domingo, 27 de noviembre de 2016

Coevolución psicobiológica humana

Todos conocemos que el cerebro es una consecuencia de la evolución, pero cómo se realizó entraña unas cuestiones que aún no están resueltas, pues desconocemos muchos de los mecanismos que intervinieron en su desarrollo, tanto durante la evolución (filogenia) como durante su desarrollo embrionario y postnatal (ontogenia). Se nos presenta un doble problema:

- ¿Cómo evolucionó nuestro sistema nervioso central? De este tema ya hemos hablado en varias ocasiones y a esas entradas me remito:


- ¿Cómo poder estudiarlo en sus aspectos funcionales o cognitivos? Es en este apartado de análisis teórico donde más hincapié voy a realizar en esta entrada. Desde el inicio de la Psicología ha existido una orfandad teórica, junto a la necesidad de analizar la mente humana, lo que obligó a los psicólogos a realizar 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 denominaron constructos. Los conceptos científicos usados en la psicología (autoconciencia, funciones ejecutivas, simbolismo, abstracción, lenguaje, inteligencia, inconsciente, motivación, aprendizaje, 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. Su utilización, que ha resultado muy práctica en el desarrollo de la disciplina, pero conlleva graves problemas no resueltos.

- Primero, se tratan a estos conceptos mentales como unidades cognitivas con gran independencia teórica, cuando en realidad desconocemos la relación que pueden tener unas con otras.
- Segundo, se les aplica un origen evolutivo siempre ligado a la necesidad de ventaja selectiva, olvidando muchas veces a otros mecanismos evolutivos que pudieron producirlos (p. e. coevolución, exaptación y emergencia).

A la Neurología solo le queda estudiar a estos constructos como unidades independientes y tratar de exponer de forma empírica correlaciones de actividad neurológica con cada uno de ellos, lo que le daría la objetividad funcional que necesitan, pero tal logro aún dista mucho de haberse conseguido.

Complejidad funcional e interacción medioambiental

Todas las acciones humanas son el resultado de la actividad de diversas áreas neurológicas, y su coordinación siempre depende de una estructuración funcional promovida por la influencia medioambiental. Tenemos diversos ejemplos.
I. - De las áreas primarias, en este caso motoras, tenemos un simple ejemplo sobre el origen de nuestra habilidosa capacidad de movimiento. El primero sobre las áreas primarias cerebrales (Mora, 2002):

¿Se nace sabiendo jugar al golf o pelar una patata? En ambos casos se trata de lo que los fisiólogos llamamos acto motor voluntario, es decir, aquel acto de conducta que conscientemente yo quiero realizar. En ambos casos entran en juego varias áreas del cerebro y los ganglios basales. En estas estructuras existen circuitos cuya integración temporal permite la ejecución de todos estos tipos de actos motores que hemos venido en llamar voluntarios. En estas estructuras que se graban los programas motores en los primeros años de la vida gracias a un entrenamiento constante de prueba-error. En otras palabras, se nace con la potenciabilidad de realizar un acto motor, como ya hemos señalado, pero la posibilidad de su realización con precisión y ajuste solo es posible gracias al aprendizaje motor.

II. - De la estructuración definitiva de las áreas secundarias y terciarias (cognitivas y simbólicas) tenemos dos ejemplos:

* En el caso del aprendizaje aritmético, los seres humanos se basan en una variedad de soportes materiales, incluyendo el contar con los dedos, las cuentas y ábacos (De Cruz 2008). La existencia de cuentas y calculadoras de por lo menos 30.000 años sugiere que esta práctica fue fundamental para la cognición numérica humana. Este tipo de prácticas externas tienen un impacto en neuronal diferente, así los chinos y los occidentales tienen diferentes ubicaciones neuronales para de la aritmética. Una mayor contribución de las áreas del lenguaje en los occidentales, resultado del aprendizaje de memoria de hechos aritméticos, y una mayor participación del área premotora en los hablantes chinos, presumiblemente como resultado de la instrucción a través del cálculo del ábaco (Tang et al. 2006). En suma, a pesar de que la arquitectura de la corteza parietal humana puede han facilitado la específica cognición numérica humana, la dependencia de los humanos en la cultura material, instrucción, y la práctica deliberada ha desempeñado un papel crucial para el desarrollo el número mostrado en una tecnología cognitiva.

