Le proprietà emergenti

 

Secondo molti scienziati, la coscienza nascerebbe dal cervello che contiene 86 miliardi di neuroni e tra cento e cinquecento trilioni di sinapsi, che sono i punti in cui l’immensa rete neurale si collega.

Ora, i neuroni sono le unità funzionali del sistema nervoso. Sono cellule altamente specializzate che ricevono, elaborano e trasmettono informazioni attraverso segnali elettrici e chimici. Ogni neurone è composto da un corpo cellulare (soma), dendriti che ricevono segnali, e un assone che trasmette segnali ad altri neuroni o a cellule come quelle muscolari o ghiandolari.

Un numero impressionante che fa del nostro cervello una meraviglia della tecnologia naturale. Ma il problema è che i neuroni agiscono come interruttori che si aprono e si chiudono, nient’altro. E tutti si chiedono come da questo meccanismo biologico possa nascere un pensiero, un’immagine, un sentimento, la coscienza e l’autocoscienza.

Allora gli scienziati tirano fuori un concetto: quello delle proprietà emergenti.

Le proprietà emergenti sono caratteristiche di un sistema complesso che non possono essere previste semplicemente osservando le singole parti del sistema stesso. Queste proprietà emergono dal comportamento collettivo e dalle interazioni.

Ad esempio, il cervello umano, le colonie di formiche e le città mostrano proprietà emergenti. Nel cervello, si dice che la coscienza sia una proprietà emergente che non può essere attribuita a nessun singolo neurone, ma piuttosto all’interazione complessa tra miliardi di neuroni.

 

L’espressione è usata nella scienza, nella teoria dei sistemi, nella filosofia, nell'urbanistica e persino nell'arte, "proprietà emergenti" o "emergenza" si riferiscono a quelle proprietà che derivano dal funzionamento collaborativo di un sistema, ma non appartenere a qualsiasi parte di quel sistema. In altre parole, le proprietà emergenti sono proprietà di un gruppo che non sono possibili quando uno qualsiasi dei singoli elementi di quel gruppo agisce da solo. Le città, il cervello, le colonie di formiche e sistemi chimici complessi, ad esempio, presentano tutte proprietà emergenti che servono a illustrare il concetto.


Una singola formica è un organismo piuttosto limitato, con poca capacità di ragionare o svolgere compiti complessi. Nel complesso, tuttavia, una colonia di formiche svolge compiti sbalorditivi, dalla costruzione di colline e dighe alla ricerca e allo spostamento di enormi quantità di cibo. In questo contesto, le proprietà emergenti si riferiscono ai cambiamenti qualitativi che si verificano nel comportamento delle formiche quando le singole formiche lavorano insieme. Da sola, una formica si comporta in modo irregolare e quasi casuale, ma la somma di milioni di azioni casuali serve a identificare le attività necessarie e ad organizzare altre formiche per completarle. Una formica che trova il cibo, per esempio, secerne una piccola quantità di una sostanza ormonale che attrae altre formiche che, a loro volta, secernono

la stessa fonte di cibo. Così, milioni di formiche vaganti diventano un sistema organizzato

che porta al picnic più vicino. L'organizzazione delle formiche, possibile solo quando il sistema funziona nel suo complesso e le azioni individuali si rafforzano a vicenda, è una proprietà emergente.

La coscienza umana è spesso definita proprietà emergente del cervello umano. Come le formiche che formano una colonia, nessun singolo neurone contiene informazioni complesse come autocoscienza, speranza o orgoglio. Nondimeno, la somma di tutti i neuroni nel sistema nervoso genera complesse emozioni umane come la paura e la gioia, nessuna delle quali può essere attribuita a un singolo neurone. Sebbene il cervello umano non sia ancora stato sufficientemente compreso per identificare il meccanismo con cui funziona l'emergenza, la maggior parte dei neurobiologi concorda sul fatto che complesse interconnessioni tra le parti danno origine a qualità che appartengono solo al tutto.

