viernes, 26 de noviembre de 2010

Maduración neurológica de Humanos modernos y neandertales

Otro indicio sobre la diferente ontogenia de los HAM y neandertales se ha publicado recientemente. Esta vez se trata de un estudio sobre los dientes fósiles de las dos poblaciones. Utilizando técnicas avanzadas de rayos X se ha comprobado que el desarrollo de los neandertales era más rápido que en los HAM, es decir, que llagaban a la madurez fisiológica en menos años, por lo que tendrían un periodo de infancia y adolescencia más corto. Los resultados de estos estudios dentales añaden información importante a las diferencias de desarrollo que han salido a la luz con la secuenciación del genoma neandertal y que apuntan diferencias entre ambas especies en el desarrollo del esqueleto y del cráneo. La importancia sobre la conducta es que una infancia larga, con una maduración prolongada, facilitaría el aprendizaje adicional y la capacidad cognitiva compleja de los individuos, por lo que aumentaría la capacidad adaptativa y de supervivencia de los seres humanos, a pesar del alto coste en términos de desarrollo. Los científicos no han aclarado aún por qué, pero buscan ventajas que pudieran tener los humanos actuales frente a aquellos parientes y la estrategia de vivir despacio y morir tarde puede ser una clave (PNAS, 2010).

La técnica si parece nueva, pero el estudio sobre los dientes referido a estos problemas ya se expuesto en otras ocasiones (a propósito de la ontogenia del Neandertal). Además, es el mismo asunto que expuse en la anterior entrada (el cerebro de los neandertales y humanos modernos). Lo que ahora quiero resaltar es el significado de la diferente maduración neurológica respecto de las capacidades cognitivas, y donde pudo haber actuado la evolución (visión moderna del cerebro).  

Craneo de Humano Neandertal (izquierda) y de Humano moderno (derecha)

¿Qué puede significar esta diferente maduración?

El desarrollo embriológico humano dura 38 semanas, desde la fecundación al parto (aproximadamente 9 meses). El mecanismo de inicio del parto parece ser un fenómeno de carácter multifactorial, cuyas causas actúan en íntima relación aunque, ninguna de ellas por sí sola, puede ser considerada absolutamente esencial. Entre las causas más llamativas tenemos las de origen muscular (distensión muscular del útero que provoca su excitabilidad y una mayor respuesta a la Oxitocina); hormonales (sobre un útero excitable actúan sustancias que favorece la contracción, como las prostaglandinas, serotonina, histamina, etc.); y las nerviosas (las contracciones irritan el cuello, desencadenando el reflejo neuroendocrino de la secreción de Oxitocina).

 En el momento del parto existe, o se está muy cerca, la imposibilidad biológica de continuación de la gestación, por incompatibilidad de espacio y nutrición, produciéndose el desencadenamiento del proceso neuro/hormonal ya comentado. Hay que tener en cuenta que el feto en este periodo final, alcanza casi el tamaño máximo que el canal del parto puede permitir para su expulsión. Si ésta creciera más no podría salir el niño, por lo que el nacimiento se produce cuando se llega al límite de la posibilidad biológica de mantener la gestación, no cuando se adquiere la suficiente maduración global (neurológica y somática), que permitiría valerse por si mismo, como ocurre en la mayoría de los mamíferos. La inmadurez neurológica en el momento del nacimiento es tan acusada, que muchos autores suponen que los seres humanos tienen un periodo de desarrollo fetal extrauterino de doce meses, con lo que el ritmo de desarrollo fetal abarca un total de veintiún meses (Changeux, 1983; Gould, 1977; Holt, et al. 1975). La causa de la prolongación del tiempo necesario para el desarrollo embrionario cerebral se debe al aumento cuantitativo del cerebro, en especial la corteza cerebral o córtex, que necesitará más tiempo para desarrollarse y madurar. En la escala temporal del desarrollo del linaje humano, el tiempo preciso para alcanzarla madurez neurológica sería proporcional al aumento cuantitativo del cerebro.

Así, al nacer el cerebro de los seres humanos es muy inmaduro, consecuencia de su nacimiento precoz marcado por las necesidades derivadas del tamaño alcanzado y cambios metabólicos, más que por su madurez funcional. Este hecho justifica la pobreza sináptica neuronal, deficiente mielinización y la pobre capacidad funcional que presenta el córtex del recién nacido. El cerebro es un órgano especialmente diseñado para recibir estímulos externos, a través de los 5 sentidos, procesarlos y actuar en consecuencia. Dentro del útero el aflujo de estímulos es mucho  menos y más amortiguados que los que pueda recibir una vez fuera de la madre. La riqueza y variedad de estímulos que el recién nacido va a recibir desde el mismo nacimiento es enorme, logrando que la definitiva maduración neurológica se realice bajo la influencia de esta permanente fuente de estímulos o de manifestaciones socioculturales del medio donde ha nacido. Lo que ha ocurrido es un aumento cuantitativo de diversas áreas cerebrales, más que un aumento global de encéfalo. Pero este aumento, para constituirse en cualitativo y ser verdaderamente adaptativo, requiere tiempo y una cultura ambiental con características precisas.

