martes, 15 de diciembre de 2009

EL CEREBRO - UNA LARGA EVOLUCIÓN

ÓSCAR LÓPEZ R. - Filósofo, Psicólogo


Todos los seres vivos dependen para vivir de factores externos como internos, los cuales se expresan en forma de estímulos. El supuesto básico para la existencia de un cerebro es la existencia de un sistema nervioso, que es la capacidad de reacción a los diversos estímulos, y su estructura es el resultado del conjunto de la evolución. Los animales unicelulares como las amebas y los paramecios, no poseen ningún sistema nervioso, pues para ello se requieren un gran número de células, y en concreto de neuronas.

La evolución del cerebro sigue las peculiaridades del animal en su totalidad y las circunstancias de su vida. La jerarquía de los centros en los animales superiores, corresponde a la serie genética del comportamiento: desplazamiento reflejo, locomoción. Así, en los celenterados, hallamos un sistema nervioso, pero difuso. En el desarrollo ulterior, ocurren dos procesos: la centralización y la cefalización; aquella se da en ya en los gusanos, e indica que los elementos nerviosos se concentran en determinados puntos y que se forman ganglios que permiten las reacciones parecidas a los reflejos. La cefalización consiste en la concentración y diferenciación de la jerarquización en algunas partes se subordina a otras.

En los anélidos la cefalización y concentración crecen, el sistema nervioso está ya bien definido con pares de ganglios en la región cefálica y con dos pares de cordones nerviosos bien organizados. Las esponjas poseen ya células neuro-musculares que perciben cambios químicos y estímulos mecánicos. En los calamares, el cerebro primitivo se concentra cerca de los ojos, en las hidras, más evolucionadas, alrededor de la boca. En los vertebrados la evolución se completa con el aumento del tamaño del cerebro. La concentración se ve además, en la corticalización de funciones que antes dependían de estructuras inferiores. En los celenterados aparece ya unas verdaderas neuronas que forman una red homogénea, en los platelmintos aparecen ganglios que son aglomeración de neuronas, apareciendo receptores especializados.

En los invertebrados, los cerebros son ganglios grandes y en los vertebrados, las neuronas se organizan en capas y en centro de estructura muy complicada y las fibras nerviosas poseen una cubierta de sustancia grasa, la mielina que dinamiza las fibras seis veces más rápido. La forma de vida de aves, el aire es muy homogéneo que la terrestre. En los artrópodos el cerebro alcanza ya una estructura más complicada. A cada nivel el centro inferior es inhibido por el centro superior lo que confirma la definición de la conciencia como comportamiento esbozado y reprimido.


En los mamíferos, la corteza alcanza un nuevo desarrollo y sirve para coordinar las diferentes percepciones y la conducta compleja. La evolución del telencéfalo a ganglios, se da en las aves, y el de la corteza en los mamíferos. Esta línea conduce a los primates y el hombre es la más progresiva, en las formas de conducta superiores. Los primates alcanzaron desarrollo mayor, gracias a su vida en los árboles que amplió su campo visual, reduciendo la importancia del olfato y la adquirió la vista. La variedad de impresiones visuales y auditivas de la vida del bosque, estimuló la actividad cerebral y permitió el desarrollo de sus partes sensoriales superiores.

El cerebro humano empezó su andadura hace millones de años, cuando los peces desarrollaron un tubo para llevar los nervios hasta un punto central de control, que era sólo una prominencia en la parte superior de la espina dorsal. Los nervios comenzaron a repartirse, haciéndose unos sensibles a ciertas moléculas formando lo que hoy es nuestro cerebro olfatorio; otros a la luz, y se transformaron en ojos, que se conectaron a unas neuronas –el cerebelo- regulador del movimiento.

Desde hace 6 u 8 millones de años, divergió la línea evolutiva de los primitivos antropoides a los homínidos y el hombre. En los homínidos la encefalización comenzó hace 5 ó 6 millones de años, cuando el medio ambiente era una selva húmeda que reemplazó a la sabana árida y seca. La caza, base de la presión selectiva, marcó la vía evolutiva por la que los australopitecus iniciaron la adquisición de cerebros más grandes, pues al perseguir las presas, los cazadores debían estar alertas varios días, y “anticipar” para el futuro la presa conquistada. Los individuos mejor adaptados anatómicamente para correr y con cerebros mejores, tenían mejor memoria para reaccionar.

La segunda gran revolución del cerebro ocurrió en los humanos, y así, en sólo 2 ó 3 millones de años, el peso del cerebro aumentó de 500 a 1400 gr., lo que debió ocurrir por una serie de procesos multifactoriales convergentes.

En los humanos, por término medio, cada neurona forma unas 1.000 sinapsis, aunque algunas pueden tener hasta 5.000 ó 6.000. Este número puede parecer elevado, pero cuando consideramos que existen más de 10.000 millones de neuronas y más de 10 billones de sinapsis, nos damos cuenta que cada neurona está conectada de forma más que modesta. Durante el desarrollo del cerebro intrauterino, el número de neuronas crece a razón de cientos de miles por minuto, y en los primeros años, se crean cerca de 30.000 a 50.000 sinapsis por segundo en cada cm2 de la corteza cerebral. La corteza adulta tiene 2.200 cm2.

Cada neurona habla con unas pocas de las demás, pero nunca con la mayoría o con todas las demás. En otras palabras, la especialización del cerebro es una consecuencia del lugar que ocupan los conjuntos de neuronas laxamente conectadas dentro de un sistema a gran escala. En realidad, muchas neuronas hablan solo a neuronas que no están muy alejadas, dentro de circuitos relativamente locales de las regiones corticales y los núcleos, y otros, aunque sus axones se extienden a lo largo de varios milímetros, incluso centímetros, por el cerebro, siguen haciendo contacto con sólo un número relativamente reducido de otras neuronas.

