jueves, agosto 28, 2014

El Misterio de la Multicelularidad y el Cáncer

Nicole King
Durante miles de millones de años, las criaturas multicelulares tuvieron el planeta para ellas solas. Pero unos 3.000 millones después de que aparecieran empezaron a agruparse y organizarse en estructuras tridimensionales. Empezaron a hacer una división del trabajo: unos tejidos se encargaban de moverse en el medio, otros de hacer la digestión…Tuvieron que desarrollar nuevos medios de que las células se comunicaran entre sí, de compartir recursos y se necesitaba un programa maestro de desarrollo que dijera a cada célula lo que debía hacer y que coordinara todo. Las demandas técnicas de la vida multicelular son increíbles, pero eso no ha sido obstáculo para que la multicelularidad haya evolucionado de forma independiente hasta 20 veces en algas, plantas y hongos.

Para entender el origen de la multicelularidad Nicole King, una bióloga de la Universidad de California, Berkeley, se ha dedicado a estudiar los coanoflagelados que se supone que son los parientes más cercanos de los animales en el árbol de la vida. Son pequeños eucariotes unicelulares que en ocasiones forman colonias multicelulares. Y lo más sorprendente que Nicole King ha descubierto es que las bacterias juegan un papel en la aparición de la multicelularidad, y en el origen y evolución de los animales.

King no había conseguido que los coanoflagelados formaran rosetas multicelulares en el laboratorio. En su medio natural, una especie de coanoflagelado, Salpingoeca rosetta comienza a dividirse pero, a diferencia de lo que ocurre en una división celular normal, las células se dividen pero no se separan y quedan conectados por unos pequeños filamentos. Los embriones animales se desarrollan de la misma manera haciendo divisiones a partir del zigoto y estas colonias de Salpingoeca recordaban a pequeños embriones.
Figura 1

Pero King no conseguía reproducir el fenómeno en el laboratorio hasta que uno de sus estudiantes añadió un antibiótico a la mezcla. Inmediatamente aparecieron las rosetas. La explicación es que al matar un tipo de bacteria con el antibiótico, favorecieron que otra que competía con ella floreciera y se comprobó que el detonante de la formación de colonias era un compuesto producido por una especie desconocida de bacteria, Algoriphagus, que es lo que come la Salpingoeca rosetta. S. rosetta interpreta este compuesto como que las condiciones son favorables para formar colonias. King supone que esto mismo ocurrió hace unos 600 millones de años cuando los ancestros de todos los animales comenzaron su viaje a la multicelularidad. Los progenitores de los animales probablemente pasaban también de la unicelularidad a la multicelularidad y luego ya la multicelularidad quedó fijada.

¿Por qué tardó tanto en aparecer la multicelularidad? Probablemente porque eran necesarios unos niveles elevados de oxígeno (Fig 1) que permitieran que animales más grandes tuvieran ventajas para conseguir presas mientras que presas más grandes podían evitar ser cazadas, iniciándose así una carrera de armas. Pero lo que ha sido un cambio conceptual es entender que los primeros animales aparecieron en un mundo dominado por las bacterias y rodeados de bacterias por todos lados. Se ha comprendido que la interacción bacteria-huésped es fundamental en el origen, evolución y funcionamiento de los animales y que no se pueden entender los animales sin ellas. King junto con un grupo de científicos han publicado un manifiesto condensando la importancia de las relaciones entre bacterias y animales. Para algunos, los animales son ecosistemas huésped-microbios.

Cuando se han estudiado los genes de los coanoflagelados se han encontrado docenas de proteinas que tienen también los animales multicelulares en los que sirven para unir a las células y guiar su desarrollo y diferenciación. ¿Qué hacen estas proteínas en organismos unicelulares? Se piensa que estas proteinas surgieron en unicelulares para monitorizar el ambiente y reconocer a otras células, como a las presas bacterianas que se comían.  Al adoptar el estilo de vida multicelular, estas proteinas se reconvirtieron para atender a las células hermanas, en vez de a las células del entorno.

Todas estas investigaciones son muy interesantes porque entre otras cosas podrían ayudarnos a entender el cáncer. Como comentábamos en la entrada anterior, el cáncer es tan antiguo como los organismos multicelulares, habiéndose encontrado tumores en la Hydra, un pequeño animal multicelular que vive en estanques, pantanos y lagos. Entendido evolucionistamente, el cáncer no es propiamente una enfermedad, sino la vuelta a la unicelularidad, es algo consustancial a la vida. Decía Jacques Monod que “el sueño de toda célula es ser dos células”. Eso es el cáncer, el fracaso del programa maestro que les dice a algunas células que no deben dividirse porque la división queda reservada para las células de la línea germinal. Pero el potencial de dividirse sigue estando dentro de cada célula y algunas desobedientes lo ponen en marcha. Para controlar a estas células que añoran la unicelularidad existe el Sistema Inmune y el mecanismo de apoptosis o de muerte celular. Las células policía del Sistema Inmune dan la orden a las células díscolas para que se suiciden, pero en el cáncer estos mecanismos de control de la unicelularidad acaban fallando. Y se ha visto que los tumores de Hydra son invasivos desde el principio. 

Tal vez nunca acabemos con el cáncer porque forma parte de la vida pero entender todos estos mecanismos de la multicelularidad podrán tal vez ayudarnos a controlarlo. Quizás -y ya que hablábamos del papel de las bacterias-  utilizando bacterias para combatirlo.


@pitiklinov

miércoles, agosto 27, 2014

El origen de los genes causantes de enfermedades

Figura 1
Varios miles de genes han sido relacionados con enfermedades heredables. En el OMIM ( Online Mendelian Inheritance in Man) se recogen actualmente más de 4000 regiones cromosómicas donde se han identificado mutaciones causantes de enfermedad (hablamos de enfermedades “mendelianas” o monogénicas, en enfermedades poligénicas de momento hay pocos genes identificados y la mayoría con un efecto pequeño). La mayoría de estos genes no son esenciales, el 60-75%, en el sentido de que se han noqueado en ratones y su inactivación no tiene consecuencias letales en el embrión. Debido a ello, uno podría pensar que estos genes causantes de enfermedades son recientes en el genoma humano. Pues nada de eso. Un estudio de Domazet-Loso y Diethard Tautz ha estudiado filogenéticamente un buen número de estos genes y los resultados son sorprendentes: los genes que causan enfermedades son verdaderamente ancestrales.

