No se sabe cuándo el ser humano cobró consciencia de su entorno y existencia; es probable que desde entonces haya querido diferenciarse de los animales. Aristóteles nos clasificó como el zoon politikon (animal político), el judeocristianismo como la viva imagen de dios, Descartes dirá que es el cogito lo que nos distingue, el positivismo heredó el cartesianismo pero sin consideraciones metafísicas y nos bautizó como Homo sapiens (que significa, para desgracia de la causa feminista, hombre sabio). Desde entonces la línea divisoria entre animales y seres humanos (en el pensamiento popular el único metazoo no animal) es el raciocinio o a la etérea consciencia. Sin embargo, desde hace algunas décadas se ha discutido si otros seres vivos son, como nosotros, especiales. La inteligencia, más que una propiedad por sí misma, es un espectro de capacidades cognitivas propio de diversos organismos, desde moluscos hasta aves y mamíferos. Conforme más avanzan las investigaciones, más se reivindica la cognición no humana, hasta hace poco menospreciada por el paternalismo-chauvinismo del sapiens; hay incluso algunas líneas de investigación que sugieren que la relación mutualista entre árboles y micorrizas podría entenderse dentro del mismo marco de la cognición animal. Hoy no resulta inconcebible preguntarse si existen inteligencias no humanas, lo cual es un gran avance en términos filosóficos y epistemológicos. Pensemos en las orcas, en los elefantes, los chimpancés o los cuervos; cada uno de ellos muestra conductas complejas que pone en tela de juicio la más barata y antropocéntrica de las respuestas frente a su compleja conducta: «es solo instinto».
Existen múltiples definiciones que la comunidad científica acepta o rechaza en diferente medida. Existe también mucha incertidumbre sobre si conceptos como consciencia, mente o, para colmo, inteligencia son válidos dentro del marco científico (aunque sí que han sido ampliamente explorados desde una perspectiva epistemológica). Sin embargo, no hay dudas de que estos enigmas residen en el cerebro, una estructura tangible con características medibles, cuya exploración permite comprender el que creemos es nuestro más grande baluarte: la inteligencia. Desde hace más de 200 años se tiene como base el análisis del cerebro para entender la cognición. Desde entonces, las diferencias y los alcances cognitivos se han vinculado al tamaño absoluto y relativo del cerebro. En este sentido, se espera que los animales con cerebros más grandes en relación con su cuerpo tiendan a presentar procesos cognitivos más complejos, a saber: aprendizaje, procesamiento, retención y transmisión de información, uso y construcción de herramientas, uso de lenguaje, etcétera.
Así como la industria farmacéutica y biomédica usan ratones Mus musculus como modelo experimental, la neurociencia ha utilizado los llamados sistemas nerviosos en miniatura (miniature nervous systems). «¿Si las neuronas son la base celular de cualquier sistema nervioso en la Tierra, por qué no estudiar sistemas sencillos para esclarecer los pilares cognitivos más basales?», se preguntaron Sydney Brenner y su equipo en 1963. Desde entonces se usa Caenorhabditis elegans (y sus 302 neuronas en hermafroditas y 383 en machos) como modelo experimental por defecto, siendo, además, el primer metazoario del que se tiene trazado su conectoma (trazado en 1980 por Brenner y su equipo). Un conectoma es, estimado lector, un mapa de las conexiones neurales de un sistema nervioso, y ha servido como base fundamental para investigaciones en la cognición centralizada. Ahora bien, y a propósito de la máxima de Dobzhansky, preguntémonos el significado de los trabajos de Brenner y colaboradores a la luz de la evolución: quiere decir que la base estructural y funcional del sistema nervioso, en términos genéticos y neurobiológicos fundamentales, surgió antes de que se diferenciaran los mayores grupos (llamados filos) de organismos multicelulares hace ya unos 500 millones de años durante el Cámbrico. ¿Qué prueba tenemos de ello?
- Cualquier sistema nervioso está conformado por neuronas con axones y dendritas que transmiten señales mediante un potencial de acción.
- Existen regiones especializadas para el procesamiento sensorial y motor, además de que hay plasticidad sináptica.
- Hay un centro de procesamiento (en el caso de los vertebrados y algunos cefalópodos es el cerebro, en el de C. elegans es un anillo nervioso) con circuitos neurales.
- Los genes que coordinan el desarrollo del programa neural están altamente conservados en todos los animales (tanto vertebrados como invertebrados).