Hace un millón y medio de años, el cerebro de los homínidos sufrió un crecimiento tan intenso y repentino que empujó hacia fuera los huesos del cráneo, creando así la frente alta y plana, y la cabeza abovedada. El desarrollo del lenguaje permitió el salto de homínido a humano, lo cual requirió mucho tejido cerebral. Los lóbulos frontales del cerebro se expandieron para crear grandes áreas de nueva materia gris, conocida como neocortex. Este crecimiento fue tan extraordinario que empujó la frente y la bóveda craneal de la cabeza hacia delante y le dio la forma al cráneo actual.

Cada cerebro construye el mundo de manera ligeramente distinta a los demás cerebros, en efecto, no hay dos personas que tengan exactamente el mismo número de neuronas motoras. Así, al mirar un objeto, aunque no lo creamos, todo lo vemos de forma ligeramente distinta, pues nuestra visión está formada tanto por los genes, como por la manera en que el cerebro ha sido modelado por la experiencia. Las percepciones sensoriales, sólo tienen sentido cuando el cerebro las reconoce. Hay dos tipos de reconocimiento: uno es el llamado ¡Ajá!, que se produce en el cerebro cuando se ve algo conocido. El otro es el reconocimiento consciente de una respuesta correcta cuando llegamos a ella al sumar, restar, hacer una deducción. El primer tipo de aparece cuando una información pasa a través del sistema límbico, y ocurre tan deprisa que el cerebro inconsciente se da cuenta que ha reconocido algo antes de que el cerebro consciente haya podido decidir qué es.

El cerebro funciona a una temperatura adecuada de 37º C, y si baja de ésta, presenta problemas y se vuelve torpe. Por eso, los reptiles, los peces y los anfibios, son esclavos de su medio. Los mamíferos, con un cuerpo y cerebro calientes, y una capacidad de estar alertas, puede evitar a los depredadores y moverse dentro de diferentes nichos ecológicos; la eutermia (temperatura constante), le permite una mayor y mejor actividad.

El cerebro es un supersistema de sistemas. Cada sistema está compuesto por una compleja interconexión de regiones corticales y núcleos subcorticales. El cerebro humano es la unión de dos mentes, pues posee dos hemisferios, uno derecho y otro izquierdo, siendo cada uno el espejo físico del otro, pero, si se pierde uno de ellos al principio de la vida, el otro puede asumir y cumplir las funciones de los dos. Los dos están conectados por una serie de fibras que permite comunicarse entre ellos. Si separamos los dos hemisferios, advertimos notorias diferencias, y es como si existieran dos individuos diferentes dentro de un mismo cráneo.

Esta complejidad en el mecanismo de acción se acompaña de una complejidad correlativa en las formas de reacción. La ameba se retira o se acerca al rayo de sol, en el hombre la actitud pasiva de la ameba se vuelve activa, estudia la composición de la luz, la aísla, la utiliza. Del tropismo al pensamiento existe una línea de identidad, la materia y sus cambios pero en etapas y niveles distintos según la complejidad orgánica derivada del grado de evolución biológica de los individuos. Cada estructura presenta un grado determinado de complejidad y esta varía de cero al infinito.

Las relaciones de la psique con su sustrato material se establecen de diferente modo según los diversos grados de desarrollo de la psique. En los vertebrados se produce una diferenciación cada vez más clara del sistema nervioso en uno periférico y otro central. Este se divide en el cerebro y la médula dorsal. El cerebro se diferencia en núcleo cerebral y dos hemisferios. Estos se desarrollan a través de la filogénesis del telencéfalo que en los primitivos era un órgano receptor del olfato.

Los centros olfatorios del telencéfalo forman la corteza del núcleo cerebral, diferenciados en arquicéfalo, corteza antigua (aves), y corteza nueva, neopalio, que lo poseen los reptiles. Mientras en las aves se desarrollan ganglios, en los mamíferos se formó la corteza cerebral, neopalio.

El cerebro humano no ha aparecido de repente sobre la tierra, es le resultado de una odisea que ha durado más de 500 millones de años de constantes pruebas de azar y reajustes en eses laboratorio experimental que es la naturaleza.


EVOLUCION BIOLOGICA Y CULTURAL

De lo anterior podemos afirmar con certeza que pertenecemos al reino animal, a la
rama de los vertebrados, al tipo de los cordados, a la clase de los mamíferos, al orden de los primates, a la familia de los Homínidos, al género Homo y a la especie Sapiens. Pero aún más: el ser humano es un hipermamífero, es decir, que depende hasta llegar a su edad adulta de una estrecha relación con su madre, desarrollando amor y ternura, cólera y odio, pero superando estas formas a partir de la memoria, la inteligencia y el afecto, lo que nos permite llevar hasta el extremo la aptitud de amar, gozar y sufrir. Por los mamíferos hemos aprendido a jugar, pero a la vez desarrollar las habilidades de la vejez, llegando a ser como dice Morin, “jóvenes siendo viejos”.

Somos además seres hipersexuados, es decir, que nuestra sexualidad no es sólo estacionaria como el chimpancé, ni está sólo localizada en los genitales, ni circunscrita a la reproducción, sino que implica todo nuestro ser y afecta nuestras conductas, sueños e ideas. Somos además, súper-primates, al transformar en permanentes caracteres esporádicos y provisionales de los monos superiores: el bipedismo, el uso de herramientas, la hipertrofia del cerebro en relación a nuestros ancestros primates, desarrollando la inteligencia y curiosidad de un alcance ilimitado.

