uso academico - Universidad de los Andes

Encefalización
y procesos humanos
Laura Andrea León Anhuamán · Fernando Cárdenas P.
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Universidad de los Andes, Colombia
uego de una conferencia sobre la integración de factores genéticos
y ambientales del comportamiento, uno de los asistentes preguntó
cuál de los dos aspectos —genética o ambiente— era más relevante en el origen del comportamiento. El conferencista respondió: «Su
pregunta es análoga a preguntar qué es más relevante para el área de un
rectángulo: el largo o la altura». Se dice que el conferencista en cuestión
era Donald O. Hebb.
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Introducción
Errores conceptuales como el ejemplificado en la pregunta realizada por el asistente a la conferencia —que de hecho es el recuerdo del
dualismo mente-cerebro bajo la forma del dualismo natura-nurtura— se
presentan a diario por parte de personas (y escuelas de pensamiento) que
buscan relaciones causales unidimensionales y reduccionistas para fenómenos originados a partir de la complejidad de los sistemas dinámicos.
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Cualquier acción humana, por ejemplo, la escritura de textos, es
prueba innegable de la integración de genética y ambiente: genética, por
cuanto las palabras son escritas por cuerpos diseñados genéticamente, y
ambiente, por cuanto los conceptos que se pretende expresar han sido cincelados por la cultura en la cual los cerebros han crecido. Diferencias en alguno de los dos factores implicarán resultados completamente diferentes.
A lo largo de este texto se mostrará de forma muy general algunas
de las implicaciones que la encefalización primate tuvo sobre la manera
en que los procesos humanos dieron forma a lo que actualmente conocemos como cultura, lugar en el que confluyen y se articulan esos procesos
humanos. Este texto no busca ser una revisión pormenorizada del tema,
en lugar de ello desea constituirse en un punto de partida de la reflexión
sobre nuestra naturaleza.
Génesis de lo humano
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A pesar de que aún existan islas conceptuales que se opongan acérrimamente, ancladas por lo general en ideas y valores de índole política o
religiosa, la teoría de la evolución ha encontrado, con el desarrollo de nuevas tecnologías desconocidas en la época del mismo Darwin, evidencias
avasalladoras de los parentescos evolutivos entre las especies. La evidencia
surge de áreas como la medicina comparada, la psicología comparada, la
etología, la paleontología, la antropología cultural y, particularmente, de
la genética molecular —en la que se incluyen vías de acción como el análisis comparativo de cariotipos (Bowen & Walker, 2005; Caspari, 1969;
Dutrillaux, 1980)—. A la luz de las evidencias de la evolución es absurdo
suponer que el homo sapiens no forme parte de este continuo filogenético
(descontando, claro está, las negligencias malintencionadas por parte de
grupos políticos o religiosos conservadores que buscan perpetuar tradiciones sociales mediante el mantenimiento de la ignorancia). De hecho,
las evidencias paleontológicas, basadas en el análisis de la historia fósil,
permiten situar con precisión el lugar de los homínidos dentro de la cadena biológica de las especies (Hublin, 1984; Tobias, 1982). Como homínidos, somos herederos de un legado genético compartido en mayor o
menor grado con otras especies, legado que, sometido a las presiones de
la selección ambiental hizo surgir las características que nos son propias y
de las cuales dependen todas nuestras acciones actuales.
En la historia de la vida de los organismos complejos, fue el abandono de la vida sésil el evento que disparó la variabilidad en el desarrollo
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adaptativo de diferentes organismos y, por tanto, de los sistemas nerviosos. Con el paso de las generaciones y por razones obvias, los sistemas
nerviosos fueron complejizándose en la vecindad del extremo alimenticio de los organismos, conformándose, de esta forma, un extremo cefálico claro. Las presiones adaptativas fueron favoreciendo los sistemas con
mejores capacidades para actuar de forma rápida y precisa (Changeux,
1997). Millones de años después, tras la aparición de los mamíferos, la
evolución de los sistemas nerviosos fue favoreciendo el aumento de la
cantidad de tejido nervioso a partir de la confluencia de dos procesos
de desarrollo: el originado desde la región parahipocampal (arquicórtex)
y la olfativa (paleocórtex) (Barbas & Pandya, 1987; Pandya & Yeterian,
1996; Schmahmann & Pandya, 2007). Este proceso dio lugar a regiones dorsales y anteriores con funciones marcadamente asociativas. Así,
el avance de la encefalización fue otorgando mayores ventajas evolutivas a través de funciones específicas como la planeación, la anticipación,
la comunicación y el control inhibitorio de las emociones.
