jueves, 29 de octubre de 2009

Bonobos y la competencia del caminar

La libertad es una ficción cerebral Estamos determinados, como el resto del Universo, por las leyes naturales

La libertad es una ficción cerebral, según confirman las últimas investigaciones sobre neurociencias. Estas investigaciones han determinado que la actividad cerebral previa a un movimiento, realizado por el sujeto en un tiempo por él elegido, es muy anterior (hasta 10 segundos) a la impresión subjetiva del propio sujeto de que va a realizar ese movimiento. Y aunque la falta de libertad es algo contraintuitivo, los experimentos indican que estamos determinados por las leyes de la Naturaleza. Por eso en Alemania algunos especialistas están reclamando la revisión del código penal para adecuarlo a los resultados de la neurociencia. Y aunque sigamos encarcelando a los que violen las leyes, cambiará la imagen que tenemos tanto de esos criminales como de nosotros mismos. Por Francisco J. Rubia.
La libertad, la voluntad libre o el libre albedrío es una ficción cerebral. Eso es el resultado de experimentos realizados recientemente en neurociencia que indican que la actividad cerebral previa a un movimiento, realizado por el sujeto en un tiempo por él elegido, es muy anterior (350 ms) a la impresión subjetiva del propio sujeto de que va a realizar ese movimiento (200 ms antes del movimiento). Esto quiere decir que la impresión subjetiva de la voluntad no es la causa del movimiento, sino que, junto con éste, es una de las consecuencias de una actividad cerebral que es inconsciente.

Los experimentos fueron realizados por Benjamín Libet en California hace más de 20 años; luego han sido confirmados sus resultados por un grupo de neurocientíficos en Inglaterra, y este mismo año, 2008, han vuelto a realizarse en Berlín con técnicas modernas de imagen cerebral, llegando a la conclusión que el cerebro se pone en marcha mucho antes que en los experimentos de Libet, a saber, que la actividad cerebral del lóbulo frontal tiene lugar hasta 10 segundos antes de la impresión subjetiva de voluntad.

El propio Libet intentó salvar su hipótesis de la existencia de la libertad diciendo que en los 200 ms que separan la impresión subjetiva del propio movimiento el cerebro podría ejercer un veto, es decir, inhibir el movimiento. Los críticos de esta hipótesis argumentaron que si el cerebro se tenía que activar de nuevo para ejercer el veto se emplearía de nuevo el mismo tiempo y eso era demasiado para los 200 ms que quedaban.

Frente a estos resultados se puede argumentar que todos y cada uno de nosotros tiene la impresión subjetiva, la intuición, la firme creencia, que somos libres para elegir entre varias opciones o que podemos hacer algo distinto a lo que hacemos en cualquier momento.

Antecedentes de creencias falsas

Pero las impresiones subjetivas, intuiciones o firmes creencias han resultado ser a veces falsas, como ha ocurrido a lo largo de la historia de la Humanidad.

Recordemos la creencia en la teoría geocéntrica, planteada por Aristóteles en el silgo IV a. C. y refrendada por Ptolomeo en el siglo II de nuestra era. Tuvieron que pasar nada menos que 20 siglos, hasta el siglo XVI, para que esta teoría fuera refutada por la teoría heliocéntrica de Copérnico y Galileo.

Nuestra impresión subjetiva estaba basada en la experiencia que todos tenemos de que el sol sale por Oriente y se pone por Occidente, un lenguaje que aún conservamos. Si le hubiésemos hecho caso a Aristarco de Samos, quien en el siglo IV a.C. ya había planteado que la tierra se movía alrededor del sol, no hubiera sido quemado Giordano Bruno en la Piaza Campo dei Fiori en Roma en 1600.

Por otro lado, que hayamos tardado 20 siglos en corregir esa impresión subjetiva falsa de que el sol giraba alrededor de la tierra la debemos, sin duda en parte, a la Sagradas Escrituras. En la Biblia (Josué 10, 13) se dice que Yahvé “paró el sol” para permitir que los israelitas terminasen de masacrar a los amorreos. Por tanto, si Dios paró el sol es porque este se movía y no la tierra.

Hay otros ejemplos de impresiones subjetivas que terminaron siendo falsas, como la teoría de la que la tierra es plana, que todavía hoy algunos desinformados sostienen. También la esfericidad de la tierra, sostenida por Eratóstenes (siglo III a. C.) chocó con las Sagradas Escrituras, tal y como sostenía el obispo de Salzburgo Virgilio o nuestro Isidoro de Sevilla.

Estamos determinados

No podemos, pues, fiarnos de nuestras impresiones subjetivas porque pueden ser falsas. A veces, como en este caso, la falta de libertad es algo contraintuitivo, como suele expresarse en inglés, pero los experimentos indican que, efectivamente, estamos determinados, como el resto del Universo, por las leyes deterministas de la Naturaleza.