Como anota Clifford Geertz, “la hominización biológica fue necesaria para la elaboración de la cultura, pero la emergencia de ésta fue necesaria para la continuación de la hominización hasta el hombre de Neandertal y el Homo Sapiens. Por lo mismo, hallamos una relación entre naturaleza y cultura: la aptitud natural a adquirir algo, halla su pleno empleo en la cultura que constituye una capital de adquisición y de métodos de adquisición”.

La hominización se ha expresado por los procesos de cerebralización y juvenilización; por la primera ha aumentado la talla del cerebro, el número de neuronas y sus conexiones, por la segunda se ha prolongado la infancia, o sea el período de plasticidad cerebral que permite el aprendizaje de la cultura, lo que se logra con una larga infancia y la persistencia en la vida adulta de caracteres juveniles, tanto a nivel orgánico como psíquico.

La cultura es pues, un elemento constitutivo, y no complementario del pensamiento humano, aunque sea cierto que el pensamiento es anterior al lenguaje y no algo condicionado por éste. Además, el psiquismo, asiento de nuestras funciones mentales, emerge de la actividad cerebral y está enraizado en el egocentrismo subjetivo y la identidad personal, el cual engloba los aspectos afectivos, oníricos, fantasmales de la actividad espiritual. Pero todo lo que concierne al psiquismo y al espíritu es incomprensible sin la noción de sujeto.

Según Steven Mithen, hace más de seis millones de años, la mente estaba dominada por un campo de inteligencia central, un conjunto de normas de aprendizaje y toma de decisiones de carácter general. El aprendizaje en un principio era lento, los errores frecuentes, y difícilmente se formaba una conducta compleja. En una segunda fase, la inteligencia general se complementó con múltiples inteligencias especializadas. Esta inteligencia específica fue común a todos los homínidos, entre ellos el “homo erectus” y los neanderthales hace cien mil años. En su fase final, la del “homo sapiens sapiens”, las múltiples inteligencias especializadas trabajan junto a conocimientos e ideas.

Esta historia comenzó hace tres millones de años, cuando de entre los primates homínidos, surgió en nuestro planeta un conjunto de individuos singulares, cuya diferencia mayor con los demás animales, es una nueva forma de vida: la conciencia que les permite sólo a ellos, reflexionar sobre su existencia. (ARÉCHIGA, Hugo. El Universo Interior. Fondo de Cultura Económica. México. 2001)

Sólo entre 2 ó 3 millones de años que ha durado el aumento espectacular del volumen y reorganización del cerebro humano a partir de sus predecesores los homínidos, ha aumentado un kilo.

Así pues, si hemos logrado sobrevivir sin las ayudas de la naturaleza en nuestros organismos como en los demás animales, fue posible por la extraña combinación de un desarrollo biológico y uno cultural La evolución biológica como consecuencia de una serie de transformaciones anatómicas y comportamientos, y a su vez, la cultural, actuaron favoreciendo y potenciando esas transformaciones. En este sentido, la evolución cultural y la biológica fueron en sus orígenes dos aspectos interactuantes de un mismo proceso evolutivo.

En primer lugar, nuestro cuerpo dispone de diversas adaptaciones y ejecuciones, y así, su insuficiencia, es lo que le da su virtud: la no especialización anatómica; “la mano no especializada se convierte en polivalente, ligada a un cerebro generalista y más poderoso; ella es capaz de efectuar innumerables tareas especializadas. Las herramientas y las armas le permiten cumplir tareas especializadas, que lo convierte en un individuo “bueno para todo”. (Edgar Morin).

En los demás animales, las garras de los carnívoros y las manos de los insectívoros y primates les ayudan a agarrar los alimentos. En el ser humano ocurre algo nuevo, la liberación de la mano que en el homo sapiens cubre las funciones de defensa y recolección de los alimentos, liberándose de la locomoción que permite la disponibilidad para el trabajo y la de los órganos del lenguaje.

Así, los humanos hemos desarrollado nuestra existencia dentro de una cultura, la cual sólo adquiere vida a partir de las interacciones cognitivas entre individuos. Además, la educación a través del lenguaje proporciona a cada cual los principios, reglas y útiles del conocimiento.

Otra de esas diferencias, es la conformación del pie, que nos permite la postura bípeda y la marcha. Las transformaciones de los miembros dependen de dos actividades características: en los primates ser cuadrumanos y braquimanos, mientras en el hombre se da la bipedestación (poseer dos pies) y la marcha. Así, la mano pasa a ser útil para coger y separar la comida antes de introducirla a la boca, disminuyendo la función del hocico. La ambidextralidad manual permitirá la palpación y discriminación táctil y de una complejidad de funciones prensiles como coger, sostener, golpear, empujar.

Así, desde el mismo momento de su nacimiento, todo individuo humano recibe una herencia cultural que no se limita a superponerse a la herencia genética, sino que se combina con esta y determina los estímulos y las inhibiciones que le asegura su formación, orientación y desarrollo como ente social. De ellas hacen parte el lenguaje, el arte, la ciencia, la religión, y todas las obras de la civilización.

El ser humano, por su carácter deficitario, está obligado a aprender, y según Hebb, necesita una corriente relativamente continua de estímulos ambientales óptimos, como condición previa de una conducta competente, pero los estímulos como ya lo había recordado Pascal, no pueden ser demasiados intensos, variados o provocadores, porque entonces se produciría un colapso emocional y un desquiciamiento de los procesos mentales. Por eso, tanto el aburrimiento como la histeria son enemigos de la razón. De ahí la necesidad de los tabús, las racionalizaciones, que evitan la inestabilidad afectiva y las fluctuaciones constantes de las pasiones.

