domingo, 28 de octubre de 2018

Memoria de trabajo

Puede definirse como la capacidad para mantener temporalmente activa la información para su utilización en diferentes actividades cognitivas como comprender o pensar (Pelegrina et al. 2016). Mantiene la información on line, la orientación, la atención, la inhibición y la monitorización de la conducta en referencia a estados motivacionales y emocionales del organismo. Se localiza en el LPF, área de asociación heteromodal muy interconectada con una red distribuida de regiones corticales y subcorticales (Tirapu-Ustárroz y Muñoz-Céspedes, 2005). Sus propias características funcionales han sido resaltadas por diversos autores como importante causante de nuestra evolución cognitiva y del inicio de la conducta considerada como moderna (Wynn and Coolidge 2011).



Todos los autores están de acuerdo con tal definición y explicación del proceso cognitivo que conlleva. Pero la memoria de trabajo es uno de los constructos cognitivos utilizados para explicar la cognición humana. En el inicio de la Psicología, y ante la necesidad de analizar la mente humana por medio de sus acciones, a los primeros psicólogos les faltaba un método que aplicar en sus estudios. Desde entonces se han realizado una serie de conceptualizaciones (organización lógica y cognitiva basada en el conocimiento personal del problema a estudiar y, por tanto, subjetivo en algún grado) sobre las características cognitivas que observa en los seres humanos, a las que se denominan constructos. Los conceptos científicos usados en la psicología (inteligencia, funciones cognitivas, memoria de trabajo, frustración, inconsciente, emociones, ego, fobias, ansiedad, motivación, etc.) no tienen una existencia concreta similar a las entidades físicas que se prestan a la observación sensible. Son conceptos que sobrepasan la observación empírica y muchas veces expresan supuestos teóricos. A tales conceptos se les llama actualmente constructos o conceptos no observacionales para diferenciarlos de los observacionales (Bunge, 1973). Los constructos no tienen referentes empíricos inmediatos. Nadie ha visto ni ha tocado la inteligencia de alguien, pero sí la puede inferir de la manera en que una persona es capaz de resolver ciertos problemas en relación con la manera en que otros los resuelven. 

Características de la memoria de trabajo

Se pueden establecer una serie de propiedades que van a caracterizar a este constructo. Destacaré las siguientes:

- Su capacidad es limitada. Solo almacenamos 7 ±2 elementos.
- Es activa. No solo almacena la información, sino que la manipula y la transforma.
- Sus contenidos se actualizan permanentemente.
- Está modulada por el córtex frontal dorsolateral.

De igual manera se conocen las funciones de la memoria de trabajo en general. Su papel en el pensamiento y comprensión del lenguaje es variado y fundamental para un adecuado funcionamiento cognitivo.

- Se necesita la memoria de trabajo para mantener los objetivos y subobjetivos en la resolución de problemas.
- Las diferencias individuales en la resolución de problemas pueden deberse a diferentes capacidades en la memoria de trabajo.
- Un aspecto de la capacidad de la memoria de trabajo puede ser la velocidad de procesamiento.
- Una predicción razonable de este modelo es que una interferencia en la memoria de trabajo se traduce en peores prestaciones en las tareas de razonamiento.
- La memoria de trabajo también es necesaria en la compresión del lenguaje.
+ Para almacenar información parcial sobre un texto pronunciado o leído mientras se codifica el resto.
+ Los procesos de comprensión pueden trabajar sobre la información almacenada temporalmente para producir un significado coherente para el texto completo.
+ Evidencias neuropsicológicas de que la memoria de trabajo es necesaria para la comprensión de frases, pero sólo cuando la frase es lo suficientemente compleja para que algunas palabras tengan que mantenerse en memoria mientras se percibe el resto de la frase.

Explicaciones neurofisiológicas

Todo lo dicho anteriormente se puede observar en la conducta humana, por lo que no hay duda de su existencia, pero de cómo está estructurado el cerebro para su producción solo tenemos teorías (constructos).

Los intentos de analizar estos constructos comenzaron a realizarse con los conocimientos del siglo pasado, con muy poca interdisciplinariedad, exponiendo las teorías resultantes a la comunidad científica para su crítica, aceptación y uso o desafectación. La verdad es que poco más se podría hacer. Se intentaba que tales explicaciones aclarasen el funcionamiento del cerebro para tales funciones, pero casi siempre se omitía su relación filogenética y ontogénica del género Homo.

Una de sus principales controversias se ceñía a su funcionalidad neurológica en el cerebro. Así, básicamente se establecieron dos grandes grupos de explicaciones funcionales (Pelegrina et al. 2016):

I.- La memoria operativa o de trabajo constituye un sistema con sus propios procesos cognitivos. Normalmente se sitúan en el LPF y tendrían cierta autonomía anatómica y funcional. Son modelos basados en la existencia multi‐almacén para diversas sensaciones modales. En los modelos modulares específicos de dominio la corteza prefrontal está organizada de modo que distintas áreas se encargan del almacenamiento de distintos tipos de información.
El modelo de Baddeley e Hitch de la memoria de trabajo (Baddeley y Hitch, 1974; Baddeley, 2000) incluye componentes de almacenamiento denominados tampones o búferes (lazo o bucle fonológico, buffer o agenda visual-espacial, Tampón o buffer episódico) y de procesamiento de la información (ejecutivo central). El sistema ejecutivo central (SEC) es un sistema por medio del cual se llevan a cabo tareas cognitivas en las que interviene la memoria de trabajo, y que realiza operaciones de control y selección de estrategias (Tirapu-Ustárroz and Muñoz-Céspedes, 2005).
 

