Co-evolución del lenguaje y tecnología lítica

En la revista PLOS One investigadores de la Universidad de Liverpool han publicado un trabajo sobre la posible co-evolución de la áreas cerebrales que participan en el lenguaje y la fabricación de herramientas líticas (Achelense). Se basan en recientes experimentos en los que se comparó la actividad cerebral de 10 sujetos; primero realizaban pruebas lingüísticas y posteriormente tallaban un bifaz. Para ello, se les midió el flujo sanguíneo del cerebro mientras realizaban ambas tareas, utilizando un método conocido como Ultrasonido Doppler Transcraneal (TCD por sus siglas en inglés). Se descubrió que el inicio de los patrones de actividad cerebral para ambas tareas se correlacionaban, indicando que los dos procesos utilizaban en el principio de su realización las mismas áreas cerebrales. 

En el trabajo se pudo comprobar que para realizar un bifaz achelense se requiere una organización neurológica que precisa de la actuación de las Funciones ejecutivas (memoria de trabajo, monitorización, inhibición, flexibilidad y planificación) del lóbulo prefrontal, así como del área de Broca. Esta organización es superponible, en la fase inicial de cada bloque experimental del estudio, con la activación de las áreas del cerebro que se comparten con las tareas de lenguaje, tales como las áreas premotora ventral izquierda y el área de Broca. Los resultados muestran una alta correlación lateralizada del flujo sanguíneo cerebral, al ejecutar las primeras fases de talla y de las pruebas lingüísticas. Estos daros refuerzan la hipótesis de que la planificación de acciones para la fabricación de herramientas y realizar tareas lingüísticas se realiza sobre estructuras cerebrales funcionales comunes.

Tal correlación se ha comprobado en seres humanos actuales (Homo sapiens sapiens), quedando la duda de que si esta similitud neurológica en estas diferentes actividades se produjo y se mantuvo a lo largo de la evolución neurológica y cultural de nuestra especie. El trabajo publicado admite que si existe tal correlación funcional en la actualidad, también debió de existir a lo largo de la evolución del género Homo. Conocemos varios criterios que así parecen indicarlo:

- La lateralidad funcional del cerebro se ha comprobado en todas las especies humanas conocidas. Se conoce por la huella que dejan en los endomoldes.

- El área de Broca ha ido aumentando de forma similar al aumento del cerebro de las especies humanas (sobre todo de las áreas de asociación) (endomoldes).

- Aunque hay diversas teorías sobre el inicio del lenguaje, un importante grupo de autores opinan que su inicio pudo producirse en los primeros momentos de nuestra especie, aunque fuera de forma muy elemental, desarrollándose paulatinamente.

- La evolución tecnológica puede tener cierto paralelismo con este aumento del área de broca, aumento cerebral y desarrollo lingüístico. 

Foto: Noticias de CENIEH

Estas ideas de paralelismo cognitivo en la acción de talla lítica y otras acciones cognitivas se han mantenido desde el siglo pasado, siendo tradicionales los intentos de relacionar la creación y evolución de los útiles de piedra con la necesidad de tener un lenguaje, indicando que ambos procesos tendrían una base cognitiva común. Así, Glyn Isaac (1986) estableció una relación entre los modelos cognitivos y la fabricación de herramientas. La simetría bilateral de los útiles y la preparación del núcleo por el Homo habilis presentaba una imposición arbitraria y estandarizada de modelos determinados, lo que sería imposible sin la ayuda del lenguaje. Thomas Wynn (1985) estableció un aumento cognitivo paralelo a la progresiva complejidad de los útiles líticos, siguiendo la pauta de desarrollo cognitivo que el psicólogo cognitivo Jean Piaget observó en la maduración psicológica de los niños al crecer. Por otro lado, Nicholas Toth (1985) apreció la creación de hendedores elaborados para ser usados con la mano derecha, indicando la lateralidad de las funciones cerebrales, y ubicando tal función manual en el mismo hemisferio que el lenguaje, por lo que podrían estar relacionados. Ralph Holloway (1969) indicó que la secuencia en la creación de las herramientas puede relacionarse con una sintaxis del útil lítico. Se intuía la posibilidad de una planificación previa de los modelos (Gowlet, 1986). Recientemente, Núria Geribàs, Marina Mosquera y Joseph Maria Vergés (2010) han estudiado el paralelismo existente entre el desarrollo tecnológico y el aumento de las capacidades cognitivas de sus creadores, produciéndose a lo largo del desarrollo evolutivo.