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Encefalización, inteligencia y humanidad
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La inteligencia no deja fósiles, de forma que no es fácil seguir las
huellas de la evolución de las acciones, sin embargo, a partir del conocimiento de la topografía funcional de los sistemas nerviosos actuales, es
posible inferir cómo pudo haber sido el origen y el curso de la evolución
de las acciones humanas, analizando la anatomía cerebral de antecesores
y especies relacionadas.
El cerebro es uno de los órganos más costosos energéticamente hablando, ya que es el lugar del cuerpo en que se sintetiza la mayor parte de las proteínas diarias en cualquier organismo (Boyd & Silk, 2001).
Para poder cumplir su función —a saber, aprender las asociaciones entre
comportamiento y ambiente— y en vista de que las neuronas carecen
de la posibilidad de mitosis (salvo algunos grupos muy restringidos de
células), el cerebro debe basarse en la modificación sináptica (Akers et ál.,
2006). El proceso de remodelación sináptica constante, al que denominamos plasticidad, es posible solamente mediante la constante inclusión
de nuevas proteínas estructurales de membrana en las neuronas que están
mediando tales aprendizajes (Yang, Yang, Huang & Hsu, 2008; Zukin,
Richter & Bagni, 2009). Ya desde el momento de la concepción, las madres han de emplear muchos recursos en dar energía y alimentar el cerebro en formación. Es adaptativo que el ambiente en el cual las madres
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vivan su embarazo no tenga muchos elementos generadores de estrés que
signifiquen gastos adicionales de energía. Esto significa baja susceptibilidad y vulnerabilidad a predadores y desarrollo en ambientes con fuentes
de comida estables (Boyd & Silk, 2001).
El diálogo entre el aumento del tamaño del cerebro y la bipedalización ocasionó que el cerebro debiese nacer en un estado inmaduro, casi
fetal, para poder caber por el canal óseo al momento de nacer. Este nacimiento prematuro —neotenia— permitió que la relación del cerebro con
su entorno se diera durante estadios más tempranos del desarrollo, lo que,
entre otras cosas, significó que el número de comportamientos innatos,
inmodificables (pautas motoras fijas o patrones fijos de comportamiento) se redujera (Pagel & Harvey, 1988). Dentro del grupo de mamíferos
primates, el Homo sapiens tiene la mayor proporción cerebro-cuerpo al
momento de nacer. Pero a pesar del tamaño, su cerebro es también uno
de los más inmaduros al momento del nacimiento. Esta situación obligó
a que, debido a la necesidad de mayor cantidad de cuidado materno o de
otros potenciales cuidadores, se seleccionara la característica formación de
familias, hordas y clanes que permitían mejores opciones de búsqueda de
fuentes de recursos y menores riesgos de predación. Debido a esta característica, el cerebro humano termina de desarrollarse en un ambiente social.
Durante algún tiempo se pensó que la relación cerebro-inteligencia
debería estar dada simplemente por el tamaño del cerebro. Sin embargo,
debido a que la función básica del cerebro es controlar el cuerpo, es evidente que el tamaño del cerebro está en relación con el tamaño del animal, pero no con su inteligencia. De hecho, el cerebro de una ballena es
mucho más grande que el de un humano, y nos consta que la capacidad
intelectual de una ballena no es muy superior a la de la mayoría de los humanos. Posteriormente se pensó en buscar la relación cerebro-inteligencia
en la proporción tamaño cerebro-tamaño cuerpo. Para evitar el problema
del crecimiento alométrico, la relación de la proporción cerebro-cuerpo
e inteligencia es más precisa a través de la definición del índice de encefalización. La forma tradicional de calcular el índice de encefalización es
hallar la proporción entre el peso real del cerebro de un animal y el peso
esperado de acuerdo con su tamaño corporal (Arzuaga & Martínez, 2001).
