a visualizar el espacio cerebral y las redes neuronales como potentes enredos que dan lugar a fenómenos extraños si los contemplamos desde la lógica formal de las leyes de la causa-efecto. Un ejemplo son los sueños, otro ejemplo la memoria y los recuerdos, otro ejemplo las sincronicidades y porque no decirlo las enfermedades mentales, las enfermedades médicas inexplicables que no siguen las inervaciones  correspondientes, los trastornos por somatización o de conversión y algunos síntomas traumáticos junto con ciertas vivencias esquizofrénicas parecen sacadas de un libro de fantasías de cuerdas.

Esta red neuronal podría ser  representada de este modo:

Variedad de Kalabi-Yau

De Brian Greene y su «universo elegante» ya hablé en otro post pero me gustaría dejaros aquí colgado un video sobre esta teoría de cuerdas que nos abre, sobre todo a los que vamos detrás de comprensiones mas potentes de la mente y su cerebro, una serie de sugerencias que -muy probablemente y merced al dinero empleado en ese superproyecto que conocemos con el nombre de Human Brian Project-, se cumplan en un futuro próximo y podamos darle un empleo práctico a todas estas ideas que de momento parecen más guiones de novelas que realidades útiles.

Pero que estoy seguro de que en el futuro nos permitirán cerrar de una vez ese hiato de dualidad que separa lo mental de lo corporal.

 

Bibliografía.-

Witten, Edward. Magic, Mystery and Matrix