¿Cómo nadan en armonía los bancos de peces? - Nathan S. Jacobs

Para ver la lección completa: http://ed.ted.com/lessons/how-do-schools-of-fish-swim-in-harmony-nathan-s-jacobs

¿Cómo nadan en armonía los bancos de peces? ¿Cómo las diminutas células de tu cerebro dan lugar a la combinación de pensamientos, recuerdos y conciencia de lo que eres? Por extraño que parezca, esas preguntas tienen la misma respuesta general. Nathan S. Jacobs explica el concepto de emergencia (o surgimiento), la creación espontánea de los comportamientos y las funciones más complejas de los grandes grupos de elementos simples.

Lección de Nathan S. Jacobs, animación de TED-Ed.

¿Cómo nadan en armonía
los bancos de peces?

Y ¿cómo las diminutas células de
tu cerebro dan lugar a

pensamientos complejos, recuerdos,

y la conciencia de lo que eres tú?

Por extraño que parezca, esas preguntas
tienen la misma respuesta general:

emergencia o surgimiento,

la creación espontánea de
comportamientos y funciones sofisticadas

a partir de grandes grupos
de elementos simples.

Al igual que muchos animales,
los peces se juntan en grupos,

pero no solo porque disfrutan
de su mutua compañía.

Es una cuestión de supervivencia.

Los bancos de peces o cardúmenes muestran

comportamientos complejos de enjambre

que les ayudan a evadir
a depredadores hambrientos,

mientras que un solo pez es
rápidamente una presa fácil.

Entonces, ¿cuál es el pez genial
y líder al mando?

En realidad, ninguno,

y todos a la vez.

¿Qué significa eso?

Mientras el banco de peces se contornea
elegantemente esquivando tiburones

en lo que parece
una coordinación deliberada,

cada ejemplar de pez, en realidad,
no hace más que seguir dos reglas básicas

que no tienen nada que ver con el tiburón.

Una, permanecer cerca,
pero no demasiado cerca de su vecino,

y dos, seguir nadando.

Como individuos, los peces se centran en
detalles de esas interacciones locales,

pero, si suficientes peces se unen
al grupo, algo extraordinario sucede.

El movimiento individual de los peces se
eclipsa por una entidad totalmente nueva:

el cardumen, que tiene su conjunto
propio y único de comportamientos.

El cardumen no está controlado
por ningún pez individual.

Solo surge si hay suficientes peces
siguiendo las correctas reglas locales.

Es como un accidente
que ocurre una y otra vez,

permitiendo a los peces en todo el océano
evitar la depredación de forma estable.

Y no se trata solo de peces.

La emergencia es
una propiedad básica de

muchos sistemas complejos
de elementos interactuando.

Por ejemplo, la forma específica
de que millones de granos de arena

choquen y caigan uno sobre otro

casi siempre produce
el mismo patrón básico de ondas.

Y cuando la humedad
se congela en la atmósfera,

las propiedades específicas
de cómo se unen las moléculas de agua

producen enrejados radiantes
que forman hermosos copos de nieve.

Lo que convierte la emergencia
en algo tan complejo

es que no se puede entender
simplemente desarmando sus partes,

como el motor de un auto.

Desarmar cosas es un buen primer paso
para entender un sistema complejo.

Pero si se reduce un banco de peces
a los individuos,

pierde la capacidad
para evadir depredadores,

y no hay nada más que estudiar.

Y si se reduce el cerebro
a las neuronas individuales,

uno se queda con algo
que es muy poco fiable,

en relación a cómo pensamos y actuamos,

por lo menos la mayor parte del tiempo.

En cualquier caso, lo que piensas
en este momento

no depende de una sola neurona
situada en la esquina de tu cerebro.

Más bien, la mente emerge
de las actividades colectivas

de muchas, muchas neuronas.

Hay miles de millones
de neuronas en el cerebro humano,

y billones de conexiones
entre todas esas neuronas.

Cuando se activa
un sistema tan complicado como ese

podría comportarse en todo tipo
de formas extrañas, pero no es así.

Las neuronas en nuestro cerebro
siguen reglas simples, como los peces,

de modo que, como grupo, su actividad
se autoorganiza en patrones fiables

que le permiten hacer cosas
como reconocer caras,

repetir con éxito
la misma tarea una y otra vez,

y mantener todos esos pequeños hábitos
tontos que a todos les gustan de ti.

Así que, ¿cuáles son las reglas simples
cuando hablamos del cerebro?

La función básica de
cada neurona en el cerebro

es excitar o inhibir a las otras neuronas.

Si se conectan dos neuronas
en un circuito simple,

pueden generar patrones
rítmicos de actividad,

bucles de retroalimentación
que aceleran o cierran una señal,

detectores de coincidencia

y desinhibición,

donde dos neuronas inhibitorias
en realidad puede activar otra neurona

mediante la eliminación
de frenos inhibitorios.

A medida que más y más neuronas
están conectadas,

patrones cada vez más complejos
de actividad emergen de la red.

Pronto, tantas neuronas interactúan
de tantas maneras diferentes a la vez

que el sistema se vuelve caótico.

La trayectoria de la actividad de la red
no se puede explicar fácilmente

por los circuitos locales simples
descritos anteriormente.

Y, sin embargo, a partir de este caos,
pueden surgir patrones,

y después surgir una y otra vez
de manera reproducible.

En algún momento,
estos patrones emergentes de actividad

son suficientemente complejos,

y curiosos para comenzar a
estudiar sus propios orígenes biológicos,

por no hablar de la emergencia.

Y lo que vemos en fenómenos emergentes
en muy diferentes escalas

es esa misma característica notable
como sucede con los peces.

Que la emergencia no requiere
que alguien o algo esté al mando.

Si las reglas correctas están en su lugar,

y se cumplen algunas condiciones básicas,

un complejo sistema volverá sobre
los mismos hábitos una y otra vez,

convirtiendo el caos en orden.

Eso es así en el caos molecular
que permite funcionar a células,

en la espesura enmarañada de neuronas que
produce tus pensamientos y tu identidad,

en tu red de amigos y familiares,

en todo el camino
hasta las estructuras y

economías de nuestras ciudades
de todo el planeta.