Filosofia & Ciência

A consciência vem do campo eletromagnético cerebral?

Em vez de um código criptografado na fiação de nossos neurônios, pode a consciência residir no campo eletromagnético do cérebro?

“Localizar a consciência no campo EM do cérebro pode parecer bizarro, mas quão mais bizarro do que acreditar que a consciência reside na matéria?” | imagem: Anggelo Cardona

texto originalmente publicado pela Aeon, publicado com permissão
por Johnjoe McFadden
tradução por Rafael Teixeira

Há cerca de 2.700 anos, na antiga cidade de Sam’al, onde hoje é a moderna Turquia, um servo idoso do rei está sentado em um canto de sua casa e contempla a natureza de sua alma. Seu nome é Katumuwa. Ele encara uma estela de basalto feita para ele, apresentando seu próprio retrato esculpido junto com uma inscrição em aramaico antigo. Ela instrui sua família, quando ele morre, a celebrar ‘um banquete nesta câmara: um touro para Hadad harpatalli e um carneiro para Nik-arawas dos caçadores e um carneiro para Shamash, e um carneiro para Hadad das vinhas, e um carneiro para Kubaba, e um carneiro para minha alma que está nesta estela.’ Katumuwa acreditava que havia construído um receptáculo de pedra durável para sua alma após a morte. Essa estela pode ser um dos primeiros registros escritos do dualismo: a crença de que nossa mente consciente está localizada em uma alma ou espírito imaterial, distinto da matéria do corpo.

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>> “O Cérebro na Jarra e o Espírito (Auto)Retratista“, por Lucas Nascimento

Mais de dois milênios depois, eu também estava contemplando a natureza da alma, enquanto meu filho estava deitado em uma maca de hospital. Ele estava fazendo um eletroencefalograma (EEG), um teste que detecta a atividade elétrica no cérebro, para uma condição que felizmente se revelou benigna. Enquanto observava as linhas onduladas irregulares marchando pela tela, com picos provocados por suas percepções de eventos como o bater de uma porta, me perguntei a natureza da consciência que gerou esses sinais.

Como exatamente os átomos e moléculas que compõem os neurônios em nosso cérebro – não tão diferentes dos pedaços de matéria na estela inerte de Katumuwa ou das barreiras de aço na cama de hospital do meu filho – conseguem gerar a consciência humana e o poder do pensamento? Ao responder a essa pergunta de longa data, a maioria dos neurobiologistas hoje apontaria para o processamento de informações realizado pelos neurônios cerebrais. Tanto para Katumuwa quanto para meu filho, isso começaria assim que a luz e o som alcançassem seus olhos e ouvidos, estimulando seus neurônios a disparar em resposta a diferentes aspectos de seu ambiente. Para Katumuwa, talvez, isso pudesse ser a pinha ou o pente que sua imagem segurava na estela; para meu filho, os bipes da máquina ou o movimento do relógio na parede.

Cada evento de ‘disparo’ envolve o movimento de átomos eletricamente carregados chamados íons para dentro e para fora dos neurônios. Esse movimento desencadeia um tipo de reação em cadeia que viaja de uma célula nervosa para outra por meio de regras lógicas, mais ou menos análogas às operações booleanas E, OU e NÃO realizadas pelas portas lógicas de um computador de hoje, a fim de gerar resultados como a fala. Então, dentro de milissegundos dele olhando para sua estela, a taxa de disparo de milhões de neurônios no cérebro de Katumuwa se correlacionou com milhares de características visuais da estela e seu contexto na sala. Nesse sentido de se correlacionar, esses neurônios cerebrais deveriam supostamente saber pelo menos alguns aspectos da estela de Katumuwa.

