Correlación de redes cerebrales, urbanas y vegetales
La conectómica, como disciplina emergente de las neurociencias, aplicada a la arquitectura y el urbanismo, puede desarrollarse como una nueva disciplina de frontera, que vaya más allá del estudio de las conexiones, para comprender la multimodalidad de patrones y correlaciones, considerando la plasticidad sináptica, la inteligencia colectiva vegetal y la perspectiva multifacética urbana.
El argumento principal de esta propuesta, inicia con mi tesis doctoral, en un trabajo de cuatro años, que parte del análisis de tres vertientes sustantivas, iniciando con el conectoma humano, derivando al conectoma urbano y vegetal. Haciendo hincapié en las consideraciones estructurales del sistema de redes y sus correlaciones. Además de las descripciones analógicas, relacionadas con la matriz de conexiones cerebrales, vegetales y urbanas, se apuesta a que, de igual forma, podría plantearse una nueva disciplina: la conectómica de las ciudades.
Se considera como base la coexistencia ecológica, a partir de nuestra propia naturaleza humana, vegetal y construida, partiendo de la premisa de que, si la conectómica es el estudio del conectoma a partir del análisis de imágenes y la teoría de redes, pero que va más allá de la pura visualización espacial; la conectómica de las ciudades, busca observar más allá de las puras conexiones estructurales urbanas y arquitectónicas.
De igual forma, así como la conectómica analiza las redes de conexiones sinápticas de un cerebro sano, y la patoconectómica estudia las anomalías del conectoma, en la ciudad, la patoconectómica urbana, serviría para detectar las conexiones en mal estado o dañinas para la red. Lo anterior plantea un análisis de lo cotidiano para comprender las sinapsis urbanas y arquitectónicas en diversos planos de análisis considerando las correlaciones conectivas de sus componentes. Desde las bases de la neurobiología humana, se han obtenido principios clave para conceptualizar la importancia de las conexiones, y conformación de redes complejas como sistemas.
En la conceptualización del conectoma, se plantea el entendimiento del cerebro como red compleja, organizada en patrones y múltiples escalas, vinculadas a la dinámica neuronal en su estructura y función. Esta demostración multiescalar, multimodal, estructural y funcional de la red, se puede comparar con la red urbana, gris, verde y azul, lo que hace posible conformar un conectoma del verde urbano, donde la parte estructural de centros y enlaces, conformados por nodos y enlaces, equipara el funcionamiento en comunidades, así como de caminos o corredores, donde entre más conexiones existan, más se enriquece el sistema. En este caso el enriquecimiento del ecosistema natural-urbano-humano.
Entendiendo el cerebro como una red compleja, organizada en múltiples escalas que dan forma a los patrones de la dinámica neuronal, la ciencia de redes ofrece un marco teórico para su estudio. El conectoma es una descripción completa de la conectividad cerebral: un conjunto de datos fundamental, que informa sobre el diseño global de los modelos computacionales del cerebro humano (Sporns, Tononi & Kötter, 2005).
Análisis de la red cerebral. Conectividad estructural y funcional. Fuente: tomado de Prefrontal connectomics: from anatomy to human imaging por Haber, Liu, Seidlitz y Bullmore (2021).
Mehaffy (2019a) plantea un conectoma urbano para la obtención de nuevas y mejores prácticas de las políticas urbanas. Partiendo del conocimiento en el cual los seres humanos tenemos un patrón complejo de conexiones neuronales, que a su vez se transforman en la medida en que experimentamos y aprendemos. Lo que se vuelve importante es la totalidad del patrón y las formas en que diferentes zonas del cerebro logran conectarse y desconectarse, formando nuevos patrones de conectividad.
Mientras más patrones de conexiones se puedan formar, en el cerebro de una persona, ésta podrá recordar y aprender. Para las ciudades, el estar bien conectadas y transitables, es esencial para facilitar conexiones cruzadas. En el caso del cerebro, el patrón de conexión cruzada neuronal es clave para la formación de la conciencia. El sistema se autoorganiza, cuando las diferentes partes del cerebro se unen y forman un sistema aún mayor (Mehaffy, 2019b).
Steven Johnson (2001) en su libro Sistemas Emergentes, menciona que gran parte de lo que ocurre en las ciudades, al igual que en los cerebros, está relacionado con un patrón general de conexiones y en menor medida con elementos que sean particulares. “Tanto los cerebros como las ciudades hacen algo más que conectar, porque la inteligencia requiere tanto conectividad, como organización… Las ciudades se organizan en barrios o en ciudades satélites, las conexiones neuronales de nuestros cerebros desarrollan regiones extraordinariamente especializadas” (p. 105).