II.- Se trata de un subconjunto de representaciones activadas de la memoria a largo plazo que comparte una serie de procesos con otras funciones psicológicas. Se situarían en la ubicación de la memoria a largo plazo (áreas de asociación parieto-temporo-occipital) y, tras su activación, pasaría al LPF para su procesamiento cognitivo. La memoria de trabajo se identifica con la región de la memoria a largo plazo que ha alcanzado un cierto nivel de activación (Cowan, 1988). Goldman-Rakic (1996) ha propuesto una nueva comprensión de la memoria de trabajo que se basa en las implicaciones de la arquitectura funcional del córtex prefrontal. Para esta autora, esta región cerebral desempeñaría un papel preponderante en las funciones de la memoria de trabajo y debería entenderse como una red de integración de áreas, cada una de las cuales estaría especializada en un dominio específico. Así, cada subsistema de la memoria de trabajo se encontraría interconectado con diferentes áreas corticales de dominio específico. Las áreas prefrontales relacionadas con la agenda visuoespacial se conectarían con el lóbulo parietal posterior, y el bucle fonológico con áreas temporales relacionadas con el lenguaje (área de Wernicke, fascículo arqueado, etc.). Este modelo explica cómo sistemas independientes y simples pueden trabajar concertadamente para dar lugar a una conducta compleja (Tirapu-Ustárroz and Muñoz-Céspedes, 2005).

Discusión

De la memoria de trabajo u operativa el investigador del LPF Joaquín Fuster (2015) se pregunta: ¿Por qué se considera a la memoria de trabajo un tipo especial de memoria en lugar de un estado de memoria? La pregunta es válida al admitir que estamos hablando de constructos, cuya naturaleza, origen y relación funcional desconocemos. Además de la memoria de trabajo y memoria a largo plazo son tipos de memoria que funcionan en base de su activación. La memoria de trabajo podría ser visto como un estado de conciencia o de la capacidad que tiene el ser humano para procesar información de manera eficiente externa, lo que se realiza por medio del lenguaje. Podría ser una memoria de base funcional-lingüística.


Baddeley (1983) dijo claramente que la memoria de trabajo es la retención temporal de información reciente para el desempeño de una tarea o la solución de un problema. Sin embargo, la perspectiva de futuro de la memoria de trabajo se suele ignorar y, con ella, la esencia de su definición y la clave para comprender sus mecanismos cerebrales. De hecho, la memoria de trabajo es esencialmente prospectiva (del futuro inmediato o más lejano), como otras funciones ejecutivas de la corteza prefrontal. Sus funciones son prospectivas y preadaptativas, pues facilita la acción a realizar en las mejores condiciones. 



La evidencia ahora es abrumadora de que la memoria de trabajo consiste en una memoria de largo plazo activada que se ha actualizado para lograr un objetivo en el futuro cercano. La actualización puede ser provocada por un estímulo externo o interno, pero el contenido de la memoria de trabajo no es solo ese estímulo sino también su historia. Por lo tanto, la memoria de trabajo no es una forma o sistema especial de memoria, sino el estado activo de una red cortical reconfigurada temporalmente de la memoria a largo plazo hacia una meta en el futuro cercano.

Conclusiones (si pueden establecerse)

Podemos establecer una básica estructuración funcional del cerebro, donde el área de asociación parieto-temporo-occipital sería el receptor e integrador de las aferencias sensitivas externas (áreas primarias visuales, sensitivas y auditivas). Esta información integrada (memoria a largo plazo), que puede ser asociada (simbolizada) por sonidos o señas apropiadas (muy relacionada con el lenguaje), en función de los procesos de atención, tendría que pasar al lóbulo frontal para su correlación emocional, procesamiento racional y la producción de una respuesta motora si es necesaria. Las vías nerviosas que pueden realizar esta función no están del todo bien conocidas, pero podemos destacar la salida de dos importantes áreas: el Precúneo o Precuña y sus conexiones con el Lóbulo Prefrontal (Bruner et al. 2014) y el área de Wernicke y la importante evolución del fascículo arqueado, que llega tanto al área de Broca como al Lóbulo Prefrontal (Rilling, et al. 2008).
 
(Tomado de Mate-Castella, 2010)
En estos estudios la ontogenia y filogenia de estos procesos pocas veces se han tenido en cuenta y, en todo estudio interdisciplinar, siempre hay que valorar el cómo de la formación de tales constructos. Puede que dependiendo de la cualidad de la memoria a largo plazo (p. e. lenguaje) se estructuren las funciones ejecutivas del Lóbulo Prefrontal. Existen indicios de que las funciones ejecutivas metacognitivas (entre ellas la memoria de trabajo) dependen significativamente de la cultura y de los instrumentos culturales, pues se ha comprobado que están significativamente correlacionados con el nivel educativo (Gómez-Pérez and Ostrosky-Solís, 2006; Ardila and Ostrosky-Solís, 2008).


- Baddeley, A. (1983). Memoria de trabajo. Phil Trans. R. Soc. Londres. B302, 311-324.
- Bruner, E., de Lázaro, G. R., de la Cuétara, J. M., Martín-Loeches, M., Colom, R. and Jacobs, H. I. L. (2014). Midsagittal brain variation and MRI shape analysis of the precuneus in adult individuals. Journal of Anatomy224 (4), 367–376.
- Bunge, M. (1973): La Ciencia, su Método y Filosofía. Edición Siglo XX, Buenos Aires.
- Fuster, JM y Bressler SL (2015). Elpasado hace futuro: el papel de pFC en la predicción. Journal of CognitiveNeuroscience, 27: 639-654, 2015.
- Pelegrina, S., Lechuga, M. T., Castellanos, M, C. y Elosua, M. R. (2016). Mente y cerebro. De laPsicología Experimental a la Neurociencia cognitiva. Cap. 8. AlianzaEditorial.

lunes, 13 de agosto de 2018

El concepto de nicho en la evolución cognitiva humana

Todas las especies viven en un lugar con ciertas características ambientales de carácter geográfico y geológico, donde su población puede desarrollarse en el espacio y en el tiempo, gracias a las relaciones funcionales (conducta) de la comunidad con dicho hábitat. Este conjunto constituye el nicho ecológico, siendo específico para cada especie biológica. Como es lógico, todas las especies humanas participan de estos conceptos, pues solo pueden vivir, procrear y desarrollarse en lugares determinados que así lo permitan. Sin embargo, a diferencia de las demás especies, su relación con estos medios naturales en los que viven es dinámica, pues pueden cambiar su constante y particular interacción. 

