Neurociencias y Paleoneurología

Es alrededor de 1920 cuando nace la paleoneurología, un ámbito de la paleoantropología dedicado a conocer sobre el cerebro de las especies de los homininos. En la mitad del siglo XX los paleoantropólogos se preocuparon por conocer el tamaño y la forma de los cerebros que ocuparon los cráneos que se recuperaban en yacimientos de África y Eurasia. Emiliano Bruner, define la paleoneurología como aquel ámbito de la ciencia “que se ocupa del estudio y análisis de anatomía y morfología endocraneal de los grupos humanos extintos, a través de los moldes endocraneales y de la morfología digital” y “permite conocer la evolución del cerebro del individuos fósiles mediante análisis anatómicos y morfológicos de sus caracteres y volúmenes endocraneales”. Gracias a ello “se podrán desarrollar hipótesis acerca de los procesos fisiológicos  y funcionales, así como estudiar posibles implicaciones en contextos cognitivos”.

Como es sabido, los cerebros no fosilizan. No solo se carece de este órgano, sino que resulta muy complicado tener una idea aproximada de cómo funcionaba. Su mente, ese prodigio bioquímico y fisiológico que nos permite pensar, leer, reflexionar, ver, escuchar, sentir o realizar cualquier movimiento, será durante décadas una entidad desconocida para la ciencia. El registro arqueológico permite realizar no pocas inferencias sobre las destrezas o la capacidad de organización de nuestros antepasados más remotos. Pero el alcance de estos conocimientos es tan limitado como ese registro y en ocasiones altamente especulativo. El proyecto que investiga sobre nuestro cerebro y nuestra mente permitirá ampliar las inferencias que se realizan a partir de los vestigios arqueológicos del pasado. Pero no nos dirá mucho más de lo que explican en este momento los fósiles.

Hasta hace pocos años los moldes se obtenían con resina sintética. Pero la tomografía axial computarizada (TAC) ha venido a sustituir con gran éxito a los moldes físicos. Todos los estudios se realizan con imágenes digitales, mucho más precisas y se puede compartir información a través del envió de esas imágenes a cualquier parte del mundo.

Es importante saber que el cerebro está protegido por las tres meninges, de dentro a fuera piamadre, aracnoides y duramadre. Esta última es la más gruesa y consistente, uniendo con fuerza el cerebro a la cara interna del cráneo. Esta capa contiene vasos sanguíneos de cierto tamaño, que dejan su impronta en el hueso y permiten conocer algo sobre la irrigación del cerebro. El tamaño y la forma de los moldes endocraneales permiten inferir la evolución del tamaño del cerebro, en su conjunto y en sus diferentes parte. Por descontado, estos moldes (físicos o digitales) no pueden informarnos sobre las regiones internas del cerebro. Nada se puede saber de la amígdala cerebral, el hipocampo, la corteza cingulada anterior o sobre regiones internas del neocórtex. Así que hay que conformarse con averiguar cómo han evolucionado el cerebelo, los diferentes lóbulos, así como algunos detalles interesantes de estas regiones (áreas de Broca y Wernike) y las posibles asimetrías de estas regiones. No es poco, pero hay que seguir investigando mucho antes de sentirse satisfecho.

En el género Homo el volumen endocranear ha multiplicado su volumen por tres, pero la forma ha permanecido muy similar, como ha mostrado Eva del Pozo, del equipo de investigadores de Atapuerca. Los humanos de la Sima de los Huesos y los neandertales, que muestran similitudes y algunas diferencias, representan un grupo humano separado del resto de especies primitivas del género Homo (Homo habilis y Homo erectus). Pero la separación es mucho más importante entre nuestra especie y las demás. Los moldes endocraneales de los sapiens más antiguos ya nos muestran una forma denominada globularización. Este proceso ha consistido en una expansión relativa del lóbulo frontal y de los lóbulos temporales, una expansión relativa de la fosa craneal posterior, un aplanamiento del área occipital y una flexión de la base del cráneo. Todo ello  ha dado lugar a un cerebro redondeado, en contraposición al cerebro bajo y alargado de todas las demás especies del género Homo. La globularización ha sido posible gracias a un simple cambio en la trayectoria de crecimiento del cerebro durante el primer año de nuestra vida extrauterina. Quizá solo fue necesario modificar uno o dos genes para conseguir este cambio, que a la postre pudo ser responsable de un incremento de nuestra capacidad cognitiva. Lo cierto es que ahora tenemos una cultura (que incluye la ciencia y la tecnología) muchísimo más avanzada que hace 100.000 años. Esto no sería posible sin un cerebro más complejo (pero no más grande) y una socialización extrema. Trabajar en equipo nos ha hecho más capaces. Las individualidades son sinónimo de fracaso en un mundo cada vez más globalizado.