No entanto, o processamento de informações claramente não é suficiente para o conhecimento consciente. Os computadores processam muitas informações, mas não exibiram a menor centelha de consciência. Há várias décadas, em um ensaio que explora a fenomenologia da consciência, o filósofo Thomas Nagel nos pediu que imaginássemos como é ser um morcego. Esta característica de ser como algo, de ter uma perspectiva do mundo, captura algo sobre o que significa ser um ‘conhecedor’ verdadeiramente consciente. Naquele quarto de hospital assistindo ao EEG do meu filho, me perguntei como seria ser um de seus neurônios, processando as informações que registram o bater de uma porta. Pelo que podemos dizer, um neurônio individual sabe apenas uma coisa – sua taxa de ativação. Ele dispara ou não com base em suas entradas, de modo que as informações que carrega são praticamente equivalentes ao zero ou um da linguagem de computador binária. Assim, ele codifica apenas um único bit de informação. O valor desse bit, seja um zero ou um, pode estar correlacionado com o bater de uma porta, mas não diz nada sobre a forma da porta, sua cor, seu uso como um portal entre salas ou o ruído de sua batida – todas as características que tenho certeza que fazia parte da experiência consciente do meu filho. Concluí que ser um único neurônio no cérebro do meu filho não faria eu me sentir como nada.

Claro, você poderia argumentar, como os neurobiologistas costumam fazer, que embora um único neurônio não possa saber quase nada, a coleção de 100 bilhões de neurônios no cérebro do meu filho sabia tudo em sua mente e, portanto, faria eu me sentir como algo. Mas essa explicação esbarra no que é conhecido como o problema da ligação (binding problem), que pergunta como todas as informações em milhões de neurônios amplamente distribuídos no cérebro se unem para criar uma só percepção consciente complexa (e ainda assim unificada) de, digamos, uma sala ou uma estela. E uma outra questão é a das  omissões. Por que você não sabe nada sobre a complexa rede de entradas de informações e eventos de processamento entre as células imunológicas que decidem que tipo de resposta imunológica seu corpo produzirá para protegê-lo de infecções? Por que Katumuwa não estava ciente dos cálculos altamente complexos necessários para se manter de pé enquanto caminhava pela sala? Por que o cérebro eletrônico do computador Deep Blue não manteve o interesse pelo xadrez? O quebra-cabeça é entender o que há de especial em algumas – mas não em todas – atividades cerebrais que conferem consciência e pensamento e que estão ausentes nos cérebros artificiais.

Assistir a essas linhas sinuosas marcharem pela tela do EEG me deu a semente de uma ideia diferente, algo que não se resumia a pura computação neuronal ou processamento de informações. Cada vez que um neurônio dispara, junto com o sinal baseado em matéria que viaja por sua fibra nervosa semelhante a um fio, ele também projeta um minúsculo pulso eletromagnético (EM) no espaço ao redor, como o sinal de seu telefone quando você envia um texto . Portanto, quando meu filho ouviu a porta se fechar, além de disparar bilhões de nervos, o estrondo teria projetado bilhões de minúsculos pulsos de energia eletromagnética em seu cérebro. Esses pulsos fluem uns para os outros para gerar um tipo de piscina de energia EM que é chamada de campo eletromagnético – algo que os neurobiologistas negligenciaram ao sondar a natureza da consciência.

Neurobiologistas sabem sobre o campo EM do cérebro há mais de um século, mas quase sempre o rejeitaram como não tendo mais relevância para seu funcionamento do que o escapamento de um carro tem para sua direção. No entanto, como a informação é apenas correlação, eu sabia que os tremores subjacentes do campo EM do cérebro que geravam os picos na tela do EEG sabiam da batida da porta do quarto do hospital, tanto quanto os neurônios cujos disparos geravam esses tremores. No entanto, eu também tinha noção de física suficiente para saber que havia uma diferença crucial entre um milhão de neurônios espalhados disparando e o campo EM gerado por seu disparo. A informação codificada por milhões de bits discretos de informação em um milhão de neurônios espalhados é fisicamente unificada dentro de um único campo EM do cérebro.

