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Ciencia
Genes, ambiente y desarrollo del cerebro humano
26/12/2015 | Colectivo

Introducción

Los ideólogos y políticos conservadores han tratado de justificar el capitalismo usando las ciencias biológicas con el objetivo de legitimar su sistema de clases y de explotación. Según estos ideólogos, muchos comportamientos humanos no son consecuencia directa del contexto social o interpersonal en el que viven las personas, o de la interacción entre una base genética que no tiene expresión si no es bajo la influencia de experiencias sociales determinantes, sino que tienen un origen “biológico” exclusivo derivado del funcionamiento de los genes.

Las declaraciones del origen genético de muchos aspectos del comportamiento humano tienen una larga y desprestigiada historia que data del movimiento de la eugenesia de principios del siglo XX, y que actualmente están respaldadas por el desarrollo de la genética. Esta visión ha sido claramente refutada desde la ciencia /1. Recientemente, un estudio de Gómez-Robles y colaboradores, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)/2, ha demostrado que la organización del cerebro de los seres humanos no está determinada genéticamente –a diferencia de lo que observaron en chimpancés/3–, y de ahí su flexibilidad para recibir las influencias del entorno social (ver resumen abajo). Según explicó Aida Gómez-Robles, “la genética... no es un factor tan importante en la organización cerebral del humano, en comparación con el chimpancé... Hemos observado que nuestro cerebro es mucho más sensible a las influencias ambientales, y dicha propiedad anatómica facilita la adaptación a un ambiente en constante cambio, que incluye nuestro contexto social y cultural”.

Estos hallazgos permiten entender, por ejemplo, cómo la pobreza impide el desarrollo intelectual también a partir de su influencia negativa sobre el desarrollo cerebral, tal como han documentado recientemente Nicole Hair y colaboradores en la revista médica JAMA Pediatrics/4. José María Bermúdez de Castro, paleoantropólogo, codirector del Proyecto Atapuerca, escribe sobre las implicaciones de estos hallazgos.

Genes y ambiente: la construcción de nuestro cerebro y de nuestra mente

José María Bermúdez de Castro

Desde hace mucho tiempo sabemos que todos los caracteres observables a simple vista en cualquier especie (su fenotipo) tienen un componente genético y un componente ambiental (externo o interno del propio organismo). Lo mismo podemos afirmar del comportamiento. Pero, ¿podemos conocer cuánto influyen los genes y el ambiente en la determinación de un carácter observable y/o medible? La heredabilidad se define precisamente como la cuantificación del genoma en la manifestación fenotípica de los caracteres. Por ejemplo, podemos preguntarnos cuanto influyen en la estatura los genes y el medio ambiente en el que se desarrolla un niño o una niña. Es obvio que, en condiciones favorables, los padres de elevada estatura tendrán hijos altos. Si la calidad de vida es buena, no aparecen enfermedades graves, etc. será difícil que los hijos de padres altos tengan una estatura inferior a la de sus progenitores. Pero si el desarrollo de los hijos se produce en circunstancias muy desfavorables es seguro que no alcanzarán la estatura de sus padres. En este carácter resulta muy evidente que la heredabilidad no es elevada.

Una vez explicada esta cuestión, que seguramente ya será conocida por la mayoría de los lectores, contaré los resultados obtenidos por la investigadora Aida Gómez Robles (Universidad George Washington, USA) y otros científicos de los Estados Unidos acerca de la heredabilidad del cerebro y de la mente humana. Esos resultados han sido publicados en la prestigiosa revista PNAS de la Academia de Ciencia de USA. Antes de nada, quiero presumir de que esta investigadora realizó su tesis doctoral bajo la dirección de quien escribe y de la Dra. María Martinón (University College de Londres). Pero, sobre todo, quiero lamentar que todo el esfuerzo realizado por sus padres, profesores y tutores (incluido el económico) está siendo aprovechado por una universidad norteamericana, para mayor gloria de un país que apuesta por la ciencia como motor económico. Aquí no había oportunidades para que Aida prosiguiera con su brillante carrera profesional. Nuestra “cultura científica” está muy lejos de lo deseable.

Para estimar la heredabilidad de los caracteres se utilizan individuos que comparten los mismos genes (gemelos monocigóticos) o bien su genoma es muy similar (gemelos no monocigóticos, hermanos, etc.). Aida y sus colegas estudiaron el cerebro de 218 seres humanos y 206 chimpancés, de los que obtuvieron magníficas imágenes de resonancia magnética (MRI). Este método es inocuo. A diferencia de los Rayos X la obtención de imágenes mediante el MRI no irradia a los pacientes. Además, las imágenes digitalizadas tienen una calidad extraordinaria y puede estudiarse hasta el último detalle de un cerebro. Aida y sus colegas seleccionaron diferentes caracteres del cerebro, que se pueden cuantificar con gran precisión y los compararon mediante un procedimiento de análisis complejo.

