51.- La voz humana

 (entrevista a Jeffrey T. Laitman)

El lenguaje, tal como lo practicamos, tal como platicamos, tiene poco de platónico. Las categorías abstractas de su semántica deben expresarse en rudos significantes, vocalizaciones detrás de las cuales hay todo un procesamiento motor que implica importantes áreas de la corteza cerebral y varios músculos, y un juego armónico en el que el aire expelido por los pulmones es esculpido en forma de sonidos en el flujo del habla.

La misma boca que da entrada al alimento, comenzando a digerirlo, y que sirve a la sexualidad a través de besos, succiones y otros movimientos, se abre y mueve para hablar. Participan de forma decisiva en el acto del habla los labios, los dientes, la lengua y el paladar. El aire que llega desde lo profundo de la caja torácica a la salida formada por las cavidades nasal y oral, pasa antes por la laringe, siendo transformado por las cuerdas vocales en un tono laríngeo, conjunto de frecuencias o armónicos que debidamente modulados por los movimientos bucales darán lugar a los diversos sonidos del habla.

La laringe humana tiene la peculiaridad de estar muy baja en el cuello, si la comparamos con la de otros mamíferos. Esto implica que podemos atragantarnos si tragamos y respiramos a la vez, cosa que no le sucede, por ejemplo, a nuestros cercanos parientes chimpancés que, al tener la laringe más alta, conectan la misma directamente con la cavidad nasal mientras por la bucal introducen el alimento. ¿Qué ventaja, pues, podría reportarnos una laringe tan baja, dado ese indudable inconveniente? Los bebés humanos son como los demás mamíferos en lo que a la localización de la laringe se refiere. Pero durante el desarrollo infantil la laringe desciende y, también, el lenguaje aflora. ¿Podría ser esta la razón evolutiva de esta peligrosa originalidad anatómica? ¿Qué tiene de particular una laringe más baja, que hace el habla posible, y con ella el lenguaje, tal como lo entendemos y usamos?

Jeffrey Laitman lleva muchos años investigando la forma y funcionalidad del aparato fonador de los humanos y, partiendo de los fósiles, la de las especies homínidas que nos precedieron. Sus estudios anatómicos de la flexión de la base del cráneo le han llevado a la conclusión de que los homínidos ancestrales, tales como los australopitecos o el Homo habilis, podían emitir sonidos no muy distintos de los emitidos por los chimpancés. Los neandertales, por otro lado, tendrían un tracto vocal poco apropiado para un lenguaje complejo, no pudiendo pronunciar algunas vocales, como la “a”, la “i” o la “u”.

De la anatomía del instrumento del lenguaje de nuestros antepasados han de extraerse las claves para comprender la evolución de su funcionamiento. Nuestra más elevada cualidad, el pensamiento simbólico, seguramente no habría podido surgir de no haber existido estructuras biológicas tan finamente adaptadas a la comunicación.

1.- ¿Qué hace a nuestro tracto vocal tan diferente del de otras especies?

En los mamíferos, el “tracto vocal” es en realidad un componente anatómico de un área mayor conocida como el tracto “aerodigestivo”. Aunque todos los mamíferos tienen los mismos componentes básicos (boca, lengua, laringe, faringe, cavidad nasal, oído medio, etc), el cómo están dispuestas estas estructuras en los humanos difiere notablemente de la mayoría de los demás mamíferos, incluídos nuestros parientes próximos los primates no humanos. Lo más llamativo es que la relación de la laringe humana adulta con otras estructuras de la garganta es muy diferente. En la mayoría de los mamíferos, en todas las fases del desarrollo, la parte frontal de la laringe (la epiglotis) es capaz de solaparse con el paladar blando, creando un “tubo” que conduce directamente el aire desde la parte posterior de la cavidad nasal a la laringe y de ahí a los pulmones. El alimento puede pasar alrededor de esta laringe “enclavijada”, un mecanismo que proporciona a muchos mamíferos la capacidad de respirar y tragar alimento al mismo tiempo. Esto se ha llamado el sistema de “dos tubos”, y es el “plano estándar” para la mayoría de los mamíferos. Es interesante que los humanos recién nacidos tienen también esta configuración, un rasgo que les permite respirar mientras maman. Al crecer, nuestra laringe se “desconecta” del paladar blando, lo que algunos han llamado “el descenso” de la laringe. El resultado final es una laringe muy alejada de la parte posterior de la cavidad nasal. Esto produce una separación permanente entre la laringe y la nasofaringe, y crea una orofaringe permanente; en otras palabras, hay ahora un amplio espacio sobre la laringe. Esto puede ser peligroso al comer, pues ahora es fácil que accidentalmente quede alimento alojado en la laringe. Un resultado positivo es que tenemos una gran porción supralaríngea de la faringe dentro de la cual la lengua y el paladar pueden ahora modificar los sonidos laríngeos en mayor medida que la mayoría de los demás mamíferos. La posición de nuestra laringe nos proporciona la anatomía de la voz articulada.

2. ¿Cómo pudo evolucionar nuestro peculiar tracto vocal?