Domazet-Loso y Tautz han realizado un análisis poliestratigráfico en 19 filoestratos (Fig 2) de 1760 genes con evidencia clara de asociación a enfermedad y no esenciales pero han estudiado también 149 genes implicados en enfermedades poligénicas. Primero, vamos a ver la distribución del origen del conjunto de los genes humanos (Fig 1):
  • aproximadamente el 60% de los genes humanos se pueden rastrear hasta el origen de la vida y la emergencia de las células eucariotas ( 37% bacterianos, es decir, tienen homólogos en bacterias y arqueas y el 28% eucarióticos, es decir de origen en organismos unicelulares eucariotas). Estos genes representan funciones celulares básicas como procesos metabólicos y regulación de la transcripción.
  • Un 16% es de origen animal, un 13% de origen vertebrado y un  6% de origen primate. Hay un pico de emergencia de genes cuando surgen los organismos multicelulares, justo antes de la explosión cámbrica. Hay otro pequeño pico cuando aparecen los peces óseos y los tetrápodos que se asocian a genes del sistema inmunitario. Y luego hay un pequeño pico en la emergencia de los primates. Sólo un 13% aproximadamente de los genes humanos aparecen en la línea de los mamíferos
Figura 2

Sin embargo, la evolución de los genes causantes de enfermedades no sigue un patrón superponible al de los genes humanos en general. Hay muy pocos genes de enfermedad con origen en los mamíferos. La mayoría aparecen durante la evolución temprana de los metazoos y ya estaban presentes en los ancestros eucariotas. Y luego hay un segundo pico de genes causantes de enfermedad cuando aparece la multicelularidad (precisamente acaba de publicarse un estudio donde se encuentra que el cáncer es tan antiguo como la vida multicelular). Apenas existen genes de evolución reciente que causen enfermedades.

Estos resultados son verdaderamente chocantes y no hay por ahora una teoría que explique la emergencia de las enfermedades genéticas. Lo normal sería pensar que mutaciones que causan enfermedades afectan a la fitness y al éxito reproductivo y serían eliminadas con el tiempo. Tampoco habríamos esperado que los procesos biológicos que emergieron al principio de la evolución sean tan vulnerables a enfermedades; pero, por otro lado, son procesos biológicos básicos y tal vez no pueda hacerse esta limpieza. Esto implicaría que las enfermedades genéticas son un componente inevitable de la vida. Una posibilidad a investigar es si estos genes causan enfermedades también en animales filogenéticamente más antiguos que nosotros ( en otros mamíferos, por ejemplo) porque tal vez podría ser que sólo generen enfermedades en nuestra especie.

Las implicaciones biomédicas de estos hallazgos son interesantes. Dado que el 90% de los genes causantes de enfermedades son anteriores a la radiación de los animales bilaterales, parece justificado utilizar animales muy alejados evolucionistamente de los humanos para estudiar las enfermedades, tales como nematodos o insectos.  Hay menos de un 2% de genes causantes de enfermedad que no estén en los peces cebra, aunque es posible que esos genes no cumplan en nosotros la misma función que en ellos, así que podríamos utilizar animales más alejados de nosotros que los ubicuos ratones. También, para entender los procesos biológicos en los que estos genes evolucionaron sería aconsejable utilizar animales que representan ese nivel evolutivo ancestral.

@pitiklinov

Referencia




viernes, agosto 22, 2014

¿El Feminismo contra la Epigenética?

La revista Nature ha publicado recientemente un comentario titulado Society: don´t blame mothers (Sociedad: no culpes a las madres), de Sarah Richardson y cols., en el que los autores plantean que la investigación en Epigenética, si no se trata con cuidado, puede dañar a las mujeres, en concreto a las madres. Dicen que se están viendo titulares en la prensa como “ la dieta de las madres durante el embarazo altera el ADN”, “las experiencias de la abuela dejan marca en la descendencia” o “Las supervivientes del 9/11 embarazadas transmiten el trauma a los niños”. Y critican que factores tales como la contribución parental, la vida familiar o el ambiente social reciben menos atención.

Existe además todo un nuevo campo en crecimiento dentro de la ciencia que es el de los orígenes en el desarrollo embrionario de la enfermedad y la salud (en inglés lo llaman DOHaD). Por ejemplo, un estudio revela que el 45% de los hijos de madres con diabetes tipo II desarrollan diabetes frente al 9% de los hijos de madres sin diabetes. El temor de Richardson y cols. es que estos descubrimientos científicos lleven a una mayor vigilancia y regulación del embarazo de las mujeres.

Para justificar este temor se apoyan en precedentes históricos de enfermedades en que se ha culpado a las madres. Uno de ellos es la teoría de la madre  esquizofrenógena, de Theodore Lindz, autor que culpaba a las madres de los esquizofrénicos de la enfermedad de sus hijos, por ser muy autoabsorbentes y dominantes. Otra ha sido la teoría de las madres nevera en el autismo, cuyo origen se encuentra en Leo Kanner y luego en Bruno Bettelheim, que también culpaba a las madres del autismo de su hijo.

Las propuestas de Richardson y cols. son cuatro: 1) que no se extrapole de estudios animales a humanos, 2) que se enfatice el rol tanto de los efectos paternos como los maternos, 3) que se señale la gran complejidad del ambiente intrauterino y que ahí influyen muchos factores que no conocemos, de estilo de vida, ambientales y socioeconómicos, y 4) que se reconozca el papel de la sociedad, que muchos factores estresantes intrauterinos tienen que ver con cuestiones de clase, raza y género  y precisan de cambios sociales y no de soluciones individuales.