Esta situación se debe a que dentro del género Homo se ha producido una evolución cognitiva que favorece una especial forma de relación social entre los miembros de sus comunidades, así como una mayor capacidad de captación, procesamiento, asimilación y transmisión de la información que la naturaleza nos ofrece. Estas características les ofrecen una mayor resistencia a los cambios ecológicos y la posibilidad de ocupar nuevos hábitats mediante los cambios ambientales necesarios para el desarrollo de las poblaciones humanas. La producción de tales mejoras adaptativas no se debe al simple desarrollo evolutivo del cerebro, sino a la producción de tal evolución cognitiva, la cual se realiza gracias a las mejoras evolutivas de su cerebro que, junto con la influencia del medio ambiente, es capaz de aumentar el aprendizaje social, crear y desarrollar el lenguaje humano, y a producir la emergencia de nuevas capacidades cognitivas (ampliación de la memoria de trabajo, desarrollo de la teoría de la mente y de la autoconciencia), que actuando en adecuada coordinación permiten que la construcción de este nicho sea un proceso de permanente acumulación y transformación, en el que las conductas, las herramientas y las ideas se van mejorando de generación en generación (Tomasello, 1999; Bickerton, 2009).



En general, la Arqueología ha explicado los avances socioculturales como formas de adaptación ecológica, donde las principales fuerzas impulsoras son la variabilidad medioambiental y la dinámica poblacional (e. g., d’Errico y Stringer, 2011; Banks, d´Errico y Zilhão, 2013). El reciente desarrollo de la Arqueología cognitiva ha puesto en relieve que tales adaptaciones ecológicas se producen cuando el desarrollo cognitivo lo permite, y no antes (Rivera y Menéndez, 2011), lo que aclara las diferencias evolutivas existente entre la evolución anatómica y la conductual/cognitiva (e. g., Renfrew, 2008).

En el dinámico desarrollo de los nichos humanos hay que entender que son varios los factores que entran en juego, todos ellos interconectados, pero cada uno con una particular importancia causal (cambios medioambientales; evolución y herencia genética; creación, trasmisión y acumulación cultural; evolución cognitiva). El diferente uso y atribución causal de los cambios conductuales serían el fundamento de las diversas denominaciones que han sido utilizadas para definirlo con mayor exactitud (nicho ecológico, cultural, cognitivo, genético-cultural, cultural-cognitivo, etc.), donde las variables que actúan en su composición toman diferente papel en consideración de las hipótesis generadas por los autores que han tratado estos temas.

No obstante, puede apreciarse dos tendencias generales respecto a la formación de estos nichos. Los que avalan el predominio de los valores genéticos con una importante manifestación conductual innata (muy poco definida, salvo su origen genético y su trasmisión generacional), y los que proponen un mayor componente cultural en el desarrollo de nuestra conducta. El problema surge cuando queremos comprender el grado de innatismo o de determinismo genético, o la influencia medioambiental que tienen las teorías que lo exponen. La ambigüedad o faltad de precisión es lo más patente, por lo que siempre hay que hablar de generalidades. Ambos procesos causales siempre se producen juntos, pues no tienen sentido en la actualidad intentar mantener posturas con total independencia una de la otra.

Toda conducta tiene una base biológica (genética) que la hace posible. Sin embargo, cuando se habla de innatismo parece que se quiere manifestar la idea de que tal conducta tiene una base genética que promueve su producción con independencia (mayor o menor, nunca puede aclararse, pero si indicarse) de la influencia medioambiental. Tal idea se recoge de la conducta de muchos animales, pues en ellos siempre es muy parecida (por no decir igual) entre todos los miembros de su grupo, y se produce de forma espontánea, como consecuencia de la manifestación o expresión genética, aunque en diversas especies si existe un comportamiento de base cultural o aprendida. La teoría sintética de la evolución se aplica con toda su fuerza y aclara satisfactoriamente el proceso. Sin embargo, su aplicación a la conducta humana presenta muchos problemas, pues nuestro género tiene unas características conductuales muy diferentes del resto de las demás especies biológicas, aunque es heredero evolutivo de ellas.

¿Qué es innato y qué es adquirido en la conducta humana?

La respuesta no puede nacer del resultado de nuestra introspección cognitiva, o de un criterio basado en nuestras propias creencias. Debe de surgir del conocimiento, lo más fundamentado posible, de la realidad funcional de nuestro cerebro, consecuencia de un complejo proceso evolutivo dentro de variados medios ambientales que lo posibilitaron (nichos humanos: ecológico, genético, cultural, cognitivo, etc.).

Su método debe ser ampliamente interdisciplinario. Este es el método que mejor nos puede aclarar las cosas, pero es a la vez su principal inconveniente, pues su realización es mucho más compleja de lo que podamos imaginar, lo que solo puede apreciarse en su verdadera magnitud si se intenta realizarlo, lo que realmente ocurre muy pocas veces. Voy a exponer las teorías sobre los nichos humanos que más difusión han tenido en la actualidad.

I- Nicho cognitivo.
Con un predominio genético o cierto innatismo en su producción, pero no se precisa su realización. Tenemos como mayor exponente a S. Pinker (2010). Se define al nicho ecológico humano como nicho cognitivo, queriendo resaltar la mayor influencia de la cognición humana sobre las características funcionales de estos nichos. Su fundamento se centra en una concepción innata de muchas de nuestras capacidades cognitivas, las cuales han sido desarrolladas y moduladas por la selección natural, para poder resolver problemas concretos de adaptación a los que los humanos han tenido que enfrentarse con frecuencia. Las habilidades claves serían dos: el uso del razonamiento causal para realizar inferencias relativas a las contingencias propias del ambiente local, y la habilidad para aprender unos de otros, gracias a la cual se reduce enormemente el coste de adquirir la información necesaria para adaptarnos a las condiciones ambientales propias de cada lugar (Pinker, 2010).

Esta concepción sigue los parámetros de la Psicología evolutiva (Evolutionary Psicology), la cual indica que el aprendizaje de las actividades humanas no puede realizarse por la simple experiencia, siendo preciso que haya contenidos innatos preexistentes para que tal proceso de aprendizaje pueda tener lugar. Este modelo evolutivo plantea que la mente está formada por módulos que resuelven problemas particulares y que han sido conformados por la evolución, de la misma manera que los órganos y funciones fisiológicas son producto de la evolución por selección natural de los caracteres físicos hereditarios (Fodor, 1983; Cosmides y Tooby, 1987; Tooby, y Cosmides, 2005). Sus ideas han servido para que diversos arqueólogos confeccionasen teorías sobre el desarrollo cognitivo en el Paleolítico (Mithen, 1996). En este contexto evolutivo se estaría destacando la gran flexibilidad y capacidad para producir innovaciones que las poblaciones humanas modernas adquirieron con la evolución, como capacidades cognitivas seleccionadas evolutivamente (Kandel et al., 2015; d´Errico et al., 2017).