* Aprendizaje de lenguas. Las experiencias tempranas establecen una base para los aprendizajes posteriores. Se ha investigado si el mantenimiento de las plantillas neurales formadas por la experiencia temprana del lenguaje influye en el posterior procesamiento del lenguaje. Una exposición muy temprana y breve a la lengua materna influye en cómo el cerebro procesará otro idioma más adelante, aunque la primera lengua no se vuelva a hablar nunca más. Así, si un niño chino es adoptado por una familia francesa a los 3 años y abandona su lengua materna, tendrá un desarrollo neurológico y procesará otros idiomas de forma diferente a como lo haría un niño francés. La primera lengua utilizada es la que marca la forma posterior de aprendizaje de otras lenguas (Pierce, et al. 2015).

Estos ejemplos de la necesidad e importancia de la interacción y aprendizaje sociocultural desde el mismo nacimiento, junto con otros de estimulación sensorial primaria, nos indica la gran plasticidad del cerebro y que sin un aprendizaje no hay desarrollo de las capacidades cognitivas. Se hereda una estructuración básica y funcional, no pre-estructurada para ninguna facultad cognitiva determinada, formando un protomapa cortical sobre todo motor y sensitivo (Rakic, 1995) que se va a estructurar después de nacer y con las características del medioambiente en el que se encuentre el neonato. Mientras que las áreas de asociación necesitan de la información recogida por estas áreas primarias.

Conceptos evolutivos claves

Los datos que poseemos de la Biología evolutiva (Evoluciónneurológica. Un enfoque interdisciplinario) nos indican que existen unos conceptos claves en la producción de nuestras capacidades cognitivas. Son:

- Exaptación. En Biología se conoce como exaptación a la estructura de un organismo que evoluciona originalmente como un rasgo que provee adaptación en unas determinadas condiciones. Con posterioridad, y una vez que ya está consolidada (generalmente, varios millones de años después) comienza a ser utilizado y perfeccionado para otra finalidad, en ocasiones no relacionada en absoluto con su "propósito" original. Es el desarrollo de una nueva funcionalidad de un órgano que no evolucionó para ella.

- Emergencia. Sobre la emergencia se entiende que el todo es más que la suma de las partes (Searle, 2000):

Una propiedad emergente de un sistema es una propiedad que se puede explicar causalmente por la conducta de los elementos del sistema; pero no es una propiedad de ninguno de los elementos individuales, y no puede explicar simplemente como un agregado de las propiedades de estos elementos. La liquidez del agua es un buen ejemplo: la conducta de las moléculas de H2O explica la liquidez, pero las moléculas individuales no son líquidas.

Así, se entiende como una nueva capacidad adquirida por la suma funcional de los elementos del sistema, los cuales individualmente no indican nada de tal capacidad.

- Coevolución. A comienzos del siglo XX, el término coevolución se refiere a la modificación recíproca que dentro de los organismos de una misma especie (coevolución intraespecífica) se causan entre sí sus diferentes sistemas y aparatos (o conjunto de órganos) anatómicos o fisiológicos, a lo largo de la evolución de dicha especie. Ello proviene de los elementos que se combinarán posibilitando nuevas adaptaciones, no se establecen todos de manera simultánea. Así, la adquisición o disposición inicial de un sistema o aparato modificado pasa a influir sobre los otros ya presentes en el organismo, todos los cuales evolucionarán en conjunto posibilitando nuevas adaptaciones, y el proceso que consiste en esta mutua influencia es asimismo conceptuado coevolución

En los seres humanos es donde más se ha podido dar estas tres funciones evolutivas. Exaptación, pues la evolución neurológica (con aspectos modernos en el comienzo del Homo sapiens hace más de 150.000 años) no se realizó para la producción del lenguaje moderno, escritura, simbolismo gráfico, conductas religiosas, etc., pues aparecieron mucho después de la evolución neurológica (sapient paradox de Renfrew, 2008). Coevolución, o unión funcional de diversos constructos cognitivos (áreas neuronales separadas) que cambian o evolucionan en conjunto para lograr un fin adaptativo que suponga una mayor supervivencia para sus poseedores. La autoconciencia (Damasio, 2010) podría ser un ejemplo de coevolución cognitiva (abstracción, simbolismo, lenguaje) que deriva, junto con la unión de otros procesos cognitivos (autobiografía, circuitos neuronales recursivos y reverberantes) y sociales (aumento demografía e interacción social). Emergencia, con la unión funcional de todos estos constructos cognitivos, los cambios sociales y neuronales adecuados aparece o emerge una nueva función cognitiva: la autoconciencia (Vygotsky, 1934/1962; Edelman y Tononi, 2002; Searle 2000; Mora, 2001; Tomasello, 2007; Ardila y Ostrosky-Solís, 2008; Renfrew, 2008).
 