Mi opinión sobre este comentario de Richardson y cols. es que es bastante paranoico y que moraliza o politiza un campo de investigación que previamente, yo por lo menos, no había visto moralizado. En todo lo que he leído de Epigenética a nivel científico yo no he encontrado ataques a las madres ni a las mujeres del tipo de los que Richardosn y cols, temen. En lo que sí pueden tener un punto de razón es en la interpretación que en prensa popular se haya podido hacer de determinados estudios epigenéticos, pero este es un problema de toda la ciencia y no sólo de la Epigenética. Es un hecho que la prensa distorsiona, busca titulares sensacionalistas, dramatiza y en general muestra poco rigor al tratar las noticias científicas.

Pero si reconocer que el periodo de embarazo es crucial para el desarrollo de un individuo y que muchas de las influencias que tienen lugar durante el mismo (nutricionales, infecciosas, tóxicas, etc.) pueden afectar a la salud futura del sujeto, es atacar a las mujeres, pues apaga y vámonos. La Epigenética está estudiando también los efectos epigenéticos en el semen y el aumento de riesgo de enfermedades (autismo, esquizofrenia, enfermedad cardiovascular…) en la descendencia de padres y abuelos (puedes leer sobre ello en este otro comentario de Nature). Pero si resulta que el feto está nueve meses en el vientre de su madre y no en el de su padre y, por tanto, al estudiar ese periodo hay que hablar de la madre y no del padre, tampoco creo yo que eso sea atacar a las mujeres, sino reflejar una realidad. 

En definitiva, que Richardson y cols. sacan un poco las cosas de quicio y que, además, pretender que la investigación científica siga un determinado guión moral les acerca peligrosamente a la falacia moralista.

@pitiklinov




domingo, agosto 17, 2014

¿Qué es el lenguaje humano?

La importancia del lenguaje en la conducta humana siempre ha sido admitida por todos los interesados en su comprensión. Sin embargo, los problemas que han surgido en su estudio han sido múltiples, lo que ha facilitado la creación de conclusiones excesivamente simplistas, lo que no ha favorecido en nada al conocimiento de su compleja realidad. Sus causas son varias y, aún hoy en día, no son reconocidas por todos. Tenemos:

El lenguaje nace de la interacción social. ¿Qué es el lenguaje?
- La principal de todas es la falta de una interdisciplinariedad amplia y bien articulada, que aplicar a su estudio.
- Cierto criterio de independencia teórica no bien definida, pero vinculante con los estudios sobre el lenguaje. Aunque no se acepta plenamente se trata el lenguaje como si fuera una cualidad propia y exclusiva de los seres humanos pero independiente de las otras cualidades humanas. El lenguaje tendría sus genes que evolucionaron a lo largo del género Homo, siendo favorecidos por presiones adaptativas de variados e indemostrables fundamentos.
- Criterios de estudio muy restringidos a cada ciencia que lo trate, pues utilizan solo las formas que su disciplina les ofrece. Muchas veces el uso de varias disciplinas es casi causal, o utilizando criterios teóricos ampliamente difundidos pero que se ajustan poco a los continuos avances que otras ciencias pueden ofrecer.

En los medios paleontológicos y arqueológicos, que son los que más lo han relacionado con los procesos evolutivos, es donde más limitaciones teóricas han existido. En general, se limitaron a usar sus particulares los métodos y herramientas, ignorando durante muchos años los grandes y trascendentales aportes que ofrecían todas las demás ciencias, entre las que destaca la Psicología (p. e. Belinchón et al. 1992), la integración teórica estaba prácticamente ausente. En este contexto, es fácil asumir que siempre hayan existido problemas para comprender la globalidad del proceso psicobiológico y evolutivo que representaba el lenguaje en las sociedades humanas.

Se ha trabajado mucho, y aún se sigue haciendo, sobre las características evolutivas del sistema fonador y neurológico, pero en sus aspectos anatómicos, pues son los que dejan huella en los fósiles. Se utiliza un criterio tradicional de la evolución, al razonar que todo avance o mejora del cerebro y del aparato fonador se debe a una selección natural positiva por las mejoras adaptativas que estos mutaciones debieron de significar, naturalmente en el sentido de un progreso lingüístico y, por tanto, conductual.

Estudios sobre el sistema fonador

Todos los órganos relacionados con la producción del lenguaje sonoro, son vistos y analizados como signos inequívocos del desarrollo de un lenguaje en el Paleolítico. Naturalmente, no pueden especificar nada sobre sus particularidades lingüísticas, limitándose a indicar un aumento paulatino en su complejidad, siempre condicionado al desarrollo evolutivo de los componentes anatómicos que lo facilitan. Presentan una ventaja innegable, los datos que ofrecen los fósiles son visibles por todos, medibles, comparables y, sin otros datos que se opongan, con una lógica difícil de combatir. No obstante, tienen dos tipos principales de inconvenientes: su limitación numérica, la conservación deficitaria y la gran variabilidad anatómica que presentan en los homínidos que componen nuestro linaje.
Curvatura de la base del cráneo de monos y homínidos
- La posición de la laringe dentro del cuello. Tal posición se ha revelado como un elemento importante en la producción de los sonidos. La posición baja de la laringe aumenta el espacio disponible y permite una mejor modulación del sonido, en mayor grado que en las laringes situadas en posición alta, como ocurre en los recién nacidos y en los primates no humanos. El aumento del espacio de la faringe es un factor importante para nuestra capacidad de producir toda la riqueza sonora del lenguaje articulado. Según opinan el profesor de anatomía Jeffrey Laitman (1986) y el psicólogo Philip Lieberman (1984), es posible establecer una relación entre esta posición y la forma de la base del cráneo que forma el techo de la faringe. La base del cráneo es el lugar de inserción de los numerosos músculos y ligamentos que sujetan la laringe, la faringe y demás estructuras asociadas. Los estudios estadísticos realizados en varias especies de mamíferos han podido establecer que cuanto más arqueada esté la base del cráneo, más baja estaría la laringe y existiría una mayor capacidad de modulación sonora. Este arqueamiento puede interpretarse como una creciente capacidad en la articulación sonora, pero no indica nada sobre el desarrollo y uso real de dicha capacidad.

