Inteligencia y Cerebro Humano: Evolución, Estructura y Genética

Inteligencia y Cerebro: Un Viaje Evolutivo

Estructuras Clave del Cerebro

• Hipocampo: Interviene en la memoria y la orientación espacial.
• Cerebelo: Control de órdenes motoras y equilibrio.
• Tronco cerebral: Control de las funciones automáticas del cuerpo.
• Tálamo: Estación receptora de información. Enlaza la información de los sentidos con el córtex, filtra las emociones y la memoria.
• Hipotálamo: Regulación de la temperatura, apetito y sueño.
• Lóbulo frontal: Conducta autónoma.
• Glándula pituitaria: Control hormonal.

Evolución del Cerebro: Del Cordón Espinal al Neocórtex

La parte más antigua del cerebro está formada por el cordón espinal, que consta de la médula, el tronco cerebral y el cerebelo. Es la encargada de las funciones de reproducción y autoconservación, así como de las funciones corporales automáticas. El cerebro ha ido evolucionando. El siguiente paso fue el sistema límbico, compuesto por una serie de estructuras cerebrales que rodean la parte del cerebro más primitiva (con un origen evolutivo de hace 150 millones de años). Esta área del cerebro está relacionada con las emociones, las funciones de formación de memoria, el aprendizaje y las experiencias. Estructuras clave del sistema límbico:

• Tálamo
• Hipotálamo
• Amígdala
• Glándula Pituitaria
• Hipocampo

El último paso evolutivo fue la aparición del neocórtex, una capa de tejido de aproximadamente 3 mm de grosor que rodea el resto del cerebro. Es el depósito de la mayoría de las funciones cognoscitivas características del ser humano. El neocórtex divide el cerebro en dos hemisferios, y cada uno de ellos en cuatro regiones llamadas lóbulos (frontales, parietales, occipitales y temporales).

Son características del ser humano el desarrollo acusado del lóbulo frontal, la asimetría entre hemisferios y el desarrollo del neocórtex.

La Asimetría del Cerebro

El cerebro humano actual presenta una asimetría acusada.

• Hemisferio izquierdo: Controla la mano derecha, el lenguaje hablado, las habilidades numéricas, el lenguaje escrito y el pensamiento racional. Se relaciona con la capacidad analítica.
• Hemisferio derecho: Controla la mano izquierda, las formas tridimensionales, el conocimiento artístico, el conocimiento musical y la imaginación. Se relaciona con la capacidad intuitiva.

Esta asimetría cerebral puede observarse en los primeros representantes del género Homo a través de las marcas que deja el encéfalo en el interior de los cráneos.

El Desarrollo del Lóbulo Frontal

El lóbulo frontal es el responsable de algunas capacidades cognitivas exclusivamente humanas. En él, se ha desarrollado un área específica que controla el lenguaje y cuyo desarrollo es característico de los seres humanos: el área de Broca. El lóbulo frontal posee conexiones que involucran a todo el cerebro. A lo largo de la evolución humana, ha ido creciendo en tamaño. Algunos autores relacionan este aumento con las habilidades sociales.

Evolución y Encefalización

Una de las teorías más recientes es la que relaciona los cambios en el clima con los cambios en el tamaño del cerebro. Hace aproximadamente 1,8 millones de años, los cambios climáticos que tuvieron lugar en el Pleistoceno hicieron retroceder la selva en África, dando la oportunidad a los primeros bípedos de desarrollarse en un nuevo ecosistema: la sabana. Durante el Paleolítico, los cambios climáticos siguieron sucediéndose. Las primeras glaciaciones hicieron migrar a los grandes mamíferos hacia regiones ecuatoriales del planeta. Homo erectus sobrevivió gracias al uso del fuego y a su capacidad de adaptación a una dieta variada.

Una de las consecuencias del bipedismo fue un mayor desarrollo del cerebro: 2 millones de años de evolución duplicaron el volumen cerebral desde los 426 cm³ del Australopithecus afarensis hasta los 900 cm³ del Homo ergaster. En el último millón de años, esta cifra ha aumentado hasta casi los 1400 cm³ del Homo sapiens. Esta evolución en el tamaño del cerebro fue posible por el cambio de posición del agujero occipital y del hueso esfenoides.

El esfenoides (parte media de la base del cráneo) forma parte de la estructura interna de la cara y de las fosas nasales. Este hueso fue acentuando su inclinación hacia abajo, permitiendo el aumento de la capacidad del cráneo y el aumento de los lóbulos cerebrales.