En relación a las conexiones vegetales, desde la neurobiología vegetal, se pueden obtener los conceptos de señalización de las plantas y el comportamiento adaptativo, que es la base de la inteligencia y flexibilidad de las plantas entre sus diversas estructuras. En el reino vegetal existe además la señalización, como un intercambio de información, control y gestión de una red compleja. La comunicación de las plantas radica en su capacidad de conexión para conformar sistemas con base en sus raíces, si estas se ven interrumpidas, los sistemas se fragmentan y la continuidad ecosistémica se pierde (Mancuso & Viola, 2018).
Redes integradas de raíces y hongos.Fuente: tomado de Baluska y Mancuso (2020).
Un punto importante a destacar es el reconocimiento de la red simbiótica o red de vida interconectada que representan las plantas. De acuerdo con Simard (2021), conforman sistemas complejos de nodos y enlaces; de hecho, algunos de ellos llegan a ser nodos centrales o árboles madre de la red. Las plantas, contienen las mismas propiedades complejas y emergentes, observadas en los superorganismos, en su relación al comportamiento adaptativo. Por lo tanto el mundo vegetal evidencia la inteligencia de enjambre, común en los sistemas autoorganizados, que les permite comportarse como grupo y no como un individuo. Aprenden de la experiencia y poseen mecanismos de memorización. Demuestran capacidad para resolver problemas, así como para sobrevivir a grandes depredaciones (Mancuso & Viola, 2018). El vínculo red verde urbana y resiliencia climática, cobra sentido desde la visión del funcionamiento y dinámica vegetal.
Por tanto, la correlación del cerebro y la ciudad entendidos como redes complejas, sirven de pretexto para describir y desarrollar la propuesta análoga de análisis y vínculo hacia las redes verdes urbanas. Se pueden observar matrices de conectividad en diversas escalas, como la humana, urbana y vegetal, donde el concepto de conectoma trasciende, de un conectoma humano, al conectoma urbano y por último al conectoma verde urbano, pudiendo desarrollarse diversos esquemas de comparación, entre diversidad de disciplinas y fronteras de conocimiento.
La complejidad de estructuras y patrones que observamos en el cerebro y que también contiene la ciudad, los visualizamos en las tipologías espaciales, multiescalares y multifuncionales, en la combinación de redes grises, verdes y azules, así como en la parte humana, donde la sociedad es partícipe de las conectividades espaciales, no solo estructurales, si no también dimensionales y funcionales. La ciudad al incluir diversidad de ecosistemas naturales, contiene la fórmula para poder establecer el aporte vegetal, como sinónimo de adaptabilidad, resistencia, remanso y por supuesto resiliencia climática.
Este planteamiento visualiza en sí mismo, un entretejimiento de nuevos conceptos y elementos, que ayudan a observar de diversas formas las conexiones, cómo se realizan, cuáles son sus efectos, qué factores y actores intervienen, y que, de cierta forma, apoyan al surgimiento emergente de nuevas disciplinas y líneas de investigación derivadas de las neurociencias aplicadas al estudio de la ciudad y la arquitectura.
Fuentes de consulta:
Baluska, F., & Mancuso, S. (2020, febrero 27). Plants, climate and humans. Plant intelligence changes everything. Science & society. doi:10.15252/embr.202050109
Ehecatl, C., & Avid, E. (2023, marzo 9). Vuelo por dron. Fotografías de Zona Coyol. Veracruz.
Haber, S., Liu, H., Seidlitz, J., & Bullmore, E. (2021, Septiembre). Prefrontal connectomics: from anatomy to human imaging. Neuropsychopharmacology(47), 1-21. doi:10.1038/s41386-021-01156-6
Johnson, S. (2001). Sistemas emergentes. O qué tienen en común hormigas, neuronas, ciudades y software. Madrid: Turner. Fondo de Cultura Económica.
Mancuso, S., & Viola, A. (2018). Sensibilidad e inteligencia en el mundo vegetal. Barcelona: Galaxia Gutenberg.
Mehaffy, M. (2019a). Wonders of the “urban connectome”. Retrieved from Future of Places Research Network: https://foprn.org/2019/10/20/wonders-of-the-urban-connectome/
Mehaffy, M. (2019b). Cities are like brains—immense networks of connective tissue. Retrieved from Congress for the New Urbanism: https://www.cnu.org/publicsquare/2019/12/10/wonders-urban-connectome
Simard, S. (2021). Finding the mother tree: Discovering the Wisdom of the Forest. Knopf.
Sporns, O., Tononi , G., & Kötter , R. (2005). The human connectome: A structural description of the human brain. PLoS Comput Biol, 1(4), 245-251. doi:10.1371/journal.pcbi.0010042