Humberto Maturana e Francisco Varela - Il sistema nervoso, la cognizione, il dominio comportamentale e l'apprendimento


Il sistema nervoso, la cognizione, il dominio comportamentale e l'apprendimento

Il concetto di determinismo strutturale è fondamentale per comprendere le questioni da analizzare di seguito. Questo determinismo non significa prevedibilità o controllo al di fuori del sistema. Una predizione rivela ciò che un osservatore si aspetta che si presenti quando considera lo stato presente di un dato sistema e proclama che ci deve essere uno stato successivo che deriverà dalle dinamiche strutturali del sistema. Gli autori parlano di determinismo strutturale con un significato completamente diverso da quello del tradizionale approccio deterministico.
Gli autori citano un esperimento molto interessante per comprendere l'intera problematica del determinismo strutturale. Per nutrirsi, le rane si avvicinano alla preda (piccoli insetti) e lanciano la loro lingua lunga e sottile rapidamente ritrattandola in bocca con la preda attaccata ad essa. Un buon chirurgo può prendere un girino e tagliare il nervo ottico, quindi accenderlo con una rotazione di 180 °. L'animale cresce in queste condizioni e quindi si osserva che con il normale occhio coperto non è più in grado di catturare la preda, poiché la sua lingua viene sempre lanciata fino a un punto che presenta anche una rotazione di 180 ° con il punto in cui il stesso. Per questo animale non c'è sopra, sul lato, ecc., Quello che c'è è "... solo una correlazione interna tra il luogo della retina che riceve un disturbo e una contrazione muscolare che muove la lingua, il collo e, in effetti, , l'intero corpo del rospo. " (Maturana 1992: 126).
Questo esempio, come molti altri, è la prova che il funzionamento del sistema nervoso è un'espressione della sua connettività o accoppiamento strutturale e che il comportamento ha origine nelle relazioni delle attività interne del sistema nervoso.
I sistemi nervosi compaiono negli organismi metacellulari, formano una rete di cellule chiamate neuroni che includono recettori ed effettori. I neuroni collegano elementi del sensore e motori lontani, consentendo alle sostanze di essere trasportate da un punto lontano all'altro nel corpo senza influenzare l'ambiente circostante. Un neurone si connette con molti tipi di cellule nel corpo ma principalmente con altri neuroni attraverso le sinapsi, strutture che consentono influenze reciproche tra gruppi di cellule distanti.
La visione più usuale considera il sistema nervoso come uno strumento in cui gli organismi immagazzinano le informazioni dall'ambiente, nel senso di costruire una rappresentazione del mondo, che usano come base, per calcolare quale dovrebbe essere il comportamento appropriato per la loro sopravvivenza (quasi anche se costruisci una mappa e poi la usi nella definizione di un percorso). Ciò ha ripercussioni dirette sulla comprensione del processo di percezione e apprendimento. Questa visione segue il paradigma delle teorie del comando, in cui il sistema nervoso e in particolare il cervello funzionano come un computer, accettando come dogmi i seguenti postulati:
i) il sistema nervoso 'raccoglie' le informazioni dall'ambiente e le 'tratta';
ii) questo 'trattamento dell'informazione' è appropriato perché porta una rappresentazione del mondo al di fuori del cervello dell'animale o dell'uomo.
Per Maturana e Varela il sistema nervoso funziona come un sistema operativamente chiuso, strutturalmente determinato, senza input o output, cioè funziona come un sistema autonomo. I risultati delle operazioni del sistema sono le sue operazioni.
Questo concetto è neurofisiologicamente corretto, il risultato dell'attività neurale è l'attività neurale stessa. Dove le attività dei neuroni si definiscono a vicenda. È importante notare che la chiusura qui non è la stessa cosa dell'impermeabilità, cioè la chiusura qui significa solo che i risultati dell'operazione si trovano all'interno dei confini del sistema, non si presume che il sistema non interagisca con l'ambiente.
"L'accoppiamento di input consiste nel considerare che il sistema nervoso è essenzialmente determinato dagli input. Teniamo generalmente che questi input sono o riflettono determinate caratteristiche o qualità dell'ambiente, che sono assorbite dal sistema nervoso come materia prima, che viene poi lavorata all'interno Il sistema nervoso funzionerebbe da un contenuto informativo di istruzioni che provengono dall'ambiente, elaborando una rappresentazione operativa di quell'ambiente ... L'accoppiamento per chiusura operativa, al contrario, consiste nel pensare che il sistema nervoso sia definito essenzialmente dai suoi diversi. In questo modo, è definito dai propri comportamenti che derivano dall'applicazione incrociata tra le sue varie superfici interne (neuro-anatomiche). (Varela, 1989: 199).
Il modo in cui funziona il sistema nervoso è limitato dalla sua organizzazione anatomica e questo è fondamentalmente uniforme; le stesse funzioni e operazioni (eccitazione, inibizione, interazione laterale, inibizione ricorsiva, ecc.) sono eseguite in tutte le sue parti, nonostante i di diversi contesti e diverse modalità di integrazione.
