Herencia vs. Cultura: una historia de amor


Existe una marcada tendencia hacia la distinción entre ciencias sociales y ciencias naturales, también hacia la disputa entre “resultados de la herencia” (evolución y/o genes) y “resultados de la cultura” (imposiciones sociales); esto último se conoce como controversia herencia-medio. Creo que se debe a la tradicional consideración de que lo que hace el hombre es cualitativamente distinto del resto del mundo natural. Afirmación que no tiene ninguna base, todo sea dicho.

Para entender bien este tema tenemos que partir de que existe una continuidad evolutiva, como propuso Darwin (1859), entre todas las especies animales. ¿Por qué esta premisa? Sencillo, es la base evidente de que todos los seres humanos compartimos una herencia genética común, lo cual permite que podamos entendernos (o mal entendernos) entre nosotros; y también que existan procesos psicológicos comunes a todos los humanos. Si no aceptamos este hecho no sería descabellado pensar que negros y blancos no son la misma especie, lo cual es evidentemente falso. La evidencia está en que existe lo que llamamos (al menos por mi tierra) los mulatos, hijos de personas blancas y negras, y además son fértiles. Por lo tanto somos una única especie, con ancestros comunes.

¿Y cómo hemos llegado a ser lo que somos? Bueno, esto es una pregunta que no tiene una respuesta simple, pero vamos a conocer al menos el porqué nuestro cerebro es como es. Existen dos hipótesis que tratan de explicar este fenómeno:

  1. La hipótesis de la inteligencia ecológica, defiende que fue la necesidad de resolver problemas relacionados con la supervivencia lo que impulsó el desarrollo del cerebro. Buscar alimentos, refugios, explorar territorios, etc. Una vez desarrolladas estas capacidades se pudieron utilizar para las relaciones sociales.
  2. La hipótesis de la inteligencia social, sostiene que el principal impulsor del desarrollo cerebral, y de la inteligencia que lo acompaña, fue la necesidad de solucionar problemas sociales cada vez más complejos, en concreto, la necesidad de mantener el grupo unido. Dado que, dentro del grupo, los individuos podrían adquirir las técnicas necesarias para la supervivencia a través de aprendizaje social.

Robin Dumbar dio con la clave de este problema, encontrando que no existía correlación entre el tamaño del cerebro de distintas especies con las variables relevantes para la hipótesis de la inteligencia ecológica.

Sin embargo, sí existe correlación entre el tamaño relativo del cerebro y el tamaño del grupo de los individuos y la complejidad de las relaciones sociales que establecen entre ellos. De esta forma, Dumbar, formuló la hipótesis del cerebro social, asegurando que el tamaño del cerebro marca el límite de relaciones sociales que se pueden establecer. En otras palabras, cuanto mayor es el grupo social de un animal, y más complejas son las relaciones sociales que establece ese animal con el resto de los miembros de su grupo, más grande tiene el cerebro, concretamente el neocortex.

De esta forma, la tendencia de la evolución humana a crear grupos lleva hasta lo que la psicóloga Susan Fiske denomina motivos sociales universales, que son cinco:

  1. Motivo de pertenencia -> o necesidad de sentirse implicado en una relación y de pertenecer a un grupo social.
  2. Motivo de comprensión -> o necesidad de conocimiento, de uno mismo, de los demás, de la realidad que nos rodea, etc.
  3. Motivo de control -> o necesidad de sentirse competente y eficaz al tratar con el ambiente social y con uno mismo.
  4. Motivo de potenciación personal -> o necesidad de sentirse especial y único dentro del grupo.
  5. Motivo de confianza -> o predisposición a esperar cosas buenas de la gente, haciendo a las personas más sociables, abiertas y predispuestas a la cooperación.

En resumen, hasta ahora hemos visto que la evolución de los seres humanos ha sido consecuencia de una adaptación al medio social, desarrollando mecanismos cognitivos que permiten la organización de grupos de individuos, la comunicación entre los miembros de ese grupo y, en general, todas las capacidades psicológicas que permiten la vida en comunidad. Visto lo cual, no es de extrañar que científicos como Roy Baumeister hayan propuesto que: la continua evolución hacia la vida en grupo ha favorecido una vida social cada vez más compleja, que excede los límites del propio grupo y da lugar a la cultura.

La cultura resulta biológicamente rentable porque posibilita el progreso acumulativo y sin retrocesos del conocimiento, la división del trabajo, la diferenciación de roles, y la posibilidad de beneficiarse de la interacción con muchas más personas que aquellas con las que uno sólo podría tratar según Dumbar (unas 150). Lo que, al final, es bueno para conseguir que los propios genes estén presentes en la próxima generación de individuos

Pero, si la cultura es fruto de la evolución humana, ¿por qué existen distintas culturas? ¿No sería más lógico que existiese una única cultura humana?

