Aprendizaje y cerebro

La vida es aprendizaje, cuando dejes de aprender, mueres.
Tom Clancy

 

Existen zonas cerebrales que sólo se han desarrollado en el homo sapiens. El lóbulo Prefrontal agrega abstracción, síntesis, control, flexibilidad y atención a la mente humana. El Lóbulo Occipital impacta de lleno en la capacidad visual haciéndonos seres macro ópticos, cobrando la visión un rol sustancial en el ser humano. También las Áreas del Lenguaje, como las áreas de Wernicke para comprender el habla y de Broca para expresar el lenguaje constituyen zonas esenciales del ser humano que se conjugan con nuevos sectores paraverbales, que le agregan praxias, lectura y complejidad semántica

Nos constituimos en el mundo como humanos, con bipedestación, menos pelos y gran desarrollo cognitivo-motor; asociados a un cerebro de 1300 a 1400 gramos. Francamente más grande que nuestros primeros antecesores que tenían un encéfalo aproximadamente de un tercio del nuestro. Uno de nuestros primeros antecesores bípedos y sociales el Australopithecus Afarensis (Lucy) que tenía un cerebro de  alrededor de 400 gramos, que sin embargo posibilitó el desarrollo de los primeros avances en aprendizaje.

Existe otro hecho sustancial, hace aproximadamente 1.8 millones de años derivó del grupo de Lucy una nueva especie, que se considera el comienzo del linaje Homo: el Homo Egaster. Con una configuración mucho más grande y parecida al humano, aunque más robustos y con duplicación de la capacidad encefálica (850 Cc) con mayor destrezas motoras y una mano adaptada a ello.

Si bien todos los especialistas coincidimos en la importancia del tamaño cerebral como el proceso más importante que acompañó la evolución cognitiva del ser humano, existen factores que son también muy influyentes y que agregan otras posibilidades. Una de ellas es que existen otros cerebros grandes en la biología; como el de la ballena, el elefante o el que tuvo el hombre de Neanderthal, con un cerebro más grande que el homo sapiens y sin embargo se extinguió

Existen animales con cerebros muy pequeños como los loros que sin embargo son muy inteligentes para el cerebro que detentan. Se ha planteado además la necesidad de tener muchas neuronas cerebrales y mayor consumo de oxígeno, proceso llamado encefalización.

Se sabe que la corteza cerebral o sustancia grais de 3 milímetros o sustancia gris se puede incrementar a partir del aprendizaje. Ejercicios de memorización en el hipocampo, de música en la áreas auditivas o en matemática áreas relacionados con el cálculo muestran un incremento de la misma

Este conocimiento ya es revolucionario de por sí pero además R. Douglas Fields del Instituto Nacional de Salud de EE.UU. y su equipo ha descripto que la sustancia blanca que conecta a las neuronas también se incrementa y cambia su formato. Esta sustancia ocupa gran parte del cerebro puede cambiar su conformación a partir de diferentes aprendizajes a expensa del incremento en las conexiones pero además en el aumento de la mielinización de los axones. El aprendizaje ante un acoplamiento de la información genera cambios en la estructura de la mielina, la que es sintetizada por otras células que reconocen esto estímulos, llamados oligodendrocitos. La conexiones neuronales puede conocerse y discriminarse, en estudios de conexión cerebral llamado conectoma.

Habría que dividir arbitrariamente en dos momentos evolutivos estos avances cognitivos, el primero en el comienzo de nuestro linaje evolutivo que empezó hace seis millones de años; en los que nos dividimos de los chimpancés y otros monos.

El segundo del comienzo el comienzo del Homo Sapiens con un impactante desarrollo cerebral y cultural, generado desde hace más de 200.000 años.

 La línea evolutiva de los monos, con un cerebro de tamaño semejante, como el de los chimpancés ya utilizan herramientas, como piedras para cascar nueces o ramas para extraer agua de lluvia de huecos de los árboles o cazan hormigas con un palito en la entrada del hormiguero por donde suben los insectos y luego se las comen.

Nuestros primos, nunca desarrollaron más que esta función, ni incrementaron su tamaño cerebral. A diferencia del humano que si lo consiguió. A medida que creció el cerebro y el tamaño de grupos,  nuestros antecesores  pudieron dominar el fuego, hace un millón de años. Posteriormente manipular puntas líticas fijadas a mangos de madera en un yacimiento de Kathu Pan en Sudáfrica, hace aproximadamente 500.000 años.

Este sistema nervioso no solo se estimula y aprende, sino que produce  innovación creativa generando el Impulso Cultural según descripto por Allan Willson de la Universidad de California en Berkeley. Quien planteó la hipótesis sobre una relación directa entre tasa de innovación y el tamaño cerebral.

Fue clave para el desarrollo cerebral la incorporación de una alimentación con diversidad con gran cantidad de calorías y proteínas; que sirvieron base para un gran cerebro. Con un alto consumo energético y de gran volumen en comparación al cuerpo.

 El crecimiento cerebral, las redes neuronales, la conducta gregaria, el lenguaje, la fluidez y los cambios alimentarios, parecen haber sido  esenciales para el desarrollo de todos los procesos cognitivos.

Existe un interesante trabajo de Natalia Goriounova y su equipo de la Universidad Libre de Ámsterdam que adjudica al tamaño del cuerpo neuronal, mayores conexiones y la velocidad de las mismas un grado de importancia muy alto

 Se piensa que el manejo del fuego, proceso revolucionario para la digestión y la mejor absorción de alimentos, especialmente de  carne  habría ayudado al incremento cerebral, generada por la alimentación diferenciada. Mejorando la capacidad de digestión, la proporción de calorías y proteínas  se habría generado un círculo vicioso positivo.

Por otro lado a más aprendizaje mayor tamaño encefálico, así se genera más aprendizaje y cognición. Además de menor tiempo y oxígeno gastados en los músculos con el fin de buscar comida. Esta hipótesis la plantea el biólogo conductual Kevin Laland de la Universidad de St Andrews, quien piensa que el homo sapiens ha desarrollado la capacidad de transmisión social a través de una copia más perfeccionada. Tanto en la capacidad de transmisión como en la de reproducción posterior del evento aprendido. Se produjo entonces mayor perfección en la extracción de alimentos, de la comunicación de entre los miembros del grupo y el lenguaje complejo humano. A esta teoría Laland la llama la “Sinfonía inacabada de Darwin”. Este sistema nervioso no sólo  estimula y aprende, sino que produce innovación creativa generando el “impulso cultural” descripto por Allan Willson de la Universidad de California en Berkeley, quien planteó la hipótesis de una relación directa entre tasa de innovación y el tamaño cerebral.

La capacidad cognitiva y gregaria del humano estaría relacionada no sólo con el tamaño cerebral y el número de neuronas, sino con el tamaño de las mismas, el espacio intercelular, las conexiones y la velocidad de comunicación. Se generan así nuevas conexiones sinápticas, pero también se incrementa la mielina que mejora el funcionamiento de las redes neuronales, impactando en el aprendizaje y en nuevas habilidades.

Luis I. Brusco
Neurólogo, Psiquiatra y Doctor en Filosofía.
Prof. Tit. UBA