Un osservatore può porre la domanda, che cos'è un input per il sistema nervoso? e la risposta dipende interamente dal punto di osservazione scelto. L'unità basilare di organizzazione del sistema nervoso può essere espressa come segue: tutto ciò che è accessibile al sistema nervoso in un dato momento sono stati di attività relativa tra le cellule nervose e tutto ciò che può essere originato da un particolare stato di attività relativa sono altri di questi stati in altre cellule nervose. Ciò ha una conseguenza fondamentale: a meno che non implichino la sua origine, non esiste una possibile distinzione tra stati di attività nervosa generata dall'interno o dall'esterno.
Quello che succede in un sistema live è analogo a quello che accade in un volo strumentale in cui il pilota non ha accesso al mondo esterno e dovrebbe funzionare solo come controllore dei valori mostrati sui suoi strumenti volanti. Il tuo compito è quello di garantire un percorso per leggere i tuoi strumenti, secondo un piano prestabilito, o secondo uno specificato dalla lettura stessa, in cui un sistema vivente non ha input. Nell'organizzazione dei sistemi viventi il ​​ruolo della superficie effettrice è solo quello di mantenere costante un insieme di stati della superficie ricevente, non di agire sull'ambiente, non importa quanto possa sembrare adeguata una descrizione per l'analisi dell'adattamento, o qualsiasi altro processo.
Qui la situazione è simile ad essere sul filo del rasoio, avendo da un lato la trappola del rappresentazionalismo e dall'altra parte la trappola della non-oggettività (solipsismo), dove tutto sarà possibile in modo caotico. La via d'uscita sarà quindi imparare a percorrere il corso del filo del rasoio, andando oltre la contraddizione e cambiando la natura del problema per raggiungere un contesto più ampio. La domanda è semplice: gli umani come osservatori possono vedere un'unità sotto domini diversi. Possono considerare il dominio del funzionamento dei componenti di un sistema e, in questo caso, per le loro dinamiche interne l'ambiente non esiste (solipsismo). Oppure, possono considerare un'unità che interagisce anche con il loro ambiente e descrive la loro storia di interazioni con esso, considerando solo le relazioni osservate tra alcune caratteristiche dell'ambiente e il comportamento dell'unità, nel qual caso è la loro dinamica interna che è irrilevante.
Queste due descrizioni sono obbligatorie. È l'osservatore che li mette in relazione con la loro prospettiva esterna. È lui che riconosce che la struttura del sistema determina le sue interazioni specificando quali configurazioni di ambiente possono innescare cambiamenti strutturali in esso, e che non è, quindi, l'ambiente che dirige o specifica i cambiamenti strutturali del sistema. Non è possibile ignorare la struttura interna del sistema se si desidera comprendere il fenomeno cognitivo.
Percezione, in questa comprensione, è un processo di compensazione che il sistema nervoso effettua nel corso di un'interazione. Uno spazio percettivo è una classe di processi compensatori che un organismo può subire. La percezione e gli spazi percettivi non riflettono le caratteristiche dell'ambiente, ma riflettono l'invarianza dell'organizzazione anatomica e funzionale del sistema nervoso nel corso delle loro interazioni.
Da questo stesso punto di vista, ogni uomo può percepire se stesso come soggetto della propria esperienza. Ogni uomo è racchiuso in un dominio cognitivo dal quale non può sfuggire, cioè non esiste altro mondo se non colui che offre la sua esperienza e fa di lui quello che è. Ogni volta che tenta di cercare la fonte di una percezione, si imbatte in qualcosa come "la percezione della percezione della percezione ..." (Varela, 1989: 29).
Se il sistema nervoso non costruisce una rappresentazione interiore del mondo così com'è, allora qual è il ruolo dell'oggettività? È già stato chiarito come funziona il sistema, ma non come esso esiste nel suo mondo, dal momento che non può costruirne una rappresentazione interna.
La risposta è rendersi conto che il modo in cui avviene una chiusura operativa può portare alla nascita di un mondo di significati. Un esempio interessante può essere trovato in un automa anulare. In questi, la regola con cui la chiusura operativa viene elaborata insieme alla storia dell'accoppiamento del sistema con il suo ambiente dà origine a una regolarità che non era esplicita nelle dinamiche della chiusura operativa stessa. Questa regolarità crea significato. Ad esempio, è possibile studiare come un colore emerge dal corretto comportamento dei neuroni, il che lo fa apparire come una dimensione dell'accoppiamento stabile con il nostro ambiente.
Il sistema nervoso partecipa al fenomeno cognitivo in due modi complementari: il primo avviene attraverso l'espansione del dominio di possibili stati dell'organismo; il secondo sta aprendo nuove dimensioni dell'accoppiamento strutturale e rendendo possibile l'associazione di molti diversi stati interni con diverse interazioni in cui è coinvolto.