 Comentarios desde la Arqueología cognitiva

Lo que se están comparando son dos complejos procesos, los cuales parecen que en su inicio tienen estructuras cerebrales funcionales comunes, aunque aparentemente sean muy diferentes. Debemos de racionalizar tales procesos, pues ambos presentan dos componentes básicos. Primero su concepción mental (finalidad y planificación), y segundo ejecución de tal proyecto. En general, este es el patrón de la conducta humana. En el caso de estas dos conductas hay que decir que es imprescindible la utilización de las funciones ejecutivas para la ejecución de las dos, y que ambas requieren igualmente la acción de ciertas partes del área de Broca. Existe una importante similitud en la actuación neurológica al comienzo de la acción, pero la capacidad del TCD para señalar áreas pequeñas o delimitarlas con exactitud tiene ciertos límites. En principio parece que la prueba solo confirma lo esperado, aunque su plasmación gráfica y funcional supone la certeza de la similitud de los dos procesos que antes no se tenia. Habría que analizar una serie de hechos que no siempre se tienen en cuenta.

- ¿Qué se estaría comparando?

Se afirma que en la evolución del género Homo pudieron co-evolucionar los dos procesos analizados, lo que no parece ser cierto del todo. Hay que estudiar la complejidad de ambos procesos y ver que partes del mismo se pueden conceptuar como que son el resultado de una misma co-evolución. 

Si tenemos en cuenta la definición de lenguaje, habría que matizar qué parte de su complejo proceso es el que se compara con el inicio de la talla. 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, aunque también podría ser táctil), 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) (Rivera y Rivera, 2009). De esta definición podemos deducir una serie de componentes que, de una forma teórica y general, se darían de forma consecutiva: creación del pensamiento, simbolización y transmisión.

Puede que lo que se compare sea solo el proceso de manifestación sonora del lenguaje, es decir, las emisiones vocales que son el resultado de la simbolización de las ideas a unos determinados sonidos por parte del cerebro. Por tanto, el trabajo se limitaría a la comparación sonora del lenguaje con el trabajo manual de la mano dominante.

- No todo en evolución es adaptación

 Todas las características de una entidad biológica no tienen por qué ser adaptaciones, ni tampoco el resultado de la selección natural. El concepto de exaptación, el conocimiento de los genes reguladores, la implicación de la embriología en las causas evolutivas, el papel de los genes basura y más causas aún por definir, nos indican que son muchos los factores que influyen en los cambios evolutivos y, por tanto, en la forma de explicar la conducta arqueológica (modelo multifactorial de la evolución).

- Estructuración cerebral

La definitiva estructuración funcional del cerebro estaría regulada genéticamente de una forma muy indirecta. Al nacer somos funcionalmente muy inmaduros, y el cerebro estaría programado genéticamente para que la maduración se realice en función de los estímulos que reciba, es decir, de las características medio ambientales de todo tipo (sociales, lingüísticas, culturales, tecnológicas, geográficas, etc.). En este sentido, la forma de producción evolutiva es muy importante, lo que une este apartado con el anterior (no todo en evolución es adaptación). Parece importante conocer los posibles mecanismos de evolución neurológica para poder analizar la conducta humana con mayor fundamento (mecanismos evolutivos delcerebro).

Un buen ejemplo lo pone el lenguaje de los signos que aprenden los niños sordos. El estímulo es visual, no sonoro, lo que produce una remodelación diferente de la que se produce cuando se tienen un lenguaje hablado.

- Área de Broca

Esta área asociativa del córtex humano tiene una importante participación en la producción lingüística. Además, al ir dejando una clara impronta en los endomoldes de las diversas especies humanas, ha tenido un seguimiento evolutivo muy detallado, dando gran importancia a su aumento evolutivo con el desarrollo del lenguaje.

Corresponde a las áreas 44 y 45 de Brodmann, que se ubican en la parte inferior de la circunvolución frontal ascendente y circunvolución frontal inferior (lóbulo frontal). Controlan la musculatura asociada con el lenguaje como lo es la de la cara, la lengua, el paladar y las cuerdas vocales (Eccles, 1989; Holloway, 1996). En general se asocia a la regulación de movimientos rápidos, rítmicos y complejos, siempre con un carácter voluntario. Una lesión de esta área produce una afasia expresiva o una falla en la formulación del lenguaje con dificultad para la emisión y articulación del lenguaje, asociándose muy frecuentemente con alteraciones motoras de la mano derecha (Manning, 1991).