El principal problema que se plantea es qué se quiere decir exactamente con la existencia de contenidos innatos preexistentes. Mientras no se aclaren lo mejor posible tales indicaciones neurobiológicas, las discusiones entran en lo que metafóricamente se han calificado de bizantinas.

II - La hipótesis del nicho cultural.
Si aceptamos que la evolución neurológica moderna se adquirió con el inicio del Homo sapiens hacia más de 150.000 años, por qué tardaron tanto en producirse los cambios conductuales, pues la flexibilidad y creatividad son capacidades cognitivas presentes en nuestro género. Ésta sería la paradoja cultural o sapient paradox expresada por algunos autores (Renfrew, 2008). Las respuestas pasan por dar más importancia a los factores culturales, desarrollando el concepto de nicho cultural. Se fundamenta en que la hipótesis del nicho cognitivo de Pinker (2010) sobreestima el papel innato dirigido por la selección natural de las habilidades cognitivas humanas como responsables del éxito de la especie (Evolutionary Psicology), y subestima el papel que en ese éxito ha jugado la cultura.

Esta hipótesis ofrece mucha mayor importancia a la capacidad para aprender de los demás, ya que nos ha permitido acumular información generación tras generación, y desarrollar herramientas, creencias y prácticas que ningún individuo podría desarrollar o inventar por sí mismo. La evolución cultural, al haber operado a lo largo de generaciones, habría acumulado y combinado elementos de tal manera que ha creado paquetes adaptativos (información cultural que permite sobrevivir y procrear en un hábitat determinado) que pueden utilizar sin tener que comprender los mecanismos de su realización (Boyd et al., 2011), y cuya manifestación es la acumulación de multitud de información adquirida por todas las generaciones que han conformado a la población humana del momento.

III - Concepto de nicho de Bickerton (2009)
Bickerton propone que la construcción de nichos es clave para comprender el desarrollo cultural, simbólico y lingüístico de las sociedades humanas. Su producción implica a todos los componentes de la sociedad de una forma mucho más amplia y válida de la que se pueda apreciar en los nichos de otros primates (e. g., chimpancés) (Odling-Smee et al., 2003).

En este proceso se produce un mecanismo de retroalimentación mutua entre el desarrollo cultural en todos sus aspectos (nicho, cambios de sus características) y los cambios genéticos de sus creadores (evolución morfológica). Los pobladores del nicho lo van cambiando, y estos cambios cambian a los pobladores. Será un claro ejemplo del efecto Baldwin (Bateson, 2004). Esta teoría nos indica que el hiperdesarrollo de comportamientos aprendidos que se da en los seres humanos es un caso de construcción de nicho. Por supuesto, este proceso tendría una base genética, que Bickerton define vagamente como un instinto desarrollado evolutivamente. Bickerton propone identificar ese nicho y cómo contribuyó al origen del lenguaje y a la humanización, por lo que el origen del lenguaje no tiene por qué deberse a ningún cambio genético. El lenguaje es tanto cultural como biológico.

La potencialidad genética para desarrollar una vida social y cultural compleja existía, pero los genes no dictan el comportamiento, simplemente lo posibilitan. Son las circunstancias las que determinan si esas posibilidades se realizan, y cuándo. El ecosistema se asegura de que quienes tienen una conducta principalmente genética y no se altera con los cambios del entorno, sean eliminados (selección natural).



Serán los nichos los que determinarán cómo se manifestarán los genes (expresión fenotípica). La teoría de construcción de nichos indica que aunque sea de forma indirecta, el nicho que hace necesario cierta conducta específica (e. g., el lenguaje) para la supervivencia del grupo, es el que se requiere para el origen y desarrollo de tal conducta (Odling-Smee et al., 2003). Si una especie está perfectamente acomodada a su nicho ecológico favorecerá la estasis de la especie. Pero si algo cambia súbitamente, se requiere la rápida construcción de un nuevo nicho, es decir, de favorecer las expresiones genéticas que puedan crear un nuevo nicho que permita la supervivencia (selección natural).
La teoría de construcción de nichos explica por qué, desde el último antepasado común de los humanos y los simios, ha habido tantas especiaciones en nuestra línea, y tan pocas en la línea de los simios. La rama de los simios vivía en un entorno inalterado y se quedó felizmente en los nichos que ya ocupaban. Nuestra rama se vio forzada a construir más y más nichos nuevos, a medida que sus capacidades se ampliaban con construcciones sucesivas. La construcción sucesiva de nichos significaba que podíamos evolucionar in situ, sin esperar a que la separación geográfica desencadenase el proceso de especiación. El proceso de construcción de nichos fue lo que impulsó nuestras sucesivas especiaciones y nos hizo lo que somos.

El nicho crea la inteligencia, no de forma generalizada, sino la clase de inteligencia especializada que necesite el nicho. La teoría de Bickerton está por tanto en sintonía con otras teorías modernas en este aspecto: no coloca primero el desarrollo de la inteligencia, y después conductas específicas (e. g., lenguaje), sino al revés. El lenguaje, surgido por necesidades ecológicas en una especie no privilegiadamente inteligente, llevó de modo complejo a un desarrollo mental y cerebral. No es el cerebro desarrollado el que explica la aparición del lenguaje, sino el lenguaje el que explica la aparición del cerebro humano desarrollado (Kenneally, 2007).

IV - El nicho humano según Tomasello (1999)
Todas las poblaciones humanas viven en un nicho ecológico, donde existe una doble herencia: biológica y cultural. En él, la cognición humana se desarrolla normalmente, y sin el cual muy probablemente no llegaría a desarrollarse plenamente.

Considera que, aunque conocemos la utilización de herramientas en animales no humanos (uno de los principales signos de rasgos culturales), solo en los humanos se produce la evolución cultural acumulativa y el efecto trinquete, esto es, la acumulación progresiva e innovadora de mejoras a lo largo de su desarrollo histórico. Sin embargo, algunos estudios recientes permiten reafirmar el continuum animal-humano y extender la cultura acumulativa a otros animales, pero con grandes diferencias (e. g., Caicedo, 2016).