Fotos: Museo de la Evolución, Burgos - España

NEUROCIENCIAS  Y PALEONEUROLOGÍA

AUTOR: Félix Piñerúa Monasterio

DISEÑO Y MONTAJE ELECTRÓNICO: Trinemily Gavidia

FOTOGRAFÍA: Félix Piñerúa Monasterio

Neurociencias y Arqueología

Investigadores de la Universidad del País Vasco/EHU estudian en lascas de sílex la lateralidad de los humanos del paleolítico, es decir, qué mano usaban para tallar sus útiles

Según Eder Domínguez-Ballesteros, coautor del artículo ‘Flint knapping and determination of human handedness. Methodological proposal with quantifiable results', la lateralidad está relacionada con la forma de organización de nuestro cerebro, y asigna roles distintos a cada una de nuestras extremidades al realizar una tarea determinada. Estudiar la lateralidad, su origen y desarrollo ayuda a comprender mejor la organización cerebral y sus asimetrías, y a saber cómo han evolucionado estas a lo largo de la historia.

La lateralidad es la preferencia de los humanos por un lado de nuestro cuerpo; ser zurdo o diestro, por ejemplo, o usar preferentemente determinado ojo u oído. En opinión del geólogo y primatólogo Eder Domínguez-Ballesteros, "el comportamiento lateralizado humano ha podido tener algún tipo de reflejo en sus productos tecnológicos, especialmente en sus manufacturas. Por otra parte, la talla lítica —inherente a nuestro género desde los primeros estadios de su evolución— es una excelente fuente de información para el estudio del proceso de lateralización de los humanos".

La investigación se ha desarrollado de la siguiente manera: "Se han analizado las lascas, que pueden ser producto de una talla lítica, un resto…, o un soporte para fabricar un útil. Nosotros nos fijamos en el talón de la lasca, que es donde queda preservada una parte de la plataforma de percusión. Las fracturas que aparecen en dicha plataforma se orientan en función de la dirección del impacto del percutor en aquella. Una vez que se conoce la dirección del impacto, se puede saber si se ha hecho con la mano izquierda o con la derecha, con un alto grado de fiabilidad", explica Domínguez-Ballesteros.

"Un tallista, sea zurdo o diestro, para impactar en un mismo punto del núcleo, tiene que girarlo, para colocárselo en un lado o en otro. El ángulo con el que inciden con el percutor tanto el diestro como el zurdo sería el mismo, pero en dirección exactamente opuesta", continúa el investigador, quien añade: "El núcleo es el fragmento de materia prima del que se extraen las lascas, y la plataforma de percusión, la superficie donde es golpeado el núcleo".

Una Lasca, un Tallista

Los primeros trabajos orientados a determinar la lateralidad humana a través de las lascas —producto de la talla lítica de nuestros antepasados— fueron efectuados por Toth en 1985. Según este investigador, un tallista diestro giraría el núcleo, a medida que fuera extrayendo lascas, en sentido dextrógiro (en el mismo sentido que las agujas del reloj), mientras que un tallista zurdo lo haría en sentido contrario (levógiro). Investigaciones posteriores (Patterson y Sollberg) probaron, sin embargo, que un tallista zurdo puede producir cierto número de lascas diestras, y viceversa.

Más tarde, Rugg y Mullane estudiaron la orientación del cono de percusión de la lasca, y la relacionaron con la dirección del ángulo de percusión; sin embargo, Bargalló y Mosquera demostraron que el método de Rugg y Mullane, por sí solo, no permite determinar la lateralidad del tallista. Domínguez-Ballesteros y Álvaro Arrizabalaga, por último, proponen un método que permite relacionar cada lasca individual con la lateralidad del tallista que la produjo, sin necesidad de contar con varia lascas elaboradas por un mismo tallista. Se trata, por tanto, de un método extensivo, que puede aplicarse a lo largo de diferentes periodos del registro arqueológico.

