viernes, 1 de marzo de 2013

Cerebro y adaptabilidad


Creo que todos tenemos una idea más o menos desarrollada de lo que es o significa el cerebro para los seres humanos. Se podría definir como el órgano que procesa la información sensorial, controla y coordina el movimiento, y, junto con el bulbo raquídeo, puede controlar el comportamiento y las funciones corporales fisiológicas (frecuencia cardiaca, la presión sanguínea, el balance de fluidos y la temperatura corporal). Respecto del comportamiento hay que destacar que es el responsable de los procesos cognitivos, las emociones, la memoria y el aprendizaje. Todas estas funciones son vitales e igual de importantes para la supervivencia humana. Aunque el cerebro funcione como un órgano integrado, donde todos sus elementos están estrechamente relacionados con el propósito de realizar todas sus funciones ya mencionadas, es en la corteza cerebral y el sistema límbico o cerebro emocional donde tienen lugar los procesos neurológicos relacionados con la conducta racional, simbólica y emocional propia del género Homo.


En la entrada de este blog (Neurociencia) ya vimos aspectos importantes de su embriología, de sus posibles vías evolutivas, de su anatomía y neurofisiología de la corteza cerebral. Estos datos nos ofrecen un tradicional punto de vista del cerebro como órgano que evolucionó a lo largo del tiempo y que nos ofrece las posibilidades cognitivas que nos caracteriza como humanos. Es un concepto muy estático, en el que desde que se nace parece que casi todo esta establecido genéticamente, aunque se acepte la influencia del medioambiente de una forma muy genérica y poco clara. En estos últimos años se han producidos diversos avances neurológicos que nos indican una concepción del cerebro mucho más dinámico y que nos hacen hacer nuevas preguntas.

- ¿El volumen cerebral (VC), el índice de encefalización (IE), el cociente de encefalización (CE) y otras posibles relaciones entre volúmenes cerebrales (totales o parciales) con pesos o masas corporales son en realidad indicadores precisos sobre la capacidad cognitiva?
- ¿Todas las neuronas que tenemos son las que tenemos al nacer, y desde entonces sólo se destruyen neuronas?
- ¿Las neuronas son las únicas células responsables de todos los procesos mentales y de sus características? 
- ¿Existe o no una limitación temporal para el desarrollo de las capacidades cognitivas? 
- ¿El cerebro al nacer tiene ya marcadas genéticamente la estructuración de las áreas funcionales, variando poco con su desarrollo postnatal?
- ¿Qué papel juega la plasticidad neurológica en el desarrollo de nuestras capacidades cognitivas?

Muchas son estas preguntas, pero en este momento sólo me voy a referir a la última, pues es la que más estaría en relación con la supervivencia humana y la adaptabilidad de nuestra conducta, que es en definitiva la que nos ha permitido sobrevivir a todo nuestro género a lo largo de los milenios que ha durado la evolución humana.

Adaptabilidad humana

La adaptabilidad es la consecuencia de la acción conjunta de todas las capacidades cognitivas (racionales y emocionales) para la solución de diversos problemas. En este contexto, uno de los mayores éxitos evolutivos que ha tenido el linaje humano es su enorme capacidad de adaptación a los numerosos y dispares medios ambientales que constituyen en mundo habitado por ellos. Sólo en lugares muy extremos la vida humana se ha frenado o limitado a ocasionales ocupaciones de incierto desarrollo.

Siempre se ha achacado esta adaptabilidad a su enorme desarrollo tecnológico que se ha visto entre sus poblaciones. No cabe duda de que el éxito de estas adaptaciones en medios hostiles de debe a los avances tecnológicos que los posibilitan. Sin embargo, su permanencia y desarrollo poblacional durante muchas generaciones se debe, además de la tecnología, a las características psicobiológicas que nos caracterizan. Me refiero a la plasticidad del sistema nervioso consecuencia de nuestra especifica forma evolutiva, la cual va ha marcar toda nuestra conducta, pero no como un innatismo conductual, sino como una enorme flexibilidad y adaptabilidad conductual y cultural, siendo lo que vemos en las culturas humanas de todas las épocas.