Exaptación, coevolución y emergencia del lenguaje
Conclusiones

El origen de los procesos cognitivos humanos (autoconciencia, lenguaje, etc.) se pueden explicar mejor por medio de mecanismos de exaptación evolutiva (sobre todo la expansión de las áreas asociativas del córtex), manifestándose como una capacidades cognitivas emergentes que aparece después de realizados los cambios neurológicos que lo posibilitan, pero que no fueron creados evolutivamente para tal fin (Gould y Lewontin, 1984; Schlaug et al. 1994). La manifestación y desarrollo de las capacidades cognitivas dependerían en gran medida de las características medioambientales, siendo la base evolutiva elegida por la Psicología cognitiva (procesamiento de la información). Como el gasto energético del aumento del cerebro es importante, y el periodo de incapacitación del recién nacido es cada vez mayor, hay que encontrar mecanismos sociales y culturales que puedan subsanar estos problemas. La gran sociabilidad humana, el desarrollo de la tecnología y la facilidad de la transmisión de la información por medio del lenguaje parecen ser los avances que permitieron a las primeras poblaciones humanas superar estos inconvenientes. Todas estas facetas cognitivas-culturales se producen en la constante interacción con el medio ambiente externo, donde la socialización es fundamental e imprescindible para la definitiva estructuración funcional del cerebro, pues constituyen un medio muy específico: nicho ecológico o cultural-cognitivo (Tomasello, 2007; Bickerton, 2009) donde aprender, transmitir y elaborar todo tipo pensamientos y conductas simbolizadas en alguna forma de lenguaje. Si este nicho no en el adecuado (aislamiento sensorial y emocional, ausencia de lenguaje, etc.) se producirá igualmente una estructuración neurológica, con formas anatómicas iguales, pero con una gran diferencia respecto a la capacidad conductual de su poseedor, que en casos extremos llegaría a graves alteraciones cognitivas, donde se encontraría autoconciencia (Eccles, 1992; Curtiss, 1977).





- Ardila, A.; Ostrosky-Solís, F. (2008): “Desarrollo Histórico de las Funciones Ejecutivas”. Revista Neuropsicología, Neuropsiquiatría y Neurociencias, 8 (1), pp. 1-21.
- Bickerton, D. (2009): Adam´s Tongue: How Humans Made Language, How Language Made Humans. Hill and Wang. New York.
- Bunge, M. (1973): La Ciencia, su Método y Filosofía. Edición Siglo XX, Buenos Aires.
- Curtiss, S. (1977): Genie: A psycholinguistic study of a modern-day wild chid. Nueva York. Academic Press.
- De Cruz, H. (2008): An extended mind perspective on natural number representation. Philosophical Psychology, 21, 475 - 490.
- Edelman, G. M. y Tononi, G. (2002): El universo de la conciencia. Barcelona. Crítica.
- Eccles, .J. C. (1992): La evolución del cerebro: creación de la conciencia. Barcelona. Labor.
- Gould, S. J. y Lewontin, R. C. (1984): “The spandrels of San Marco and the Panglossian paradigm: A critique of the adaptationist programme”, pp. 252-270. En E. Sober (ed.), Conceptual Issues in Evolutionary Biology: An Anthology. Bradford Book. Cambridge (Mass.).
- Mora, F. (2001): El reloj de la sabiduría. Tiempos y espacios en el cerebro humano. Madrid. Alianza.
- Mora, F. (2002): Cómo funciona el cerebro. Alianza. Madrid.
- Pierce, L. J.; Chen, J-K.; Delcenserie, A.; Genesee F. y Klein, D. (2015): Past experience shapes ongoing neural patterns for language. NATURE COMMUNICATIONS.
- Rakic, P. (1995): “Evolution of neocortical parcellation: the perspective from experimental neuroembryology”. En Origins of the human brain. Changeux, J. P. y Chavaillon J. (Eds.). Clarendon Press. Oxford. 
- Renfrew, C. (2008): “Neuroscience, evolution and the sapient paradox: the factuality of value and of the sacred”. Phil. Trans. R. Soc. B 363, pp. 2041-2047. 
- Schlaug G.; Knorr, U. y Seitz R. J. (1994): Inter-subject variability of cerebral activations in acquiring a motor skill. A study with positron emission tomography. Experimental Brain Research, 98: 523-534.
- Searle, J. R. (2000): El misterio de la conciencia. Paidos. Barcelona.
- Tang, Y.; W. Zhang; K. Chen; S. Feng; Y. Ji; J. Shen; E. Reiman y Y. Liu. (2006): Arithmetic processing in the brain shaped by cultures. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 103:10775–10780.
- Tomasello, M. (2007): Los orígenes culturales de la cognición humana. Buenos Aires. Amorrortu.
- Vygotsky, L. S. (1934/1962): Thought and language. Cambridge, MA: MIT Press.