A unidade dos campos EM é evidente sempre que você usa wi-fi. Talvez você esteja recebendo a transmissão de um documentário de rádio sobre a estela de Katumuwa em seu celular enquanto outro membro da família assiste a um filme e outro ouve música por streaming. Notavelmente, todas essas informações, sejam filmes, fotos, mensagens ou música, estão instantaneamente disponíveis para serem baixadas de qualquer ponto nas proximidades do seu roteador. Isso ocorre porque – ao contrário da informação codificada em unidades discretas de matéria, como portas de computador ou neurônios – a informação do campo EM é codificada como ondas imateriais que viajam na velocidade da luz desde sua fonte até seu receptor. Entre a fonte e o receptor, todas aquelas ondas que codificam mensagens diferentes se sobrepõem e se misturam para se tornar um único campo EM de informações fisicamente ligadas com tanta unidade quanto um único fóton ou elétron, e que pode ser baixado de qualquer ponto do campo. O campo, e tudo codificado nele, está em toda parte. Enquanto assistia o EEG do meu filho marchando pela tela, eu me perguntei como seria ser o campo EM de seu cérebro pulsando com informações fisicamente ligadas em correlação com todas as suas percepções sensoriais. Achei que me sentiria muito como ele.

Localizar a consciência no campo EM do cérebro pode parecer bizarro, mas é quão mais bizarro do que acreditar que a consciência reside na matéria? Lembre-se da equação de Albert Einstein, E = mc². Isso envolve apenas passar do lado direito da equação baseado na matéria para a energia localizada no lado esquerdo. Ambos são físicos, mas enquanto a matéria codifica a informação como partículas discretas separadas no espaço, a informação de energia é codificada como campos sobrepostos nos quais a informação é agrupada em conjuntos unificados. Localizar a sede da consciência no campo EM do cérebro resolve, portanto, o problema da ligação de entender como a informação codificada em bilhões de neurônios distribuídos é unificada em nossa mente consciente (baseada no campo EM). É uma forma de dualismo, mas um dualismo científico baseado na diferença entre matéria e energia, ao invés de matéria e espírito. Então consciência é como essas informações de campo EM combinadas são sentidas do lado de dentro. Assim, por exemplo, a experiência de ouvir uma porta batendo é como se sente, de dentro, uma perturbação do campo EM no cérebro que se correlaciona com uma porta batendo, e todas as suas associações de memória codificadas por neurônios.

Poucas semanas antes de estar no quarto de hospital do meu filho, li o livro provocativo de Francis Crick, The Astonishing Hypothesis (1994). Nele, o codescobridor da dupla hélice propôs que a consciência era um problema solucionável que poderia ser resolvido identificando a atividade cerebral que se correlaciona com pensamentos conscientes ou percepção. Por exemplo, todo mundo conhece a experiência familiar de não conseguir ver o que está à vista. Para mim, geralmente são meus óculos. Posso ficar olhando para minha mesa desarrumada por um minuto ou mais antes de localizá-los. No início daquele minuto, a imagem dos meus óculos terá sido gravada na minha retina e características como cores, a forma de uma linha, os ângulos entre as linhas, forma, textura, etc. terão sido extraídas e processadas ao longo de dezenas de caminhos neurais paralelos durante todo o minuto que não vejo meus óculos. Então, de repente, eu os vejo.

Crick propôs que devemos identificar o que é diferente entre o processamento neural que precede e depois se segue da percepção consciente. Várias décadas de pesquisa por muitos neurobiologistas em todo o mundo identificaram o disparo neuronal síncrono como o melhor correlato da consciência. Então, quando os muitos neurônios espalhados estão processando as várias características de meus óculos, mas eu não consigo vê-los, esses neurônios estarão disparando de forma assíncrona, fora de compasso um com o outro. Naquele momento ‘Aha!’ em que finalmente os localizo, todos aqueles neurônios espalhados se alinham para disparar sincronizadamente.