- En el estudio del hioides (hueso de la laringe). Pocos se han encontrado, pero en el siglo pasado destacó uno perteneciente a un esqueleto de atribución neandertal encontrado en Kebara (Israel). Se apreció que era prácticamente igual que el nuestro, lo que podría constituir una prueba de las importantes posibilidades de articulación sonora que tenía su sistema fonador. No obstante, la morfología moderna de este hueso es altamente variable, y no parece estar en relación con su posición en la laringe, lo que no convención a diversos autores (Lieberman, 1992).

- También, se ha pretendido relacionar una mayor inervación de los músculos del sistema fonador, con una mayor capacidad funcional en relación con la articulación de lenguaje. Así, se ha estudiado el canal medular del Homo ergaster, viendo que el diámetro del mismo era similar al de los primates actuales y menor que el del ser humano moderno. Se interpretó como una menor demanda de señales nerviosas por parte de la caja torácica, y un control menor en las emisiones de aire para hablar, indicando una reducida capacidad lingüística en los primeros homínidos (Wynn, 1998).

- Con una hipótesis similar, se han estudiado los canales óseos del nervio Hipogloso (controlador de la movilidad de la lengua) en los cráneos de humanos y monos recientes. Se comprobó que en nuestra especie es mucho mayor, deduciéndose que sería para producir una mayor movilidad de la lengua al hablar. Así, los cráneos de unos 200.000 años de antigüedad presentan unos canales óseos mucho más parecidos a los que tienen los cráneos modernos, mientras que en otros restos más antiguos se parecen más a las huellas que vemos entre los grandes monos (Kay et al. 1998).

- Sobre la audición parece probable que las características fisiológicas del sistema acústico estén muy relacionadas con las características del sistema vocal, es decir, que exista entre los dos sistemas una correspondencia funcional. Así, el peñasco (parte del hueso temporal) ofrece importantes posibilidades de conocer aspectos de los sistemas de audición y del equilibrio humano, al estar situados en su interior todos los componentes de la recepción auditiva (parte del oído externo, el medio y el interno), y los canales semicirculares controladores de nuestra posición espacial. En los fósiles que tengan este hueso puede visualizarse (por métodos radiológicos) el molde vacío que ocupaban tales órganos, conociendo la posición espacial, tamaño y forma de los mismos en las diversas fases de nuestra evolución (Sopor et al. 2003). En recientes estudios sobre el sistema receptor auditivo de algunos homínidos (Homo heidelbergensis, Atapuerca), se ha visto que su frecuencia auditiva es muy parecida a la del ser humano actual (Martínez et al. 2004).

Actualmente solo se pueden considerar como claros indicativos sobre la capacidad anatómica y funcional de producir y articular sonidos. Aunque, no nos pueden decir nada sobre su verdadero desarrollo, ni cómo ni cuándo se pudieron comenzar a usar en su plenitud funcional.

Evolución neurológica y lenguaje

El estudio del sistema nervioso central de los diversos homínidos que forman el género Homo, siempre ha tenido especial importancia, pero las limitaciones teóricas y prácticas lo limitaron a los datos neuroanatómicos obtenidos de los endomoldes y que estén relacionados con la producción lingüística. La obtención de estos endomoldes o endocastos han servido para seguir la evolución general del encéfalo en volumen, peso y, hasta cierto límite, las variaciones de aquellas zonas corticales en las que se ven diferencias claras en el trascurso evolutivo. Tradicionalmente destaca el área de Broca relacionada con la articulación de las palabras, comprobándose cómo aumenta en los sucesivos estadios evolutivos.

Aunque algunos ven indicios de un cerebro de características anatómicas humanas en el Australopitecus (Holloway, 1972), es en los fósiles del Homo hábilis y erectus, donde se aprecia mejor un aumento del neocórtex y la consecutiva remodelación del cerebro, que se manifiesta sobre todo en el aumento de los lóbulos frontal y parietal, como puede apreciarse en las impresiones que las circunvoluciones cerebrales han producido en los moldes endocraneales (Holloway, 1983; Tobias, 1998). En estos lóbulos, se destaca la parte inferoposterior del frontal (área de Broca) y la inferior del parietal (área de Wernicke), que están interconectadas entre sí. Como estas áreas están en el hombre moderno muy relacionadas con el lenguaje articulado, estos autores establecieron una correlación directa entre el inicio de la aparición de dichas áreas, con la posibilidad de tener algún tipo de lenguaje.

- El área de Broca corresponde a una zona del neocórtex humano que organiza o guía a las áreas motrices, organizando muchas acciones secuenciales, entre las que se encuentra las del lenguaje articulado (Holloway, 1996). En general se asocia a la regulación de movimientos rápidos, rítmicos y complejos, siempre con un carácter voluntario. La lesión de este centro provoca la denominada afasia de Broca, que se caracteriza por el trastorno del control de la musculatura vocal, con una gran dificultad en la articulación de las palabras, se asocia muy frecuentemente alteraciones motoras de la mano derecha (Manning, 1991).

- El área de Wernicke está relacionada con la comprensión sonora del lenguaje, pero presenta unas improntas en los endomoldes mucho más difuminadas, siendo más difícil de ver su desarrollo evolutivo, no obstante se admite su existencia, en mayor o menor grado, tanto el Homo hábilis como en el Homo erectus (Holloway, 1996). Igualmente, la existencia en estos homínidos, de una diferenciación funcional asimétrica o laterización hemisférica de las funciones cognitivas (Holloway, 1996), que la neurología comprobó respecto del lenguaje y destreza manual en el hemisferio izquierdo (para los diestros), se quiso asociar a una capacidad humana respecto del lenguaje. Pero se ha visto que la asimetría cerebral, no es un hecho exclusivo del hombre, además corresponde a la localización de muchos centros cognitivos independientes del propio lenguaje (Bradshaw y Rogers, 1993; Springer y Deutsch, 1981).La aparición de estos elementos neurológicos, no implica necesariamente que su desarrollo evolutivo haya sido con el fin de desarrollar un lenguaje, sino que en fechas posteriores lenguaje haya podido aprovechar estas estructuras más desarrolladas para otra función (Gould y Vrba, 1982), que por otro lado estaría más de acuerdo con las formas evolutivas del equilibrio puntuado.