Tres son los vectores que según Morin, inciden en la "humanización". El primero se da entre cerebro-mente y cultura, donde cada una influye sobre la otra. Así, la mente surge y se afirma en la relación cerebro-cultura, y es ella la que nos brinda la capacidad de conciencia y pensamiento. Frente a la causalidad clásica, que explicaba la formación del ser humano en forma lineal, mecánica, para Morin, por la causalidad en "bucle"; cada elemento retroactúa sobre el otro. Así, el hombre solo es plenamente humano por la cultura. Pero sin un cerebro como el del hombre, no hay cultura, y de dicha relación surge la "mente". Así pues, "la mente es un surgimiento del cerebro que suscita a la cultura, la cual no existiría sin el cerebro".

El desarrollo de nuestro cerebro, que es como dice Mac Lean, triúnico (tres en uno), posee una larga historia que se remonta a los mamíferos de los bosques dedicados al análisis de los olores, y que vivieron hace 100 millones de años, poseedores de un cerebro olfativo o paleocéfalo (cerebro antiguo) cuya raíz animal nos da la agresividad e impulsividad. Más adelante, hace 30 millones de años, surgió el mesocéfalo (cerebro medio), heredado de los mamíferos superiores, es la base de la afectividad; y luego el córtex (corteza cerebral), hace aproximadamente un millón de años, que en los mamíferos y el hombre se prolonga en un neocortex (cerebro nuevo), que es la base de las habilidades analíticas, lógicas y estratégicas. La relación entre los tres es complementaria y antagónica, de ahí los conflictos entre los impulsos, el corazón y la razón. Ninguna domina a las otras, entre ellas se da una relación "inestable, rotante".

La segunda relación se da entre individuo-sociedad-especie. Todo individuo humano lleva genéticamente en si, la especie humana, a su vez, las interacciones entre individuos producen la sociedad, la cual a su vez retroactúa sobre aquellos; la sociedad a su vez produce la cultura. Individuo, sociedad y cultura son fines y medio, la cultura y la sociedad permiten la realización de los individuos, y las interacciones de los individuos favorecen la continuidad de la cultura y la autoorganización de la sociedad.
Como anota Morin, la cultura es ante todo un sistema de signos que los hombres elaboran, aprenden y transmiten por herencia social, al margen de cualquier determinación genética. La cultura es pues, un vasto sistema de comunicación creado por los hombres para hacer posible el intercambio sus distintas formas y niveles, y organizar la vida social. Lo que por otra parte testimonia su carácter social pues no existen culturas individuales.


En suma, "todo desarrollo verdaderamente humano significa desarrollo conjunto de las autonomías individuales, de las participaciones comunitarias y del sentido de pertenencia con la especie humana".

BIBLIOGRAFÍA
- ARÉCHIGA, Hugo. El Universo Interior. Fondo de Cultura Económica. México. 2001
- CHANGEUX, Jean-Pierre. El hombre neuronal. Editorial Espasa Calpe. Madrid. 1999
- MORIN, Edgar. La Vida de la Vida. Editorial Cátedra. Madrid. 1993
- Revista Investigación y Ciencia. Septiembre 2007.

sábado, 5 de diciembre de 2009

NUESTRO CEREBRO - EL TELAR ENCANTADO

ÓSCAR LÓPEZ R.- Filósofo, Psicólogo

Según un autor, “tres grandes problemas resumen las inquietudes del ser humano: Primero, el del origen y futuro del universo, los cuales hacen parte del estudio de la cosmología, y que describe un sistema en expansión desde hace 15 mil millones de años. El segundo, el de la estructura de la materia, hasta llegar a sus formas más elementales, cuando se funde con la energía, y es de gran interés para la ciencia y la filosofía. Y el tercero, comprendernos a nosotros mismos y a nuestro aparato cognoscitivo, cómo surgen nuestras operaciones mentales y cómo llegan a convertirse en operaciones complejas” (Hugo Aréchiga).

Fue a partir de la teoría de la evolución, como se ha logrado entender el origen y desarrollo del universo, de la vida y del ser humano. Sin ella, “nada se puede entender del cerebro sino a la luz de la evolución”. Con el avance en el desarrollo del cerebro humano, la evolución biológica se ha trascendido a si misma, incitándose un nuevo tipo de evolución: la manipulación del medio ambiente adaptándose a entornos hostiles modificándolos según sus necesidades. El descubrimiento del fuego, la construcción de viviendas, vestidos les permitieron abrirse a entornos distintos a los originales y así se han extendido por el planeta entero.

Luego de los espectaculares descubrimientos realizados por la ciencia en los campos de la física, la química y la biología en los siglos anteriores, desde el siglo XX se asiste a la emergencia de estudios sobre el cerebro, lo que ha llevado a superar en pocos años las fábulas y mitos que durante milenios se crearon sobre nuestra mente, y a la vez se están resolviendo problemas que hasta hace poco parecían insolubles como el estudio de enfermedades como la esquizofrenia, la enfermedad de Alzheimer, la obesidad, las cuales han sido vinculadas con genes específicos.

En el proceso evolutivo, se dan dos historias paralelas: la filogenia y la ontogenia, las dos son diferentes caras de una única historia. La primera nos habla del desarrollo de la especie, la segunda es el desarrollo individual (ontos=ser). Por la filogenia el cerebro tiene dos espirales espacio temporales, la primera externa va desde el inicio hasta la muerte del individuo con un poderoso determinante genético. La ontogenia es intrínseca a la primera y ocurre a través de los cambios constantes de las minúsculas conexiones neuronales y sus códigos temporales de funcionamiento, resultado de la interacción del individuo con su medio ambiente. Es la interior.