Si asumiésemos, como hacen los dualistas, la existencia de un alma inmaterial que interacciona con la materia, en este caso el cerebro, entonces no habría ningún problema. Ese dualismo, que se remonta a los órficos, que consideraban que el cuerpo (soma) era ‘sema’ (la tumba) del alma, y que influyeron decisivamente sobre Pitágoras y Platón, dando lugar a un dualismo que ha durado hasta nuestros días, hoy día la neurociencia lo ha superado.

Las facultades mentales, antes anímicas, son consideradas hoy por la inmensa mayoría de neurocientíficos producto del cerebro. El gran problema del dualismo es que no ha habido posibilidad de explicar cómo es posible que un ente inmaterial, el alma, interaccione con la materia.

La razón es que para interaccionar con la materia se requiere energía y un ente inmaterial, por definición, no tiene energía. Por tanto, esa interacción violaría las leyes de la termodinámica. Además, no se ha descubierto en el cerebro ninguna región de la que pueda decirse que se activa por algún factor externo al cerebro, como sería el caso si fuera activada por el alma. Por tanto, el alma no es ninguna hipótesis neurocientífica.

Algunos filósofos, llamados compatibilistas, aceptan el determinismo del Universo y también del hombre, pero lo compatibilizan con el libre albedrío, que, según ellos, tiene el ser humano. La mayoría confunde lo que en biología llamamos ‘grados de libertad’ con la liberta propiamente dicha.

Todos los animales poseen diferentes grados de libertad, es decir, posibilidades de elegir entre varias opciones. El número de opciones depende del grado de encefalización del animal en cuestión. Nosotros tenemos muchos más grados de libertad que un perro, y éste más que un lagarto, y éste, a su vez, más que una ameba. Pero la posibilidad de escoger entre varias opciones no nos dice por qué elegimos la que elegimos, o, con otras palabras, si esta elección es voluntaria y consciente. En suma, poseer grados de libertad no significa ser libres.

El problema de la libertad es que está íntimamente ligada a la responsabilidad, la culpabilidad, la imputabilidad y el pecado. Este último es la base de las tres religiones abrahámicas: judaísmo, cristianismo e islamismo. El concepto de culpabilidad es también la base del derecho penal internacional.

Neurociencias y Derecho

Esto explica por qué en Alemania, algunos especialistas en derecho penal están reclamando la revisión del código penal para adecuarlo a los resultados de la neurociencia. Evidentemente no vamos a cambiar los castigos que hay que infligir a aquellos que transgredan las reglas que la propia sociedad se ha impuesto a sí misma. Seguiremos encarcelando a aquéllos que violen esas reglas. Pero lo que sí va a cambiar será la imagen que tenemos tanto de esos criminales como de nosotros mismos.

Que la libertad pueda ser una ficción no nos llama mucho la atención. Hace tiempo que sabemos que los colores no existen en la Naturaleza. En ella encontramos diversas longitudes de onda del espectro luminoso. Estas longitudes de onda inciden sobre fotorreceptores que poseemos en la retina y los impulsos nerviosos, llamados potenciales de acción, que son exactamente iguales que los provenientes del oído o del tacto, llegan a la corteza visual y allí se les atribuye una determinada cualidad, como la de rojo, azul o verde. Los colores, pues, son atribuciones de la corteza cerebral, pero no cualidades que existan en la Naturaleza. Algo que ya sabía Giambattista Vico, filósofo napolitano del siglo XVII, o el propio Descartes.

Para terminar quisiera citar a dos personalidades: un filósofo, Baruch Spinoza que sobre este tema decía: Los hombres se equivocan si se creen libres; su opinión está hecha de la consciencia de sus propias acciones y de la ignorancia de las causas que las determinan.

Y la de un científico, Albert Einstein: “El hombre puede hacer lo que quiera, pero no puede querer lo que quiera”. Y también: El hombre se defiende de ser considerado un objeto impotente en el curso del universo, pero, ¿debería la legitimidad de los sucesos, tales como se revela más o menos claramente en la naturaleza inorgánica, cesar su función antes las actividades de nuestro cerebro?.

Un psicólogo alemán, Wolfgang Prinz ha acuñado la frase: No hacemos lo que queremos, sino que queremos lo que hacemos.

F. J. Rubia es Catedrático de la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid, y también lo fue de la Universidad Ludwig Maximillian de Munich, así como Consejero Científico de dicha Universidad. Este texto fue leído por su autor en el encuentro de bloggers de Tendencias21, celebrado en Madrid el pasado 21 de noviembre. F.J. Rubia es el editor del blog Neurociencias de Tendencias21.