Las funciones de regulación motora lingüística sólo se desarrolla en uno de los dos hemisferios cerebrales, en el hemisferio izquierdo en alrededor de 19 de 20 personas, incluyendo todos los diestros y la mitad del total de zurdos. Sin embargo, si de niño (antes de que acabe el llamado periodo crítico) se produce una lesión irreversible del área de Broca dominante (mayoría del izquierdo), sería la del otro lado la que se reestructuraría para realizar las funciones motrices que regulan el habla. Esto nos indica que la estructuración funcional de algunas zonas corticales (sobre todo las asociativas) depende de la influencia externa, pues si el niño vive en un medio sin lenguaje (p. e. aislamiento social prolongado) y no tiene acceso al mismo antes de que acabe el periodo crítico, las áreas de Broca no se estructuran para la regulación sonora del habla, aunque anatómicamente existan normalmente. Tradicionalmente sus funciones han sido las siguientes:

- Su función es permitir la ejecución de los patrones motores para la expresión de cada palabra,  articulando el lenguaje hablado y escrito. Por lo tanto esta área dota de los circuitos nerviosos necesarios para la formación de las palabras.

- Es responsable  de la formación de las palabras, al activar simultáneamente los músculos laríngeos, respiratorios y de la boca, además de músculos auxiliares del lenguaje.

- Además se conecta con el área motora suplementaria, que se relaciona con la iniciación del habla.

Estas han sido las funciones más conocidas, pero su actividad sobre el control motor va más allá de lo mencionado. Recientemente se han realizado trabajos que han puesto en manifiesto unas funciones más generales que las referidas a la producción sonora del lenguaje. Los investigadores Etienne Koechlin y Thomas Jubault han publicado en la revista Neuron un trabajo sobre estas cuestiones. Diseñaron un experimento de forma que pudieran distinguir con precisión la planificación jerárquica de la planificación temporal, que rige otra parte diferente del encéfalo. Propusieron a los voluntarios participantes a pulsar una serie de botones cuando veían en una pantalla unos colores determinados o letras. Mientras los voluntarios ejecutaban las tareas se observó su actividad cerebral a través de resonancia magnética funcional. El área de Broca resultó ser una pieza imprescindible y principal en la organización jerárquica de acciones.

Según los autores este trabajo proporciona evidencias de que el área de Broca y la parte del hemisferio derecho homóloga constituye un sistema especializado en el procesamiento de estructuras jerárquicas que competen a una amplia gama de facultades intelectuales humanas. Parece que el área de Broca tendría competencias más generales que la del habla, pues participa en la jerarquización de muchas acciones humanas realizadas sobre todo con la cara, boca, lengua, laringe y manos, aunque no se descartan otras implicaciones. 

- Homúnculo sensorial-motor

En las áreas cerebrales de control motor y de recepción sensitiva existe una representación corporal que ocupan mayor o menor superficie dependiendo de la cantidad de inervación que llega al cerebro. Esta representación corporal constituye un homúnculo motor y otro sensorial, los cuales son en realidad un mapa de las áreas dedicadas al movimiento o a recibir la sensibilidad del cuerpo. Según la intensidad de la actividad motora o de la sensibilidad recibida, así será el área representada. Por ejemplo el pulgar, que se usa en miles de actividades complejas, aparece mucho más grande que el muslo, que tiene un movimiento relativamente simple. El homúnculo motor evoluciona con la edad y difiere de una persona a otra, a pesar de mostrarse determinados patrones comunes en toda la especie humana. Por este motivo, podremos encontrar que la mano en el cerebro de un pintor es diferente a la mano en el cerebro de un pianista.

 En estos homúnculos el área de Broca estaría muy próxima a las áreas motoras de la cara (boca, lengua, labios, etc.) y algo menos de la mano. Lo que le correlaciona con el control de los movimientos del habla y los gestos. Efectivamente, estudios más recientes han demostrado que Broca no sólo se restringe a la producción del habla, ya que también se observa un incremento de activación de esta área cuando es necesaria la representación de los movimientos de la mano y brazo, como por ejemplo en la acción de llevarse la comida a la boca con la mano.

- La computación neurológica

Las diferentes áreas del cerebro se ocupan de tipos básicos de computación, que luego se reclutan para muy diferentes procesos cognitivos. En realidad, las capacidades cognitivas que podemos describir como entidades autónomas y disociables al término del desarrollo (y una de ellas sería el lenguaje) son siempre un producto del propio desarrollo, con independencia de que dependan de un sustrato neuronal cuyas interconexiones básicas se establezcan antes del nacimiento en virtud de instrucciones eminentemente genéticas. De hecho, un mismo comportamiento puede depender de diferentes dispositivos neuronales en momentos distintos del desarrollo (Benitez-Burraco, 2013).