Existen otros criterios que parecen indicar que la sola creación de estas áreas, no implica la función necesariamente (Davidson y Noble, 1998). Se necesita un período de aprendizaje dentro del tiempo en el que la inmadurez neurológica va a poder hacer posible la remodelación de esta área para las funciones lingüísticas. Este periodo denominado “critico”, se extiende desde los dos a los doce años de edad, aunque actualmente parece que debe de tener una duración menor (Puelles, 1996). Si durante este periodo de tiempo no se ha desarrollado el niño en un ambiente con lenguaje, después es muy difícil que logre alcanzar un nivel adecuado de lenguaje simbólico y de cognición (Changeux, 1983; Delgado, 1994; Pinillos, 1991; Puelles, 1996).

Además, si por necesidades médicas es preciso extirpar precozmente esta área a un niño de corta edad, el centro motor del lenguaje articulado se desarrollaría en el otro hemisferio, logrando llegar a niveles de lenguaje normales. En este sentido, parece que la sola aparición de una impronta del área Broca, sólo indicaría la creación evolutiva de una nueva área de asociación cortical, que se va a manifestar eficaz en la regulación de movimientos musculares complejos, pero que sólo va a ser efectiva si se desarrolla con un aprendizaje en un medio ambiente adecuado y dentro del periodo crítico (Changeux, 1983). Aunque existen muchas discrepancias, la asimilación de una función cognitiva determinada en uno u otro hemisferio cerebral, parece desprender más de la maduración neurológica del hemisferio determinado que pueda recoger las informaciones sensoriales, en ese momento del desarrollo, que van a configurar tal fenómeno cognitivo. La especialización hemisférica o laterización, no está genéticamente predeterminada, sino que es resultado de la interacción entre la dotación genética y las condiciones en las que tiene lugar el desarrollo (Bradshaw y Rogers, 1993; Kimura, 1983). Por tanto, la sola presencia de estas particularidades neurológicas, solo nos puede aportar una incipiente capacidad de articulación lingüística, cuyo desarrollo debemos de comprobar por otros mecanismos, como sería la conducta resultante.

¿Qué es el lenguaje?

Nunca, hasta hace poco, han establecido una definición del lenguaje que recoja todos sus componentes teóricos y dirija sus estudios por la senda interdisciplinaria que precisa. Una definición, que recoja sus principales fundamentos teóricos, sería verlo como la transmisión voluntaria de un pensamiento, idea o sentimiento, por medio de un sistema de representación con mayor o menor carga simbólica, que conforman un código léxico-gramatical, con la intención de que sea recibido y comprendido por aquellos a los que se dirige tal mensaje (Rivera, 1998). Definición que en el trascurso del tiempo se fue remodelando, concluyendo de la siguiente forma (Rivera, 2009):

El lenguaje humano puede definirse como la transmisión voluntaria de todo pensamiento, idea o sentimiento, por medio de un sistema de representación simbólico (en principio sonoro y/o gestual), con la intención de interferir en la conciencia o atención del oyente, es decir, que sea recibido y comprendido por aquellos a los que se dirige tal mensaje, con algún fin determinado (simple información y/o la posibilidad de realizar tareas en común).

En esta definición se resume el complejo proceso cognitivo que supone el lenguaje. Primero, la creación de pensamientos, ideas o sentimientos adecuados para su transmisión social. Esto conlleva un proceso de abstracción cognitiva sobre los estímulos externos que nos llegan a través de los sentidos o de la memoria. Segundo, la producción de otro proceso cognitivo que sería la simbolización o representación de tales ideas en mecanismos sensoriales que puedan ser recibidos por los otros miembros de la sociedad. Tercero, la materialización de esa simbolización en los sentidos adecuados (audición, visual y tacto). Todos se han usado, aunque el más práctico ha sido el sonoro que, apoyado con la facultad de poder producir y articular una gran cantidad de sonidos, es el más práctico.

Esta definición, junto con el complejo bagaje conceptual que conlleva, no ha sido tenida en cuenta por los que lo estudian en la evolución del género Homo. No es el caso de la Psicología, pero su aislamiento doctrinal o inadecuada articulación metodológica hace que en los medios paleontológicos y arqueológicos, relacionados con los mecanismos evolutivos de la conducta humana, no se haya tenido en cuenta hasta fechas muy recientes. En este sentido, en un actual libro divulgativo de Arsuaga y Martín-Loeches (2013: 256) indicaban que el lenguaje sería la capacidad de unir un signo (auditivo, visual, táctil o gestual) con un componente semántico, con un concepto; es decir, la capacidad para genera símbolos.

Cuando hablan del lenguaje, se están refiriendo a las capacidades de abstracción, simbolización y control de la articulación sonora, gestual o táctil. Así, al hablar de evolución del lenguaje, hay que referirse a la evolución de estos tres procesos cognitivos y no solo del aparato fonador o del cerebro en general sin especificar nada. Por tanto, no hay “genes del lenguaje”. Hay genes que posibilitan la producción de estos procesos cognitivos y solo con su expresión y coordinación son capaces de producir el lenguaje.

La universalidad del lenguaje

Theodosius Dobzhansky
En la actualidad no es difícil admitir que “Nada en biología tiene sentido, excepto a la luz de la evolución”. (Theodosius Dobzhansky, 1973), así como que “Los hombres deberían saber que del cerebro, y nada más que del cerebro, vienen las alegrías, el placer, la risa y el ocio, las penas, el dolor, el abatimiento y las lamentaciones” (Hipócrates, 460-370 a.C.). En este sentido, se admite que las características neurológicas y psicológicas (psicobiológicas) que van a posibilitar la conducta humana, deben de tener un origen en los procesos evolutivos que las crearon. Fuera de estas premisas básicas, no creo que existan explicaciones actualmente válidas (excepto las que presentan un importante componente religioso), por lo menos referentes al origen y desarrollo de la conducta humana. Pero, a partir de este punto de partida común (evolución y procesos cognitivos), pronto se diversifican las formas de aplicación de tales conceptos.