Es una pregunta crucial para determinar cómo llegaron a existir nuestro género y nuestra especie. Según reconstrucciones que a lo largo de los años hemos hecho mis colegas y yo, lo más verosímil es que nuestros antepasados australopitecinos tempranos tenían tractos aerodigestivos, incluídos los tractos “vocales”, que eran como los de los antropoides y monos actuales. Su laringe estaba en posición alta y podía conectar con la nasofaringe. Cuando estuviese desconectada, el espacio disponible sobre la laringe para modificar sonidos sería limitado en comparación con el de los humanos modernos. La pregunta clave es: ¿qué hizo que cambiase este patrón básico, y cuándo pudo haber ocurrido? ¿Qué fuerza o fuerzas pudieron causar este cambio? Aunque la respuesta es probablemente una matriz de factores, el principal puede haber sido la necesidad de proporcionar al sistema respiratorio un flujo incrementado de aire y oxígeno. Dado que nuestro sistema primario es el respiratorio (somos animales que respiran aire y este requisito fisiológico toma precedencia sobre todos los demás), lo más verosímil es que la causa subyacente involucrase en primer lugar cambios en este sistema. Una tal necesidad pudo haber sido instigada por una serie de eventos evolutivos seminales que afectaron a nuestros antepasados en esta época. Prominente entre estos habría sido el señalado incremento en tamaño y, probablemente, complejidad cerebrales en los miembros tempranos del género Homo, que podría haber aumentado concomitantemente la demanda de oxígeno. El aumento del tamaño cerebral puede también haber afectado estructuralmente a la base del cráneo, probablemente causando una flexión interna que afectaría a la posición de la laringe. Además, la necesidad de correr, ya cortas o largas distancias, en las sabanas africanas para huir de rápidos predadores o capturar igualmente rápidas presas puede haber sido cada vez más importante. En lugar de rediseñar nuestro complejo nasal para capturar más oxígeno (la evolución podría habernos dotado de enormes narices y múltiples cornetes, o narinas muy musculadas capaces de “abrirse”, como en los caballos) parece que la naturaleza ensayó una ruta sin igual: desacopló permanentemente la laringe de la nasofaringe, lo que produjo una orofaringe permanente y de considerable tamaño. Esta disposición permitió que la respiración oral adquiriese un papel cada vez más importante. Aunque el portal oral/orofaríngeo no está diseñado como paso de aire, a diferencia de la vía nasal con su epitelio ciliado columnar pseudoestratificado adecuado para el manejo, humidificación y tratamiento del aire ambiente, el clima templado de África en el Plio-Pleistoceno puede haber sido lo bastante benigno como para no representar una amenaza para los sensibles revestimientos de la faringe. Dados todos estos factores, la laringe de nuestros antepasados Homo tempranos descendió. Así que nuestro sistema probablemente cambió para fines de respiración. Una vez hecho el cambio, sin embargo, hubo beneficios secundarios para el tracto “vocal”, ya que el descenso de la laringe ofreció un aumento permanente de espacio para modificar sonidos.

3. ¿Qué halló usted en los huesos de los neandertales que le llevó a la conclusión de que no hablaban?

Según evidencia morfológica de su basicráneo, cavidad nasal, senos paranasales y oído parece que los neandertales, en particular el grupo europeo occidental reciente al que a menudo se llama los “neandertales clásicos”, pueden haber poseído sutiles, pero importantes, diferencias con nosotros en la configuración y función del tracto vocal/aerodigestivo. Por ejemplo, sus grandes cavidades nasales y senos paranasales muestran algunos rasgos que puede haber sido autapomórficos (esto es, derivaciones únicas) de los neandertales y pueden estar relacionados con su necesidad incrementada de calentar y humedecer aire seco y a veces frío. Sus laringes, además, estaban probablemente en una posición más alta en la garganta que las nuestras, un rasgo que puede reflejar una función relativamente menos importante de la respiración oral en comparación con los humanos actuales o con nuestros antepasados directos contemporáneos de los neandertales. Esto no sería sorprendente a la luz del duro entorno que habitaban muchos neandertales, y el consiguiente daño a la delicada mucosa faríngea que ocurriría si fuese regularmente atacada por aire frío o seco. La posición laríngea más alta significaría también que los neandertales habrían tenido un área para modificación de sonidos reducida en comparación con la nuestra. Su “habla” puede tanto haber carecido de algunas vocales universales, debido a esta comparativa restricción, como haber sido más nasalizada, debido al tamaño y complejidad de su mejorado complejo nasal. Esto ha llevado a la conjetura de que las voces de los neandertales podrían habernos sonado más “femeninas” y su habla con una cierta “cualidad musical”. En contra de su retrato popular, nuestros primos neandertales probablemente no eran “brutos bobalicones”; sus cerebros eran en promedio más grandes que los nuestros. Fueron primos ancestrales que siguieron un camino evolutivo diferente. Aunque humanos y neandertales tuvieron claramente un antepasado común probablemente hace más de medio millón de años o antes, las fuerzas ambientales aplicadas al linaje neandertal parecen haber seleccionado una maximización de los parámetros nasales de sus sistemas respiratorios altos de un manera muy distinta a la que siguieron nuestros antepasados directos.

4. A partir de fósiles de neandertales, Jean-Louis Heim y David Frayer han llegado a una conclusión opuesta a la suya respecto al habla en esta especie. ¿Por qué cree que han alcanzado una conclusión tan diferente a partir de los mismos o parecidos datos?

Los científicos usan diferentes métodos y enfoques para interpretar el material, y a menudo llegan a conclusiones diferentes. En sus evaluaciones de parámetros craneales los neandertales se solapan con poblaciones humanas actuales, mientras que nuestros datos muestran que los neandertales caen fuera de los rangos en medidas que consideramos cruciales para interpretar la región aerodigestiva.

Estudiar a los neandertales siempre es complejo; en efecto, algunos los consideran parte de nuestra propia especie, Homo sapiens, mientras que muchos otros los consideran miembros de una especie separada, Homo neanderthalensis. Mis hallazgos me han llevado a verlos como una especie distinta.

5. ¿Qué opina del hioides neandertal hallado en Israel?

El hioides es un huesecillo en forma de U situado en el cuello justo encima de la laringe. A principios de los años 90 se descubrió el hioides de un neandertal en Kebara, Israel. Algunos científicos creyeron que su morfometría y su similaridad general a los hioides de humanos vivientes significan que el tracto vocal completo de este neandertal (y por extensión de todos los neandertales) sería también similar al de los humanos modernos. Aunque es una hipótesis interesante (que pueda reconstruirse la anatomía entera del aparato vocal a partir de un hioides), había pocos datos que apoyasen la utilidad de este enfoque.

6. ¿Cómo hablamos? ¿Cómo modulamos sonidos para formar palabras?

“Hablar” es un proceso complejo que involucra la intersección e interconexiones del cerebro/sistema nervioso central y el aparato vocal. Para hablar como pueden los humanos de hoy (en otras palabras, para tener la capacidad del habla) es preciso que ambos sistemas sean funcionales.

El papel del tracto “vocal” es tomar los sonidos producidos en la laringe por las cuerdas vocales y hacer que la lengua, el paladar y los músculos asociados modifiquen estas frecuencias iniciales (fundamentales). Es interesante notar (y muchos no se dan cuenta de ello) que la laringe, y las cuerdas vocales, no evolucionaron .con el fin de producir sonidos. En efecto, la laringe y sus cuerdas vocales evolucionaron para proteger a la vía aérea hasta los pulmones de la entrada de cuerpos extraños, como alimentos. Las cuerdas vocales son un tipo de “esfínter” que sirve como nuestra primera línea de defensa. Su capacidad de producir sonidos que luego se modifican en el tracto vocal es un papel secundario adoptado después.