La funcionalidad cerebral es altamente integral, es decir, en cada proceso cognitivo intervienen gran diversidad de elementos neurológicos que actuando asociados consiguen lo que denominamos como conducta humana.   

Conclusiones

De todo lo comentado podemos resaltar ciertas conclusiones que nos indican la realidad del problema:

- Se comparan partes de un proceso no bien comprendido (el lenguaje).

- La evolución en un complejo proceso biológico de múltiples causas y funciones, cuyo resultado depende del uso de tales causas.

- La definitiva estructuración funcional del cerebro depende de la influencia medioambiental, Esta es la determinación genética que se hereda y de la que somos herederos evolutivos.

- El área de Broca tiene múltiples funciones, su activación se produce por varias acciones humanas.

- La estructuración de los homúnculos motor y sensitivo depende de las acciones motoras y de la estimulación sensitiva. Aunque es mucho más notable en los primeros años de la vida, en cierta medida se produce durante toda la existencia vital.

- Hay que valorar en gran índice computacional del cerebro. Un mismo comportamiento puede depender de diferentes dispositivos neuronales en momentos distintos del desarrollo.

El interés por conocer la evolución de las capacidades cognitivas humanas ha estado siempre presente en numerosos estudios de muy diversa índole. Sin embargo, las comparaciones de procesos sobre los que no se conoce muy bien los mecanismos de producción, han hecho que se lleguen a conclusiones con muy poco fundamento y, aunque contengan cierta veracidad en sus conclusiones, muchas veces no pueden aclarar satisfactoriamente lo que se pretende mostrar.

La diversidad de ciencias que se interfieren en la compresión de todos estos procesos (evolución, lenguaje, trabajo manual, cultura, etc.) indica la gran dificultad que existe en su producción. Esta complejidad hace que exista cierta precariedad en la elección de ciencias a utilizar, limitando mucho las conclusiones. La metodología de la interdisciplinariedadse hace necesaria en el estudio de todos estos procesos, tanto del pasado como del presente. Pero los graves inconvenientes que su utilización acarrea, hace que se vea muy postergada y, haciéndose eco del dicho de que lo que no se conoce es como si no existiera, se continúan realizando trabajos con una interdisciplinariedad poco amplia, lo que inevitablemente limitara el resultado de los mismos.

* BENÍTEZ-BURRACO, A. (2013): Trastornos del lenguaje: lo que necesitamos realmente es un cambio de paradigma. Rev Neurol 2013; 57 (6). 

* ECCLES, J. C. (1992): La evolución del cerebro: creación de la conciencia. Labor. Barcelona.

* GERIBÀS, Nuria, MOSQUERA, Marina y VERGÈS, Josep Maria (2010): “What novice knappers have to learn to become expert stone toolmakers”. Journal of Archaeological Science, 37, pp. 2857-2870.

* GESCHWIND, N. (1979): Especializaciones del cerebro humano. Investigación y Ciencia. 30.

* GOWLETT, John (1986): “Culture and conceptualisation: the Oldowan-Acheulian gradient”. En Stone Age Prehistory, G.N.Bailey y P. Callow, eds. Cambridge: Cambridge University Press.

* HOLLOWAY, Ralph (1969): “Cultura: a human domain”. Current Anthropology 10, pp. 395-413.

* HOLLOWAY, R. L. (1996): “Evolutionary of the human brain”. En Locke y Peters (eds.). Handbook of Human Symbolic Evolution. Clarendon Press. Oxford. 74-108.

* ISAAC, Glyn (1986): “Foundation stones: early artifacts as indicators of activities and abilities”. En Bailey, Gino y CALLOW, Paul (eds.), Stone Age Prehistory. Cambridge. Cambridge University Press, pp. 221-241.

* MANNING, L. (1991): Neurolingüística. Cuadernos de la UNED, 47. Madrid.

* RIVERA, Ángel y RIVERA, Sara (2009): “Origen del lenguaje: un enfoque multidisciplinar”. Ludus Vitalis, vol. XVII, núm. 31, pp. 103-141.

* TOTH, Nicholas (1985): “Archaeological evidence for preferential right-handedness”. En the Lower and Middle Pleistocene. Journal of Human Evolution, 14, pp. 607-614.

* WYNN, Thomas (1985): “Piaget, stone tools, and the evolution of human intelligence”. World Archaeology, 17, pp.32-43.