Un claro ejemplo de esta diversidad teórica se aprecia en las diferentes concepciones que del origen del lenguaje existen. Sobre la forma en la que adquirimos tal propiedad no hay en la actualidad un consenso adecuado. Una de las causas sería la persistencia de teorías realizadas durante el siglo pasado, las cuales continúan en vigor en la actualidad, posiblemente por falta de formas y métodos que señalen un camino y eliminen otros con la seguridad que la ciencia exige. Las principales teorías son: 

I.- Desde la visión de la Psicología cognitiva (procesamiento de la información) el lenguaje que hablamos no forma parte de la herencia biológica, por lo que ha de ser aprendido por medio de la herencia cultural. Hablar es haber llegado a un grado determinado de maduración neurológica y de integración social capaz de permitir la praxis y la comunicación abstracta de la misma. Lo que se hereda biológicamente es un conjunto de características anatómicas y fisiológicas que facilitan la adquisición y el uso del lenguaje (Merani, 1960; Miller, 1985). Así, el lenguaje es fruto del pensamiento, pero también es modulador del mismo, y ambos son controladores de la acción y conducta humana (Bruner, 1984).

Noam Chomsky
II.- Esta visión no es compartida por todos. Un ejemplo lo tenemos en el famoso lingüista Noam Chomsky (1981) con su teoría de la Gramática generativa, en la que indica la existencia de unos universales lingüísticos de carácter innato que facilitan en gran medida el aprendizaje del lenguaje por todos los niños. En su Gramática Generativo-Transformacional indica que todos los hombres poseen de forma innata y como consecuencia de la evolución unas estructuras lingüísticas comunes a todas las lenguas, y que se sitúan en la estructura profunda del lenguaje. La estructura sujeto-predicado es un ejemplo de dichos universales. Se trata de una visión naturalista de las ideas innatas del racionalismo.

La idea de que se puede comprender el funcionamiento del cerebro por la razón, siempre ha existido, pues se carecía de otra forma de analizar cualquier característica psicobiológica humana. Los avances de la ciencia en general y de la Neurología en particular, han cambiado notablemente este parecer.En este sentido, Francis Harry Crick (1916-2004), premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1962 por su contribución al descubrimiento de la estructura del ADN, expone que la razón no es suficiente para entender nuestra realidad neurológica, teniendo una gran capacidad de autoengañarnos acerca del funcionamiento cerebral en relación con el mundo en el que vivimos y consigo mismo, pues lo que conocemos del cerebro es sólo una pequeña parte de su compleja dimensión. (Crick, 1987). El desarrollo de la Neurología ha puesto en evidencia que utilizar simplemente nuestro razonamiento, como único método de estudio de la conducta y el simbolismo de nuestros antepasados, puede llevarnos a conclusiones erróneas.

En el caso del lenguaje, y de los universales lingüísticos, pasa exactamente lo mismo. Su análisis no puede limitarse a una interpretación racional (de la racionalidad humana con unos niveles de desarrollo científico muy limitado) de los hechos que observamos con nuestros sentidos. Las capacidades cognitivas adquiridas por la evolución solo nos pueden ofrecer la manera de adquirir, almacenar y procesar la información que existe en el medio ambiente en el cual vivimos. Estas serían las cualidades básicas de nuestro cerebro, además de regular y controlar la fisiología corporal. Por tanto, sería el cerebro el que crea la base del lenguaje, que luego simboliza con determinados sonidos (o gestos). Pero nuestro pensamiento sólo podrá funcionar basándose en los conceptos, hechos, ideas, palabras y cualquier elemento sensorial que haya sido vivido, memorizado y posteriormente recordado, para poder ser procesado y realizar acciones consecuentes.

Siguiendo la definición elaborada al principio y estas características neurológicas, el lenguaje es la mejor forma de adquirir los elementos abstractos y/o simbólicos de una sociedad, representando sólo la experiencia vivida en esa sociedad, ya sea directamente o por procesos de combinación basados en anteriores vivencias. De la interacción social que intenta crear nuevas y mejores conductas de supervivencia y adaptabilidad medioambiental, surge la necesidad de crear una forma de comunicación que permita transmitir a los demás componentes del grupo las vivencias que cada individuo crea en su relación con el mundo en el que vive (Bickerton, 1994; Bruner, 1984; Marina, 1998; Vygotski, 1920). El lenguaje, como consecuencia del intento de comunicar las acciones humanas, es la simbolización de tales acciones. La acción es la base de la propia estructura inicial de lenguaje y de la universalidad de su sintaxis, pues es igual en todos los lugares.

Por tanto, el lenguaje parece estar organizado alrededor de las circunstancias que rodean a la acción (verbo) (Bickerton, 1994; Bruner, 1988; Fillmore, 1968; Marina, 1998) lo que puede referirse con la siguiente expresión básica (Rivera, 2006):

Sujeto (quién hace la acción) - Verbo (acción) - Circunstancias de la acción.

Naturalmente, todos y cada una de las abstracciones que configuran nuestro pensamiento y lenguaje, no existen desde siempre, sino que ha sido preciso crearlas, mantenerlas y trasmitirlas a las generaciones siguientes, por medio del lenguaje de cada sociedad haya podido desarrollar.

La inmadurez neurológica y psicológica marca la gran diferencia existente entre el aprendizaje del lenguaje en la infancia y después del periodo crítico. En el primer caso lo que se produce es una organización de las áreas de asociación terciarias en función de los estímulos recibidos procedentes de otras áreas corticales. Nada hay que se oponga a la producción de tal proceso (emotividad negativa, recuerdos anteriores, problemas de atención, comprensión, aprendizaje, etc.), el proceso se basa en las enormes capacidades receptivas, procesadoras y estructurales del niño. Todo queda invertido en el caso del adulto, pues en él existen diversos procesos de distinta elaboración que interfieren y dificultan la enseñanza de un segundo lenguaje (falta de motivación, multitud de tareas que dificultan la atención, poca dedicación, otros desarrollos cognitivos y culturales que dificultan tal aprendizaje, etc.). En el niño se produce una estructuración psicológica de base lingüística (lenguaje interno), mientras que en el adulto es un aprendizaje en el clásico sentido de la palabra, utilizando áreas cerebrales diferentes de las requeridas para el lenguaje materno (Kim et al. 1997).La inmadurez neurológica en fundamental para el aprendizaje lingüístico del niño (Gomila, 1995).