El tamaño del cerebro es relativo a la estructura corporal del animal que lo posee. Lo importante, cuando hablamos de inteligencia, es la relación entre el tamaño del encéfalo y el cuerpo del animal. Los científicos comparan las proporciones entre diferentes animales para obtener un índice de encefalización (es el índice esperado para el peso del encéfalo, dado el peso corporal, y el valor real). Si el índice es mayor a 1, el encéfalo es mayor de lo esperado. Si el cráneo se conserva en su totalidad, es posible encontrar el índice de encefalización. También es necesario estimar un peso corporal, y eso solo es posible encontrando huesos que estén estrechamente ligados al peso corporal y/o a la altura de los individuos.

Cerebro y Estómago: La Conexión Digestiva

Un cerebro tan desarrollado como el del género Homo requiere un mayor consumo de energía. Esos requerimientos energéticos, cada vez mayores, junto con la escaseza de frutas, hicieron necesaria una adaptación a un nuevo nicho ecológico. Los grandes simios limitaron su dieta a hojas, mientras que los primitivos humanos diversificaron su dieta (mayor aporte de proteínas animales). Todos los simios son, además de frugívoros, carnívoros, porque su sistema digestivo está capacitado para ingerir los insectos que se posan en la fruta. Al hacerse bípedes, nuestros antepasados siguieron comiendo insectos y también se especializaron en ingerir otros animales de pequeño tamaño.

La diversificación en la dieta se unió a otra estrategia de adaptación evolutiva: la selección de aquellos organismos que lograran reducir su gasto energético. Los primeros homínidos se caracterizaban por: pequeño tamaño corporal y postura bípeda (disipaba mejor el calor). La reducción del tubo digestivo, facilitada por el cambio de dieta, permitió utilizar la energía, que ahora ya no se utilizaba para el proceso digestivo, en funciones cerebrales de mayor complejidad. La selección natural hizo que los homínidos que redujeron su gasto energético gracias al bipedismo y a la reducción del tubo digestivo sobrevivieran.

Los genes responsables de la posibilidad de establecer estrategias de caza en grupo, organización de la vida social, previsión y planificación, posibilitaron una eficiencia cada vez mayor de este objetivo y, por lo tanto, fueron los que la selección natural se encargó de perpetuar: los genes de la inteligencia.

Genes y Lenguaje: El Rol del Gen Foxp2

El crecimiento del cerebro no justifica por sí solo el aumento de la inteligencia. Fue necesario que tuviera lugar una reestructuración cerebral con la aparición de asimetrías marcadas entre los hemisferios cerebrales y una mayor complejidad de la morfología del lóbulo frontal (que regula el aparato fonador). Estas características aparecen en los fósiles de Homo habilis y Homo ergaster. Aún así, tuvimos que esperar miles de años.

El conjunto de cambios evolutivos que llevaron al cerebro de Homo sapiens incluyó un cambio aún más trascendental: la aparición de una mutación genética. La aparición de un área especializada en el lenguaje, junto con la modificación de un gen, Foxp2, posibilitó la aparición del lenguaje humano. Este gen codifica una proteína crucial para el desarrollo de las áreas de Wernicke (comprensión del lenguaje escrito y leído) y Broca (producción del lenguaje hablado), que se encuentran en el hemisferio izquierdo. El Foxp2 está presente en todos los mamíferos y en los primates, pero la proteína que codifica es diferente en los humanos. Sin esa capacidad, las relaciones sociales son mínimas.

Una Infancia Prolongada: Neotenia y Aprendizaje

Los niños humanos tienen que nacer prematuramente o no cabrían por el canal pélvico. Esta inmadurez inicial es también la fuente de la plasticidad que tiene el cerebro humano. El cerebro humano madura a través de los estímulos y el afecto que obtenga a su alrededor, y sus potencialidades pueden desarrollarse o no en función de estas atenciones. El cerebro humano está cambiando y aprendiendo a lo largo de toda su vida. Conductas claramente infantiles, como el juego, están presentes en el ser humano adulto.

El retraso en el desarrollo de un animal da lugar a la retención de caracteres juveniles en los adultos de la especie. El cráneo redondeado y elevado, la cara pequeña, los ojos grandes y el hocico no protuberante recuerdan, en los seres humanos adultos, características juveniles. Es el fenómeno denominado neotenia. Algunos antropólogos mantienen la teoría de que el ser humano es una especie neoténica. Esta teoría defiende que un aprendizaje prolongado le permite al ser humano aprender conductas nuevas que permitirán una mejor adaptación al medio. Cuantos más comportamientos hereda biológicamente una especie, menor es su capacidad de adaptación. El éxito evolutivo del género Homo fue, en realidad, su falta de especialización. El grupo social será el que permita diseñar la conducta de los seres humanos.