Archivo por meses: Enero 2017

Las máquinas difícilmente emularán las capacidades cognitivas de los seres humanos

Hace un par de semanas comentaba en este mismo blog los efectos de las descargas hormonales en el cerebro de los adolescentes. A finales de 2016 el equipo liderado por Elseline Hoekzema (Universitat Autònoma de Barcelona) publicó sus conclusiones en la revista nature neuroscience sobre los cambios que desarrolla el cerebro de las mujeres durante el embarazo y la maternidad. Ya sabemos que las mujeres experimentan un cambio endocrino muy significativo en esta fase de su vida, debido a la descarga en el torrente circulatorio de hormonas esteroides, incluyendo un incremento de la progesterona hasta 15 veces de lo habitual o de un aumento importante de los estrógenos. Está bien demostrado que ese aumento tiene efectos en el patrón de la red sináptica entre las neuronas y en el número de éstas.

En particular, Hoekzema y sus colegas han encontrado cambios en la proporción de sustancia blanca y gris en determinadas zonas del neocórtex cerebral mediante la técnica de imagen de resonancia magnética (MRI, por sus siglas en inglés). Ya sabemos que la sustancia blanca debe su nombre al color blanquecino de la mielina, que protege a las fibras largas de la neuronas y multiplica por cien la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos. Pues bien, parece que en la mujeres embarazadas y en las madres disminuye la cantidad de sustancia gris en favor de la sustancia blanca en una región del neocórtex cerebral que se extiende desde la región interna del córtex frontal hasta la corteza cingulada anterior y desde la región del precúneo y la parte posterior de la corteza cingulada. Esta última se localiza en regiones internas del neocórtex y forma una especie de collar que rodea el cuerpo calloso. Ya sabemos que el cuerpo calloso es un haz de más de 200 millones de fibras nerviosas que conecta los dos hemisferios cerebrales. Además de regular la presión sanguínea y el ritmo cardíaco, la corteza cingulada está implicada en funciones tales como la toma de decisiones, la empatía y las emociones.

Fuente: Huffington Post

También disminuye la sustancia gris en la corteza bilateral temporal y en el hipocampo. Los procesos implicados en esta disminución pueden ser los mismos que suceden durante la adolescencia, pero los científicos que firman esta investigación consideran que los cambios tienen una función diferente. Las regiones afectadas tienen un papel importante en las funciones sociales y están relacionadas con la denominada “teoría de la mente”. Esta última teoría define la capacidad que tenemos los seres humanos para atribuir pensamientos e intenciones a otros individuos. Según esta teoría tenemos la habilidad cognitiva de comprender, reflexionar e hipotetizar sobre nuestro estado mental y el de los demás.

Es muy posible de que los cambios en el cerebro de las mujeres embarazadas y de las que ya son madres estén relacionados con una madurez mental avanzada, que las prepara para la maternidad. Los bebés necesitan muchos cuidados y una atención especial, que precisa de lazos muy especiales entre ellos y su madre. Se convierten en el centro del mundo para la madre y el cerebro de las mujeres se prepara para ello. Cierto es que las madres experimentadas suelen dar consejos a la madres primerizas. Pero la naturaleza parece encargarse por sí misma de proporcionar a las madres la capacidad mental necesaria para afrontar su maternidad. Estos cambios, de acuerdo con Hoekzema y colaboradores, persisten durante los dos primeros años desde la madre dio a luz. Se sabe que las madres pueden tener ciertas lagunas en su memoria, relacionadas con las modificaciones en el hipocampo. Ya sabemos que esta parte del cerebro pertenece al denominado sistema límbico, y se localiza en la parte más interna del lóbulo temporal. También sabemos que la memoria se recupera muy pronto y con normalidad.

Como corolario a estos resultados tan importantes, tengo claro que las “máquinas inteligentes” desarrolladas por los seres humanos nunca podrán tener la plasticidad para adaptarse a diferentes situaciones, mediante hormonas u otras sustancias. Por ahora nadie sabe como las hormonas son capaces de afectar el impresionante entramado de millones de neuronas y de sus correspondientes conexiones, en patrones prácticamente imposibles de replicar. Siento no estar de acuerdo con quienes piensan que las máquinas fabricadas por nosotros mismos podrán ser “humanas” en el sentido que damos a este término.