Conclusiones

La importancia del medio ambiente en el desarrollo definitivo de nuestro cerebro es fundamental. Cualquier limitación de las influencias sociales (racionales y afectivas) va a repercutir de una forma directamente proporcional a todos los sistemas nerviosos humanos.

Lo que se hereda biológicamente es un conjunto de características anatómicas y fisiológicas que facilitan la adquisición y el uso del lenguaje. Los genes que posibilitan tales acciones son los que estaría relacionados con el desarrollo del lenguaje, pero no puede hablarse de la existencia exclusiva de genes del lenguaje, pues estas acciones son utilizadas por diversos procesos cognitivos de diversa índole.


* ARSUAGA, J. L. y MARTÍN-LOECHES, M. (2013): El sello indeleble. Pasado, presente y futuro del ser humano. Barcelona. Mondadori.
* BELINCHÓN, M.; IGOA, J. M. y RIVIERE, A. (1992): Psicología del lenguaje. Investigación y teoría. Madrid. Trotta.
* BICKERTON, D. (1994): Lenguaje y especie. Madrid. Alianza.
* BRADSHAW, J. y ROGERS, L. (1993): “The evolution of lateral asymmetries, language, tool use and intellect”. Sydney: Academic Press. Inc.
* BRUNER, J. (1984): Acción, pensamiento y lenguaje. Madrid. Alianza.
* BRUNER, J. (1988): Desarrollo cognitivo y educación. Madrid. Morata.
* CRICK, F. H. (1987): “Reflexiones en torno al cerebro”. En El cerebro. Libros de Investigación y Ciencia, Ciencia Científica, Barcelona.
* CHANGEUX, J. P. (1985): El hombre neuronal. Espasa Calpe. Madrid
* CHOMSKY.(1981): Lectures on Government and Binding. Boston: Dordrecht, Foris.
* DAVIDSON, I. y NOBLE, W. (1992): “Why the first colonisation of the Australian region is the earliest evidence of modern human behaviour”. Archaecology  in Oceania 27.
* DELGADO, J. M. R. (1994): Mi cerebro y yo. Temas de Hoy. Madrid.
* DOBZHANSKY, T. (1973). Nothing in biology makes sense except in the light of evolution. The American Biology Teacher, 35, 125-129.
* FILLMORE, CH. (1968): “The Case for Case”, en E. Bach y R. T. Harms (comps.). Universals in Linguistic Theory. New York. Holt, Rinehart and Ewinston.
* GOMILA, A. (1995), “Evolución y lenguaje”. En Broncano, F. (ed.) La Mente. Enciclopedia Iberoamericana de Filosofía. Madrid. Ed. Trotta, pp, 273-300.
* GOULD, S. J. y VRBA, E. (1982): Exaptation-a missing term in the science of form. Paleobiology, 8: 4-15.
* HOLLOWAY, R. L. (1996): Evolutionary of the human brain. En Locke y Peters (eds.). Handbook of Human Symbolic Evolution. Clarendon Press. Oxford. 74-108.
* HOLLOWAY, R. L. (1972): “New australopithecine endocast, SK 1585, from Swartkrans, South Africa”. American Journal of Physical Anthropology, 37:173-86.
* HOLLOWAY, R. L. (1983): “Human paleontological evidence relevant to language behavior”. Human Neurobiology 2, 105-114.
* KAY, R.; CARTMILL, M. y BALOW, M. (1998): The hypoglossal canal and the origin of human vocal behavior. PNAS, 95: 5417-5419.
* KIM, K. H. S.; RELKIN, N. R.; LEE, K-M y HIRSCH, J. (1997): “Distinct cortical areas associated with native and second languages”. Nature 388, 171-174.
* KIMURA, D. (1983): “Sex differences in cerebral organization for speech and functions”. Canadian Journal of Psychology, 37, 19-35.
* LAITMAN, J. (1986): El origen de lenguaje articulado. Mundo Científico, 64 (6):1182-1190.
* LIEBERMAN, P. (1984): The Biology and Evolution of Language. Cambridge (Mass): Harvard University Press.
* LIEBERMAN, P. (1992): On the Kebara KMH 2 hyoid and Neanderthal speech. Current Anthropology,  34 (2): 172-175.
* MANNING, L. (1991): Neurolingüística. Cuadernos de la UNED, 47. Madrid.
* MARINA, J. A. (1998): La selva del lenguaje. Introducción a un diccionario de los sentimientos. Barcelona. Anagrama.
* MARTÍNEZ. I.; ROSA, M.; ARSUAGA, J. L.; JARABO, P.; QUAN. R.; LORENZO, C.; GRACIA, A.; CARRETERO, J.M.; BERMÚDEZ DE CASTRO, J.M. y CARBONELL, E. (2004): Auditory capacities in Middle Pleistocene humans from the Sierra de Atapuerca in Spain. PNAS, 101 (27): 9976-9981.
* MERANI, A. (1960): Mano, cerebro y lenguaje, Mérida, Venezuela, Imprenta Universitaria.
* MILLER, G. A. (1985): Lenguaje y Habla. Madrid. Alianza.
* PINILLOS, J. L. (1991): La mente humana. Temas de Hoy. Madrid.
* PUELLES, L. (1996): “El desarrollo de la mente como fenómeno material”. En Mora F.(editor) (1996): “El cerebro íntimo: Ensayo sobre neurociencia”. Ed. Ariel Neurociencia. Barcelona.
* SOPOR, F.; HUBLIN, J. J.; BRAUN, M. y ZONNEVELD, F. (2003): The bony labyrinth of Neanderthals. Journal of Human Evolution, 44(2): 141-165.
* SPRINGER, S. P. y Deutsch, G. (1981): “Cerebro izquierdo, cerebro derecho”. Editorial Gedisa, Vol. 2. 1994. Barcelona.
* TOBIAS, P. V. (1998): “Evidence for the Early Beginnings of Spoken Language”. Cambridge Archaeological Journal 8:1.
* VYGOTSKY, L. S. (1920): El desarrollo de los procesos psicológicos superiores. Barcelona. Crítica.
* WYNN, T. (1998): Did Homo Erectus Speak?. Cambridge Archaeological Journal, 8 (1):78-81.