- Y todos los programas neurales presentan neurotransmisores muy antiguos (algunos ejemplos son GABA, acetilcolina y la tan en boga dopamina, sobre la que se discute si el humano contemporáneo es adicto).
Todas estas similitudes confirman que la gran diversidad de sistemas neurales (red nerviosa difusa, anillo nervioso, ganglios segmentarios, cerebro con cordón nervioso ventral y dorsal, y sistema nervioso centralizado), producto de procesos evolutivos independientes en cada grupo de metazoarios, tienen una misma génesis.
Programa nervioso centralizado
La evolución particular del sistema nervioso centralizado nos remite obligadamente al grupo Bilateria (organismos con simetría bilateral y desarrollo cefalizado que apareció hace 600 millones de años), subdividido, a su vez, de acuerdo con diferencias ontogenéticas, en protostomados y deuterostomados. Para los fines de este artículo, exploraremos únicamente el grupo de los vertebrados, organismos deuterostomados del filo Chordata con columna vertebral y un cráneo que protege el cerebro. Todos los cordados (vertebrados, urocordados y cefalocordados) presentan notocorda, tubo neural dorsal, hendiduras faríngeas y cola post-anal en algún momento de su desarrollo embrionario. Si bien existe un origen filogenético compartido, el desarrollo embrionario de cada estructura es diferente en cada grupo de cordados. Veamos el caso de los vertebrados. La notocorda se desarrolla debajo del tubo neural y actúa como soporte estructural, además de ser uno de los principales elementos del eje corporal durante la ontogenia. A excepción de los tiburones y las rayas, la notocorda se transforma en la columna vertebral a medida que los vertebrados maduran. Por su lado, el tubo neural se convierte en el sistema nervioso central, que incluye el cerebro y la médula espinal; base fundamental para el desarrollo de las funciones cognitivas, sensoriales y motoras.
Si bien los reptiles son vertebrados en todo el sentido de la palabra, no presentan, a diferencia de algunos mamíferos y aves, procesos de cognición compleja. La pregunta por defecto es por qué. ¿Qué tienen estos organismos que les permite memorizar, aprender y enseñar a sus congéneres? ¿Se le habrá olvidado al creador incluir los atributos de la cognición compleja en el bauplan de los reptiles? No todos los mamíferos ni aves memorizan, aprenden y enseñan; la realidad es que son pocas las especies que exhiben funciones cognitivas avanzadas. En el caso de las aves los creyentes darán testimonio de la misericordia de dios, quien dio a algunas aves el don del canto y a otras el de la sabiduría. Sepa usted que la resolución de problemas, el uso de herramientas, la planificación futura, la toma de decisiones, el aprendizaje vocal y la imitación es propia, exclusivamente, de córvidos y psitácidos, que incluye a los cuervos, urracas, arrendajos, cacatúas y loros y guacamayos, respectivamente. Ahora bien, respecto a los mamíferos, diré que Adán y Eva no fueron los únicos en gozar de las mieles del árbol del conocimiento; otros grupos como los primates no homínidos, cetáceos, carnívoros y elefantes fueron también invitados al corrupto festín.