7. ¿En qué trabaja ahora?

Mis estudiantes, mis colegas y yo estamos trabajando en varios proyectos que exploran tanto la biología básica y el desarrollo del tracto aerodigestivo de los mamíferos (desde animalillos como los roedores hasta los mayores mamíferos, las ballenas) y nuevos modos de entender los marcadores del registro fósil. Estamos explorando mediante estudios comparativos en nuestro laboratorio la biología funcional de los senos paranasales usando modelos experimentales; el cambio de la posición de la laringe durante el desarrollo en infantes humanos y su relación con enfermedades infantiles; y morfología comparada y del desarrollo de la nasofaringe en primates. En el aspecto evolutivo, estamos estudiando maneras de evaluar aspectos de la nasofaringe ósea como indicadores de cambios a lo largo del tiempo en las funciones del tracto aerodigestivo de los homínidos; relaciones entre la anatomía respiratoria de los neandertales y enfermedades, como la apnea durante el sueño; y trabajamos con un grupo multiinstitucional explorando cambios en la función y evolución de la trompa de Eustaquio.

Ref: http://ilevolucionista.blogspot.com

Ar.50.- Los Memes

(entrevista a Susan Blackmore) 

El meme de los memes lo puso en circulación Richard Dawkins, al final de su obra sobre los genes: El gen egoísta. Sugería el biólogo británico que entre nosotros había surgido un nuevo replicante, cualitativamente distinto al ADN, el meme o unidad de transmisión cultural. Los seres humanos, a diferencia de otros seres, tenemos la capacidad de imitar y el lenguaje. Con ambas cosas podemos crear cultura, y transmitirla dentro de cada generación, horizontalmente, y a lo largo de ellas, en vertical. Con el tiempo y el aumento de la población y la división del trabajo, la transmisión horizontal ha ido adquiriendo más importancia. La vertical reforzaba la genética, se solapaba a ella. Un padre transmitía sus hijos sus genes y sus valores. La horizontal puede llegar a contrariarla. Los memes van de un cerebro a otro, de una persona a otra. Se contagian. Hay personas que por su éxito social se transforman en fuente de memes: los demás imitan sus maneras, su apariencia, su estilo,...en definitiva sus memes.

Los referentes ya no son los padres y los parientes. Y ahora, con los medios de comunicación masivos la transmisión memética ha adquirido aún más fuerza si cabe. Otras personas son sumideros de memes. Al no relacionarse no transmiten sus memes y los condenan a la extinción.

Todo esto lo calificó Stephen Jay Gould de metáfora sin sentido. Son muchos biólogos y científicos los que se niegan a aceptar la posibilidad de que un nuevo replicante haya surgido entre nosotros. La principal crítica es que los memes no son discretos y mensurables ni constituyen un código específico, como los genes. Los genes, a pesar de lo que ha costado encontrarlos y la pericia que se requiere para manipularlos, son tangibles y digitales. Los memes son etéreos y analógicos. Cuando alguien hace el dibujo de un perro y otro lo imita, el resultado será otro perro, seguramente, aunque el pintor sea un fiel copista. Pero es que además no se copiarán todos y cada uno de los pasos que se dieron en la ejecución del dibujo, sino que simplemente se tomará la idea general de cómo se ejecutó, el fin a lograr y los medios usados, y se imitará. Tras muchas copias quizás el perro dibujado sea un fox terrier, cuando originalmente era un pastor alemán. Una canción, o solamente su estribillo, un eslogan, la frase afortunada o desafortunada de algún famoso o su vestimenta, el estilo de un pintor, la manera de mirar o las declinaciones de voz de alguien admirado....etc etc, todo es susceptible de ser imitado, de convertirse en meme que fluye de mente en mente. Pero como me dice Kantor, los memes por excelencia son las diferentes cosmovisiónes científicas, políticas y sobre todo religiosas, que al ser contradictorias entre sí, compiten por el espacio consciente. La memética nos impone una visión de la Historia cultural que se pregunta ¿porque esta idea tuvo éxito? y es un gran complemento a la cuestión de ¿es esta idea verdadera? Hoy en día, al poner el acento en las consecuencias de las ideas en la viabilidad demográfica, económica y política de las diferentes culturas, la memética lleva a su máxima expresión el viejo principio hayekiano de que las ideas tienen consecuencias.

La memética ha tenido importantes defensores, como el filósofo Daniel Dennet, que la considera como una expresión más del que denomina darwinismo universal. Pero es probablemente Susan Blackmore la científica que más empeño ha dedicado a desarrollarla y explorar sus implicaciones. El resultado de un período de convalecencia por el que tuvo que pasar fue la intuición de la realidad y la importancia de los memes y el libro en el que se explica la naturaleza de estos de forma más profunda: La Máquina de Memes. El ser humano, a juicio de Blackmore, no sería solamente un producto de la selección natural cuyos genes, en cierto sentido, dictaran su comportamiento, sino también, como ser social y capaz de comunicarse y de imitar, el hábitat y campo de batalla de las unidades de un nuevo replicante: el meme.

1) La selección por grupo está volviendo, encarnada en nuevas formas. No hace mucho que Sloan Wilson escribió un artículo con Edward O.Wilson: “redefiniendo la sociobiologia” con una descripción de cómo se relacionan la selección individual y grupal: dentro del grupo los individuos egoístas prevalecen, pero entre grupos los grupos con más individuos desinteresados vencen a los que contienen muchos individuos egoístas. ¿Que opinas de todo esto? ¿Cómo ves la compatibilidad entre la memética y la selección grupal? ¿Pueden ser los memes algo así como “genes grupales”?