viernes, agosto 15, 2014

Evolución de la costumbre de tener mascotas

Existen casos descritos de amistad entre animales de distintas especies. Estas historias, como las de la elefanta Tarra y la perra Bella, son muy populares en Youtube. Sin embargo, la mayoría de estos vínculos ocurren en situaciones en las que hay una intervención humana, como hogares, zoos, parques naturales, etc. y muchas veces estas relaciones fueron facilitadas por entrenadores o cuidadores. Existe un único caso documentado en la naturaleza similar a nuestra costumbre de tener mascota que es un grupo de capuchinos que convivieron y cuidaron a un tití. El tití estaba totalmente integrado en la vida del grupo y era alimentado por dos hembras que se turnaban. El informe original lo consideraba un caso de adopción trans-especie pero tiene muchas similitudes con criar una mascota. Estos casos indican que algunos animales tienen las capacidades emocionales para hacer vínculos a largo plazo con individuos de otra especie.

Sin embargo, en un sentido estricto, y siguiendo a Herzog el autor de la referencia bibliográfica, vamos a considerar que la costumbre de criar y convivir con mascotas es exclusivamente humana. Definiremos a las mascotas como animales con los que convivimos sin que cumplan ninguna función aparente (es decir, no los usamos como carga, para cazar, etc). También hay que incluir que la relación contiene un elemento afectivo y de cuidado. Así definidas, las mascotas plantean un problema evolucionista: ¿por qué dedicar tiempo, esfuerzo y recursos a animales de compañía que aparentemente no sirven de nada ya que ese gasto y esfuerzo no lo podríamos explicar con la selección de parentesco ni el altruismo recíproco? (vamos a aceptar la pregunta  a efectos de la discusión posterior, aunque creo que incluye una primera contradicción porque servir de compañía es una función y utilidad importante y podemos apreciar un egoísmo también en el hecho de tener mascota). Como respuesta a este problema hay dos opciones: que tener mascotas sea un adaptación o que sea un subproducto. Otra alternativa es que no sea ninguna de las dos cosas, sino un fenómeno cultural.

Una primera hipótesis adaptativa es que tener mascota mejora el éxito reproductivo del dueño. Hay muchos libros y artículos que dicen que tener mascota es bueno para la salud, la longevidad y el bienestar del dueño. La primera evidencia fue que los dueños de mascotas que habían sufrido  un infarto tenían más supervivencia al de un año que los que no tenían mascota. Otros estudios encuentran que baja el estrés, la tensión arterial, mejora el ánimo y disminuye los sentimientos de soledad (el problema de la soledad, según señala Cacioppo, no es la soledad real sino el sentirse solo). Sin embargo, todos estos beneficios, según Herzog, no están suficientemente probados. No está demostrado, por ejemplo, que las personas que tienen mascotas vivan más que los que no las tienen. Además, los animales tienen también inconvenientes: 4 millones y medio de norteamericanos son mordidos al año por perros en USA y varias docenas mueren por el ataque. Por otro lado, muchos animales transmiten enfermedades como la enfermedad de Lyme, salmonella, leptospirosis, toxoplasmosis, etc.

Otra hipótesis adaptativa es que cuidar animales funciona como una señal honesta de las capacidades parentales del dueño. Y aquí hay también datos de que las mujeres encuentran más atractivos a los hombres que tienen mascota. En un estudio, un hombre joven abordó a 120 mujeres y les preguntaba luego si querrían  tomar un café con él y las pedía el teléfono. El joven iba vestido igual y las abordaba de la misma manera pero en la mitad de las ocasiones iba con un perro y en la otra mitad iba solo. El 28,3% de las mujeres le dio el teléfono cuando iba con perro y el 9,2% cuando iba solo.

Una tercera hipótesis adaptativa es que cuidar una mascota ejercita la empatía y la responsabilidad en los niños y los convierte en mejores personas. De hecho, la extensión de la costumbre de tener mascota en el siglo XIX fue por esta razón. Pero no hay pruebas de ello.

Entrando ya en las hipótesis que entienden las mascotas como subproducto, una primera idea es que tener mascota es un subproducto de las tendencias humanas (paternales y maternales) a cuidar a la prole. Está demostrado que los humanos se sienten atraídos por rasgos pedomórficos (neoténicos) en los bebés humanos y también en los animales. Por ejemplo, en un estudio en un albergue de perros, los perros que tenían caras más infantiles eran adoptados con más frecuencia que los que tenían rasgos menos infantiles. Archer considera que tener mascota es un mal ajuste de los impulsos paternales, que se disparan cuando no deberían. Por último, Serpell dice que las mascotas son resultado del antropomorfismo, de la tendencia a proyectar estados mentales y emociones humanas en animales no humanos. El antropomorfismo tiene dos caras: por un lado puede hacer a un cazador más eficaz, pero a la vez le puede llevar a empatizar con la presa que debería matar. De esta manera el antropomorfismo puede conducir tanto a la culpa como a la costumbre de tener mascotas. Existe algún estudio que efectivamente apoya la relación entre antropomorfismo y tener mascota.

Tras explorar todas estas hipótesis, Herzog las descarta parcialmente porque la costumbre de tener mascotas varía mucho de unas culturas a otras y porque las modas a la hora de tener mascota indican una clara influencia cultural. Su conclusión sigue una vía intermedia: existen unas predisposiciones innatas (el instinto parental, el antropomorfismo…) que favorecen el hecho de tener mascotas, pero la biología sola no explica adecuadamente la evolución del fenómeno. Era necesaria la aparición de la transmisión social y la cultura para que apareciera. Empate salomónico.

@pitiklinov

Referencia