Descerebrados

Publicado: 5 noviembre 2014 en Evolución, Neurociencias
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Una buena parte de los seres vivos viven felizmente sin cerebro. Tenemos el gran ejemplo del reino vegetal: miles de especies que no han necesitado sistema nervioso y que les ha ido muy bien sin él en la historia evolutiva. Y es que, ¿para qué puede valer un cerebro en las fases más primitivas de su desarrollo, cuando todavía anda lejísimos de poder pensar, imaginar, recordar, etc.? Para moverse. Los sistemas nerviosos primitivos van a tener la función de coordinar la percepción con el movimiento, van a ser básicamente “un cable” que comunica los ojos y los músculos, nada más. Una especie de tunicados, los ascidiáceos, tienen dos fases en su ciclo vital: en la primera, la fase de larva, son como renacuajos que se mueven por el agua buscando un lugar donde fijarse; y en la segunda, quedan pegados a la roca y se alimentan atrapando sustancias mediante un sistema de filtrado y expulsión de agua.  En la fase de larva, ya que tienen que moverse, disponen de una notocorda y de un tubo neural dorsal (un primitivo sistema nervioso), pero en la fase sésil, lo pierden (lo disuelven y se lo comen en un acto de “autocanibalismo”) ya que van a permanecer inmóviles adheridos a un sustrato el resto de su vida adulta. Los ascidiáceos se comen su propio cerebro cuando ya no lo necesitan.

Ascidia

Si los primeros organismos vivieron en el fondo marino y una de sus fuentes esenciales de alimento fue la luz (asombrosamente, la fotosíntesis aparece muy pronto en la historia de la vida), uno de los primeros objetivos del movimiento tuvo que ser dirigirse hacia las zonas más iluminadas (también comprobamos que los primeros sistemas perceptivos fueron sencillas células fotosensibles). Así, el primer imperativo para la acción, la primera orden de la historia de la vida tuvo que ser algo así como “ve hacia la luz” (curiosamente, cuando los seres humanos morimos también solemos decir lo mismo).

Hay una especie de notoplana (un tipo de platelminto) que mide aproximadamente 20 milímetros. Su cerebro (más que “cerebro”, su ganglio rostral, es decir, el ganglio que más se acerca a la parte delantera del animal) mide 700 x 1300µ (1 mm.). Lo curioso es que si se lo extirpamos quirúrgicamente, el animal sobrevive. Se vuelve más lento, ve menos, reacciona con menos viveza al alimento… en general, es mucho más torpe, pero puede sobrevivir perfectamente sin mayores problemas.

Notoplana

Si nos vamos a una especie algo más compleja, la lombriz de tierra (con unas 6.000 células nerviosas, que llegan a 10.000 en la fase adulta del animal a los cuatro meses de su nacimiento), y le extirpamos su cerebro (dos ganglios supraesofágicos), de nuevo, tenemos similares resultados: mantiene su “cabeza” en alto y parece inquieta. Si en su trayectoria hay un hueco, la lombriz caerá en vez de sortearlo como hacía habitualmente. Tendríamos a una lombriz mucho más desmañada que antes que, sin embargo, es capaz de enderezarse, puede practicar el coito e, incluso, aprender un camino en un laberinto.

Más complejas aún: las aves. Su cerebro es el de un reptil avanzado, con un gran núcleo basal (el famoso cuerpo estriado) y un buen cerebelo (aunque mucho más liso que el de los mamíferos). Si le extirpamos su dos hemisferios, aún pueden volar, correr y picotear; pero pierden la capacidad de construir nidos, aparearse o cuidar de sus crías. Esta cirugía sugiere una función social de los hemisferios en estas especies.