Estoy de acuerdo en lo general con Wilson -la selección grupal puede ocurrir, pero requiere condiciones especiales. La más importante es que los grupos deben ser cohesivos, y no puede haber mucha circulación de individuos entre grupos. También debe haber presiones selectivas que destruyan algunos grupos y dejen a otros persistir. Cuando se dan estas condiciones la selección natural opera sobre características grupales en vez de individuales. Boyd y Richerson han demostrado que el aprendizaje social y la imitación a nivel intragrupal pueden aumentar la probabilidad de que la selección opere a nivel de grupos. Los memes que son compartidos por un grupo y no por otro deben ser capaces de aumentar la probabilidad de la selección grupal. Por ejemplo si los miembros de un grupo imitan conductas de compartir o de protección mutua eso da una ventaja al grupo. De esta forma creo que la selección grupal es más probable en humanos (que tienen memes) que en otras especies (que no los tienen). Como una analogía laxa podríamos decir que los memes con son “genes grupales” pero las analogías también puede ser engañosas: no hay equivalentes para el sexo, la meiosis o los cromosomas.

2) Se ha dicho que los memes deletéreos están causados por genes inadaptados; después de todo los memes son parte del ambiente, y como tales los genes desadaptativos están por definición mal adaptados incluso si el entorno relevante para un gen particular es un determinado meme. ¿Estás en desacuerdo?

Sí, lo estoy. ¿Qué quieres decir con “meme deletéreo”? De un meme podemos preguntar si se “autobeneficia” (es decir si está adaptado) y si beneficia al anfitrión (la persona que “lo usa” o “está infectada” por el). Los memes pueden ser adaptativos en un sentido y desadaptativos en otro. Por ejemplo, el meme del martirio es beneficioso para la religión en que ocurre (inspira a otros a ser mártires y a extender la religión aún más) pero es deletéreo para los genes del portador, que se mata. Estos memes no están generados por genes mal adaptados, sino por una larga historia de memes que han usado a los humanos para copiarse y reproducirse. Simplemente ocurre (probablemente por buenas razones genéticas relacionadas con otros aspectos de la vida humana) que tenemos cerebros que aceptan fácilmente ideas horribles como Dios, cielo, infierno, castigo eterno, fe y otras.

3) En “La máquina de los memes" se presenta una teoría de la consciencia formulada en términos negativos, que fue altamente inspiradora para mí, y llegue a sentir una especie de liberación espiritual con colorido oriental cuando la leí por primera vez. Sin embargo no veo ventajas de adaptación evolutiva en tu teoría de la emergencia del yo. Sigues manteniendo la misma teoría sobre la consciencia?

¡Me alegro de que mis ideas hayan tenido ese efecto en ti! Sí, sigo creyendo más o menos lo mismo sobre el “yo”. Alguna gente (por ejemplo, incluyendo a Daniel Dennet) argumentan que el “yo” debe tener alguna ventaja biológica, para haber evolucionado y ser tan poderoso. Yo afirmo que la ventaja es memética, no genética. Recuerda que yo estoy hablando del yo profundo mítico, no del cuerpo. Los cuerpos de los animales se protegen bien solos: obtienen comida, encuentran compañeros, luchan contra sus enemigos, etc. Nosotros podríamos hacer eso sin creer en un yo consciente con voluntad propia y responsabilidad por nuestros actos. Yo creo que este yo interior es ventajoso para los memes y que de ahí viene su persistencia. Muchos memes se benefician por estar asociados al yo interior. Por eso el “yo” persiste. Es sin embargo posible ver a través de la ilusión y desmantelar el yo interior. Así visto parece que somos un cuerpo que se comporta de determinada manera, tiene ciertas preferencias, etc, no un cuerpo habitado por un yo consciente.

4) Los memes en la especie humana se transmiten por dos mecanismos: educación (cuando un individuo recibe en su infancia memes de su familia o la comunidad en la que vive) o por conversión (cuando el individuo recibe memes de individuos no genéticamente relacionados con él). En el pasado cuando las comunidades cerradas eran la norma, a los memes anti-natalistas les costaba sobrevivir, porque la educación era el canal de transmisión dominante y los memes venían de las mismas personas que te legaban sus genes. En “La máquina de los memes” usted señalo que los medios y la educación pública son los primeros canales de transmisión memética en el presente y por tanto dado que la conversión es un canal cada vez más importante para la reproducción memética, los memes anti-natalistas pueden sobrevivir, siendo esta la causa dominante del Invierno Demográfico. ¿Cómo esperas que funcione la interacción entre demografía y memética este siglo?

Creo que el proceso va a ir cada vez más rápido. La transmisión vertical (padres-hijo) se volverá aún más irrelevante que ahora, y la horizontal (entre iguales) se impondrá y se acelerara. Temo por el futuro porque nuestros cerebros ya están sobrecargados por la masa de memes que nos rodea y el aumento en el número de formas de adquirirlos. Sólo va a empeorar.

5) La Historia de los últimos cinco siglos en Occidente ha sido una crisis permanente debida a la incompatibilidad entre la Ciencia (que ha dado a Occidente una clara ventaja en la manipulación de la realidad Física) y las bases religiosas de la Civilización Occidental. Parece que un contacto íntimo con la Ciencia aumenta dramáticamente la probabilidad de ser no religioso. Por otra parte el secularismo está relacionado con bajas tasas de natalidad. Por ello, todas las sociedades humanas parecen insostenibles: las modernas basadas en la ciencia se suicidan, mientras las tradicionales son débiles porque la ciencia es la base de la eficiencia económica y el poder militar.¿ Crees que estamos en un periodo histórico único y similar a la Caída del Imperio romano en el cual “lo viejo se ha ido” y “lo nuevo no ha llegado”?

En efecto estamos en un periodo especial de la Historia-pero principalmente porque somos demasiados. Sabemos que el Cambio Climático es serio y sin embargo somos incapaces, como especie de hacer algo al respecto. Este es un excelente ejemplo del hecho de que los memes son egoístas-no les preocupa nada siempre que sean copiados. Los memes de la frugalidad y la conducta responsable no tienen éxito contra la codicia y la indulgencia. Creo que nos encaminamos hacia el desastre y no se quien sobrevivirá-si alguien lo hace.

Me parece que sobreviviremos suficientemente como para que los memes creen sus propias máquinas autoreplicantes y dejen de necesitarnos a nosotros o a un planeta biológicamente sano. En tal caso los memes podrían sobrevivir aunque la especie humana no lo haga. Pero me temo que podríamos destruir las bases de la civilización incluso antes de ese. La vida como la conocemos es insostenible y los memes no se preocupan.

