La hipótesis del cerebro entrópico gana respaldo como modelo de los estados de conciencia

Por qué importa: Comprender qué distingue los estados de conciencia ricos y expansivos de los disminuidos podría orientar cómo diagnosticamos y tratamos trastornos que van desde la depresión hasta la demencia y los trastornos de la conciencia. La hipótesis del cerebro entrópico (EBH, por sus siglas en inglés) ofrece un puente deliberadamente sencillo entre la fisiología cerebral y la experiencia subjetiva. Esta revisión, escrita por el autor original de la hipótesis, hace balance de la evidencia desde su presentación en 2014 y su revisión en 2018.

Qué se abordó: Se trata de una revisión narrativa, no de un experimento nuevo. La EBH sostiene que, dentro de un rango funcionalmente relevante, la entropía (la imprevisibilidad en términos de teoría de la información) de la actividad cerebral espontánea codifica la amplitud percibida de un estado de conciencia. El artículo distingue la complejidad de tipo 1 (entropía, que aumenta hacia la aleatoriedad pura) de la complejidad de tipo 2 (organización estructurada, invariante de escala o crítica). La EBH se refiere sobre todo al tipo 1, y el autor reconoce que podrían hacer falta propiedades de tipo 2 para una explicación más completa. La hipótesis surgió de los primeros estudios de neuroimagen con psilocibina. La reducción de la perfusión observada con marcaje de espín arterial se interpretó al principio como un efecto termodinámico, pero ahora se considera probablemente una vasoconstricción y un desacoplamiento neurovascular transitorio. Hoy se describe mejor que los psicodélicos provocan una desregulación excitatoria, especialmente en la corteza. La fMRI en estado de reposo muestra de forma repetida desincronización de la red neuronal por defecto y una menor segregación entre redes.

Resultados clave: Los estados expansivos con mayor entropía cerebral incluyen la meditación experta, la estimulación con luz intermitente, las experiencias similares a las cercanas a la muerte, la respiración atípica, el sueño REM, el aura preictal, la psicosis temprana sin medicación y los estados psicodélicos. Los estados de conciencia reducida o ausente con menor entropía incluyen los trastornos de la conciencia, el sueño profundo, la anestesia, las convulsiones, los estados posteriores a un ictus, el envejecimiento, el deterioro cognitivo y las enfermedades neurodegenerativas. El EEG y la MEG, analizados con la complejidad de Lempel-Ziv (LZc), son especialmente sensibles en el dominio temporal. La fMRI tiene baja resolución temporal pero alta resolución espacial, por lo que le convienen mejor las métricas espaciales. Tres de ellas son la descomposición armónica del conectoma, la complejidad global normalizada de la señal y las ondas espirales corticales. Los hallazgos inconsistentes de entropía en fMRI se atribuyen a diferencias en la sensibilidad de las métricas. El autor afirma que existe validez convergente, correlativa, predictiva, discriminativa y externa. El aumento de la entropía con psilocibina en un contexto de apoyo predijo una mejora del bienestar al cabo de un mes. Los cambios de entropía reflejan de forma selectiva la amplitud de la experiencia y no el nivel de activación (arousal). También se usa una función relacionada con la entropía en la inteligencia artificial generativa, lo que apunta a su portabilidad.

Implicaciones: El autor propone la EBH como un principio básico de los estados de conciencia, aplicable a distintas modalidades de imagen, sistemas biológicos y, posiblemente, sustratos. Analiza su relevancia para la naturaleza de la conciencia, la terapia psicodélica, las enfermedades mentales, la acción de los tratamientos eficaces y la relación de la inteligencia artificial general con la inteligencia humana. El vínculo entre baja entropía y envejecimiento o neurodegeneración sugiere que la entropía cerebral podría servir como marcador de salud cerebral.

Limitaciones: La EBH es descriptiva, no una teoría causal de la conciencia. Es simple y puede ajustarse de forma insuficiente al fenómeno, y todavía no existe una medida igual de potente para la complejidad de tipo 2. Algunos resultados de fMRI han sido inconsistentes, y la revisión está escrita por el autor original de la hipótesis.