¿Y qué pasa con los seres humanos? En general, dada la complejidad de nuestra conducta, cualquier lesión cerebral suele tener consecuencias desastrosas pero, igualmente, se puede sobrevivir sin una importante parte de nuestro cerebro y, lo que parece aún más sorprendente, llevar una vida completamente normal. En 1923, el neurocirujano Walter Dandy de la Universidad John Hopkins, realizó la primera hemisferectomía (seccionar una parte o incluso la totalidad de uno de los dos hemisferios cerebrales) en un ser humano. Es una cirugía bastante radical que hoy en día solo se realiza en pacientes que, por ejemplo, sufren apoplejías diarias que no pueden tratarse de otro modo. Lo verdaderamente sorprendente es que cuando estas operaciones se realizan con niños de muy corta edad (menos de 10 años), su personalidad y memoria se desarrollan con total normalidad. Un chiquillo operado en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) llegó a ser campeón de ajedrez de su Estado (debe ser muy humillante que te gane al ajedrez un individuo con solo medio cerebro). Los inconvenientes de la hemisferectomía se reducen principalmente a que pierdes la movilidad de la mano contraria al hemisferio extraído, la visión del ojo y algo de funcionalidad en el brazo. No se ha detectado ninguna irregularidad más (eso sí, si la operación se realiza a una edad muy temprana). Estos casos suelen ponerse de ejemplo para defender la idea de la espectacular plasticidad de cerebral, de como partes de nuestro cerebro asumen sin problemas las funciones de otras. Sin embargo, también siembran más interrogantes: si con medio cerebro puedo hacer lo mismo que con un cerebro entero, ¿para que quiero el otro medio?

Este breve recorrido por la historia evolutiva del cerebro puede indicarnos dos cosas: en primer lugar, el sistema nervioso nació para coordinar la percepción con el movimiento. Eso explica muy bien como, en el caso de nuestra sofisticada visión, veamos perfectamente los contornos de los objetos y calculemos relativamente bien las distancias con ellos (la visión estereoscópica). Nuestra visión ha sido perfeccionada durante cientos de miles de años de evolución para que nos movamos de forma muy competente en nuestro entorno circundante. Después, el cerebro creció y aumentó su complejidad para adquirir nuevas funciones, pero no hay que olvidar que esas funciones se edificaron sobre las antiguas. Podemos reflexionar, recordar o sentir sobre la base de un cerebro hecho para controlar nuestro movimiento. Nunca debemos pensar en el cerebro sin atender a su historia biológica.

 Y, en segundo lugar, que el cerebro, en sus primeras fases, fue una ventaja evolutiva más entre otras y que, en cuanto a tal, solo evolucionó en los seres y en los entornos en los que fue necesario. No hay ningún tipo de finalidad evolutiva que nos lleve a la aparición del cerebro. Solo si necesitas moverte, es posible que desarrolles uno. Podríamos imaginarnos un mundo en el que solo existieran especies vegetales o microorganismos y en el que jamás hubiera sido necesario sistema nervioso alguno. Sería un mundo descerebrado y, fascinantemente, no sería un mundo absurdo y sin sentido.

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comentarios
  1. yack dice:

    “Sin embargo, también siembran más interrogantes: si con medio cerebro puedo hacer lo mismo que con un cerebro entero, ¿para que quiero el otro medio?”

    Suponiendo que esto fuera cierto y por esta regla de tres, cabe imaginar que si medio cerebro es equivalente a un cerebro, 1/4 de cerebro sería equivalente a 1/2 cerebro y siguiendo el razonamiento, no haría falta cerebro.

    Hasta ahora yo creía que la inteligencia, y el órgano que le da soporte, el cerebro, era la adaptación evolutiva más trascendente y revolucionaria que había tenido lugar en este planeta y, posiblemente, en el universo. Y que si existe una adaptación por la que tarde o temprano tiene que pasar el desarrollo de la vida, allá donde se dé, esa es la inteligencia.

    Pero después de leer tu tesis, empiezo a plantearme si no será la inteligencia una extravagancia fruto del azar que no tiene utilidad alguna ni razón de ser. Vamos que tenemos en la cabeza un órgano que consume el 25% de la energía que necesitamos y resulta que no sirve para nada.

    Saludos.

  2. Yack:

    “Suponiendo que esto fuera cierto y por esta regla de tres, cabe imaginar que si medio cerebro es equivalente a un cerebro, 1/4 de cerebro sería equivalente a 1/2 cerebro y siguiendo el razonamiento, no haría falta cerebro.”

    En primer lugar, es totalmente cierto, y en segundo, no entiendo de dónde sacas tal razonamiento. Tenemos muchos casos de gente que vive casi total normalidad con solo un hemisferio cerebral. No tenemos caso alguno (o al menos que yo sepa) de alguien que viva con normalidad con un cuarto o un octavo de cerebro, y menos aún sin cerebro. Es como si nos encontramos con un coche con ocho ruedas. Cabría preguntarse por qué tiene ocho si con cuatro puede hacer lo mismo, pero no cabría deducir que, por esa regla de tres, no le hace falta ninguna rueda.