Mas por que? O fato de os neurônios estarem disparando sincronizadamente não deve fazer diferença em suas operações de processamento de informações. A sincronia não faz sentido para uma consciência localizada nos neurônios – mas se colocarmos a consciência no campo EM do cérebro, então sua associação com a sincronia se torna inevitável. Jogue um punhado de pedrinhas arredondadas na superfície de um lago tranquilo e, onde o pico de uma onda encontra o vale de outra, eles se anulam para causar interferência destrutiva. No entanto, quando os picos e depressões se alinham, eles se reforçam para formar uma onda maior: a interferência construtiva. O mesmo acontecerá no cérebro. Quando milhões de neurônios diferentes gravando ou processando características de meus óculos disparam de forma assíncrona, então suas ondas se cancelam para gerar campo eletromagnético zero. No entanto, quando esses mesmos neurônios disparam sincronicamente, então suas ondas se alinham para causar interferência construtiva para projetar um forte sinal EM no campo EM do meu cérebro, o que agora chamo de campo de informação eletromagnética consciente (cemi, em inglês). Eu verei meus óculos.

Tenho publicado sobre a teoria do campo cemi desde 2000 e recentemente publiquei uma atualização em 2020. Um componente-chave da teoria é seu novo insight sobre a natureza do que chamamos de ‘livre arbítrio’. Voltando ao nosso servo do rei da Idade do Ferro, como a maioria das pessoas não modernas, Katumuwa provavelmente acreditava que sua alma sobrenatural era o condutor de suas ações voluntárias. Quando, quase 3.000 anos depois, filósofos e cientistas seculares exorcizaram a alma do corpo, as ações voluntárias se tornaram apenas mais uma saída motora da computação neuronal – não diferente daquelas que impulsionam ações não conscientes, como andar, piscar, mastigar ou formar gramaticalmente corretos frases.

Então, por que sentimos as ações intencionais de modo tão diferente? Em um artigo de 2002, propus que o livre arbítrio é nossa experiência do campo cemi agindo sobre os neurônios para iniciar ações voluntárias. Naquela época, não havia muita evidência de campos EM influenciando o disparo neural – mas os experimentos de David McCormick na Escola de Medicina da Universidade de Yale em 2010 e Christof Koch na Caltech em 2011 demonstraram que os neurônios podem de fato ser perturbados por campos EM cerebrais fracos. No mínimo, seus experimentos sugerem a plausibilidade de um componente wi-fi do processamento de informações neuronais, que eu afirmo ser experimentado como ‘livre arbítrio’. Então, Katumuwa estava certo: sua alma, agora entendida como informação codificada pelo campo EM em seu cérebro, era o condutor de sua vontade.

A teoria do campo cemi também explica por que nossas mentes inconscientes e conscientes operam de maneira diferente. Uma das diferenças mais marcantes entre os dois é que nossa mente não consciente pode fazer muitas coisas ao mesmo tempo, mas somos capazes de nos engajar em apenas uma tarefa consciente por vez. Por exemplo, Katumuwa não teria nenhum problema em conversar com um amigo enquanto mastigava seu pato assado, mas não seria capaz de dividir um número como 1.357 por sete enquanto se concentrava em um jogo de xadrez. Nossa mente inconsciente parece ser um processador paralelo, enquanto nossa mente consciente é um processador serial que pode operar apenas uma tarefa por vez.

A teoria do campo cemi explica esses dois modos, primeiro aceitando que a maior parte do processamento de informações do cérebro – o tipo não consciente – passa unicamente por seus ‘fios’ neuronais que não interagem por meio dos campos EM. Isso permite que diferentes tarefas sejam alocadas a diferentes circuitos. Em nosso passado distante, toda computação neural provavelmente seguiu essa rota neuronal de processamento paralelo. Nosso sistema imunológico de processamento paralelo também carece de interações com o campo EM, portanto também não está consciente. No entanto, em algum ponto de nossa história evolutiva, os crânios de nossos ancestrais ficaram repletos de mais e mais neurônios, de modo que neurônios adjacentes começaram a interferir uns com os outros por meio de suas interações de campo EM. Em sua maior parte a interferência resultaria em funções prejudicadas. A seleção natural teria então entrado em ação para isolar os neurônios envolvidos nessas funções vitais.