En principio podríamos pensar que la existencia de múltiples culturas invalida la exposición de este post, pero preguntémonos qué es cultura. Existen muchas definiciones, sin embargo casi todos los investigadores coinciden en estos tres aspectos de la cultura:

1) La cultura surge de la interacción adaptativa entre los seres humanos y los ambientes físicos y sociales en los que viven.

2) La cultura consiste en elementos compartidos.

3) La cultura es transmitida de unos a otros durante cierto tiempo.

Entendiendo estos tres puntos podemos ver que las múltiples culturas no son incompatibles con la evolución, sino consecuencia de ella: las distintas culturas son distintas adaptaciones al medio en que viven los distintos grupos humanos. Una cultura dada permite a un individuo funcionar de forma eficaz en su entorno concreto. Un ejemplo claro son los distintos horarios de comida en las distintas culturas.

Una prueba de lo expuesto aquí es que no sólo los humanos tienen cultura. Distintos animales sociales tienen formas culturales propias de cada grupo. Jordi Sabater Pi (1992) d0cumentó diferencias culturales entre chimpancés de África centro-occidental, que utilizaban bastones para perforar entradas en los termiteros y buscar estos bichillos que los vuelven locos; y chimpancés de África oriental, que para conseguir termitas utilizaban hojas enrolladas o finas ramas que introducían en los conductos de ventilación de los termiteros.

También se ha encontrado, en África occidental, que los chimpancés utilizan yunques y percutores de piedra para romper frutos de cáscara dura, como la nuez del árbol del aceite de palma. La forma de hacerlo, y las herramientas que utilizan son muy parecidas entre los grupos que viven cerca unos de otros, y muy distintas de las formas que utilizan los grupos que viven lejos.

Como último ejemplo tenemos a los mandriles de un zoo inglés que han aprendido un gesto realmente gracioso: se llevan las manos a la cara y se tapan los ojos: sí hacen un “facepalm” en toda regla. Este gesto, que sólo lo realiza este grupo de mandriles en el mundo, significa algo así como “no molesten”.

En definitiva, no existe un salto cualitativo entre evolución y cultura, los procesos psicológicos, las conductas y las emociones no están determinadas de manera unánime por uno de estos elementos. La psicología, la cultura, las “ciencias sociales”, no son más que una expresión de los procesos biológicos que nos han traído hasta aquí.

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Fuentes:

Introducción a la Psicología Social, E. Gaviria, I. Cuadrado, M. López (coord.) (2009)

Amazings.es: Mandriles que aprenden a hacer “facepalm.”

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Este post participa en el Primer Carnaval de Biología que organiza Micro Gaia.

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El Sistema Nervioso (III): Células del Sistema Nervioso


Este señor es Santiago Ramón y Cajal (ya sabéis que no son tres), el primer gran neurocientífico español que recibió el Premio Nobel de Medicina en 1906 por descubrir los mecanismos que gobiernan el crecimiento y los procesos conectivos de las células nerviosas; premio que compartió con Camilo Golgi a pesar de que este último nunca aceptó que la neurona fuese un ente discreto.

A pesar de utilizar un microscopio óptico, Ramón y Cajal aseguró que cada neurona posee un campo receptivo (dendritas), un segmento conductor (axón), que es una entidad discreta y que se comunica con las demás neuronas a través de sinapsis. Incluso dedujo las leyes que gobiernan dicha sinapsis:

  1. La comunicación se establece del axón a las dendritas o el soma (cuerpo) neuronal. Lo que se conoce como Principio de Polarización Dinámica.
  2. No hay continuidad citoplasmática entre neuronas.
  3. La comunicación se establece de forma altamente organizada, de forma que cada neurona se comunica con células concretas en puntos de contacto sináptico. Es lo que se denomina Principio de Especificidad de las Conexiones.

Todo lo que vamos a tratar hoy no habría sido posible sin las investigaciones de este gran científico. Y es que, hace un par de días, curioseando por la blogosfera me topé con un blog de maguferío, finalmente la cosa se lió tanto que acabaron llamándome ignorante por afirmar que no existe ninguna estructura cerebral que posibilite la telepatía. Tras esto, mi primer pensamiento fue, tengo que escribir más sobre el Sistema Nervioso, por lo que hoy vamos a conocer las células que componen el Sistema Nervioso propiamente dicho, dejando de lado las meninges o los capilares entre otros. Empezamos.