6) Los memes requieren una infraestructura Física que haga de hardware. Los genes son algo físicamente muy concretos, pero los memes necesitan el soporte estructural que les ofrecen los genes mediante el cerebro y sus circuitos. Los genes y los memes viven juntos en el cerebro y parcialmente se solapan. ¿No son las redes neurales las que hacen posibles unos memes y no otros? En tal caso no son los memes un reflejo de los genes? ¿Necesita la selección memética un grado de plasticidad neural? ¿Puede ser la plasticidad conductual y cerebral la que hace posible la competencia memética?

Creo que esto se está volviendo irrelevante. Más y más los genes son almacenados copiados y alterados por máquinas (computadoras, servidores, buscadores). Este es el futuro para los memes- no las máquinas meméticas biológicas.

Ref: http://ilevolucionista.blogspot.com

Art.49.- Los Marcadores Somáticos

(entrevista a Antoine Bechara) 

La idea del cuerpo como una prisión para el alma es muy antigua. Se considera intuitivamente no solo que nuestra mente no es de la misma sustancia que nuestro cuerpo, sino que la sustancia de la que están hechos los pensamientos y los sentimientos es mejor que aquella de la que se hacen la carne y los huesos. La luz que ilumina nuestra realidad consciente parece provenir de una chispa divina y no de la misma física y química que dan vida a los autómatas animales. Sobre este dualismo innato en nuestra percepción del mundo se han edificado mitos, religiones y filosofías. Pero la discontinuidad entre cuerpo y mente no es del tipo que en nuestra ignorancia y pereza intelectual creíamos. La mente se ve afectada por drogas, sustancias químicas que llegan al cerebro a través del torrente sanguíneo o el epitelio olfativo, por enfermedades orgánicas que afectan al órgano cerebral, por traumatismos craneoencefálicos, por fallos genéticos, por el deterioro de los años....la mente, en definitiva, es algo que emana de los procesos bioquímicos que se dan dentro de nuestra caja craneana.

Es, además, como interfaz del cuerpo con el entorno social y natural, un complejo mecanismo de adaptación.

Nuestras decisiones racionales y conscientes del aquí y ahora se ven afectadas inadvertida e indefectiblemente por consideraciones que están más allá de las que desfilan por el teatro cartesiano de la consciencia. Entre bastidores, una voz tenue pero clara y firme dirige a los actores, ordena el cambio de los decorados emocionales que enmarcan las valoraciones y las decisiones, y, en definitiva, dirige la función. Esa voz es la traducción a procesos cerebrales de las instrucciones que fueron escritas en los genes e, indirectamente, en la arquitectura del cerebro, por la evolución. Es la voz de nuestro cuerpo, que dos brillantes neurocientíficos denominaron marcador somático.

El marcador somático etiqueta y asocia todos y cada uno de nuestros pensamientos con su correspondiente emoción. La racionalidad pura no existe. Sin el sustento del motivador esencial que es el cuerpo vivo, los conceptos y las lógicas colapsarían como un edificio que se asentara sobre arenas movedizas. El cuerpo resulta ser así no una prisión para el alma, sino su cimiento.

Antoine Bechara, que junto con Antonio Damasio dio nombre a esta voz profunda que hunde sus raíces en nuestra biología y nuestro pasado evolutivo, trabaja en la Universidad de Southern California. Su interés se ha centrado en comprender cómo tomamos decisiones y cómo valoramos emocionalmente al hacerlo. Para ello ha desarrollado una prueba denominada Iowa Gambling Task, con la que evalúa si existen daños o disfunciones en los lóbulos frontales de los probandos.

Tiene, dentro del estudio de la toma de decisiones, un particular deseo de comprender los fallos en el proceso. Por ello gran parte de su trabajo se centra en las adicciones, que implican una sucesión ininterrumpida de decisiones erróneas.

1.-¿Qué funciones ejecutivas tenemos en el lóbulo frontal del cerebro?

Ha habido siempre un debate y desacuerdo sobre cómo definir las funciones ejecutivas y cuántas de ellos existen .. pero basándome en las casi dos décadas de trabajo que hemos llevado a cabo en los lóbulos frontales, diría que hay dos conjuntos generales de funciones ejecutivas residentes en el lóbulo frontal:

a. Las funciones ejecutivas no afectivas, y estas son las viejas tradicionales, que están principalmente vinculadas a las áreas laterales (especialmente la dorsolateral) de los lóbulos frontales, y que incluyen bien conocidas funciones ejecutivas tales como la memoria de trabajo, la planificación, el control inhibitorio, el razonamiento, y la solución de problemas.

b. Las funciones ejecutivas afectivas (emocional-sensitivas), y estas incluyen los relativamente recientes mecanismos de toma de decisiones que estudiamos en el contexto de la “hipótesis del marcador somático” - Esta función ejecutiva está vinculada principalmente a las áreas mediales (en especial la ventromedial) de los lóbulos frontales.

2.- ¿Podría explicarnos en qué consiste en 'Iowa Gambling Task'?

La Iowa Gambling Task (en adelante IGT) es la prueba que he desarrollado para proporcionar soporte empírico a la "hipótesis del marcador somático" y la idea de que el juicio y la toma de decisiones son procesos ampliamente influenciados por el afecto y la emoción. Esta prueba fue la primera que tuvo éxito en captar el déficit en la toma de decisiones en un grupo de pacientes del lóbulo frontal, que se encontraron muy intactos y normales en todas las pruebas de “funciones ejecutivas no afectivas”, y que sin embargo presentaban en su vida real un montón de problemas al tomar decisiones, problemas que abarcaban varios ámbitos, incluido el de las decisiones financieras. En ese momento el problema clínico de estos pacientes era muy esquivo (es decir, indetectable con las pruebas tradicionales), y la IGT fue la primera en captar este problema.

El aspecto distintivo del IGT es que introduce por vez primera el afecto y la emoción (en forma de riesgo y ganancias y pérdidas monetaria) en las pruebas neuropsicológicas estándar, que eran fundamentalmente de índole cognitiva y no afectiva. La IGT no es otra cosa que una forma de modelar las opciones de la vida real de modo que factoricen incertidumbres, recompensas y castigos. La IGT es simplemente una prueba que crea opciones para que el individuo haga, pero en cada opción hay un conflicto entre algunos beneficios inmediatos y pérdidas a largo plazo. Algunas opciones son ventajosa en el largo plazo, porque a pesar de que ofrecen beneficios bajos en el corto plazo, sus consecuencias negativas son menos graves en el largo plazo, y en general son ventajosas en el largo plazo - lo opuesto es cierto para otras opciones en la IGT: las opciones son altamente gratificante en el corto plazo, pero conducen a graves consecuencias negativas, de modo que son desventajosas en el largo plazo.