José María Bermúdez de Castro

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Los Neandertales y la frontera del Ebro

Siguiendo con la relación de yacimientos de la península Ibérica en los que se han encontrado restos humanos neandertales sería imperdonable olvidarnos de la cueva de Zafarraya, en la provincia de Málaga. Por sus peculiaridades, se trata sin duda de uno de los yacimientos más interesantes de Pleistoceno Superior. La cueva del Boquete de Zafarraya contiene restos de un valor excepcional, no tan solo para conocer el aspecto de los neandertales, sino para estudiar su comportamiento. La cueva se sitúa a 1.100 metros de altitud, en la cara sur de la sierra de Alhama y en el término municipal de Alcaucín. Cecilio Barroso Ruíz inició la exploración sistemática de esta impresionante cavidad en 1979, que pronto se haría famosa por el hallazgo entre 1981 y 1983 de un fragmento de fémur y, sobre todo, de una de las mandíbulas mejor conservadas de la población Neandertal.

Mandíbula neandertal de Zafarraya. Fuente: www.ventalaparra.es.

Gracias a estos hallazgos, la excavación del yacimiento pasó tener un carácter internacional en los inicios de los años 1990s, con mejores medios humanos y materiales. El equipo incluyó a los arqueólogos Francisca Medina y Jean-Jaques Hublin, actual director del Departamento de Evolución Humana del Instituto Max Planck de Alemania. Los resultados fueron espectaculares. A la industria lítica musteriense y numerosos restos de animales del Pleistoceno Superior se sumó el hallazgo de una antigua hoguera en la misma entrada de la cueva, donde se encontraban restos óseos quemados. Se reconocieron varios fragmentos humanos de fémur, tibia y mandíbula, que presentaban signos evidentes de descarnado. Una vez más se demostraba que los neandertales practicaron el canibalismo con cierta frecuencia.

La cueva pudo ser usada de manera esporádica y no continuada. La presencia tanto de herbívoros (cabras, caballos, ciervos y bisontes) como carnívoros (leones, hienas, perros salvajes y osos) sugiere ocupaciones tanto de humanos como de otros depredadores. Es posibles que los neandertales utilizaran ocasionalmente la cueva como refugio y aprovecharan su abrigo para prender hogueras y consumir sus presas.

Impresionante aspecto de la entrada del Boquete de Zafarraya. Alhama.com

Las primeras dataciones del yacimiento arrojaron cifras inferiores a los 30.000 años que, junto a las obtenidas en otros yacimientos del sur de la península Ibérica, levantaron una gran polvareda a finales del siglo XX. En el norte de la península Ibérica había buenas dataciones, que demostraban el recambio de la población neandertal por poblaciones de Homo sapiens hacia los 40.000 años antes del presente. Quizá los neandertales habían resistido el avance de nuestra especie al sur del valle del Ebro, que aparecía así como una frontera natural entre Homo sapiens y Homo neanderthalensis. El debate ha sido motivo de numerosas publicaciones y temática de sesiones en diferentes congresos. Sin embargo, nuevas dataciones mediante el método del 14C “envejecieron” el yacimiento de Zafarraya hasta los 36.000 años antes del presente. Finalmente, las investigaciones en geocronología demostraron que los yacimientos del sur de la península Ibérica eran todavía más antiguos. Las muestras se purificaron eliminando contaminantes (Wood et al., 2012, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, número 110) y el yacimiento de la cueva del Boquete de Zafarraya llegó hasta los 46.000 años antes del presente. La hipótesis de la frontera del Ebro quedó así rechazada por las nuevas evidencias proporcionadas por la geocronología. La rápida desaparición de los neandertales de toda la faz de Europa en pocos miles de años sigue pues siendo un enigma. Algunas de las hipótesis ya han sido descartadas por las evidencias, mientras que otras se han quedado en la categoría de la especulación. Para esa época, en la que todo sucedía mucho más despacio que ahora, un período tan corto de tiempo implica que el recambio de la población europea fue muy brusco. No podemos olvidar que los neandertales constituían una especie humana dotada de grandes recursos para la supervivencia.