Referencias bibliográficas

Domínguez-Ballesteros, E. y Arrizabalaga, A. (2014). Laterality in the first Neolithic and Chalcolithic farming communities in northern Iberia. Laterality, 20, 371–387.doi:10.1080/1357650X.2014.982130

Domínguez-Ballesteros, E. y Arrizabalaga, A. (2015). Flint knapping and determination of human handedness. Methodological proposal with quantifiable results. The Journal of Archaeological Science. doi:10.1016/j.jasrep.2015.06.026

Fotografía: UPV/EHU

Neurociencias y Espiritualidad

La espiritualidad es la sensibilidad para la religión. Es una característica que el Homo sapiens posee en cierta medida, aun cuando la persona no forme parte de una determinada religión, pues la religión es una interpretación local de nuestros sentimientos de espiritualidad. La elección de ser o no religioso no es libre. La cultura en el que se crece se encarga de que la fe de nuestros padres quede fijada en nuestros circuitos cerebrales de un modo parecido a lo que sucede con la lengua materna. Los neurotransmisores como la serotonina influyen en nuestro nivel de espiritualidad. La cantidad de receptores de serotonina, en el cerebro se correlaciona con el grado de espiritualidad. Y las sustancias que actúan sobre la serotonina como el LSD, las mescalina del peyote y la psilocibina de setas alucinógenas, pueden ocasionar experiencias místicas y espirituales, lo mismo que las sustancias que actúan sobre el sistema opioide del cerebro.

Dean Hamer ha encontrado un gen (gen de dios) donde unas pequeñas mutaciones determinan el grado de espiritualidad.

Después del nacimiento empieza la programación religiosa del cerebro del niño y esto implica una ventaja evolutiva. Los niños deben acatar las advertencias y seguir las indicaciones de los padres y de otras autoridades sin protestar si no quieren correr un grave peligro. La desventaja de esta característica es que hace a los niños crédulos. Por otra parte, el adoctrinamiento a temprana edad es fácil. La imitación, que constituye la base para nuestro aprendizaje social, es un mecanismo sumamente eficiente. Hasta disponemos de sistema aparte de «neuronas espejo» en nuestro cerebro. De ese modo, ideas religiosas como creer que existe otra vida después de la muerte, van trasmitiéndose de generación en generación y grabándose en nuestros circuitos cerebrales.

Con la evolución del hombre surgieron cinco comportamientos característicos, comunes a todas las culturas, que son: la lengua, la fabricación de armas, la música, el arte y la religión. La ventaja evolutiva que la religión posee para el ser humano es evidente.

En primer lugar mantiene unida a la comunidad. Las religiones emplean una serie de instrumentos para la cohesionar el grupo.

Uno de los mecanismos universales para mantener unido a un grupo es el mensaje de que casarse con alguien de otra creencia es pecado.

La religión impone normas sociales al individuo en nombre de dios, a veces con amenazas explicitas en el caso de que no se cumpla.

La fe quiere que sus adeptos sean reconocidos como miembros de la comunidad. Eso se consigue mediante símbolos externos, como kipás, crucifijos, el chador o una burka, mediante características físicas como la circuncisión, y mediante el conocimiento de las sagradas escrituras, oraciones y rituales. Es preciso ver y oír quien pertenece a la comunidad para beneficiarse de su protección.

La mayoría de las religiones tiene reglas orientadas a favorecer la procreación. Así se amplía y fortalece la comunidad.

Los mandatos y las prohibiciones de la fe no solo ofrecían la ventaja de proteger al grupo; los contactos y los preceptos sociales también poseían elementos que beneficiaban la salud.

Tener convicciones religiosas ofrece ayuda y consuelo en tiempos difíciles, mientras que el ateo debe superar los problemas por sí mismo.

Dios da una respuesta a todo lo que no sabemos o no comprendemos, por otra parte, contar con una religión da una sensación de optimismo.