Dado que las aves carecen de neocorteza (como los reptiles), estructura asociada a la cognición avanzada en mamíferos, se tenía la creencia de que eran criaturas incapaces de aprender y sujetas principalmente al instinto (como los reptiles). No obstante, desde ya hace algunas décadas, se ha visto que las aves cuentan con un equivalente al neocórtex, precisamente derivado, al igual que éste, del sector palial del prosencéfalo embrionario. A diferencia de ser una estructura laminada como el neocórtex, en aves el resultado fue una estructura nucleada interconectada con bolsas de materia gris, hoy llamado el pallium aviar que cumple con las mismas funciones avanzadas del neocórtex. La selección natural, querido lector, encontró distintos caminos para llegar a soluciones similares. ¡Esto es una bellísima convergencia evolutiva! Aunado a ello, recordemos la importancia del córtex prefrontal de los mamíferos, involucrado en organización, planificación y flexibilidad conductual de acuerdo con información previamente adquirida. Sí, ¡hay otra convergencia! Dado que las aves planean, actúan y se organizan en base a información previamente adquirida, se esperaba que hubiera áreas equivalentes en su telencéfalo (parte convencionalmente considerada como la más desarrollada en el cerebro de los vertebrados, que incluye el sistema límbico, la neocorteza y los ganglios basales). Para sorpresa de muchos, o de nadie, encontraron similitudes en conectividad, neuroquímica, neuropsicología y función en el área dorsolateral prefrontal del córtex de los mamíferos: su nombre es el nidopallium caudolateral. Lesiones en esta área conducen, como en los mamíferos, a la pérdida de memoria episódica y flexibilidad cognitiva. Del mismo modo, esta área está conectada con áreas sensoriales secundarias que, similares al córtex prefrontal de los primates, modula respuestas conductuales y afectivas. A decir verdad, la inteligencia de algunas aves no tiene nada que envidiarle a la de algunos mamíferos. Si bien los cuervos no construyen aviones y se idiotizan con smartphones, presentan conductas que nos podrían resultar familiares. Como ejemplo, citaré el caso de los cuervos de las selvas tropicales de Nueva Caledonia, que construyen herramientas en gancho para acceder a las larvas escondidas entre las grietas de los árboles. A propósito del uso de herramientas, hay quienes sugieren que, como en los chimpancés, se trata de una forma de cultura, en el sentido de ser un conocimiento adquirido y compartido. Si aún quedan dudas, permítanme mencionar el caso de Alex el perico africano gris, una celebridad aviar que rivaliza con los primates en el discernimiento entre objetos (si son o no lo mismo), su número (incluyendo el cero), su color y su forma.
Toda esta serie de cuestiones técnicas son necesarias para el objetivo último del artículo, que es, entre otras cosas, despertar la curiosidad del lector, detenerse y preguntarse si otras especies podrían llevar como epíteto específico de su nombre científico sapiens. El lector puede juzgarme justamente de ignorante y reduccionista al defender que, a mi juicio, no hay misterio oculto detrás de la inteligencia humana. A decir verdad, seguiríamos viviendo en sociedades rudimentarias de no haber descubierto una forma de almacenar el conocimiento adquirido. La inteligencia se corresponde con un programa neural que sin él (pensemos en el caso del Alzheimer) cualquier propiedad emergente del mismo, como la consciencia o la propia inteligencia, se pierde en el Nirvana. Ciertamente el funcionamiento del sistema nervioso es uno de los fenómenos más elegantes, enigmáticos y bellos del que tengamos conocimiento; sin embargo es, como cualquier otro proceso biológico, un fenómeno anclado en la materia. Afortunadamente Homo narzisus, como yo, informalmente, nos llamo, se ha esforzado por romper el hechizo de Némesis en las últimas décadas, lo cual ha sido útil para, entre otras cosas absolutamente relevantes, tratar a otros animales con mayor sensibilidad (o al menos discutir la posibilidad de hacerlo) y para desmantelar el gran mito que utilizamos para situarnos en el pináculo animal.
Referencias:
1. Nathan J. Emery y Nicola S. Clayton (2005). Evolution of the avian brain and intelligence. Current Biology, 11: PR946-R950.
2. Harry J. Jerison (1973). Evolution of the brain and intelligence. Academic Press.
3. Louis Lefebvre, Simon M. Reader y Daniel Sol (2004). Brains, innovations and evolution in birds and primates. Brain, Behavior and Evolution, 63: 233-246.
4. Benjamin Liebeskind, Hans A. Hofmann, David Hillis y Harold H. Zakon (2017). Evolution of animal neural systems. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics, 48: 1-22.
5. Diana Corallo, Valeria Trapani y Paolo Bonaldo (2015). The notochord: structure and functions. Cellular and Molecular Life Sciences, 72: 2989-3008.
6. Thomas R. Zentall (2011). Animal intelligence. En: The Cambridge Handbook of Intelligence (editor: Robert J. Stenberg). Pp: 309-327. Cambridge University Press.
Recursos: La fotografía del cerebro que se ha usado como portada se ha obtenido de The University of Queensland, Australia. El dibujo del chimpancé Mafuka es obra de Mützel (1894). La ilustración de las neuronas se ha extraído del libro Brains of rats and men: a survey of the origin and biological significance of the cerebral cortex (Judson Herrick). La filogenia se ha extraído del artículo de Liebeskind et al. (2017). El dibujo de la espina dorsal se ha obtenido de The University of Queensland, Australia. La fotografía del loro gris Alex es obra de Jakub Halun y se ha obtenido de Wikimedia Commons.
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