La eclosión de la actividad mental, es el último salto cualitativo en la evolución biológica, y es la más entrañable capacidad de la naturaleza humana”, y tienen como sustrato básico un cerebro con ciertas propiedades, como el de los humanos, hemos desarrollado un mundo propio, el de la cultura, con la ciencia, el arte, la religión, con los que hemos humanizado el mundo y le hemos dado nuestra propia forma, creadora o destructora, propia de nuestra especie sapiens/demens, (racional y demente).

Esto requiere de estudios interdisciplinarios, con el aporte de la filosofía, la lógica y las matemáticas, y confluyen con la física, la química, la biología y la medicina, la cibernética y las ciencias de la ingeniería, lo que permitirá desarrollar nuevos conceptos para comprender el funcionamiento del cerebro y la génesis de la actividad mental.

El eminente neurofisiólogo inglés Sherrington empleó la hermosa metáfora del cerebro como un “telar encantado”, buscando describir lo que ocurre en nuestro cerebro. Según los estudios neurocientíficos, las neuronas se “disparan”, y se juntan para formar una gran danza que son nuestros procesos mentales. Así pues, “Cada vez que un grupo de neuronas interconectadas se dispara en conjunto, provocan fragmentos de pensamientos, sensaciones, o percepciones”. Por eso, el cerebro se mueve como una “danza del fuego”, pues, en esencia, lo que hacen las neuronas es “dispararse” y juntarse en una danza en gran escala.

Cuando comparamos a cualquier recién nacido humano con sus congéneres animales, parece demasiado frágil, pues al nacer no presenta en su equipo biológico ni colmillos, ni garras ni otras defensas que le permitan sobrevivir. Dejado al arbitrio de la naturaleza, o moriría, o sería otro animal más. Solo posee un cerebro. Pero ¿qué cualidades posee éste maravilloso órgano que ha permitido a nuestra especie salir avante en condiciones biológicamente desfavorables?

¿Cuál es pues el milagro que ha permitido a nuestra especie construir las pinturas de Lascaux., La Capilla Sixtina o el Tah Mahal, los Sonetos de Shakespeare, El Quijote, las horribles pesadillas de Allan Poe, Goya y Sade, los diálogos de Romeo y Julieta, las visiones de Blake, Swedenburgh, o de Juan en la isla de Patmos, las sinfonías de Haydn, Mozart, Beethoven, las cantatas de Bach, el Aleph de Borges, los sueños de Bolívar, las canciones de The Beatles y Queen, los mágicos colores de Rembrandt o Van Gogh, los macabros planes de Gengis Khan, Stalin o Hitler, las mágicas historias de Scheherazade?.

¿No han salido nuestros “genios” y “demonios”, el amor de la madre por sus hijos, los sueños de libertad del preso ideas, pesadillas, delirios, de ese fabuloso y enigmático aparato que desde hace quinientos millones de años dio un vuelco a la evolución ?.

De todas las maravillas y enigmas que nos brinda el universo, ninguna como el de nuestra mente, protegida por el cerebro, esa pequeña caja de 1500 gramos que tiene “el tamaño de un coco, la forma de una nuez, el color del hígado sin coser y la consistencia de la mantequilla fría” (Rita Carter).

En primer lugar, nuestro cuerpo dispone de diversas adaptaciones y ejecuciones, y así, su insuficiencia, es lo que le da su virtud: la no especialización anatómica; “la mano no especializada se convierte en polivalente, ligada a un cerebro generalista y más poderoso; ella es capaz de efectuar innumerables tareas especializadas. Las herramientas y las armas le permiten cumplir tareas especializadas, que lo convierte en un individuo “bueno para todo”. (Edgar Morin).

En los demás animales, las garras de los carnívoros y las manos de los insectívoros y primates les ayudan a agarrar los alimentos. En el ser humano ocurre algo nuevo, la liberación de la mano que en el homo sapiens cubre las funciones de defensa y recolección de los alimentos, liberándose de la locomoción que permite la disponibilidad para el trabajo y la de los órganos del lenguaje.

Otra de esas diferencias, es la conformación del pie, que nos permite la postura bípeda y la marcha. Las transformaciones de los miembros dependen de dos actividades características: en los primates ser cuadrumanos y braquimanos, mientras en el hombre se da la bipedestación (poseer dos pies) y la marcha. Así, la mano pasa a ser útil para coger y separar la comida antes de introducirla a la boca, disminuyendo la función del hocico. La ambidextralidad manual permitirá la palpación y discriminación táctil y de una complejidad de funciones prensiles como coger, sostener, golpear, empujar.

Así, los humanos hemos desarrollado nuestra existencia dentro de una cultura, la cual sólo adquiere vida a partir de las interacciones cognitivas entre individuos. Además, la educación a través del lenguaje proporciona a cada cual los principios, reglas y útiles del conocimiento.

La tendencia fundamental del desarrollo del sistema nervioso es la encefalización, que consiste en que en la evolución, el sistema nervioso pasa desde sus niveles inferiores a los superiores, quedando convertidos los centros nerviosos inferiores en meros transmisores, lo que halla su expresión en la corticalización en la que las funciones psíquicas se desplazan en dirección de la corteza cerebral, la sección más elevada del sistema nervioso. Así, de las funciones receptoras, la vista es la más fuertemente corticalizada, y así en un palomo aunque se extirpe toda la corteza cerebral, no queda ciego, lo que sí ocurre en el hombre.


LA EVOLUCION CEREBRAL - UN LARGO CAMINO

Todos los seres vivos dependen para vivir de factores externos como internos, los cuales se expresan en forma de estímulos. El supuesto básico para la existencia de un cerebro es la existencia de un sistema nervioso, que es la capacidad de reacción a los diversos estímulos, y su estructura es el resultado del conjunto de la evolución. Los animales unicelulares como las amebas y los paramecios, no poseen ningún sistema nervioso, pues para ello se requieren un gran número de células, y en concreto de neuronas.