"Possiamo dire che le proprietà dei neuroni, come ad esempio la sua struttura interna, la sua forma, o la sua posizione relativa, determinano la connettività del sistema nervoso e la costituiscono come una rete dinamica di interazioni neurali ... Poiché le proprietà dinamiche dei neuroni vengono trasformate durante l'ontogenesi dell'organismo, il sistema nervoso cambia in modo ricorsivamente sottomesso a questa ontogenesi. Inoltre, poiché l'ontogenesi dell'organismo è la storia della sua autopoiesi, la connettività del sistema nervoso è dinamicamente sottomessa all'autopoiesi dell'organismo "(Varela, 1989, p 149).
In questo contesto possiamo chiamare l'apprendimento delle trasformazioni che vengono elaborate nell'insieme dei possibili stati di un sistema nervoso. Questi a loro volta sono collegati alla loro ontogenesi in ragione delle loro interazioni con il loro ambiente. Dove la tradizionale definizione dell'apprendimento come cambiamento del comportamento osservabile è insufficiente. Perché un cambiamento nel comportamento osservabile è solo un sintomo tardivo e parziale del fenomeno dell'apprendimento (che è visibile esprime solo una piccola parte delle trasformazioni che si sono verificate), poiché ciò che è osservabile non è più di uno tra i molteplici percorsi possibili nell'ontogenesi di un particolare individuo.
L'apprendimento come processo consiste nella trasformazione, attraverso l'esperienza, del comportamento di un organismo in un modo che, direttamente o indirettamente, è legato al mantenimento della sua circolarità fondamentale. Questo è un processo storico in cui ogni modo di comportamento costituisce la base su cui si sviluppa un nuovo comportamento. L'organismo si trova quindi in un processo di continui cambiamenti che viene specificato attraverso una sequenza infinita di interazioni con entità indipendenti che le selezionano ma non le specificano.
Qual è il comportamento allora? Il modo in cui di solito è descritto ...
"... il comportamento non è qualcosa che l'organismo vivente fa di per sé (perché ci sono solo cambiamenti strutturali interni), ma qualcosa che indichiamo (" punta a ") (Maturana, 1992: 138).
Ma questa comprensione deve essere avanzata per capire che ...
"... poiché i cambiamenti strutturali di un organismo dipendono dalla sua struttura interna e questa struttura dipende dal suo accoppiamento strutturale storico, i cambiamenti di stato di un organismo nel suo ambiente saranno necessariamente appropriati e familiari ad esso, indipendentemente dal comportamento o dall'ambiente che stiamo descrivendo ... Il successo o il fallimento di un comportamento è sempre definito dalle aspettative che un osservatore specifica. "(Maturana, 1992: 138).
Bisogna capire il comportamento nella fenomenologia del sistema. In questo caso: "il comportamento è la trasformazione strutturale che un organismo può subire a causa della conservazione della sua autopoiesi". (Maturana, 1992: 146). Questa definizione contraddice la tendenza della biologia e persino della psicologia a identificare il comportamento con qualcosa facilmente osservabile (o con il movimento, che è il più osservabile). Gli autori citano l'esempio di una pianta che cambia completamente la sua struttura quando immerso o immerso nell'acqua (senza muoversi, il cambiamento è lento e visibile solo dopo molto tempo). Secondo la definizione fatta sopra, questo cambiamento strutturale è un comportamento.
Dal punto di vista dell'osservatore, il comportamento osservato nell'organismo è giustificato da alcune esperienze passate, cioè l'osservatore ha l'impressione che l'organismo incorpori una rappresentazione dell'ambiente, che poi agisce modificando il suo comportamento. Nonostante ciò, il sistema funziona sempre nel presente e per esso l'apprendimento avviene come un processo di trasformazione senza tempo. Un organismo non può determinare a priori quando cambia o non cambia nel corso della sua esperienza, né quale sia lo stato ottimale che deve raggiungere. Di conseguenza ciò che l'osservatore chiama dalla memoria non può essere un processo mediante il quale l'organismo affronta ogni nuova esperienza con una rappresentazione memorizzata della sua nicchia prima di prendere una decisione, ma l'espressione di un sistema che, una volta modificato, è capace di sintetizzare un nuovo comportamento rilevante per il suo attuale stato di attività.
In conclusione, l'apprendimento non è un processo di accumulazione di rappresentazioni dell'ambiente, è un processo continuo di trasformazione strutturale che un organismo può subire a causa della conservazione della sua autopoiesi. Oppure, è un processo continuo di trasformazione del comportamento attraverso successivi cambiamenti nella capacità del sistema nervoso di sintetizzarlo. Il ricordo non dipende da una conservazione indefinita di un invariante strutturale che rappresenta l'entità (un'idea, un'immagine o simbolo), ma dalla capacità funzionale del sistema di creare, quando vengono fornite determinate condizioni ricorrenti, comportamenti che soddisfino la domanda ricorrente, che l'osservatore classificherà come una ristampa di una precedente.
Brano tratto da O trabalho de Humberto Maturana e Francisco Varela  (Por: Edla M. F. Ramos)

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