La fe reducirá parte del temor a la muerte al creer que existe una vida más allá.

Siempre ha tenido gran importancia matar a otros grupos en nombre del propio dios. Los humanos se han desarrollado durante millones de años en un entorno donde apenas había suficiente comida para su propio grupo. Por tanto, cualquier otro grupo con el que se cruzaran constituía una amenaza para su supervivencia y, por tanto, debía ser eliminado.

Así formar parte de un grupo comporta muchas ventajas. Se goza de protección frente a otros grupos, lo que garantiza más probabilidad de sobrevivencia

Referencias

Rubia, F. (2014). La Conexión Divina. Barcelona: Critica.

Swaab, D. (2014). Somos Nuestro Cerebro. Barcelona: Plataforma Editorial.

NEUROCIENCIAS Y ESPIRITUALIDAD

AUTOR: Félix Piñerúa Monasterio

DISEÑO Y MONTAJE ELECTRÓNICO: Trinemily Gavidia

Neurociencias y Conducta Moral

La corteza prefrontal (CPF) es primordial para le expresión de la personalidad y la toma de decisiones. Se encarga también de que nos comportemos moralmente, es decir dentro de los parámetros sociales aceptados. Las personas que padecen la enfermedad de Pick u otro tipo de demencia en esa área presentan graves disfunciones de la CPF. Las circunvoluciones frontales van atrofiándose hasta adquirir el tamaño de una nuez. En un estadio precoz de la enfermedad de  Pick los trastornos de memoria no son tan notorios como las alteraciones de conducta, que, sólo a cabo de varios años, evolucionan hacia una demencia global. Los pacientes con esta enfermedad manifiestan trastornos motores propios de la enfermedad de Parkinson, resultando tener una «demencia frontotemporal causada por las mutaciones del gen tau en el cromosoma 17». En la fase inicial de la enfermedad esas personas habían manifestado también trastornos conductuales, por ejemplo, un comportamiento social anómalo, hipo o  hipersexualidad, alcoholismo, agresividad, depresión y un cuadro esquizofrénico.

Darwin ya describió en detalle el origen de nuestra conducta moral a partir de los instintos sociales, que son importantes para garantizar la supervivencia del grupo. Se trata de rasgos que se observan en todas las especies cuyos miembros cooperan entre sí, como los primates, los elefantes y los lobos.

Favorecer a los miembros del propio grupo, es decir, fomentar la cooperación, es consustancial al objetivo biológico de la moralidad. En primer lugar,  como objetivo moral está la lealtad a la familia nuclear, a la familia extensa y a la comunidad a la que uno pertenece. Sólo una vez que la supervivencia y la salud de las personas más cercanas están garantizadas, puede ampliarse ese círculo de lealtad.

Frans de Waal ha demostrado que por lo general los humanos no reflexionan en absoluto sobre las acciones morales. Se actúa moralmente de forma rápida e instintiva, obedeciendo a una sólida base biológica. Sólo a posteriori el hombre busca razones para lo que ha hecho en un  acto inconsciente. Nuestros valores morales han ido evolucionando a lo largo de millones de años y están basados en valores universales inconscientes.

Al igual que los primates antropomorfos, los niños pequeños consuelan a los mayores cuando los ven mal antes incluso de haber aprendido a hablar o poder reflexionar siquiera sobre las normas morales.

En nuestro cerebro tenemos una «red moral» cuyos componentes neurobiológicos se han ido formando poco a poco a lo largo de la evolución. En primer lugar observamos las emociones ajenas a través de las «neuronas espejo», sentando la base de la empatía.

Como ya mencionamos nuestra CPF contiene importantes componentes para nuestra red moral. Se encarga de que asociemos las emociones observadas con interpretaciones morales. Reacciona a las señales sociales e inhibe los impulsos egoístas. La CPF también es esencial para la sensación de honestidad. La importancia de la CPF para nuestra conciencia moral se descubierto estudiando las consecuencias de los daños causados en esa área por tumores, heridas de bala y otras lesiones, que pueden derivar hacia comportamientos antisociales, psicopáticos e inmoral. Los pacientes que tienen una demencia frontotemporal, enfermedad que empieza en la CPF, muestran un comportamiento antisocial y delincuente, que puede manifestarse en proposiciones sexuales no deseadas, infracciones de tráfico, violencia física, robo, allanamiento de morada y pedofilia.