Hace 700 millones de años, aparecieron los primeros seres pluricelulares, y con ellos el germen de células especializadas, dicho paso es tan desconocido como el origen de la vida y de las primeras células; aparecieron además, las primeras comunicaciones intercelulares y probablemente de ahí surgió el sistema nervioso. En los celentereados aparecieron células nerviosas agrupadas en forma de ganglio, dándose a demás una gran complejidad en las conexiones nerviosas. El origen del cerebro se relaciona con la reducción del número de ganglios, y la tendencia creciente hacia una única concentración de ellos. Pero además, el verdadero origen del cerebro pudo estar relacionado con la necesidad de coordinar perfectamente las dos partes simétricas del cuerpo en los primeros cordados y en los vertebrados. Allí empezaría la división en dos mitades o hemisferios, derecho e izquierdo.

Y hace 500 millones de años con los primeros vertebrados, la línea central evolutiva ha partido de cerebros “no especializados”, más indiferenciados. El desarrollo de “especializaciones” del cerebro, algunas de ellas muy espectaculares (los grandes lóbulos ópticos de los peces) ha sido el mecanismo para que las especies puedan sobrevivir en nuevos nichos ecológicos. Se cumple aquí un principio paradójico que dice: “a mayor adaptación menor capacidad plástica evolutiva”; por eso, la línea central evolutiva ha partido siempre de cerebros “no especializados”, más indiferenciados, y sin desarrollos particulares del patrón básico del cerebro.

El cerebro humano empezó su andadura, cuando los peces desarrollaron un tubo para llevar los nervios hasta un punto central de control, que era sólo una prominencia en la parte superior de la espina dorsal. Los nervios comenzaron a repartirse, haciéndose unos sensibles a ciertas moléculas formando lo que hoy es nuestro cerebro olfatorio; otros a la luz, y se transformaron en ojos, que se conectaron a unas neuronas –el cerebelo- regulador del movimiento.

La evolución del cerebro sigue las peculiaridades del animal en su totalidad y las circunstancias de su vida. La jerarquía de los centros en los animales superiores, corresponde a la serie genética del comportamiento: desplazamiento reflejo, locomoción. Así, en los celenterados, hallamos un sistema nervioso, pero difuso. En el desarrollo ulterior, ocurren dos procesos: la centralización y la cefalización; aquella se da en ya en los gusanos, e indica que los elementos nerviosos se concentran en determinados puntos y que se forman ganglios que permiten las reacciones parecidas a los reflejos. La cefalización consiste en la concentración y diferenciación de la jerarquización en algunas partes se subordina a otras.

En los anélidos (clase de gusanos), la cefalización y concentración crecen, el sistema nervioso está ya bien definido con pares de ganglios en la región cefálica y con dos pares de cordones nerviosos bien organizados. Las esponjas poseen ya células neuro-musculares que perciben cambios químicos y estímulos mecánicos. En los calamares, el cerebro primitivo se concentra cerca de los ojos, en las hidras, más evolucionadas, alrededor de la boca. En los vertebrados la evolución se completa con el aumento del tamaño del cerebro. La concentración se ve además, en la corticalización de funciones que antes dependían de estructuras inferiores. En los celenterados aparece ya unas verdaderas neuronas que forman una red homogénea, en los platelmintos aparecen ganglios que son aglomeración de neuronas, apareciendo receptores especializados.

En los invertebrados, los cerebros son ganglios grandes y en los vertebrados, las neuronas se organizan en capas y en centro de estructura muy complicada y las fibras nerviosas poseen una cubierta de sustancia grasa, la mielina que dinamiza las fibras seis veces más rápido. La forma de vida de aves, el aire es muy homogéneo que la terrestre. En los artrópodos el cerebro alcanza ya una estructura más complicada. A cada nivel el centro inferior es inhibido por el centro superior lo que confirma la definición de la conciencia como comportamiento esbozado y reprimido.
En los mamíferos, la corteza alcanza un nuevo desarrollo y sirve para coordinar las diferentes percepciones y la conducta compleja. La evolución del telencéfalo a ganglios, se da en las aves, y el de la corteza en los mamíferos. Esta línea conduce a los primates y el hombre es la más progresiva, en las formas de conducta superiores. Los primates alcanzaron desarrollo mayor, gracias a su vida en los árboles que amplió su campo visual, reduciendo la importancia del olfato y la adquirió la vista. La variedad de impresiones visuales y auditivas de la vida del bosque, estimuló la actividad cerebral y permitió el desarrollo de sus partes sensoriales superiores.

Desde hace 6 u 8 millones de años, divergió la línea evolutiva de los primitivos antropoides a los homínidos y el hombre. En los homínidos la encefalización comenzó hace 5 ó 6 millones de años, cuando el medio ambiente era una selva húmeda que reemplazó a la sabana árida y seca. La caza, base de la presión selectiva, marcó la vía evolutiva por la que los australopitecus iniciaron la adquisición de cerebros más grandes, pues al perseguir las presas, los cazadores debían estar alertas varios días, y “anticipar” para el futuro la presa conquistada. Los individuos mejor adaptados anatómicamente para correr y con cerebros mejores, tenían mejor memoria para reaccionar.

La segunda gran revolución del cerebro ocurrió en los humanos, y así, en sólo 2 ó 3 millones de años, el peso del cerebro aumentó de 500 a 1400 gr., lo que debió ocurrir por una serie de procesos multifactoriales convergentes.