Todos conocemos que la inmadurez neurológica en el momento del nacimiento es muy acusada, lo que implica mucho tiempo para alcanzar el grado de funcionalidad óptimo. La corteza cerebral no está totalmente determinada genéticamente, pues desde que se nace hasta su definitiva estructuración cognitiva, motriz y sensorial, se producen ciertos remodelamientos que dependen de la cantidad y calidad de la información sensorial recibida desde el exterior. Durante la formación de la corteza cerebral en la embriogénesis, se produce una delimitación imprecisa o protomapa de la distribución de las zonas que van a configurar las áreas corticales del futuro córtex. Será con el desarrollo postnatal, y en consonancia con la interacción de ese ser vivo con las características del medio ambiente y los constantes estímulos que se envían al cerebro, cuando se producirá definitivamente la organización funcional correspondiente a cada área (maduración) (Changeux, 1985; Damasio, 1999; Flórez et al. 1999; Jenkins et al. 1990; Just et al. 1996; Mora, 2001; Rakic, 1988, 1995). Así, las entradas de información sensorial procedentes del mundo exterior tienen un papel determinante en el remodelamiento y organización definitiva de la corteza cerebral.

En esta etapa inicial del desarrollo neurológico se producen muchas más neuronas de las necesarias, lo que requiere una muerte celular programada, facilitando el refinamiento de los circuitos neuronales. La competitividad funcional es la clave de tal eliminación, pues las más utilizadas (con estímulos externos e internos) serán las que perduren (Changeux, 1985; Delgado, 1994; Mora, 2001). La maduración neurológica acaba con el proceso de mielinización, que tiene una secuencia temporal ordenada en las distintas áreas cerebrales, las últimas serían las de asociación terciarias (Eccles, 1992; Lecours, 1982). De este modo, cualquier mapeo entre una localización cerebral y una capacidad cognitiva es una función variable entre dos niveles de descripción de un sistema dinámico, modulado por la demanda de la tarea y no una cartografía estática de la anatomía cerebral (Just et al. 1996).

La estructuración neurológica, muerte celular y mielinización justifican la existencia de un período crítico en el desarrollo de las capacidades cognitivas humanas, pasado el mismo es más difícil o casi imposible que éstas se desarrollen con las mismas características que dentro de él (Changeux, 1985; Delgado, 1994; Flórez et al. 1999; Lenneberg, 1976; Mora, 2001; Yuste, 1994). Durante este período, el cerebro tiene una capacidad de remodelación funcional o plasticidad neuronal muy importante para algunas funciones específicas. Se ha podido ver como, en el caso de lesiones del área de Broca del hemisferio izquierdo, en las que fue preciso su extirpación quirúrgica por lesiones patológicas, las funciones que debían desarrollarse en esta zona (control de la articulación sonora) fueron asumidas en el área simétrica del hemisferio derecho, adquiriendo de igual forma la capacidad de articulación del lenguaje (Changeux, 1985; Lenneberg, 1976). No obstante, hay que tener en cuenta que tales regeneraciones funcionales tienen lugar cuando se actúa dentro de ese período crítico, y con una recuperación mayor cuanto más joven sea el enfermo. 

Estas características psicobiológicas nos indican que la adaptación cognitiva al medio en el que nacen y viven los seres humanos es muy alta, tanto que se considera como propia, extrañando las características medioambientales y socioeconómicas en las que vivieron sus padres antes de llagar al nuevo hábitat. Así, las primeras adaptaciones se consiguieron con los avances tecnológicos y sociales, pero las generaciones siguientes sintieron el nuevo ambiente (climático, geográfico, tecnológico, social, demográfico, etc.) como propio, por lo que estarían tan perfectamente adaptados como sus avances tecnológicos y sociales les permitieran. Sin embargo, la adaptabilidad humana depende tanto de los factores cognitivos racionales como de los emocionales. En este sentido, puede haber diferencias importantes de comportamiento debido a cualquiera de las dos, o de las dos en conjunto pues siempre van unidas. Estas diferencias dificultarían la supervivencia del grupo y de la población en general, sobre todo en situaciones en las que la supervivencia se hizo especialmente difícil. Concretamente me refiero a la capacidad de relación social intergrupal más allá de la mera relación básica para el mantenimiento demográfico de la población en general. Es decir, la sociabilidad intencionada, constante y motivada como característica propia de las poblaciones humanas.   

Conclusión

El cerebro humano al nacer se estructura definitivamente en función de los estímulos que recibe del medioambiente en el que se desarrolla, teniendo un periodo crítico para que se estructure neurológicamente n las funciones cognitivas superiores (autoconciencia, lenguaje, conducta simbólica, etc.). En este contexto, ya se vio en la entrada de este blog sobre el lenguaje humano su importancia como forma de estructuración del pensamiento humano de carácter externo a él.



Una vez más, hay que insistir en que la conducta y pensamiento simbólico dependen del lenguaje que las sociedades humanas hayan podido crear y desarrollar. Estos tres procesos cognitivos fueron evolucionando en continua interferencia, hasta crear las formas conductuales que nos definen.   