Esto es una neurona, la célula básica encargada de recibir, procesar, y comunica la información procedente del medio interno y externo. El soma neuronal, o cuerpo de la neurona, es el centro metabólico de la misma y donde se encuentra el núcleo. Las neuronas llevan a cabo los mismos procesos que el resto de células, pero además, expresan gran parte de la información genética del núcleo para poder sintetizar las enzimas y proteínas específicas necesarias para la comunicación neuronal: los neurotransmisores.

La membrana de las neuronas pueden generar fenómenos eléctricos. Estos fenómenos eléctricos se producen por cambios de polaridad en el interior de la célula debido a la presencia de neurotransmisores que alteran la concentración iónica del interior neuronal.

Las neuronas poseen tantos ribosomas para sintetizar las proteínas que necesita que el retículo endoplasmático rugoso es visible al microscopio óptico,  en lo que se denomina Sustancia de Nissl.

En el citoesqueleto de la neurona se encuentran, además de los microtúbulos y los microfilamentos, en las neuronas encontramos neurofilamentos, unidos entre si o entrelazados con los microtúbulos. Sin embargo, esta uniones son fácilmente modificables, como ocurre en la enfermedad de Alzheimer.

Las dendritas son prolongaciones del soma neuronal y constituyen el principal área receptora. En el flujo de la información, son la zona de llegada. La mayoría de las neuronas tienen varios troncos dendríticos que se ramifican, también puede ocurrir que la sinapsis tenga lugar sobre pequeñas protuberancias de las dendritas denominadas espinas dendríticas. Tanto la disposición como la amplitud del árbol dendrítico así como el número de espinas dendríticas pueden ser modificados por factores ambientales, esta capacidad es lo que se conoce como plasticidad neuronal.

El axón es una prolongación del soma neuronal más delgado y largo que las dendritas, a través del cual se propaga la información a otras neuronas. En el axón podemos distinguir tres zonas, próximo al soma el cono axónico, el axón propiamente dicho desde donde pueden comenzar las ramificaciones, y el botón terminal o terminal presináptico que es la zona de conexión con las demás neuronas.

Los botones terminales contienen vesículas sinápticas que trasportan los neurotransmisores desde el soma para ser liberados mediante exocitosis en la hendidura sináptica, es decir el espacio entre botón terminal y la dendrita o espina dendrítica, cuando se den las condiciones necesarias.

El axón puede ser muy largo (imaginad desde vuestra cadera hasta vuestro pie izquierdo) y posee orgánulos para sintetizar las proteínas necesaria para manterse vivo y cumplir su función. Por esto, existe un flujo axónico anterógado que transporta orgánulos celulares y proteínas hasta los botones terminales y otro de regreso denominado flujo axónico retrógrado. Además, de cada tipo existen otros dos, un flujo axónico lento (14mm/día) y un flujo axónico rápido (400mm/día), el primero transporta materiales estructurales como partes del citoesqueleto, mientras que el segundo transporta orgánulos y proteínas.

De las neuronas solo nos quedaría resaltar que existen distintos tipos para cumplir distintas funciones, aquí os dejo un dibujo muy explicativo:

Las células que vamos a ver ahora se denominan células gliales, y su función es asegurar el estado óptimo de las neuronas.

Los astrocitos son las células gliales más abundantes del SNC. Algunos de sus pies entran en contacto con los vasos sanguíneos mientras que otros envuelven las membranas somáticas y dendríticas de las neuronas. Pueden ser de dos tipos: astrocitos fibrosos, que se encuentran en la sustancia blanca; y los astrocitos protoplasmáticos, localizados en la sustancia gris.

Entre las funciones de estas células podemos destacar:

  1. La función de soporte estructural de las neuronas, lo que quiere decir que literalmente la sujetan.
  2. La función de separación y aislamiento de las neuronas, que fue propuesta por Ramón y Cajal, como mecanismo para reducir la interferencia entre neuronas próximas. Además aíslan la sinapsis impidiendo la dispersión de los neurotransmisores y poseen bombas de potasio (K+)para retirar el potasio del espacio extracelular evitando así una despolarización de las neuronas.
  3. Captan los neurotransmisores como GABA y glutamato y lo transforman en glutamina que envían a la neurona donde se convierte en precursora de más GABA y glutamato. Un sistema 100% reutilizable.
  4. Llevan a cabo la reparación y regeneración de las neuronas destruidas, fagocitando los desechos y ocupando los espacios vacíos. También liberan factores de crecimiento para que las neuronas se desarrollen en una dirección concreta.
  5. También separan el tejido nervioso de las meninges a través de la membrana glial limitante externa.
  6. Llevan a cabo la función de recubrimiento vascular, rodeando con sus pies los capilares y vasos sanguíneos, ayudando de esta forma a mantener la barrera hematoencefálica.
  7. Y finalmente, al estar en contacto con los vasos sanguíneos y las neuronas, les suministran nutrientes.