Además del aspecto general del índice de encefalización, como posible
determinante de la inteligencia, debemos considerar el aspecto más particular de «cuáles» áreas presentan el mayor tamaño. De esa forma, tendremos que diferentes especies resultan poseedoras de diferentes inteligencias,
algunas supremamente específicas, otras más generales, pero todas en relación con los tamaños relativos de las diferentes regiones cerebrales.
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Como fue mencionado antes, la encefalización homínida favoreció
las zonas cerebrales de asociación y, particularmente, las regiones cerebrales más anteriores, de forma que uno de los pivotes de la adaptación
fue el procesamiento asociativo que culminó en el ensayo mental. Sobre
esta base se establecieron las acciones que caracterizan a los homínidos
(Arzuaga & Martínez, 2001).
El desarrollo evolutivo de las habilidades cognoscitivas puede ser
entendido a partir de su relación con dos aspectos: la localización de los
recursos y la conformación de grupos grandes. En los nichos primigenios
de homínidos los recursos eran escasos, dispersos a lo largo de grandes
áreas y estacionales. De esa forma, en la evolución homínida fueron seleccionadas las habilidades de anticipación, planeación y reconocimiento
de rutas, todo mediado por las capacidades lingüísticas (Ardila, 2008).
Por otro lado, fueron seleccionadas las capacidades para satisfacer las demandas sociales asociadas a la vida en grandes grupos. Estas demandas,
basadas en la afiliación, la competencia, la reciprocidad y la cooperación,
resultaron cruciales en la adaptación y selección de los mejores homínidos (Boyd & Silk, 2001). Así, la demanda intelectual impuesta por la
compleja interacción social entre los miembros de las mismas hordas impulsó la selección de los homínidos más sociales (Hartcourt, 1988; Pagel
& Harvey, 1988). Evidentemente, todos los grupos primates requieren
interacciones sociales más complejas que las de otras especies, ya que sus
vidas transcurren dentro de ambientes poco demandantes desde el punto
de vista de la presión selectiva. Por esta razón se establecieron otros criterios de selección, en los que la dominancia (entendida como fenotipo
asociado al éxito reproductivo) no está más en función de las características físicas (fuerza, corpulencia, etc.) sino principalmente en función de
la creación de alianzas. Individuos de mayor inteligencia eventualmente
desarrollan mejores estrategias de comunicación, lo que aumenta la complejidad de sus vínculos sociales, permitiéndole la realización de mejores
alianzas y retroalimentando así el proceso selectivo al favorecer su reproducción (Alter, 2007). Uno de los productos secundarios de esta complejidad social (y por transitividad de las características que la seleccionaron)
es la conciencia social (Cacioppo & Patrick, 2008; Dunbar & Shultz,
2007; Humprey, 1976), sobre la que volveremos más adelante.
El aumento de masa encefálica en las áreas más anteriores (mal denominadas «prefrontales») imprimió ciertas características especiales a los procesos humanos. A continuación se mencionan algunas de las principales.
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Determinantes biológicos de lo humano
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Quizá la consecuencia más notoria del proceso de encefalización
humano fue la creación de asimetrías funcionales, que determinaron
una especialización funcional clara de los cerebros humanos, en los que
las habilidades pictóricas-espaciales son del dominio preponderante del
hemisferio derecho, mientras que las verbales son preponderantemente
izquierdas (Funk & Gazzaniga, 2009; Putnam, Steven, Doron, Riggall
& Gazzaniga, 2009). El desarrollo de las áreas motrices y premotrices
frontales (en diálogo con modificaciones estructurales de la epiglotis y
otras partes del órgano fono-articulatorio) caracterizó la función del área
que hoy conocemos como área de Broca, encargada de la formación de
secuencias de movimientos para la generación del habla.
Como se mencionó al inicio del texto, el lenguaje es uno de los procesos humanos en los que de forma más clara se puede ver la integración
genética-ambiente. El Homo sapiens posee el andamiaje genético necesario para la organización del lenguaje (gramática, prosodia, semántica,
etc.), pero la forma en que esos elementos interactúen con su medio determinará la forma en que se produzca la comunicación. Tal vez la mejor
evidencia de ello es el análisis del lenguaje espontáneo desarrollado por
niños sordos (Bakhshaee et ál., 2007).