3.-¿Qué es el riesgo, desde un punto de vista neurocientífico?

Por supuesto, el estudio de riesgo tiene una larga tradición en la literatura de la ciencia de la conducta decisora, y tiene su propia definición. Desde una perspectiva neurocientífica yo veo el riesgo como una situación que capta la IGT, en la que cualquier elección arriesgada tiene dos componentes principales: (1) afán de ganancia, y (2) temor al castigo (o al fracaso). La decisión de asumir o evitar el riesgo está sencillamente determinada por la fuerza de atracción de la recompensa contra el temor al castigo---cuanto más fuerte sea la atracción, la decisión de asumir el riesgo será mayor, o viceversa.

En un trabajo más de neuroimagen funcional del cortex cerebral (Gui Xue et al.) identificamos dos regiones separadas dentro de los lóbulos frontales que son responsables del procesamiento del atractivo de la recompensa contra el temor al castigo.

4.- ¿Cómo tomamos decisiones? ¿Qué partes de nuestro cerebro tienen un papel más activo en nuestra toma de decisiones? ¿Qué peso tienen las emociones y el instinto en ello?

La toma de decisiones es un proceso mucho más complejo y no hay una única región del cerebro que sea importante para él – del mismo modo que no hay un circuito neural importante. Sin embargo, hay varias áreas claves del cerebro que participan en la ejecución de las decisiones complejas, en especial aquellas a las que llamamos tomas de decisiones afectivas, en las que uno tiene incertidumbre sobre los resultados. Una serie de áreas clave son aquellas que son importantes para las funciones ejecutivas no afectivas, en particular la memoria de trabajo (el ser capaz de acceder a las informaciones lógicas y aplicar estrategias de razonamiento a las mismas es un ingrediente fundamental en la toma de decisiones). Las áreas mencionadas anteriormente son las zonas laterales de la corteza frontal, pero además encontramos, más recientemente, que el hipocampo también es importante. Otra serie de áreas clave son las importantes para el desencadenamiento y la experiencia del afecto y la emoción. Estas áreas incluyen la amígdala y otras estructuras límbicas, como el hipotálamo y los núcleos autónomos del tronco cerebral, que son importantes en la puesta en marcha de las reacciones emocionales del cuerpo, tales como los cambios en la frecuencia cardiaca, la sudoración, y la liberación hormonal - otras estructuras incluirían áreas como la ínsula, que percibe y siente los cambios en el cuerpo y los traduce en un tipo de sentimiento (que puede ser consciente o inconsciente y difuso). Una tercera área clave son las zonas mediales de la corteza frontal, y esta es la que describimos como clave para la toma de decisiones afectivas -su trabajo es emparejar simplemente un escenario o una idea tomadas de la memoria de trabajo con una respuesta emocional, es decir, cuando piensas en una decisión, la corteza ventromedial permite al cerebro establecer una respuesta emocional (consciente o inconsciente) que se siente como buena o mala (esto es a lo que llamamos marcador somático) -esta asignación de sentimientos buenos o malos a una decisión potencial es probable que sesgue la ejecución de esa decisión de manera positiva o negativa.

Esta influencia se ejerce en las áreas del cerebro que son fundamentales para la ejecución de las conductas, que incluye regiones como los ganglios basales y las áreas motoras y promotoras de la corteza cerebral.

5.- .-¿A qué se deben las adicciones? ¿Por qué nos aferramos a sustancias y hábitos que una y otra vez han demostrado ser nocivos para nosotros?

Bueno, depende de con quién hables. Tradicionalmente, la mayor parte de la investigación sobre adicción a drogas ha gastado un pensamiento unitario en que el abuso de drogas se debe a que son gratificantes (producen recompensa) y la mayoría del trabajo se ha perdido en entender los mecanismos fundamentales para la motivación y el procesamiento de la recompensa, tales como el sistema dopaminérgico mesolímbico y el estriado ventral

(del nucleus accumbens).

Pero si esta fuera la única explicación, ¿entonces por qué no todo el que prueba el alcohol o las drogas algunas veces se convierte en adicto? El hecho es que la mayoría de la gente no lo hace -la mayoría de las personas son capaces de tener un control sobre su comportamiento y detenerse antes de convertirse en adictos, a pesar de que crean que su experiencia con las drogas fue positiva y gratificante. Esto es lo que me llevó a empezar a pensar que el problema de la adicción no es simplemente uno de búsqueda de motivación y recompensa, sino también uno de toma de decisiones.

El problema surge de las perturbaciones en los circuitos nerviosos de la toma de decisiones afectiva, que he esbozado antes. La toma de decisiones es como los frenos del coche – así, por un lado, el sistema de motivación y recompensa para las drogas es como el acelerador (que impulsa el coche y lo conduce hacia la recompensa de la droga), mientras que la toma de decisiones y la capacidad de inhibir una recompensa inmediata con el fin de evitar una más grave consecuencia negativa es como los frenos. Usando esta analogía (y esto es lo que argumentamos teóricamente), el problema de la adicción puede surgir de (1) demasiada actividad del acelerador, (2) muy poca actividad de los frenos, y / o (3) una combinación de las dos cosas anteriores.

6.- ¿Podría explicarnos la hipótesis del marcador somático, que usted propuso junto con Antonio Damasio?

Bueno creo haberlo cubierto anteriormente .. es básicamente la idea de que la toma de decisiones no es sólo una proceso puramente lógico y racional, sino más bien un proceso que depende en gran medida del afecto y el procesamiento emocional.

Cuando se activan estas señales afectivas y emocionales llegan a desempeñar un influyente papel en el sesgo de las decisiones, principalmente en una dirección favorable (pero notamos que las emociones a veces puede trabajar contra la toma de buenas decisiones). Los otros aspecto clave de la teoría es que estas señales y sesgos emocionales no es preciso que sean conscientes - pueden ejercer su influencia inconscientemente o en un nivel "instintivo”.

7.-¿En qué está trabajando ahora? ¿Cuál es su más alto reto? ¿Qué misterio soñaría con revelar?