In fisica, due forze che agiscono su un corpo aumentano naturalmente la forza totale. Anche la chimica si occupa di casi in cui, a causa di complesse organizzazioni di energia atomica in elementi e composti, alcune reazioni chimiche creano elementi completamente nuovi, composti o fonti di energia che sono non una semplice combinazione degli effetti delle parti coinvolte. Le reazioni di neutralizzazione, ad esempio, sono state usate dal filosofo John S. Mill per descrivere situazioni in cui i principi di causa-effetto per ciascuna delle parti coinvolte in una reazione non potevano predire l'esito. Quando l'acido cloridrico e l'idrossido di sodio si combinano, il risultato è sale e acqua, un prodotto per nulla coerente con gli effetti di un forte composto acido o basico.

La complessa organizzazione sociale degli esseri umani esibisce alcune proprietà emergenti. Scienziati sociali e urbanisti spesso indicano le città come l'esempio più chiaro di emergere nell'interazione umana. Studiano come certe aree di una città tendono a sviluppare attività economiche o sociali simili e gradualmente diventano hub specializzati dai distretti teatrali ai grandi mercati del pesce. Soprattutto nel caso di attività che non sono regolate da regolamenti di zoning, la decisione di un individuo di condurre una determinata attività in un determinato luogo tende a rendere più simili attività complementari o complementari nelle vicinanze. Se una persona apre un teatro su una strada, la zona inizia a essere frequentata da persone che cercano attività culturali, finché la strada non attrae gallerie d'arte e scuole e gradualmente diventa un distretto culturale. Nessuna singola persona prende la decisione di generare un centro culturale, ma la confluenza degli interessi crea lo spazio attraverso proprietà emergenti.

Altri esempi sono gli stormi di uccelli: il movimento coordinato di uno stormo di uccelli è una proprietà emergente che non può essere spiegata osservando un singolo uccello.
Simile agli stormi di uccelli, i banchi di pesci si muovono in modo coordinato per evitare predatori e trovare cibo.
La produzione e il riciclo della materia in un ecosistema sono proprietà emergenti che derivano dall’interazione tra le varie componenti dell’ecosistema stesso.
I prezzi delle azioni e le tendenze di mercato emergono dalle interazioni tra milioni di investitori e le loro decisioni individuali.
Il comportamento complessivo di Internet, come la diffusione virale di informazioni, emerge dalle interazioni tra miliardi di utenti e dispositivi.
Questi esempi mostrano come le proprietà emergenti possano manifestarsi in vari contesti, dalla natura alla tecnologia.

 

Quindi, l’ipotesi sarebbe che, mettendo in rete (la rete neurale naturale) tanti neuroni, combinandoli fra di loro, immettendo tante informazioni e facendole interagire, verrebbe fuori qualcosa di nuovo: la coscienza.

Ma nessuno ha mai visto a quali combinazioni di neuroni corrisponda un pensiero, un’immagine, un’emozione, qualcosa che possa chiamarsi coscienza. Nessuno ha mai assistito all'emergere della coscienza, come se fosse l'apparizione miracolosa della Madonna.

Quindi, potrebbe essere così, ma non esistono prove. Sarebbe come dire: se metto insieme dieci sassi, non succede nulla; ma se metto insieme miliardi di miliardi sassi, emerge una montagna. In effetti, è vero.

Ma io chiedo: non sarebbe più semplice, anziché contare sul numero e la complessità, dire che la coscienza appare molto prima, con la nascita di un universo che ha davvero miliardi di miliardi di cose tutte interrelate?

Prima dell'uomo emerge l'universo.

E, se la coscienza è una proprietà emergente dell'universo, è lei che avrebbe dato origine al cervello degli esseri viventi.

Insomma, aveva ragione il fisico Pauli ad affermare che la scienza del futuro non sarebbe stata né fisica né psichica, ma entrambe le cose o nessuna delle due, perché così è la realtà. 

Coscienza e materia sono già presenti dappertutto e si manifestano alternativamente e complementarmente, come le due facce di una stessa medaglia.

Perché, se qualcosa emerge, doveva già esserci potenzialmente. L'emergenza non è un miracolo, ma qualcosa di conseguente ad un'origine unitaria. Dunque emerge ciò che c' era già, comunque la si metta.