El lenguaje humano, a diferencia de la comunicación encontrada en
otras especies, hasta donde conocemos, presenta dos grandes características. Por un lado, está referido a acciones del futuro, eventos ausentes e
incluso irreales. La comunicación en otras especies, por lo general, está
referida a eventos presentes en el ambiente inmediato. Por otro lado, el
lenguaje humano sirve como posibilitador de los aprendizajes de los individuos, a tal grado que las ideas y los conceptos mediados por él pueden
ser transmitidos en ausencia de los individuos, a guisa de memes, trascendiendo a los mismos individuos (Dawkins, 1985).
Es posible, desde esta perspectiva, comprender al lenguaje como un
instinto característico de humanos de la misma forma en que la comunicación es un instinto en cualquier especie (Pinker, 2000). En el caso de
los lenguajes humanos, la expresión del instinto sería canalizada por la
cultura y por los determinantes creados para optimizar su uso. Existen
múltiples vías para el estudio de la organización cerebral del lenguaje que
incluyen desde los estudios con neuroimaginología hasta los análisis por
superposición de casos clínicos, pero independientemente de la metodología empleada, resulta evidente la dependencia cortical de las funciones
lingüísticas complejas.
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Lenguaje y comunicación
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Control inhibitorio, planeación
y ejecución
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Otra de las funciones de las regiones frontales de los hemisferios cerebrales es el control inhibitorio de las reacciones emocionales (Butler et
ál., 2007; Sotres-Bayon, Diaz-Mataix, Bush & LeDoux, 2009). Específicamente, la conexión establecida desde la corteza prefrontal hacia centros
límbicos, tales como la amígdala, posee un papel crucial en los comportamientos de autocontrol y de aplazamiento del beneficio inmediato (Bechara, Damasio & Damasio, 2000; Berkowitz, Coplan, Reddy & Gorman, 2007; Butler et ál., 2007; Koenigs & Grafman, 2009; Laurent &
Westbrook, 2008; Sotres-Bayon et ál., 2009). A partir de esta función, los
homínidos empezaron a desarrollar culturas basadas en la planificación,
la anticipación y la toma de decisiones con base en la comparación entre
memorias pasadas (experiencia) y hechos presentes (representación).
La forma social-cultural que toma el control inhibitorio de la emoción fue el desarrollo del comportamiento ético. El origen prefrontal del
comportamiento ético y moral se puede poner de manifiesto en tres de
sus características: en primer lugar, se fundamenta en la anticipación de
las consecuencias de las acciones, ya sean personales o grupales. Esta anticipación implica que de antemano deban conocerse no solo el resultado posible de una acción sobre sí mismo y los demás, sino el posible
resultado de múltiples acciones y las consecuencias de cada una de ellas
sobre sí mismo y sobre los demás (Crick & Koch, 1998). En segundo
lugar, demuestra la capacidad de valorar diferencialmente cada una de las
posibilidades de acción, nuevamente tomando en consideración el bien
propio y el bien grupal. En tercer lugar, se establece la posibilidad de que
se elija el camino de acción. Estas tres características del comportamiento
moral representan muy claramente tres de las más importantes funciones
del lóbulo prefrontal, resumidas tradicionalmente en el término «funciones ejecutivas» (Baker, Rogers & Owen, 1996; Bechara et ál., 2000; Bunge, 2004; Donohue, Wendelken & Bunge, 2008; Donohue, Wendelken,
Crone & Bunge, 2005; Souza, Donohue & Bunge, 2009).
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Posiblemente algunas especies de mamíferos acuáticos posean ciertas capacidades lingüísticas, pero sus formas de organización habrán de
ser muy diferentes a la humana, pues en estas especies el proceso de encefalización favoreció el aumento de regiones parietales principalmente
(Marino, 2002, 2004).
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Responsabilidad social
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Tal vez una de las actividades humanas de mayor relevancia para el
mantenimiento de la cultura y de las sociedades es la actitud frente a los
otros y la sensación de ser parte de un grupo social. La génesis de estas
actitudes pro-sociales radica probablemente en la presencia de grupos de
neuronas capaces de entrar en actividad ante la vista o la imaginación
de otros realizando las mismas acciones, neuronas conocidas actualmente como «neuronas espejo» (Oberman, Pineda & Ramachandran, 2007;
Oberman & Ramachandran, 2007; Oberman & Ramachandran, 2008).