Hace un millón y medio de años, el cerebro de los homínidos sufrió un crecimiento tan intenso y repentino que empujó hacia fuera los huesos del cráneo, creando así la frente alta y plana, y la cabeza abovedada. El desarrollo del lenguaje permitió el salto de homínido a humano, lo cual requirió mucho tejido cerebral. Los lóbulos frontales del cerebro se expandieron para crear grandes áreas de nueva materia gris, conocida como neocortex. Este crecimiento fue tan extraordinario que empujó la frente y la bóveda craneal de la cabeza hacia delante y le dio la forma al cráneo actual.

¿COMO FUNCIONA EL CEREBRO?

La complejidad de cerebro es tal, que ha sido equiparado a un “supersistema de sistemas”, en el que cada sistema está compuesto por una compleja interconexión de regiones corticales y núcleos subcorticales. Así, el cerebro humano es la unión de dos mentes, pues posee dos hemisferios, uno derecho y otro izquierdo, siendo cada uno el espejo físico del otro, pero, si se pierde uno de ellos al principio de la vida, el otro puede asumir y cumplir las funciones de los dos. Los dos están conectados por una serie de fibras que permite comunicarse entre ellos. Si separamos los dos hemisferios, advertimos notorias diferencias, y es como si existieran dos individuos diferentes dentro de un mismo cráneo.

En el estudio del cerebro se trata de explicar “un sistema en el que cerca de cien mil millones de unidades, las neuronas (número análogo al de las estrellas en la vía láctea) se comunican entre sí de tal manera que cada una puede influir sobre muchos millares”.
Por eso, la comprensión de su funcionamiento parte de la integración de una gigantesca red de miles de millones de unidades, las neuronas, las cuales establecen millares de conexiones entre sí. Las neuronas forman un mosaico de macromoléculas específicas que determinan su actividad, a partir de los lenguajes químico y eléctrico. La liberación de neurotransmisores, sustancias químicas específicas, permiten la comunicación de información a otras células.

Cada humano ve el mundo de manera distinta a las demás, pues no hay dos personas que tengan exactamente el mismo número de neuronas motoras. Así, al mirar un objeto, aunque no lo creamos, todo lo vemos de forma ligeramente distinta, pues nuestra visión está formada tanto por los genes, como por la manera en que el cerebro ha sido modelado por la experiencia. Las percepciones sensoriales, sólo tienen sentido cuando el cerebro las reconoce. Hay dos tipos de reconocimiento: uno es el llamado ¡Ajá!, que se produce en el cerebro cuando se ve algo conocido. El otro es el reconocimiento consciente de una respuesta correcta cuando llegamos a ella al sumar, restar, hacer una deducción. El primer tipo de aparece cuando una información pasa a través del sistema límbico, y ocurre tan deprisa que el cerebro inconsciente se da cuenta que ha reconocido algo antes de que el cerebro consciente haya podido decidir qué es.

El cerebro funciona a una temperatura adecuada de 37º C, y si baja de ésta, presenta problemas y se vuelve torpe. Por eso, los reptiles, los peces y los anfibios, son esclavos de su medio. Los mamíferos, con un cuerpo y cerebro calientes, y una capacidad de estar alertas, puede evitar a los depredadores y moverse dentro de diferentes nichos ecológicos; la eutermia (temperatura constante), le permite una mayor y mejor actividad.

El chimpancé y el hombre nacen con un peso cerebral de alrededor de 350 grs. Sin embargo, el cerebro humano alcanza un peso final cuando un adulto de 1400 grs. y el del chimpancé es sólo de 450 grs. O sea que el chimpancé nace con un 60 a 65 % del peso final de su cerebro y el humano solo del 20 al 25%. El desarrollo final y la obtención del peso máximo del cerebro humano alcanza a entre los 25 y 30 años.

Por eso, las relaciones de la psique con su sustrato material se establecen de diferente modo según los diversos grados de desarrollo de la psique. En los vertebrados se produce una diferenciación cada vez más clara del sistema nervioso en uno periférico y otro central. Este se divide en el cerebro y la médula dorsal. El cerebro se diferencia en núcleo cerebral y dos hemisferios. Estos se desarrollan a través de la filogénesis del telencéfalo que en los primitivos era un órgano receptor del olfato.

Esta complejidad en el mecanismo de acción se acompaña de una complejidad correlativa en las formas de reacción. Así, ya la ameba se retira o se acerca al rayo de sol; en el hombre la actitud pasiva de la ameba se vuelve activa, estudia la composición de la luz, la aísla, la utiliza. Del tropismo, el movimiento más simple en vegetales y animales, al pensamiento, existe una línea de identidad, la materia y sus cambios pero en etapas y niveles distintos según la complejidad orgánica derivada del grado de evolución biológica de los individuos. Cada estructura presenta un grado determinado de complejidad y esta varía de cero al infinito.

En los humanos, por término medio, cada neurona forma unas 1.000 sinapsis, aunque algunas pueden tener hasta 5.000 ó 6.000. Este número puede parecer elevado, pero cuando consideramos que existen más de 10.000 millones de neuronas y más de 10 billones de sinapsis, nos damos cuenta que cada neurona está conectada de forma más que modesta. Durante el desarrollo del cerebro intrauterino, el número de neuronas crece a razón de cientos de miles por minuto, y en los primeros años, se crean cerca de 30.000 a 50.000 sinapsis por segundo en cada cm2 de la corteza cerebral. La corteza adulta tiene 2.200 cm2.

Cada neurona “habla” con unas pocas de las demás, pero nunca con la mayoría o con todas las demás. En otras palabras, la especialización del cerebro es una consecuencia del lugar que ocupan los conjuntos de neuronas laxamente conectadas dentro de un sistema a gran escala. En realidad, muchas neuronas hablan solo a neuronas que no están muy alejadas, dentro de circuitos relativamente locales de las regiones corticales y los núcleos, y otros, aunque sus axones se extienden a lo largo de varios milímetros, incluso centímetros, por el cerebro, siguen haciendo contacto con sólo un número relativamente reducido de otras neuronas.
Aunque, ¡cosa maravillosa!, cada neurona posee una completa individualidad, sin embargo, las neuronas están conectadas entre sí, transmitiendo información, para lo cual le sirven los neurotransmisores. Las conexiones neuronales son el resultado de la interacción entre el programa genético y el medio ambiente, pero estas conexiones no son fijas, pueden ser modificadas bajo múltiples circunstancias.