* Changeux, J. P. (1985), El hombre neuronal. Madrid. Espasa Calpe.
* Damasio, A. R. (1999), El error de Descartes. Barcelona. Crítica.
* Delgado, J. M. R. (1994), Mi cerebro y yo. Madrid. Temas de Hoy.
* Eccles, .J. C. (1992), La evolución del cerebro: creación de la conciencia. Barcelona. Labor.
* Flórez, J.; García-Porrero, J. A.; Gómez, P.; Izquierdo, J. M.; Jimeno, A. y Gómez, E. (1999), Genes, cultura y mente: una reflexión multidisciplinar sobre la naturaleza humana en la década del cerebro. Santander. Servicio de publicaciones de la Universidad de Cantabria.
* Jenkins, W. M., Merzenich, M., Ochs, M. T., Allard, T. y Guic-Robles, E. (1990), “Functional reorganization of primary somatosensory cortex in adult owl monkeys after behaviorally controlled tactile stimulation”. J Neurophysiol, 63: 82-104.
 * Just, M. A.; Carpenter, P. A.; Keller, T. A.; Eddy, W. F. y Thulborn, K. R. (1996), “Brain activation modulated by sentence comprehension”. Science, 274: 114-116.
* Lecours, A. R. (1982), “Correlatos mielogenéticos del desarrollo del habla y del lenguaje”, en Lenneberg, E. H. (ed.), Fundamentos del desarrollo del lenguaje. Madrid. Alianza.
* Lenneberg, E. H. (1976), Fundamentos biológicos del lenguaje. AU. 114. Madrid. Alianza.
* Mora, F. (2001), El reloj de la sabiduría. Tiempos y espacios en el cerebro humano. Madrid. Alianza.
* Rakic, P. (1988), “Specification of cerebral cortical areas”. Science, 241: 170-6.
* Rakic, P. (1995), “Evolution of neocortical parcellation: the perspective from experimental neuroembryology”, en Changeux, J. P. y Chavaillon J. (eds.). Origins of the human brain. Oxford. Clarendon Press. 85-100.
* Yuste, R. (1994), “Desarrollo de la corteza cerebral”. Investigación y Ciencia, 214: 62-68.

2 comentarios:

  1. Hola Ángel

    Asumiendo la inmadurez del cerebro humano en el nacimiento, te propongo un ejercicio de especulación.
    Si el cerebro humano acaba de desarrollarse con los estímulos externos y el desarrollo neuronal tb, imaginemos un niño HN en un ambiente HAM, ¿crees que tendría un mismo desarrollo que un niño HAM a pesar de las diferencias en su historia evolutiva?

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  2. Hola Iván.
    Ese niño de HN tendría un desarrollo de sus capacidades cognitivas acorde a las características evolutivas de las mismas. La pregunta sería: ¿Las capacidades cognitivas que la evolución da a los HN y HAM son iguales? La respuesta directa no existe, pues desconocemos los datos sobre las capacidades cognitivas de los HN, mientras que las de los HAM de la época se supone que son iguales a las nuestras.
    Hay datos indirectos que nos indican que existe una marcada diferencia somática que permite diferenciar a los dos poblaciones con claridad a los paleoantropólogos, consecuencia de los 500.000 años de diferencia evolutiva. Un axioma de la Paleontología indica que “nunca dos evoluciones separadas han producido exactas diferenciaciones”. Si conocemos la diferenciación somática, ¿quién puede negar la diferenciación evolutiva del cerebro?
    Se heredan capacidades (como posibilidades particulares de desarrollo), las cuales se desarrollan en función del medio ambiente. Ese niño neandertal tendría un comportamiento más parecido al de los HAM que al de los HN, la diferencia radicaría en esas desconocidas capacidades cognitivas adquiridas por la evolución.
    Solo podemos valorar las capacidades cognitivas por medio de la conducta vista en los datos arqueológicos. En este contexto, valoraciones generales de toda la población del los HN y HAM en el periodo de transición paleolítica parecen indicar que existen algunas diferenciaciones, lo que estaría de acuerdo con el criterio de que la evolución neurológica de las dos poblaciones debió de ser parecida, pero no exactamente igual.
    En resumen, el desarrollo de este niño sería de las mismas características que el de los HAM, pues existe una similitud neurológica muy alta. Las diferencias (si existen) estarían marcadas por la propia evolución neurológica de cada población, que en resumidas cuentas es lo que hay que estudiar.

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