Una de las evidencias más claras del papel de las neuronas espejo en la
génesis de lo social ha sido encontrada en el estudio de los niños con autismo. Pacientes con este síndrome, presentan ausencia de interacciones
sociales e imposibilidad de establecer contacto con los demás, y desde el
punto de vista neurofisiológico presentan, entre otras anomalías, profundas alteraciones en el funcionamiento de las regiones corticales que normalmente se activan ante la visión de acciones de otros (Ramachandran
& Oberman, 2006). La consciencia social se manifiesta de muy diversas
formas, que van desde la ética hasta la religión, pasando por esferas como
el arte, la educación y el altruismo.
Uno de los procesos humanos más apasionantes de estudio es la
espiritualidad y la religión. Se sabe que el Homo neanderthalensis, una
de las especies extintas mentalmente más avanzadas del planeta, ya realizaba ritos de entierro de sus muertos. Estudios neuroimaginológicos
han demostrado que amígdala, cíngulo anterior e ínsula presentan una
gran actividad durante actividades de tipo religioso o espiritual (Lutz,
Brefczynski-Lewis, Johnstone & Davidson, 2008; Raffone & Srinivasan, 2009). Característicamente, las epilepsias de lóbulo temporal, con
compromiso irritativo de la amígdala, presentan incremento de la religiosidad (Devinsky & Lai, 2008). Si pensamos que dos de los conceptos
que están en el centro del pensamiento religioso es la necesidad de no
sentirse solo y la necesidad de sobreponerse a los sentimientos de miedo
ante la inevitabilidad de la muerte, será fácil entender que la empatía sea
la base neurobiológica de la religión (recuérdese por ejemplo que en las
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Una de las características de las normas éticas y morales es su coherencia con los principios evolutivos generales. De hecho si entraran en
contraposición con las tendencias naturales de la evolución, implicarían
la desaparición de la especie (Ayala, 1999; Dawkins, 1985).
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A manera de reflexión final
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A pesar de lo reforzante que resulte la idea de que los procesos humanos sean absolutamente humanos y que representen acciones que nos
diferencian de otras especies de primates, las evidencias sobre su génesis
evolutiva y su anatomofisiología precisa, indican que estos procesos humanos son simplemente el matiz impuesto por nuestro particular proceso de encefalización a procesos existentes en las especies antecesoras.
Si hipotéticamente diéramos a alguna especie cualquiera una encefalización similar a la desarrollada por el Homo sapiens, la cultura que esta
especie crearía se asemejaría a la del Homo sapiens. De la misma forma,
si hipotéticamente quitáramos al Homo sapiens su característica encefalización frontal y, en su lugar, otorgásemos una encefalización parietal,
la cultura, por ejemplo, tal como la conocemos, se desvanecería, dando
paso a otras formas culturales totalmente inesperadas. De esta forma, la
construcción social del yo se va realizando de acuerdo a las características
biológicas típicas de la especie y respetando los límites impuestos por
los determinantes genéticos. Pensar en posibilidades allende la limitante
genética equivale a esperar que con el simple deseo intenso el color de
nuestros ojos cambie.
Todo acto o comportamiento humano está determinado por la forma en que los factores ambientales interactúan con su carga genética.
La cultura humana, como lugar en que se articulan todos los procesos
humanos tanto en lo individual como en lo social, por más intangible
que en ocasiones pueda parecer, es un producto tan biológico como lo
es un sentimiento, una sonrisa o un acto motor. De hecho, lesiones del
lóbulo prefrontal —culminación del proceso de encefalización del Homo
sapiens— destruyen el comportamiento social, la personalidad, la moral,
los valores éticos y el compromiso social.
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tradiciones cristianas y católicas, el hombre fue hecho a «imagen» y «semejanza» de otro, lo que representa en sí mismo un proceso de filiación
social y de autoconciencia). De esta forma, la existencia de empatía es la
razón por la cual la ética y la moral son coincidentes (por lo general) con
concepciones religiosas (Singer & Lamm, 2009).
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