¿Cómo ocurre todo esto?
La evolución dio lugar al característico y gran cerebro humano, este aumento de tejido neurológico necesitaría un paralelo aumento del tiempo para lograr su maduración o estructuración funcional definitiva; lo que es fácil de observar en las características neurológicas de los recién nacidos. La inmadurez neurológica, la gran plasticidad del sistema nervioso y la existencia de un tardío periodo crítico, son las características psicobiológicas que van a conferir al neonato un largo período de aprendizaje. Durante la infancia, juventud y madurez del ser humano se van a producir una serie de interrelaciones entre las características neurológicas anteriores y los estímulos externos de todo tipo (sociales, psicológicos, lingüísticos etc.). La consecuencia de tales hechos va a tener una gran trascendencia, como sería trasformar ese aumento cuantitativo de las áreas corticales asociativas en módulos funcionales, estructuración cualitativa o emergencias cognitivas. Las sociedades humanas, como creadoras de todas las estructuras socioculturales y de todos los componentes abstractos y simbólicos del lenguaje, son las responsables del desarrollo cognitivo de los recién nacidos. Sin embargo, al producirse de una forma casi imperceptible gracias a su alta capacidad de asimilación y/o aprendizaje que presenta nuestra especie, parece más una manifestación innata que una reorganización psicobiológica dependiente de las características del medio en el que se desarrolla.

Todas estas características se producen en todas las especies humanas, siendo en las que más se aprecia el fenómeno de la inmadurez en aquellas que tengan un volumen cerebral alto (HAM y Neandertales). No obstante, la posible diferencia cognitiva entre estas los poblaciones humanas, no reside sólo en el tiempo de desarrollo ontogénico, sino principalmente en las características neurológicas que van a acompañar al crecimiento cuantitativo (capacidad de sinapsis, proceso de mielinización, crecimiento de unas áreas corticales en detrimento de otras, periodo crítico diferente, etc.). El diferente tiempo de maduración ontológico indica sólo menos tiempo para organizar el cerebro a las influencias culturales, sociales, lingüísticas y tecnológicas. Pero no dice nada de su propia capacidad de absorción y estructuración en función de estas influencias medioambientales. Los tiempos de maduración ontogénicos y las propias características neurológicas y cognitivas de las dos poblaciones serían las responsables del diferente comportamiento que puede apreciarse entre los neandertales y los HAM.

La selección natural actúa sobre la totalidad de las características del individuo, así como sobre los condicionantes sociales en los que vive. En este sentido, la gran inmadurez de los recién nacidos humanos pudo superarse gracias a los cuidados maternos y a la acción conjunta de las sociedades humanas en las que nacieron. Sin embargo, las características ambientales (culturales, sociales, lingüísticas, tecnológicas, etc.) del periodo en los que reprodujo los aumentos cerebrales propios de los HAM y neandertales (no olvidar que se produjeron por separado) fueron las propias del Paleolítico Medio, diferentes a lo que se vería con posterioridad en el Paleolítico Superior. Esto indica que el desarrollo cerebral en un primer momento significó más gasto energético y social que beneficio adaptativo, pero al aumentar sus capacidades se fueron desarrollando poco a poco las características ambientales que con el tiempo producirían la emergencia cognitiva de estas poblaciones, y un poder adaptativo enorme.

La diferente evolución y desarrollo ontogénico de los HAM y neandertales indica diferentes capacidades cognitivas (por analizar y concretar) y un periodo de maduración menor por parte de los neandertales, lo que conductualmente conllevaría a distintos niveles de adaptación a las variaciones medioambientales (sociales, demográficas, logísticas, culturales, tecnológicas, etc.), lo que habría que analizar por medio de los parámetros de la Arqueología cognitiva, pues toda cultura es la manifestación del nivel y desarrollo de las capacidades cognitivas de sus creadores.

* CHANGEUX, J. P. (1985): El hombre neuronal. Espasa Calpe. Madrid
* GOULD, S. J. (1977): Ontogeny and phylogeny. Harvard University Press, Cambridge, Mass.
* HOLT, A. B.; CHEEK, D. B., MELLITS, E. D. y HILL, D. E. (1975): Brain size and the relation of primate to the non primate. En: Fetal and Postnatal Cellular Growth: Hormones and Nutrition. Ed. D. B. Cheek, 23-44. New York.