Sin embargo, a diferencia de las demás especies, la capacidad de aprendizaje social, las capacidades cognitivas generales y el lenguaje humano permiten que la construcción de este nicho sea un proceso de permanente acumulación y transformación, en el que los procedimientos, las herramientas y las ideas se van mejorando de generación en generación. En este contexto, lo específicamente humano sería la colaboración, la comunicación y el más restringido aprendizaje social. Estas características surgen como adaptaciones para responder eficazmente ante la compleja diversidad en la construcción de un nicho cultural.

Entiende a la cultura como un nicho ontogenético (nicho genético-cultural), consecuencia de que se hereda el genoma, pero también el entorno (cultura). Los seres humanos están diseñados para vivir en un determinado tipo de entorno social. Este tipo de entorno social es lo que llamamos cultura, y es simplemente el nicho ontogenético para el desarrollo humano, típico de la especie y exclusivo de ella. El entorno cultural humano establece un determinado contexto para el desarrollo cognitivo de los niños, que lo caracteriza como un habitus cognitivo y como fuente de instrucción activa por parte de los adultos. En primer lugar, las personas que integran un grupo social dado viven de cierto modo, podemos llamar a eso el habitus del desarrollo de los niños. Al compartir las prácticas normales de las personas con quienes viven los niños tienen determinadas experiencias y no otras. El habitus produce efectos directos en el desarrollo cognitivo, y podemos ciertamente imaginar los estragos que causaría en el desarrollo cognitivo del niño la carencia de algunos componentes de esa materia prima.

Los estudios realizados con primates (orangutanes, chimpancés, bonobos) parecen evidenciar que el comportamiento altruista de los seres humanos no es producto del ambiente cultural que nos caracteriza. Este comportamiento altruista se compone de tres acciones: ayudar, informar y compartir, que no estarían determinadas por la intervención de los padres u otra forma de socialización, sino que responderían a una tendencia innata que es moldeada posteriormente. Todo esto exige ponerse en el lugar del otro, imaginar al otro y lo que el otro piensa o imagina; en definitiva, lo que alguien ha llamado una teoría de la mente. El mutualismo, pues, como sustento del altruismo, así como de los juicios normativos (derechos y obligaciones), división del trabajo y asignación de estatus. Es decir, que pensar juntos para llevar a cabo actividades cooperativas es el origen de la cultura. Tomasello (2010) piensa que el lenguaje es una facultad construida por nuestra inclinación, innata, a cooperar y comunicarnos.

Se sostiene que la evolución cultural acumulativa depende del aprendizaje imitativo y, tal vez, de la enseñanza activa impartida por los adultos, y que no puede ser producida mediante formas más débiles de aprendizaje social, como la intensificación local, el aprendizaje por emulación o la ritualización ontogenética, ni por ninguna forma de aprendizaje individual. La razón de ello es que la evolución cultural acumulativa depende de dos procesos, la innovación y la imitación que deben tener lugar en un proceso dialectico a lo largo del tiempo de manera tal que un paso dado en el proceso posibilite el paso siguiente. El propósito de la metáfora del trinquete es captar el hecho de que el aprendizaje imitativo (con o sin enseñanza activa) posibilita el tipo de transmisión fiel necesario para mantener la nueva variante en el grupo, a fin de proveer una plataforma para otras innovaciones; estas innovaciones pueden ser, en mayor o menor grado, de carácter individual, o bien social y cooperativo.

V – Nicho humano en el Estructuralismo funcional (Arqueología cognitiva)
Un último aporte sobre este complejo proceso lo realiza la Arqueología cognitiva (Estructuralismo funcional) de carácter interdisciplinario, incorporando al estudio de la evolución conductual humana los procesos de evolución cognitiva que ya vimos que no es paralela a la evolución anatómica. El Estructuralismo funcional indica que el desarrollo cognitivo del género Homo, además de la propia neuroevolución propia del linaje humano, se produce mediante la influencia del medio ambiente cultural, produciéndose un desarrollo cognitivo y, por tanto, con importantes cambios conductuales. Sería la hipótesis del nicho cognitivo-cultural (Rivera y Menéndez, 2011). Sin embargo, el fundamento psicobiológico (evolutivo, neurológico y psicológico) es muy diferente a los seguidos en la explicación del nicho cognitivo (Pinker, 2010). Uno de los enfoques más aceptados de la Psicología cognitiva corresponde al denominado Procesamiento de la información, que se asocia a la concepción del ser humano como un sistema neurológico capaz de recibir, procesar, almacenar y recuperar la información que le llega a través de sus sentidos (González Labra, 1998). Conceptualmente se basa en que todo proceso mental o cognoscitivo tiene como origen la información que previamente el cerebro ha tenido que recibir y procesar (Leahey, 1980; Klahr, 1992).

Al ser herederos evolutivos de nuestros ancestros primates es difícil asumir que en el inicio del desarrollo humano se produjeron cambios neurológicos específicos (mutaciones determinadas y precisas) que desarrollasen las nuevas conductas que vemos en el registro arqueológico. Los recientes datos que tenemos sobre la evolución neurológica nos indican que el aumento cerebral proporcionaba una mayor potencialidad neuronal y sináptica, a partir de las aferencias externas (sensaciones) e internas (recuerdos de memoria, emociones), formando las redes neurales responsables de nuevas estructuras de conducta (cognición causal). Este aumento se produce dentro de una ordenación jerárquica funcional, cuyo fundamento es que las áreas de asociación secundarias y terciarias se vayan estructurando (formación de redes neuronales) para la realización de las diferentes funciones cognitivas (coevolución cognitiva). La estructuración funcional de nuestro cerebro (componente innato) se realiza en función de las aferencias que le llagan del medio ambiente (nicho humano). En principio (sin conocer bien cuál fue la causa y el efecto) se produciría un mecanismo de retroalimentación mutuo (similar al de Bickerton, 2009, pero con diferentes parámetros) entre el desarrollo cultural que conforman el nicho humano y los cambios cognitivos (exaptación, coevolución y emergencia cognitiva) que producirían. Las mejoras adaptativas que se consigan favorecerán (selección natural) los siguientes cambios genéticos que mejor se adapten a este nuevo nicho (efecto Baldwin. Bateson, 2004), volviendo a repetir el ciclo de aumento de mayor capacidad funcional dentro de la jerarquización neurológica creada y heredada. En realidad el proceso de retroalimentación parece ser un equilibrio a tres bandas: evolución neurológica jerarquizada (base neurológica de características innatas), evolución cognitiva (exaptación, coevolución y emergencia cognitiva) y reiterados cambios del medio ambiente (nicho humano o cognitivo-cultural). El proceso se repetiría siempre en cada recién nacido, que haría suyo las características del medio en el nace y crece, siendo la base psicológica de la enorme capacidad de adaptación de nuestro Género.