Además de la CPF hay también otras regiones cerebrales corticales y subcorticales que son importantes para nuestro comportamiento moral, como la parte frontal del lóbulo temporal, que contiene la amígdala, que también se encarga de percibir el significado social de las expresiones faciales y ofrecer una reacción adecuada. En los asesinos y psicópatas se ha hallado un funcionamiento anómalo de la amígdala. El séptum, que se halla entre las cavidades cerebrales, el sistema de recompensa (el tegmento ventral / núcleo accumbens), y el hipotálamo, situado en la base del cerebro. Todas estas áreas son esenciales para la motivación y las emociones relacionadas con nuestro comportamiento moral.

Las emociones típicamente morales, como el sentido de culpabilidad, la compasión y la empatía, la vergüenza, el orgullo, el desprecio y el agradecimiento así como la aversión, el respeto, la indignación y la ira dependen de las interacciones de las áreas cerebrales antes citadas.

Referencias

Casafont, R. (2012). Viaje a tu Cerebro. Barcelona: Grupo Zeta.

Swaab, D. (2014). Somos Nuestro Cerebro. Barcelona: Plataforma Editorial.

NEUROCIENCIAS Y CONDUCTA MORAL

AUTOR: Félix Piñerúa Monasterio

DISEÑO Y MONTAJE ELECTRÓNICO: Trinemily Gavidia

Cannabis sativa

Comúnmente conocida como marihuana o cáñamo (Cannabis sativa) es una especie herbácea de la familia Cannabaceae, con propiedades psicoactivas. Originaria de las cordilleras del Himalaya. Los seres humanos han cultivado esta planta como fuente de fibra textil, aceite de semillas y alimento (generalmente, variedades de bajo contenido en delta-9-tetrahidrocannabinol (THC), llamadas cáñamo). Se ha utilizado durante miles de años como planta medicinal (2737 a.C.), como psicotrópico y como planta sagrada.

El THC, como todas las sustancias adictivas se cuelan en el cerebro aprovechándose de su semejanza con neurotransmisores creados por el propio cerebro e incidiendo directa o indirectamente en el sistema de recompensa del mismo ligado a la dopamina o a través del sistema opioide. Ambos sistemas son esenciales para el efecto gratificante de muchos estímulos normales, incluido el del comportamiento sexual.

Los posibles campos de aplicación del THC son: el tratamiento del dolor, la ansiedad, los trastornos del sueño, los mareos en enfermos de cáncer que reciben quimioterapia, y el glaucoma; este último porque el THC reduce la presión ocular. Por otra parte la marihuana reduce la espasticidad en pacientes con esclerosis múltiples, aunque un estudio controlado con THC no ha mostrado efectos. El cannabis actúa sobre el cerebro porque las células nerviosas también producen sustancias cannabinoides. La primera de ellas es la anandamida. Las proteínas que deben trasmitir el mensaje de la anandamida a las células nerviosas están sobre todo en el cuerpo estriado y el cerebelo (lo que explica el andar vacilante después de consumir marihuana), en la corteza cerebral (por eso se producen los problemas de asociación, la fragmentación del pensamiento y la confusión) y en el hipocampo (eso explica los trastornos de memoria). Pero no hay receptores para el THC en las áreas del tronco encefálico que regulan la presión sanguínea o la respiración. Eso explica por qué no se puede tomar una sobredosis mortal de cannabis.

Adicionalmente, hay estudios que demuestran que los consumidores de cannabis tienen realmente el doble de posibilidad de padecer esquizofrenia. Los hombres adultos que durante años habían fumado a diario no sólo tenían un hipocampo más pequeño (importante pérdida de la memoria), una amígdala más pequeña (que influye en la angustia, la agresividad y el comportamiento sexual) y alteraciones en el cuerpo calloso, sino que además tenían mayor inclinación a padecer una psicosis.

Referencia

Swaab, D. (2014). Somos Nuestro Cerebro. Barcelona: Plataforma Editorial.

Dr. Félix Piñerúa Monasterio