Como bien sabemos, los procesos neuronales ocurren a través de impulsos nerviosos. El impulso nervioso consiste en un cambio eléctrico producido en la membrana de la fibra nerviosa. Al llegar el impulso al botón sináptico, este secreta una sustancia transmisora que va a actuar sobre la membrana de la neurona contigua indicando en ella un nuevo impulso nervioso. Así pasará la excitación de una neurona a otra, hasta llegar a una neurona cuyo axón sale del sistema nervioso central, una neurona efectora, dirigida hacia un efector, músculo o glándula. Este axón que también viaja por los nervios, se llama fibra efectora. Las plantas no poseen sistema nervioso por lo que la coordinación de sus funciones debe realizarse por medios distintos.

Si bien, todos los vivientes responden a un programa genético, que es rígido en los seres inferiores, en el ser humano, éste es más abierto. Como dice François Jacob, “con el desarrollo del sistema nervioso, con el aprendizaje y la memoria, el peso de la herencia se reduce, y hay una parte cerrada cuya expresión es estrictamente fija; y otra abierta, que deja al individuo una libertad de respuesta, y que le da una nueva dirección a la evolución. Con la capacidad de respuesta a los estímulos aumenta los grados de libertad permitidos al organismo en la elección de respuestas, las cuales son tan elevadas en el hombre que se puede hablar de “libre albedrío”.

De acuerdo con lo anterior, la capacidad lingüística humana, que está inscrita en el programa genético, le permite aprender, igualmente comprender y hablar cualquier idioma. Sin embargo, como anota el mismo Jacob, “aún no ha sido explorada la frontera entre lo abierto y lo rígido”.

La capacidad de reaccionar a los estímulos del medio ambiente, la sensibilidad, es una cualidad fundamental de todo organismo unicelular. En los niveles inferiores se observa una sensibilidad elemental y diferencial con respecto a las sensaciones mecánicas, térmicas y químicas. Para que se destacaran formas de conducta más complicadas y perfectas, fue esencial que se desarrollaran receptores a distancia. En los invertebrados superiores y artrópodos, el desarrollo del sistema nervioso alcanza una considerable centralización y cefalización. Es en los reptiles cuando se desarrolla la corteza nueva, la cual ya no sirve directamente al sentido del olfato.

Así pues, la función principal del cerebro es la de la integración, y la de mantener vivo y en condiciones de reproducirse al organismo del cual forma parte. Todas sus demás cualidades por importantes que sean, están supeditadas a ésta, es decir, lo que sea necesario para conseguir comida, sexo, seguridad y otras necesidades vitales. Si el cerebro recoge un estímulo que puede ser una amenaza, el llamado sistema activador reticular, suelta adrenalina por todo el cerebro. Mientras el cerebro espera en estado de alerta, un estímulo al cual reaccionar, la actividad se mantiene en el colículo superior, el pulvinar lateral (una parte del tálamo) y la corteza parietal. Estas áreas están relacionadas con la orientación y la atención. Al llegar una señal al área apropiada del cerebro, ésta se activa de un modo que supera el nivel medio de la actividad cerebral previa.

“En el nivel celular, el cerebro, es una red gigantesca de células nerviosas interconectadas por pasajes microscópicos de axones y dendritas. Un destello de la actividad cerebral –pensar una palabra, elaborar un concepto, desbrozar la sintaxis de una frase- dispara una serie de circuitos neuronales como rutas de tránsito en el mapa de la mente. Cada nueva actividad mental, desencadena una nueva serie, pero muchos circuitos no se realizarán jamás; por eso, la pérdida sostenida de células cerebrales en la edad adulta, no es un problema”.

El más minúsculo animal sobrevive, gracias a que está atento a los peligros que le presenta el medio. También el cerebro posee en el tronco cerebral mecanismos automáticos para ello a partir de tres elementos: una estimulación, una orientación y un enfoque. La estimulación depende del sistema activador reticular, que es una serie de núcleos en el cerebro medio que es la parte superior del tronco cerebral. Éste se compone básicamente de neuronas con fibras largas que se extienden hacia arriba y hacia abajo; algunas van a la corteza y son responsables de la conciencia; una conmoción cerebral provoca muchas veces el trastorno de este sistema, y la lesión de las neuronas comprendidas puede terminar en coma permanente. Otras neuronas controlan el ciclo del sueño y la vigilia, y otro, controla el nivel de actividad cerebral, que al ser estimuladas producen una inundación de neurotransmisores, provocando el disparo de neuronas distribuidas por todo el cerebro.

“No fue preciso esperar a que la evolución de los genes proporcionara la protección anatómica necesaria en forma de pelo o de cuero. Loa seres humano no están esperando desarrollar alas o agalla, sino que han conquistado el aire y los mares construyendo aviones y barcos”.

Esto nos lleva al estudio de las relaciones entre lo biológico y lo cultural.

BIBLIOGRAFÍA
- ARÉCHIGA, Hugo. El Universo Interior. Fondo de Cultura Económica. México. 2001
- CHANGEUX, Jean-Pierre. El hombre neuronal. Editorial Espasa Calpe. Madrid. 1999
- MORIN, Edgar. La Vida de la Vida. Editorial Cátedra. Madrid. 1993
- Revista Investigación y Ciencia. Septiembre 2007.