Los astrocitos han sido bastante ninguneados durante mucho tiempo, pero como veis son imprescindibles para el buen funcionamiento del SNC, de hecho, ahora incluso se considera que cumplen algún tipo de función en el almacenamiento de la información, es decir, en la memoria.

Los oligodendrocitos son las famosas “vainas de mielina” que recubren los axones de las neuronas del Sistema Nervioso Central. Esta “vaina” aísla los axones, favoreciendo así la transmisión de los impulsos nerviosos (que son impulsos eléctricos a fin de cuentas).

Para recubrir los axones de las neuronas, los oligodendrocitos “estiran” su soma y se enrollan al rededor de estos formando una densa capa que es, justamente, lo que se denomina mielina.

Esta vaina de mielina se encuentra interrumpida cada milímetro por una brecha de, aproximadamente, una micra llamadas Nódulos de Ranvier.

Un único oligodendrocito puede mielinizar diferentes segmentos de un mismo axón o formar segmentos de mielina de hasta 60 axones. Pero estas células también protegen a los axones no mielinizados, envolviéndolos y manteniéndolos fijos mediante surcos formados por su propio soma. En el SNC, es la presencia de astrocitos lo que activa el crecimiento de los oligodendrocitos.

El último tipo de células gliales del SNC son las microglías, el ejército defensivo del SNC. Cuando se produce una lesión o inflamación del tejido nervioso se activan, migran a la zona del daño y fagocitan los restos celulares además de participar junto a los astrocitos en la reparación de la lesión. También defienden el SNC de microorganismos, virus y tumoraciones.

Estan implicadas en la intercomunicación del Sistema Nervioso y el Sistema Inmunitario.

El último tipo de célula glial que vamos a ver son las células de Schawnn, que realizan todas estas tareas que hemos comentado pero en el Sistema Nervioso Periférico.

La envoltura de mielina de los axones del SNP se produce en fases muy tempranas del desarrollo, al unirse las células de Schawnn a los axones en crecimiento.

Cuando estas células maduran, cada una desarrolla un único segmento de mielina para cada axón.

La formación de esta envoltura se produce en varias fases, iniciándose cuando el axón que envuelto por el citoplasma de la célula de Schawnn. Posteriormente, el soma de la célula se va alargando, rodeando el axón en espiral.

En el SNP, es la presencia de los propios axones lo que activa los procesos de crecimiento de las células de Schawnn.

En los seres humanos, la mielinización empieza en el segundo trimestre de vida fetal y continua durante casi toda la vida, con un periodo más intenso desde el nacimiento hasta la pubertad. Este proceso esta asociado al desarrollo de la capacidad funcional de las neuronas.

Y queda poco más que decir, excepto que, si nadie lo remedia, este será mi último post de este año 2010 (por eso lo he hecho tan largo, para que tengáis tiempo para leerlo, xD). Por lo tanto, os deseo un feliz fin de año y un comienzo del siguiente aun mejor. Muchas gracias por estar siempre aquí.

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Fuentes:

Fundamentos Biológicos de la Conducta, A. Alonso, E. Ambrosio, M. de Blas Calleja, A. Caminero, C. Lecumberri, J. González, E. Sandoval (2005).

Proyecto Biosfera, Ministerio de Educación, Gobierno de España.

Wikipedia.

Imágenes:

Fundamentos Biológicos de la Conducta, A. Alonso, E. Ambrosio, M. de Blas Calleja, A. Caminero, C. Lecumberri, J. González, E. Sandoval (2005).

Proyecto Biosfera, Ministerio de Educación, Gobierno de España.

Wikipedia.

El Sistema Nervioso (II): Ejes y planos de referencia


Hace ya una semana que Tú También Puedes cambió de dirección, espero que todo sea de vuestro agrado y os hayáis acostumbrado a los cambios, porque hoy empezamos. Hace un tiempo empecé una pequeña serie de post sobre el Sistema Nervioso que irán saliendo con cuentagotas.

Hoy vamos a hablar sobre cómo nos orientamos en el Sistema Nervioso Central (SNC), que como recordaréis, incluye el Encéfalo y la Médula Espinal. El SNC está organizado a lo largo de dos ejes de referencia: el Eje Rostro-Caudal y el Eje Dorso-Ventral. Al Eje Rostro-Caudal también se le llama Neuroeje.