Conclusión y discusión
Sin duda, los principios que han ido creando las diferentes definiciones de nichos (ecológico, cognitivo, cultural y cognitivo-cultural) tienen validez en sí mismos, pues no pueden excluir a los demás. Incluso, como se ha podido comprobar, existen conceptos, ideas y conexiones muy parecidas entre todos ellos. Sin embargo, la gran diferencia que puede inclinar la balanza a uno más que a otros sería la fundamentación en la que se basa. Los conocimientos evolutivos (genética de la neuroevolución), neurológicos (estructura jerarquizada, funcionalidad dependiente de las aferencias que le lleguen al cerebro), psicológicos (desarrollo del lenguaje como forma de realizar una estructuración funcional del cerebro, acumulación y transmisión ordenada de la información que las sociedades van acumulando en su acerbo cultural) y sociales (la imperiosa necesidad de crecer en un nicho social adecuado si se quiere obtener un desarrollo psicológico optimo), nos ofrecen unos datos que siempre hay que tener presentes.
Solo en una adecuada interconexión teórica podemos adquirir un preciso conocimiento de las características medioambientales (nicho ecológico y cognitivo-cultural) que influyeron en el desarrollo cognitivo en el linaje humano. Por tanto, es necesario elaborar un método interdisciplinar que nos permita seguir la evolución cognitiva humana dentro del nicho cognitivo cultural, por medio de los parámetros de cambio que puedan establecerse dentro de él.


- Banks, W. E.; d´Errico, F. y Zilhão, J. (2013). Corrigendum to “Human-climate interaction during the Early Upper Palaeolithic: Testing the hypothesis of an adaptive shift between the Proto-Aurignacian and the Early Aurignacian” Journal of Human Evolution, Volume 64, Issue 1: 39-55.
- Bateson, P. (2004). The Active Role of Behavior in Evolution. Biology and Philosophy 19: 283-298.
- Bickerton, D. (2009). Adam´s Tongue: How Humans Made Language, How Language Made Humans. Hill and Wang. New York.
- Boyd, R.; Richerson, P. J. y Henrich, J. (2011). The cultural niche: Why social learning is essential for human adaptation. PNAS 108 suppl 2: 10918-10925.
- Caicedo, O. D. (2016). Evolución cultural acumulativa y ‘efecto trinquete’ en animales no humanos. Una objeción a Tomasello. Contrastes, vol. XXI-Nº1.
- Cosmides, L. y Tooby, J. (1987). From evolution to behavior: Evolutionary psychology as the missing link. In J. Dupre (ed.), The latest on the best: Essays on evolution and optimality (Cambridge, MA: The MIT Press).
- d´Errico, F. y Stringer, Ch. B. (2011). Evolution, revolution or saltation scenario for the emergence of modern cultures? Philosophical Transactions B. 366, 1060-1069.
- d´Errico, F.; Banksa, W. E.; Warrend, D. L.; Sgubine, G.; Niekerkb, K.; Henshilwoodb, Ch.; Daniaue, A-L. y Sánchez Goñie, M. F. (2017). Identifying early modern human ecological niche expansions and associated cultural dynamics in the South African Middle Stone Age. PNAS, vol. 114, no. 30: 7869–7876.
- Fodor, J. A. (1983). The Modularity of Mind. Cambridge, Mass. MIT Press.
- González Labra, M. J. (1998). Introducción a la Psicología del Pensamiento. Trotta. Valladolid.
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- Tomasello, M. (1999). The Cultural Origins of Human Cognition. Harvard University Press.
- Tomasello, M. (2010). ¿Por qué cooperamos? Katz editores.

jueves, 17 de mayo de 2018

Causal cognition. Cognición causal


El concepto y desarrollo de la cognición causal se está convirtiendo en una importante herramienta para la compresión de la evolución cognitiva en el género Homo.

La cognición causal podría definirse como la capacidad de reconocer una relación entre dos o más procesos distintos en su observación y origen, pero unidos en la producción de una conducta o consecuencia (e. g. causa-efecto). Su producción puede realizarse entre los signos naturales del medio ambiente entre sí, o entre signos naturales y causas inobservables que retenemos en la memoria (construcciones mentales: racionales y emocionales). Su desarrollo se produce junto con la integración de otras colecciones de cogniciones causales de diferente dominio, con el fin de crear una organización funcional (conducta) de cadenas y redes de relaciones causales (coevolución cognitiva), para poder producir nuevas manifestaciones cognitivas (emergencia cognitiva), donde la influencia del medio ambiente parece ser determinante (Stuart-Fox, 2014; Lombard and Gärdenfors, 2017; Lotem et al. 2017; Rivera and Rivera, 2017). En su realización se han establecido siete grados de complejidad ascendente, aunque heterogénea en su producción en el tiempo y el espacio (Lombard and Gärdenfors, 2017).

Grado 1: Individual causal understanding. Simple relación entre una causa (empuje) y su inmediato efecto (caída) resultante, los cuales se perciben directamente. Se realiza individualmente y puede explicarse a través del aprendizaje por condicionamiento.

Grado 2: Cued dyadic-causal understanding. Dos agentes diferentes en turnos alternativos realizan una acción similar. Ambos agentes conocen que la acción del otro causa un efecto similar al suyo, donde las neuronas espejo están presumiblemente involucradas en tal inferencia (dos niños en un balancín). Para la comprensión de los siguientes grados de compresión causal este grado es un requisito, pudiendo ser un antecedente de la teoría de la mente, al desarrollarse en un ambiente social.