    Respecto a la importancia de cerebro, yo no he dicho que no tenga ninguna ni que no sirva para nada, pero sí que creo que tendrías que revisar tu visión de él como algo trascendente, necesario y único en el universo. Eso es antropocentrismo heredado del Cristianismo. La visión científica tiende hacia otros lugares.

  3. yack dice:

    Santiago, el ejemplo del coche habría que plantearlo quitándote dos ruedas a uno de cuatro. Un fabricante de automóviles no va incrementar el costo poniendo ocho ruedas si no obtiene ninguna ventaja con ello. No creo que la SN haya cometido el costoso error de duplicar el cerebro en todas las especies que lo poseen. Y te he puesto un ejemplo de reducción al absurdo para que veas que lo que dices no puede ser cierto.

    También hay gente que lleva una vida normal con una pierna, un brazo o incluso sin piernas ni brazos, aunque todo depende de lo que se entiende por “normalidad”. Dentro de la “normalidad” intelectual cabe desde un genio hasta un individuo con inteligencia límite, por lo que esas historias que se leen en Internet admiten múltiples interpretaciones, pero no sirven para demostrar que es igual un cerebro que medio cerebro.

    Y no creo que haya muchos científicos, cristianos o ateos, que crean que la inteligencia sea accidental. Un animal pluricelular de cierta complejidad necesita sincronizar sus órganos, y el cerebro es justo el órgano que se encarga de eso. Y observando lo que ha ocurrido en los millones de especies que habitan el planeta, es fácil deducir que la inteligencia, tal como la conocemos, es inevitable, si se le deja el suficiente tiempo para desarrollarse.

    Sería como pretender que podría existir una biosfera en otro planeta en la que todas las especies permanecieran inmóviles durante todo el proceso evolutivo porque la SN no tropezó con el concepto de “movilidad”.

    En el espacio evolutivo existen atractores incuestionable (visión, vuelo, oído, patas, etc.) que se manifiestan una y otra vez partiendo de cero en especies diferentes y la inteligencia es el atractor que está en la base de la vida y también el polo hacia el que se desplazan las especies más prometedoras.

    La vida, en esencia, es capacidad para predecir y cambiar el futuro según un plan, y la inteligencia es justo la clave de esa capacidad. Que se manifieste en interacciones de proteínas (amebas), en ganglios nerviosos (insectos) o en cerebros, es solo cuestión de niveles de desarrollo, pero la inteligencia siempre ha estado presente en los seres vivos.

    Saludos.

  4. Yack:

    Es que lo que digo ES CIERTO. Es totalmente verdadero que personas viven casi con total normalidad con solo medio cerebro. Las fuentes en las que me baso para escribir mis artículos no son Wikipedia o cualquier articulillo que se encuentra en la red. Me baso en libros de reputados especialistas (Edelman, Damasio, Ramachandran, Gazzaniga, etc.). En este caso son muy famosos los experimentos de Freeman o McKenzie sobre hemisferectomías.

    El caso es que habrá alguna explicación para el hecho de que tenemos dos hemisferios cerebrales, pero tiene que resultarte, al menos, curioso descubrir que, si lo normal sería que no tener uno debería dar como resultado morir o ser un vegetal, tengamos niños que nos ganarían a ti y a mi jugando al ajedrez. Repito: seguramente que habrá alguna explicación de la que ahora carecemos, pero el tema es que esto ocurre: gente con medio cerebro que vive con relativa normalidad cuando lo normal es que estuvieran muertos o que no fueran capaces ni de mover un dedo. Por ejemplo, debería resultarte paradójico que niños sin hemisferio izquierdo (donde están las áreas de Broca o de Wernicke, encargadas de la ejecución y comprensión del lenguaje) puedan hablar y comprender el lenguaje casi con total normalidad. En esos casos el hemisferio derecho realiza las funciones del derecho sin que pase nada más.

    Y con respecto a la inevitabilidad de la aparición del cerebro, ya escribí dos entradas, cada una viendo las dos alternativas. Hay autores para todos los gustos. Dentro de poco escribiré otra entrada en donde defenderé mi visión personal del tema, algo más elaborada.

  5. kppador dice:

    Sabías que los microorganismos intercambian ADN entre especies distintas? El ADN… eso no era sagrado, como diría torrente? Cómo lo hacen? este post saca un tema filosófico de algo que simplemente (aún) desconocemos, y eso me suena de otra gente.