Esta investigación fue impulsada por el hecho de que muchos investigadores están tratando de identificar genes particulares, responsables de que los humanos actuales tengamos un cerebro de gran tamaño, un neocórtex muy desarrollado, un gran número de neuronas o un increíble número de conexiones entre todas las células del cerebro. En otras palabras, la hipótesis que manejan muchos expertos sugiere que nuestro cerebro y su funcionamiento (lo que podríamos llamar la mente) es altamente heredable. Para que lo entendamos mejor, la hipótesis que propone una alta heredabilidad de los caracteres cerebrales defendería que los padres inteligentes tendrían mucha mayor probabilidad de tener hijos inteligentes y viceversa ¿Es esto así? Los resultados de Aida Gómez y sus colegas indican que el ambiente juega un papel mucho más importante de lo que podemos suponer en el desarrollo de la mente. Los rasgos cerebrales de los chimpancés resultaron tener una heredabilidad mayor que los de nuestro cerebro. Volvemos al ejemplo anterior: si los hijos de padres inteligentes reciben una formación de gran calidad no cabe duda de que triunfarán en sus respectivas profesiones. Pero si las circunstancias no lo permiten es muy probable que esos hijos no desarrollen todo su potencial. Nuestro cerebro está expuesto en gran medida a las influencias ambientales, buenas o malas. Tenemos una mente sumamente flexible e influenciable, que nos ha permitido realizar grandes logros. En muchas ocasiones he defendido que el estrecho contacto entre los seres humanos nos ha llevado a construir una especie de cerebro social, que tiene un potencial mucho mayor que el de mentes brillantes, pero aisladas de su entorno. Los genes están ahí, por supuesto, pero el ambiente puede potenciar en gran medida las capacidades cognitivas de un individuo y del grupo.

El corolario de estas investigaciones nos lleva a reflexionar sobre algo muy obvio. Aquellos niños y niñas que se desarrollan en ambientes desestructurados, donde prevalece la violencia y en los que, incluso, pueden acabar empuñando un arma en su infancia más temprana, terminarán por ser adultos violentos, sin un ápice de compasión o solidaridad. Si el ambiente es el opuesto, esos niños y niñas se graduarán en una buena universidad y llevarán a cabo investigaciones tan notables como la que han realizado Aida Gómez Robles y sus colegas. La ciencia nos está explicando cómo atajar muchos de los grandes males que asolan a nuestra especie. Se trata de que quienes tienen la responsabilidad no miren para otro lado.

11/12/2015

http://reflexiones-de-un-primate.blogs.quo.es/2015/12/11/genes-y-ambiente-la-construccion-de-nuestro-cerebro-y-de-nuestra-mente/

Notas:

1/ Ver los artículos de Steven Rose: "¿Hay genio en los genes?" <http://www.vientosur.info/spip.php?article10268>; y "Biología y Conducta: ¿Genes criminales?" <http://anticapitalistes.net/spip.php?article5168>;

2/ "Relaxed genetic control of cortical organization in human brains compared with chimpanzees", Aida Gómez-Robles y cols. PNAS 2015, 112: 14799–14804 <http://www.pnas.org/content/112/48/14799>.

3/ La heredabilidad de la plasticidad cerebral en los chimpancés –usando controles humanos de comparación– es un resultado del estudio de Aida Gómez-Robles y cols. que tiene limitaciones significativas (al no disponer de gemelos monocigóticos requeriría haber estudiado una variabilidad de exposiciones a factores ambientales de conocida influencia sobre la organización cerebral). Sin embargo, lo importante del estudio son las variaciones intraespecíficas. En su muestra de seres humanos –a diferencia de lo que ocurría en chimpancés– se disponía de una variabilidad genética que permite estudiar la influencia de los genes.

4/ "Association of Child Poverty, Brain Development, and Academic Achievement". Nicole L. Hair y cols. JAMA Pediatrics 2015, 169: 822-829. <http://archpedi.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=2381542>;

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Control genético atenuado de la organización cortical en el cerebro humano en comparación con los chimpancés

Aida-Goméz Robles - William D. Hopkins - Steven J. Shapiro

Significado

A pesar de décadas de investigación, todavía tenemos una comprensión muy incompleta de lo que es especial en el cerebro humano en comparación con los cerebros de nuestros parientes fósiles y vivientes más cercanos. Analizar la genética frente a los factores ambientales que rigen la estructura de la corteza cerebral en los seres humanos y los chimpancés pueden arrojar luz sobre la evolución de la flexibilidad de comportamiento en el linaje humano. Mostramos que la morfología de la corteza cerebral humana es significativamente menos heredable genéticamente que en los chimpancés y por lo tanto es más sensible a ser moldeado por influencias ambientales. Esta propiedad anatómica de una mayor plasticidad, lo que probablemente está relacionado con el patrón humano de desarrollo, puede ser la base de la capacidad de nuestra especie para la evolución cultural.

Resumen del estudio

El estudio de la evolución del cerebro homínido se ha centrado en gran medida en la expansión y reorganización neocortical experimentado por los seres humanos tal como se infiere del registro fósil endocraneal. Las comparaciones de los cerebros humanos modernos con los de los chimpancés proporcionan una línea adicional de pruebas para definir rasgos neuronales clave que han surgido en la evolución humana y que subyacen a nuestras especializaciones de comportamiento únicas. En un intento de identificar las diferencias de desarrollo fundamentales, hemos estimado las bases genéticas del tamaño del cerebro y de la organización cortical en los chimpancés y los seres humanos mediante el estudio de las similitudes fenotípicas entre individuos con relaciones de parentesco conocidos. Mostramos que aunque la heredabilidad para el tamaño del cerebro y la organización cortical es alta en los chimpancés, la anatomía cortical cerebral es significativamente menos heredable genéticamente que el tamaño del cerebro en los seres humanos, lo que indica una mayor plasticidad y el aumento de la influencia del medio ambiente en el desarrollo neurológico en nuestra especie. Este menor control genético en la organización cortical es especialmente marcada en las áreas de asociación y, probablemente, está relacionada con cambios microestructurales subyacentes en los circuitos neuronales. Un resultado importante del aumento de la plasticidad es que el desarrollo de los circuitos neuronales que subyacen a la conducta está determinado por el contexto ambiental, social y cultural con mayor intensidad en los seres humanos que en otras especies de primates, proporcionando así una base anatómica para la evolución comportamental y cognitiva.

http://www.pnas.org/content/112/48/14799

Traducción: VIENTO SUR



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