Grado 3: Conspecificque mindreading. La intención causal de las acciones de otros se interpretan como similares a las mías, con los mismos efectos (e. g. la dirección de la mirada de otro nos puede indicar sus intenciones, pues presumimos que actúa como lo haríamos nosotros). Se aprecia el inicio de las habilidades básicas, sociales y específicas de la teoría de la mente.

Grado 4: Detached dyadic-causal understanding. Este grado depende de la capacidad de tener dos o más representaciones mentales al mismo tiempo, pero de diferente etiología. Una directa observación sensorial y otra un recuerdo de experiencias similares, con el fin de comprender su relación causa-efecto. Se establece un razonamiento causal consciente del efecto observado (ropa en una silla) a la causa inobservada (su dueño, al que podemos reconocer, la dejó allí). Se observa una expansión de la memoria de trabajo para mantener más de dos representaciones mentales desiguales a la vez, Se reafirma la teoría de la mente al pensar que el otro actúa como lo haríamos nosotros.

Grado 5: Causal understanding and mindreading of non-conspecifics. Lo mismo que el anterior pero con especies biológicas diferentes. Comprensión de la causa-efecto de las acciones de otras especies, realizado de forma indirecta (e. g. rastros de su desplazamiento) y con experiencias previas. Igualmente requiere cierto desarrollo de la memoria de trabajo.

Grado 6: Inanimate causal understanding. Atribuir causas a objetos inanimados (e. g. ver caer una manzana cuando hay viento). La causa no se percibe directamente, sino que se infiere. Requiere la utilización de la memoria de trabajo y cierto desarrollo de la flexibilidad conductual (ligada al lenguaje y autoconciencia).

Grado 7: Causal network understanding. Sería la comprensión de cómo un conjunto de nodos causales específicos de un dominio se conecta o enlaza a las redes causales de otros dominios diferentes. Proporciona los principios que permiten a los seres humanos crear hipótesis causales significativas, que facilitan el aprendizaje y el razonamiento sobre los nuevos sistemas causales de una manera muy efectiva (Tenenbaum and Niyogi, 2003). Permite el rasgo humano moderno de la flexibilidad cognitiva de comportamiento ilimitado, expresado en las innovaciones tecnológicas, simbólicas y científicas complejas. Se requiere un importante desarrollo de la memoria de trabajo, cognición social (teoría de la mente, empatía, etc.) lenguaje y autoconciencia.

Conocemos amplios antecedentes de las primeras formas de cognición causal entre los primates no humanos, que abarcarían los grados 1 y 2, en menor medida el grado 3 y muy limitado el grado 4. Su desarrollo se realiza dentro de un contexto específicamente social (Tomasello and Call, 1997; Mercader et al. 2002; Wood, et al. 2007; Haidle, 2014; Stuart-Fox, 2014). El desarrollo y diferencias entre los grados 3 y 4 (conspecifics) y el grado 5 (non-conspecifics) son graduales, dependiendo en gran medida de la experiencia adquirida con otras personas (grados 3 y 4) y del comportamiento de otras especies (grado 5). Los grados a partir del 4 facilitan la relación entre sí de hechos conocidos (experiencia sensorial y memoria), pudiendo predecir las intervenciones causales y poder trasladarlos a otros contextos (Dickenson and Shanks, 1995; Haidle, 2014; Stuart-Fox, 2014; Lombard and Gärdenfors, 2017). A partir del grupo 4 aparece una expansión de memoria de trabajo, siendo clave en el desarrollo conductual de nuestro género (Stuart-Fox, 2014). Igualmente, se desarrolló la cognición social y/o teoría de la mente (desde el grupo 3), cierta evolución de memoria episódica y un inicio de planificación mental y temporal (Lombard and Gärdenfors, 2017), con el progresivo desarrollo del lenguaje y autoconciencia (Rivera and Rivera, 2017).

El desarrollo paralelo de la cognición social es fundamental en el logro de estos grados de cognición causal. En este contexto, la teoría de la mente sería la habilidad para comprender y predecir la conducta de otras personas, sus conocimientos, sus intenciones, sus emociones y sus creencias (Tirapu-Ustárroz et al. 2007). Pero su origen y desarrollo necesita de la acción conjunta de otras capacidades cognitivas que van a constituir su esencia, como es el desarrollo de un pensamiento social y personal que constituyan el germen de la autoconciencia. Ésta podría definirse como el estado mental en él que se tiene conocimiento de la propia existencia (uno se siente a sí mismo) y de la existencia del entorno (físico y biológico) (Damasio, 2010), con una concepción permanente (memoria recurrente) e histórica (autobiografía) de su existencia y el uso de un lenguaje (Rivera and Rivera 2017). Con la autoconciencia se logra una representación de sí mismo, y con la teoría de la mente se añade la de los demás (Sánchez-Cubillo et al. 2012), quedando patente la gran interrelación funcional entre ambas.

GRADOS DE COGNICIÓN CAUSAL

GRADO
CONCEPTO
EJEMPLO
CARACTERÍSTICAS
NECESIDADES
1
Comprensión causal individual
Relación entre una causa y su inmediato efecto

Golpe-caída

Individual
Percepción y atención
Aprendizaje por condicionamiento
2
Comprensión diádica-causal

Dos agentes diferentes por turnos en una acción conjunta
Dos agentes en una acción común alternante
Social
Entendimiento diádico-causal básico
¿Inicio de la teoría de la mente?
3
Lectura coespecífica de la mente ajena

La intención causal de las acciones de otros son similares a las mías.
La mirada de otro nos puede indicar sus intenciones
Social
Tus deseos, intenciones y creencias son similares a los míos. Mismos efectos
Inicio básico de la teoría de la mente

4
Comprensión diádica-causal separada

Tener dos o más representaciones mentales al mismo tiempo, pero diferentes en su producción (sensorial y memoria).
Conespecífico Pistas que se alejan de una fuente de agua, Inferir que sus autores saciaron su sed y se fueron a comer o descansar
Social
Observación sensorial y recuerdo de experiencias similares, comprender su relación causa-efecto existente entre ellos.
Teoría de la mente
Expansión de la memoria de trabajo
5
Comprensión causal y mentalidad no-coespecífica