  6. pharmakoi dice:

    Eso de la hemisferectomía lo estudié yo en el libro de psicología del lenguaje de Trevor Harley (que ahora lo tengo de sujetapantallas, aunque por lo que cuesta no merece la pena). Y me sorprendió también porque decían que cuando se practicaba de hemidecorticación en chavales pequeños alcanzaban un rendimiento muy similar al normal en tareas cognitivas.

  7. Pero Santiago, estamos hablando de hacer una vida “normal” en un momento de la evolución humana en la que estamos sobreprotegidos del medio, y eso no ha sido siempre así, es más, seguro que durante la mayor parte de la historia de la Humanidad, no se ha vivido con las condiciones y en el entorno que se vive ahora.

    Puede que hoy en día una persona que usa la mitad de su cerebro pueda llevar una vida “normal”, pero dentro de unos parámetros que no son para nada normales dentro de lo que ha sido la supervivencia del hombre durante su evolución. Puede que hoy en día no tenga la mayor importancia reaccionar unos milisegundos más tarde ante un estímulo o no pase nada si no sabemos reconocer un objeto por su sonido sin verlo, pero en las condiciones de supervivencia de hace solo unos miles de años, tal vez eso era la diferencia entre la vida y la muerte, en un entorno lleno de amenazas y en el que sutilezas que ahora tal vez ni siquiera percibimos eran claves para sobrevivir.

    Porque tal vez esa es la clave, el “para qué”. Evidentemente si te parece lo mismo la vida de una planta que la de un primate, lo mismo da tener cerebro que no tenerlo, y si rebajas las exigencias de “la vida normal”, también. Así también podríamos concluir que lo mismo da “ser” una piedra que un ser vivo (¿quién nos asegura que la piedra no es más “feliz”, que los seres animados?), pero si comenzamos a andar la senda de la evolución y la de controlar el medio, parece bastante claro que un cerebro es una ventaja enorme para desenvolverse en un entorno cambiante y desafiante como suelen ser los planetas del Universo conocido, aunque como todo, pueda presentar “inconvenientes”, inadaptaciones fruto de que ningún diseño es perfecto, y puede tener sus desfases con el medio al que intenta adpatarse.

  8. Masgüel dice:

    Es cuestión de probar.

  9. Antonio:

    Aunque la “vida normal” fuese no tan óptima, la idea es que aunque sea mejor tener un cerebro completo que medio, parece que si medio casi puede desarrollar lo que uno entero, ¿no es demasiado desperdicio? ¿No es demasiado poco eficiente doblar los enromes recursos que requiere mantener un cerebro completo si con menos se podría hacer lo mismo? Si unas partes del cerebro pueden asumir las funciones de otras, ¿por qué tanto espacio? Quizá la respuesta está, sencillamente, en tener recambios para lesiones, aunque solo funcione bien a corta edad. Es posible que, en una proporción mucho menor, constantemente se dañen pequeñísimas partes de nuestro cerebro y otras ocupan su función, supliendo el hecho de que las neuronas mueren muy fácilmente ante la carencia de oxígeno y no se regeneran ni se reponen (en su mayoría, sabemos que algo hay de neurogénesis).

    Y, bueno, yo no he dicho que el cerebro no sea una gran adaptación, pero insisto en que eso es lo que es: una gran adaptación y nada más. Mi pretensión con la entrada es quitarle ese halo de trascendencia o necesidad al cerebro humano. El cerebro es fruto de la chapucera selección natural, nada más (y nada menos), y solo surge cuando las condiciones del entorno y los materiales biológicos previos en los que trabajar, son los adecuados. Y,si damos tiempo a la evolución, yo albergo la creencia, de que podría crear cosas bastante más espectaculares que nuestros cerebros. La vida en la Tierra tiene 4.000 millones de años. ¿Y si pensamos en un entorno con 8.000 millones de años de seres vivos? Sería posible que allí el cerebro humano se valorara como nosotros valoramos ahora el flagelo de una célula.

  10. yack dice:

    Lo trascendente e inevitable no es el cerebro humano, sino la inteligencia creciente. Lo del cerebro humano ha salido porque es, aquí y ahora, la estructura que soporta la inteligencia más avanzada conocida.

    Dentro de 8.000 millones de años no habrá nada más espectacular que la inteligencia, y será de ella de donde salga todo lo demás. Pero con toda probabilidad no será inteligencia humana, sino artificial y emanada, en un punto de su evolución, de la humana, salvo cataclismos apocalipticos que acaben con nuestra especie antes de tiempo.

    Saludos.

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