Mantengo mi compromiso y esfuerzo por desentrañar los mecanismos clave y encontrar la cura mágica para la adicción. No hace demasiado tiempo encontramos con un área objetivo clave del cerebro, a saber, la ínsula, de modo que cuando la gente sufre un ataque y queda dañada esta, los pacientes de repente y sin ningún tipo de esfuerzo ponen fin a su adicción a fumar. Soy muy optimista con este hallazgo y creo que también servirá para el alcohol y otras drogas y, evidentemente, nuestra estrategia más obvia para curar la adicción es básicamente tratar de encontrar una manera de marcar como objetivo este área.

Ref: http://ilevolucionista.blogspot.com

Art.48.- Los Límites de nuestra Existencia

(entrevista a John Postgate) 

Los seres humanos, así como casi todos los seres pluricelulares complejos, podemos vivir dentro de unos estrechos márgenes ambientales. Las temperaturas tórridas nos secan y nos queman, las heladas nos perturban primero y paralizan después la fisiología y, tras una dura agonía, el cuerpo al completo. Una presión atmosférica elevada nos aplastaría, una leve nos dejaría sin aire. Eso sería terrible porque ese aire contiene oxígeno, del que dependemos para la respiración aeróbica. Pero el nivel de moléculas altamente reactivas de oxígeno en el aire no sólo no debe bajar –en cuyo caso nos asfixiaríamos- sino que tampoco debe elevarse demasiado, porque entonces nos convertiríamos en combustible fácil y arderíamos en su fuego eterno. Nuestros tejidos no resisten el contacto con líquidos que tengan un PH alejado del 7. Ese es verdaderamente nuestro 7º cielo. Tanto por debajo como por encima de él nos consumimos en un infierno de acidez o alcalinidad.

Y, a pesar de lo contrarias que parecen a la vida determinadas condiciones por encima o por debajo de los límites que nuestra naturaleza nos ha asignado, hay vida en ellas. Vida microscópica, una vida que antes del microscopio que en ocasiones le da nombre no contemplábamos. Ni sabíamos de su existencia ni de su importancia. Los microbios (“vida pequeña”) son la vida originaria de este planeta, tanto por su precedencia temporal en miles de millones de años respecto a lo que hasta hace bien poco considerábamos vida, como por su precedencia metabólica. Sin sus procesos actuales tampoco podríamos vivir. Dependemos de ellos entre otras cosas para nuestra tecnológicamente sofisticada agricultura, como fijadores que son –con su aún más sofisticada tecnología evolucionada por selección natural- del nitrógeno para las plantas, y para asimilar correctamente los nutrientes extraídos de la tierra por esa agricultura en nuestro aparato digestivo.

Las bacterias y las arqueas (los dos dominios de vida exclusivamente microbiana) ocupan todos los nichos imaginables y, aunque no las veamos, están en todas partes: encima de nuestros mobiliarios, flotando en el aire y en el agua, tapizando nuestro intestino grueso, en nuestra piel.... siendo casi siempre beneficiosas para nosotros, y haciendo, en general, lo inhóspito habitable. Pero algunas de ellas, dentro del dominio bacteria, se han vuelto patógenos, es decir, se han convertido en pequeños predadores que nos consumen desde dentro. Somos su nicho y su presa. De ahí que gran parte de la historia de la evolución pueda explicarse como una lucha entre los sistemas inmunitarios de los organismos complejos, defendiendo la plaza, y los asediadores bacterianos y víricos (estos últimos quizás no merezcan ser llamados “vida” y de hecho también atacan a las propias bacterias) del ambiente biológico circundante.

Sobre la versatilidad bioquímica de las bacterias y su fundamental importancia como cimentadores y argamasa de la vida nos habla el Profesor ya retirado de la Universidad de Sussex, John Postgate, en su literariamente excelso y científicamente impecable libro (ahora en edición de bolsillo) Las Fronteras de la Vida.

1.-Se dice que la biomasa de los organismos unicelulares es mayor que la de todos los animales y plantas juntos. ¿Cómo podemos estimar esta magnitud?

Esta clase de cálculos implica enormes extrapolaciones y lamentablemente son imprecisos, pero, con todo, proporcionan órdenes de magnitud. Por ejemplo, los suelos agrícolas de buena calidad contienen en su tierra 400 Kg de bacterias observables por hectárea. Agrupando estimaciones comparables para suelos pobres, el permafrost, el suelo profundo, los mares y los ríos del mundo llevaron en 1998 a quienes trabajaban en ello a una estimación global de cinco mil millones de toneladas (5 x 1015 Kg) de bacterias en todo el mundo. Esa cifra es similar a la de las estimaciones de los botánicos de la masa total del planeta de material vegetal orgánica (en comparación con la cual la masa de materia animal es trivial). Sin embargo, sabemos que gran parte de las bacterias y los otros microorganismos han pasado inadvertidos para las viejas técnicas microbiológicas. Por tanto, podemos estar seguros de que la masa terrestre de los microbios excede sustancialmente a la de los organismos superiores -Pero cuán sustancialmente nadie lo sabe todavía.

2.-¿Cuáles son las fronteras de la vida, dónde están sus límites de salinidad, presión, temperatura...?

En mi opinión, el tipo de vida terrestre puede existir dentro de toda temperatura, presión y salinidad en la que el agua permanezca en estado líquido. Hay quienes sostienen que la estabilidad térmica del ATP o del ADN, esencial para el metabolismo y la genética en este planeta, establecen límites térmicos en torno a los 170oC, pero sospecho que estos elementos son necesarios local más que universalmente. El agua líquida es, creo, verdaderamente esencial.

3.-¿Cree que la vida es un fenómeno probablemente muy extendido en el Universo o, por el contrario, que es algo muy improbable? ¿Y la vida pluricelular?

Muy probable. El agua es abundante en todo el universo y en el sistema solar hay varios lugares (por ejemplo, Europa, Marte), donde parece haber, o haber habido, líquido. Sería sorprendente que no hubiera surgido allí alguna forma de vida basada en el agua, así como en otras partes de la Vía Láctea y en otras galaxias. Dado que la cooperación, el comensalismo y la simbiosis, que llevaron a la multicelularidad, han sido una parte esencial de la evolución biológica aquí, parece probable que la vida extraterrestre evolucionara del mismo modo hacia formas pluricelulares o cenocíticas.