No entanto, ocasionalmente, a interferência elétrica pode ter sido benéfica. Por exemplo, as interações do campo EM podem ter conferido a capacidade de computação com pacotes unidos complexos de informações do campo EM, em vez de meros bits. Quando isso acontecesse, a seleção natural teria puxado na outra direção, para aumentar a sensibilidade do campo EM. No entanto, também havia uma desvantagem nessa forma de processamento de informações. Lembre-se das pedras jogadas na lagoa: elas interferem umas nas outras. Ideias diferentes caídas no campo cemi do cérebro interferem de forma semelhante umas com as outras. Nossa mente consciente do campo cemi inevitavelmente se tornou um computador serial que pode fazer apenas uma coisa por vez.

A teoria também fornece pistas sobre os benefícios que a seleção natural aproveitou das interações do campo EM em mentes conscientes. É claro que são as atividades – como planejamento, imaginação, solução de problemas ou criatividade – que engajam a consciência. Essas operações são computadas com ideias holísticas complexas codificadas em campo, em vez de dígitos binários. Ideias, eu proponho, são as unidades de computação da consciência – seus ‘bits’ ou ‘cbits‘ conscientes.

Katumuwa imaginou sua mente futura em basalto, que é uma forma de sílica, um óxido de silício. O servo idoso poderia ter achado graça ao saber que seus planos não eram tão absurdos afinal, já que o silício é o elemento-chave responsável pela capacidade computacional dos computadores. O pioneiro da IA de deep learning, Gary Marcus, lamentou recentemente que, apesar de seu impressionante poder de processamento de números, os computadores convencionais até agora falharam completamente em desenvolver o que é conhecido como ‘inteligência geral’, a capacidade de generalizar o conhecimento para resolver problemas novos. Marcus dá o exemplo de encontrar ‘a melhor maneira de consertar uma bicicleta que tem uma corda presa em seus raios’. Esse é o tipo de quebra-cabeça que uma criança de cinco anos poderia resolver facilmente em segundos em sua primeira exposição à tarefa. No entanto, Marcus aponta, nenhum computador atual teria a menor ideia de como proceder.

A teoria do campo cemi prevê que os computadores convencionais nunca obterão inteligência geral, porque é uma habilidade habilitada pela capacidade do campo cemi de computar com cbits as ideias, em vez de dígitos binários. A IA convencional não possui essa capacidade porque os engenheiros se esforçam muito para evitar que os campos EM interfiram em sua computação. Sem as interações do campo EM, a IA permanecerá para sempre burra e não consciente.

No entanto, a teoria do campo cemi também oferece a perspectiva empolgante e potencialmente transformadora de construir mentes conscientes artificiais. Exigirá um tipo diferente de arquitetura de computador que, como nosso próprio cérebro, calcula com campos, bem como portas lógicas convencionais que codificam apenas bits. A arquitetura de nossos próprios cérebros sensíveis ao campo EM fornece muitas pistas de como esses cérebros artificiais revolucionários do futuro poderiam ser construídos. Transformar essas pistas em uma nova forma de computação poderia finalmente entregar o sonho de uma IA consciente e habilitada para a inteligência geral.

Olhando ainda mais adiante, poderia um Katumuwa do futuro realizar o sonho de Sam’alan de imortalidade mental? É claro que seria um enorme desafio fazer a engenharia reversa do conteúdo informacional de um cérebro humano e, em seguida, enviá-lo para um substrato de computação baseado em silício mais durável que processasse informações tanto ao longo de fios quanto através de campos. Desafiador, mas não impossível. Eles não serão feitos de basalto, mas um dia pode ser possível construir recipientes potencialmente imortais para almas elétricas. O sonho de Katumuwa poderia ser o futuro da humanidade.

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