José María Bermúdez de Castro

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Hexian y variabilidad de Homo erectus

Acabamos de publicar un nuevo trabajo en la revista American Journal of Human Evolution con nuestros colegas de Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (IVPP, por sus siglas en inglés) de la Academia de China. Invitados una vez más por nuestro colega el profesor Liu Wu, la Dra. María Martinón-Torres y quién escribe estas líneas tuvimos la oportunidad de estudiar un nuevo resto fósil del yacimiento de Hexian. Este yacimiento forma el relleno sedimentario de la cueva de Longtan, que se localiza en el condado de Hexian de la provincia de Anhui, en el centro-este de China. El yacimiento se ubica en la ribera del río Yangtze, a unos 300 kilómetros de su desembocadura en el océano Pacífico. En este yacimiento se obtuvo la parte superior de un cráneo, varios dientes y un fragmento de mandíbula, datados en poco más de 400.000 años. El 29 de marzo de 2015 se publicó en este mismo blog una reflexión sobre los rasgos craneales y dentales de los homininos de Hexian, que se recuperaron entre los años 1980 y 1981. En el nuevo trabajo publicamos el fragmento de la mandíbula, siglada como PA-831.

El fragmento de mandíbula es muy pequeño y, aparentemente, tiene poca información para conocer a los homininos de esta época y este lugar de la China del Pleistoceno Medio. Aunque se trata de un único ejemplar y muy fragmentario este fragmento de mandíbula permite obtener algunos datos sorprendentes. La mandíbula es tan gruesa como la de los homininos más primitivos de África, Homo habilis y Homo rudolfensis. Su robustez recuerda a la de las primeras especies del género Homo, incluyendo los especímenes más antiguos de la isla de Java, y se diferencia de los Homo erectus más conocidos de China (Zhoukoudian o Lantian). Un estudio detallado de la mandíbula de Hexian revela también caracteres derivados compartidos con otros homininos contemporáneos de Europa y Asia. Los dientes de esta mandíbula y los encontrados en sus proximidades también revelan la retención de rasgos arcaicos y la adquisición de otros caracteres exclusivos de estas poblaciones de Homo erectus. Por ejemplo, la dentina de los dientes (observada mediante micro-CT) muestra muchas rugosidades, que no se encuentran en ninguna otra población de homininos. La raíces son verdaderas “vigas”, que anclaban los dientes al hueso alveolar.

Diversas vistas de la mandíbula de Hexian. Imagen cedida por el Profesor Liu Wu y publicada en la revista American Journal of Physical Anthropology

Nuestras conclusiones sugieren que Asia fue colonizada hace al menos 1,8 millones de años por una o más poblaciones del género Homo de características primitivas. El paso del tiempo (más de un millón de años de años) no afectó demasiado a estas poblaciones, que permanecieron casi inalteradas en las vastísimas regiones de Asia continental. Y lo más sorprendente es que la extrema robustez de esta mandíbula y de otras encontradas en la isla de Java y Taiwan ya no aparece en otros ejemplares de Homo erectus de China. Esta observación nos lleva de nuevo a cuestionar que Asia albergase una única especie durante el Pleistoceno, como se ha venido manteniendo desde hace años. Desde la “perspectiva occidental” el continente asiático se ha percibido como el hogar de una población homogénea, que había que incluir en Homo erectus sin ningún tipo de debate.

Desde los años 1990s algunos colegas han llamado la atención sobre la diversidad de las poblaciones de China. Pero la conclusión final es que tal diversidad no es sino el resultado del escaso o nulo contacto entre unas poblaciones y otras. Es una explicación muy razonable, pero no la única. En varias ocasiones hemos defendido la llegada a Europa de poblaciones diferentes, quizá desde un mismo lugar y con un origen común. Esta visión es compartida con otros colegas. Me pregunto si el mismo modelo puede aplicarse al continente asiático. Por descontado, todos los homininos tienen rasgos en común, que denotan un mismo origen; pero esto no significa que la colonización de Asia ocurriera solo una vez, y que la diversidad se debiera a la dispersión y aislamiento de las poblaciones resultantes. Asia pudo ser colonizada en sucesivas oleadas, compartiendo incluso el mismo origen que las poblaciones europeas del Pleistoceno. En mi opinión, cuanto más sepamos sobre las poblaciones pleistocenas de Asia, que han permanecido casi invisibles para la ciencia occidental, tendremos más información para proponer hipótesis diferentes e imaginativas. La simplicidad está dejando paso a la complejidad, y no solo en el campo de la paleoantropología, sino también en el de la arqueología. En los próximos años seguiremos investigando el mundo apasionante del lejano oriente, gracias a la apertura de China a la ciencia moderna en todos los ámbitos.

José María Bermúdez de Castro

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