4.-¿En qué medida somos los organismos complejos comunidades de organismos más pequeños? ¿Cuántas especies podemos albergar en nuestro seno, sin darnos cuenta?

Me complace mucho la evidencia de la Profesora Margulis sobre la emergencia de la célula eucariota a partir de la adición evolutiva de ciertas bacterias y arqueas cooperativas para formar una unidad celular. Pero sería claramente incorrecto afirmar que las eucariotas siguen siendo todavía comunidades de sus protistas ancestrales de la misma forma que un liquen es una comunidad de un hongo y un alga.

Sin embargo, todos los metazoos existen en estrecha asociación comunal con los microbios. Por ejemplo, los microbios habitan en las rizosferas y filosferas de las plantas; las bacterias operan en la rumia de los rumiantes y benefician al colon humano; las micro-algas camuflan al perezoso de árboles verdes, y así sucesivamente.

En lo que se refiere a los seres humanos, en un reciente estudio en el que se extrajeron y analizaron, para un ADN bacteriano específico, muestras de las manos de 57 estudiantes, se revelaron unas 150 especies putativas por mano, y en torno a 1400 especies distintas dentro del conjunto completo. ¡Una gran biodiversidad de la que nadie era consciente!

5.-Los microorganismos comenzaron a ser mejor conocidos y estudiados a través de sus representantes patógenos. Pero los patógenos, pese a su importancia entre nosotros, son sólo una ínfima fracción de todos los microorganismos existentes ¿Cómo dan forma a nuestro ambiente? ¿Podría hacer un elogio de los microorganismos?

Esta es una gran pregunta. La mayor parte de los microbios son, en efecto, neutrales o beneficiosos. Ellos conforman y han conformado profunda y completamente nuestro medio ambiente. Las históricamente primitivas bacterias fotosintéticas iniciaron la transformación de la atmósfera terrestre desde su casi nulo contenido de oxígeno originario a la composición rica en él que ha hecho posible la evolución de plantas y animales que respiran aire. Desde entonces las bacterias han mantenido los ciclos terrestres de carbono, nitrógeno, oxígeno, azufre y algunos elementos menores de los que la agricultura, y nuestras vidas, dependen. También han generado y concentrado minerales como hierro, azufre, pirita, cobre y petróleo. Promueven la formación del suelo y benefician la nutrición de animales y plantas tanto directa como indirectamente. Tienen efectos aparentemente negativos en la contaminación, la corrosión y el deterioro, pero pueden ser explotadas con fines benéficos, como en el tratamiento de aguas residuales, depuración de aguas y similares. Inciden sobre casi todos los aspectos de nuestra vida, sociedad y medio ambiente.

6.-Las relaciones evolutivas entre los distintos seres parecen dividir la vida en tres dominios: Arqueas, Bacterias y Eucariotas. Sin embargo el dominio eucariota parece derivarse de uno de los otros dos o de ambos por alguna extraña combinación. ¿Cuál es su hipótesis al respecto? ¿Cómo surgió la célula eucariota? ¿Qué es lo que hace a esta tan distinta que es capaz de construir organismos pluricelulares complejos?

Vea mi respuesta a la pregunta 4. La asociación de archaea y bacterias generaron a los eucariotas. La fusión efectiva de dos bioquímicas llevó a células con una pluripotencia sin precedentes, capaces de combinar muchas funciones bioquímicas y de colonizar nuevos ambientes, así como de competir de una forma impresionante en las más antiguas.

A menudo me he preguntado por qué los protistas sólo muestran los tipos más simples de multicelularidad. Sospecho que tiene que ver con la pluripotencia: los eucariotas emergentes encontraron que era posible sobrevivir y florecer fuera del agua, donde había una ventaja selectiva en la cooperación y diferenciación multicelulares, ninguna de las cuales tenía mucha ventaja selectiva para los protistas totalmente envueltos por agua.

7.-Frente a la exuberante variedad de formas, funciones y tamaños de los animales y las plantas las bacterias parecen muy iguales. Y, sin embargo, hay en ellas una enorme diversidad, pero de tipo bioquímico. ¿Podría explicarnos en qué consiste esa diversidad?

No veo ninguna correlación entre diversidad bioquímica y forma. Las bacterias reductoras de sulfato, que son bioquímicamente muy parecidas, presentan todas las formas, menos una, de las bacterianas conocidas - barras, esferas, ovoides, comas, espirales, cadenas, etc- en E. coli, normalmente una barra corta, la forma está determinada por el estado nutricional. Crece como un filamento cuando está baja de magnesio, es casi esférica, cuando está hastiada de hidratos de carbono, y asume una variedad de formas pleomórficas cuando envejece. También pierde sus flagelos cuando crece en medios turbulentos.

La celebrada biodiversidad de las bacterias es consecuencia de inusuales propiedades que fueron injertadas en un patrón bioquímico básico común a todos los seres vivos. Las vías del catabolismo de nutrientes, de síntesis de proteínas y lípidos, de expresión y regulación genéticas, son esencialmente similares en bacterias, archaea y eucariotas, pero en las bacterias y arqueas pueden ser emparejadas con propiedades exóticas tales como la fijación de nitrógeno, el catabolismo de cianuro, la oxidación de hierro ferroso, la reducción de sulfatos, la oxidación del azufre, la fotosíntesis ligada al azufre y diversas síntesis de poco comunes productos químicos, antibióticos, toxinas, etc.

8.-¿Cuál es la importancia de los microorganismos en la evolución de las especies? ¿Qué clase de evolución hubo en el ancestral mundo previo a los metazoos?

En lo que se refiere a la evolución de las especies de metazoos, los microbios han influido en ésta como agentes de la selección natural (a través de enfermedades) y por sus actividades medioambientales a las que me refería a la respuesta a la pregunta 5.

En cuanto a la evolución anterior a los metazoos, habría estado basada en la reproducción asexual; la selección natural habría operado a través de mutaciones durante las divisiones celulares individuales, con transferencia de genes entre células (transducción, transformación o conjugación) provocando raros pero abruptos saltos evolutivos.

9.-¿En qué trabaja ahora?

En seguir vivo y aprender. Soy jubilado hace tiempo y mi actividad microbiológica se ha reducido a ocasionales escritos y conferencias.

Ref: http://ilevolucionista.blogspot.com