El Neuroeje es una línea imaginaria que va desde la parte frontal del encéfalo hasta el final de la Médula Espinal, en una rata sería más o menos una línea recta; sin embargo, en el ser humano, el Neuroeje no es una línea recta, ya que la cabeza está en ángulo con el cuerpo. En la imagen de cabecera podéis observar este suceso en la representación de la izquierda. De todos modos, las direcciones anatómicas se toman obviando este hecho, como si andásemos a gatas. Las estructuras que se sitúan próximas al Neuroeje se denominan mediales, las que se sitúan a sus lados laterales.

Perpendicular al Eje Rostro-Caudal, se encuentra el Eje Dorso-Ventral. La dirección dorsal corresponde a las zonas superiores del animal, en el caso de la rata, o a las zonas que quedan hacia la espalda, en el caso del ser humano. Por su parte, la dirección ventral corresponde a las zonas inferiores o que quedan hacia el vientre. En la imagen de entrada tenéis representadas todas estas direcciones que se basan en el SNC.

Un punto importante, que suele llevar a confusión, es el significado de las palabras “anterior” y “posterior” cuando hablamos del SN. Así que vamos a aclararlo:

  • Anterior -> es sinónimo de rostral en el Encéfalo y de ventral en la Médula Espinal.
  • Posterior -> es sinónimo de caudal en el Encéfalo y de dorsal en la Médula Espinal.

Y esto es todo lo que hay que decir acerca de los ejes de referencia en el SNC. Sin embargo, el SNC es una estructura tridimensional que debe seccionarse para poder estudiarlo en profundidad, por eso también se utilizan planos de referencia o “cortes”.

El corte medio sagital se realiza en vertical, a lo largo de la línea media, y divide el Sistema Nervioso en dos mitades simétricas: derecha e izquierda. Los cortes que se realizan en paralelo al corte medio sagital se denominan parasagitales.

El corte horizontal se realiza en paralelo al suelo y divide al Encéfalo en una parte superior y otra inferior.

Finalmente, el corte frontal, coronal o transversal, divide el Sistema Nervioso en sus partes rostral y caudal, ya que se realiza perpendicular al Neuroeje.

Por último, cabría decir que las relaciones entre los lados derecho e izquierdo del cuerpo se denominan: Ipsilateral, cuando hablamos de estructuras del mismo lado; y Contralateral cuando hablamos de estructuras situadas en lados contrarios.

De esta forma ya tenéis la leyenda básica para entender los mapas del cerebro.

 

El Sistema Nervioso (I): Organización general


Siempre oímos que el Sistema Nervioso (SN) controla nuestros actos, nuestros pensamientos, nuestras emociones. Pero, la verdad, es que es algo que suena casi a místico: “La mielinización es un proceso mediante el cual la neurona es recubierta de mielina, lo cual favorece la transmisión sináptica y aísla los axones y las dendritas”. Y se nos queda la cara a cuadros. El objetivo de esta pequeña serie de post será describir el SN de manera breve para poder entender mejor su funcionamiento y su utilidad.

El SN está compuesto de un gran número de células muy distintas unas de otras, no sólo neuronas. Todas tienen una función muy específica y su unión da como resultado nuestra capacidad para entender el mundo, pensar sobre él y actuar en él.

El SN se divide en dos partes principales:

-El Sistema Nervioso Central (SNC), compuesto por el encéfalo y la médula espinal, donde se genera toda nuestra conducta. El encéfalo es, más o menos, todo lo que queda dentro de nuestro cráneo, cerebro, cerebelo, bulbo raquídeo, etc.

-El Sistema Nervioso Periférico (SNP), compuesto por los ganglios y los nervios, su función es conectar el cuerpo con el SNC. Se compone de:

*El sistema Nervioso Somático, donde se incluyen los nervios aferentes (llevan la información de todo el cuerpo al SNC) y eferentes (llevan la información del SNC al resto del cuerpo).

*Y el Sistema Nervioso autónomo, compuesto por el Sistema Nervioso Simpático (dilata las pupilas, controla los latidos del corazón, dilata los bronquios, disminuye las contracciones estomacales y estimula las glándulas suprarrenales; también produce la sensación de alerta) y el Sistema Nervioso Parasimpático (controla los actos involuntarios, provoca y mantiene el descanso y la relajación tras un esfuerzo, y en general actúa en colaboración con el sistema simpático; también trabaja en el aparato gastrointestinal, al orinar y en la respiración).

Y esto es grosso modo la organización general del SN. En el próximo post veremos los ejes y planos de referencia sobre los que se estudia el SN.