Comprensión de la causa-efecto de las acciones de otras especies,
No- conespecífico
Comprensión de la causa-efecto: rastros de su desplazamiento
El desarrollo y diferencias entre los grados conespecíficos 3 y 4 y el grado 5 (no-coespecífico), es gradual dependiendo de la experiencia previa
Desarrollo de la memoria de trabajo
Experiencia  anterior
6
Comprensión causal inanimada


Atribuir causas a objetos inanimados

Caer una manzana cuando hay viento
Causa efecto

Individual
Memoria de trabajo, flexibilidad conductual, autoconciencia

7
Comprensión de la red causal

Nodos causales específicos de un dominio se conecta o enlaza a las redes causales de otros dominios diferentes

Ciencia

Individual
Memoria de trabajo, flexibilidad conductual,
lenguaje autoconciencia

Condiciones básicas de la cognición causal

Este proceso cognitivo implica diversas actuaciones cognitivas que actuarían en estrecha coevolución cognitiva. Podemos desarrollar una hipótesis sobre su forma de desarrollo:

- Percepción por medio de nuestros sentidos de los hechos que interaccionan con los seres vivos (piedras, lascas, filos, cortes, etc.).
- Atención selectiva a algunas de las percepciones recibidas, gracias a su importante intensidad (cada sentido tendría sus propias señales de aumento de atención) o asociación con otras sensaciones. La percepción visual del filo quedaría aumentada al producirnos un corte, pues el dolor es uno de los principales promotores de producir una atención selectiva.
- Memorización del proceso. Quedando como algo conocido y que en circunstancias similares nos recuerdan tal causa-efecto.
- Motivación como factor muy importante dentro de la cognición emocional, siempre ligada a la racional.
- Flexibilidad conductual. Sería el aporte cognitivo más importante y menos estudiado del cambio conductual realizado por nuestros primeros antecesores: la posibilidad de cambiar de conducta, pero siempre sobre una base cognitiva que pueda producirla (Percepción-atención selectiva-memorización y motivación). En el inicio del género Homo podría estar relacionado con el aumento de las áreas asociativas del Lóbulo prefrontal, pues es donde se han ubicado el desarrollo de las funciones ejecutivas humanas.

El proceso conlleva varias acciones:
* Aprendizaje asociativo: vinculación de dos elementos arbitrarios que ocurren en estrecha proximidad temporal y espacial (p. e. filo piedra y corte).
* Aprendizaje causal: Explicación de por qué un evento lleva a otro mediante fuerzas mediadoras. Forma en la que captamos las relaciones (atención selectiva de cómo el filo de la piedra nos produce un corte).
* Razonamiento causal: Procesos mediante los cuales usamos esas relaciones para hacer inferencias en otros lugares y situaciones, donde la motivación (miedo a los depredadores) es muy importante. 

Su utilización se adapta perfectamente al proyecto de investigación ubicado en ResearchGata: transdisciplinary study on the origin and developmentof cognition of the genus Homo. Su resumen general podría ser el siguiente:


Exaptación, emergencia y coevolución como los básicos mecanismos evolutivos que van a configurar las características de la evolución cognitiva humana.
Exaptación, como el desarrollo de nuevas capacidades cognitivas que en principio no se podían esperar de la evolución neurológica;
Coevolución o la evolución recíproca de varias capacidades cognitivas tras su mutua interacción.
Emergencia, como nueva capacidad cognitiva adquirida por la suma funcional de otros elementos cognitivos, los cuales individualmente no indicaban nada sobre sus nuevas características.


- Damasio, A. 2010. Self Comes to Mind: Constructing the Conscious Brain. Pantheon Books. New York.

- Dickenson, A., Sanks D., 1995. Instrumental action and causal representation. In: Sperber, D. Premack, D., Premack, A. J. (Eds): Causal Cognition: A Multidisciplinary Debate, pp. 5-25. Clarendon Press, Oxford. 
- Gärdenfors, P., Lombard, M., 2018. Hypothesis and Theory Causal Cognition, Force Dynamics and Early Hunting Technologies. Frontiers in Psychology, vol. 9, article 87.
- Haidle, M. N., 2014. Building a bridge—an archeologist's perspective on the evolution of causal cognition. Front. Psychol. 5:1472.
- Lombard, M., Gärdenfors, P., 2017. Tracking the evolution of causal cognition in humans. Journal of Anthropological Sciences. Vol. 95, pp. 1-16.
- Lotem, A., Halpern, J. Y., Edelman, S., Kolodny, O., 2017. The evolution of cognitive mechanisms in response to cultural innovations. PNAS | vol. 114 | no. 30 | 7915–7922.
- Mercader, J., Panger, Md., Boesch, C., 2002. Excavation of a chimpanzee stone tool site in the African rainforest. Science, 296: 1452-1455.
- Rivera, A., Rivera, S., 2017. Estudio transdisciplinario de la autoconciencia”. Ludus Vitalis, vol. XXV, núm. 48, pp. 155-180. 
- Sánchez-Cubillo, I., Tirapu Ustárroz, J., Adrover-Roig, D., 2012. Neuropsicología de la cognición social y la autoconciencia. In: Neuropsicología del córtex prefrontal y funciones ejecutivas, Tirapu Ustárroz, J., Ríos-Lago, M., García Molina, A., Ardila, A. (Eds.), pp.353-390. Viguera.
- Stuart-Fox, M., 2014. The origins of causal cognition in early hominins. Biology and Philosophy 30 (2). 
- Tenenbaun J. B., Niyogi S., 2003. Learning caus­al laws. Proceedings of the Twenty-Fifth Annual Conference of the Cognitive Science Society. 
- Tirapu-Ustárroz, J., Pérez-Sayes, G., Erekatxo-Bilbao, M., Pelegrín-Valero, C., 2007. ¿Qué es la teoría de la mente? Revista de Neurología, 44 (8): 479-489.
- Tomasello, M., Call. J., 1997. Primate Cognition. Oxford University Press. Oxford. 
- Wood, J. N., Glynn, D. D., Phillips, B., Hauser, M. D., 2007. The perception of rational, goaldirected action in non-human primates. Science 317, 1402.