Identificadas las áreas del cerebro relacionadas con la experiencia religiosa


Su hallazgo revela que la evolución influyó en la emergencia de la espiritualidad humana

Un equipo de científicos estadounidense ha logrado identificar una serie de áreas del cerebro vinculadas a diferentes actitudes religiosas. La investigación, que fue realizada con un total de 40 personas, reveló que realmente existe un sustrato neurológico subyacente a las diversas formas de afrontar la religiosidad, pero también que dicho sustrato no es exclusivo de la espiritualidad humana, sino que está compartido con otras habilidades cognitivas propias de nuestra especie. Por eso, los científicos señalan que las creencias religiosas surgieron como una extensión natural de avances evolutivos desarrollados en otros ámbitos: en el de la cognición social y en el del comportamiento. Por Yaiza Martínez.


Una relación íntima y positiva con Dios estaría relacionada con un mayor volumen del gyrus temporal medio. Fuente: PLOSONE.
Científicos del National Institute on Aging (NIA), de Estados Unidos, han identificado algunos de los mecanismos cognitivos y de los circuitos neuronales del cerebro que parecen relacionarse entre sí durante las experiencias religiosas.

La búsqueda de la explicación neuronal subyacente a los comportamientos y creencias propias de la religiosidad, un atributo que sólo se da en nuestra especie, ha despertado el interés de numerosos especialistas en los últimos años.

La neurociencia ha intentado, en las últimas décadas, comprender y explicar las experiencias religiosas y espirituales, aportando nuevas perspectivas. A medida que se ha ido avanzando en el desarrollo de técnicas de escaneo cerebral muy sofisticadas, el secreto parece estar cada vez más cerca de ser desvelado.

Áreas y arquitectura

La última investigación de la que hemos tenido noticia ha sido la realizada por el científico del NIA, Dimitrios Kapogiannis, y sus colaboradores.

Estos investigadores usaron una técnica de registro de imágenes de la actividad neuronal conocida como exploración de resonancia magnética funcional (fMRI) para localizar y analizar las áreas del cerebro humano que se activan al pensar en Dios y en la religión.

Los resultados obtenidos a partir de estas mediciones revelaron que componentes específicos de las creencias religiosas serían procesados por redes cerebrales ya conocidas por la neurología.

En concreto, las pruebas empíricas demostraron que la emergencia del fenómeno religioso en el ser humano se produce a partir de ciertos cambios en la capacidad neuronal de habilidades cognitivas como el lenguaje o el razonamiento lógico, entre otros procesos evolutivamente significativos.

En lo que respecta a la “arquitectura” del cerebro, según informa la revista Ars Technica los científicos descubrieron que diferencias en los volúmenes de las regiones corticales estaban relacionadas con algunos de los aspectos clave de la religiosidad.

Relación con la actividad neuronal

Concretamente, Kapogianis y sus colaboradores elaboraron en primer lugar un marco psicológico sobre las diversas percepciones que los participantes tenían de Dios, con el fin de explorar la neuroanatomía subyacente a estas creencias.

Estas percepciones fueron definidas a partir de tres preguntas, según explica Kapogianis en una entrevista: ¿está Dios implicado en mi vida o no?, ¿me parece un Dios amoroso o, por el contrario, amenazante y furioso? y, ¿en qué baso mis experiencias religiosas, en la imaginación, en circunstancias específicas o en conceptos abstractos (doctrinas)?

Utilizando la fMRI, los científicos asociaron las respuestas sobre las actitudes y creencias religiosas de los participantes con áreas de actividad neuronal del cerebro, descubriendo que dichas áreas habían sido relacionadas con anterioridad con capacidades cognitivas como la recuperación de memoria, la recreación de imágenes, las emociones o la semántica abstracta.

Un ejemplo: un sujeto que afirme estar sintiendo una conexión con Dios presentará niveles más altos de actividad dentro de una región cerebral denominada gyrus frontal medio derecho. Sobre esta área ya se sabía que está relacionada con las emociones positivas.

Cuatro actitudes

En una segunda parte del estudio, Kapogianis y su equipo hicieron una encuesta al mismo grupo de participantes sobre sus comportamientos religiosos, su educación, y otros aspectos particulares de su modo de ver el mundo o cosmovisión.

Mientras que en la primera investigación se intentaba establecer la actividad neuronal asociada a las experiencias religiosas, en esta segunda parte el objetivo era determinar si pequeñas variaciones en el volumen de la materia gris del cerebro se relacionaban con diversas facetas de la religiosidad de las personas estudiadas.

A partir de la encuesta realizada, se identificaron cuatro percepciones o actitudes distintas con respecto a la religiosidad: experimentar una relación íntima con Dios y el compromiso con un comportamiento religioso; tener una educación religiosa; dudar de la existencia de Dios; y sentir miedo de la ira de Dios.

Confrontando estas vivencias de la religiosidad con los resultados de las pruebas sobre la estructura del cerebro realizadas con la fMRI, se reveló que existía una relación entre ellas y el volumen del cerebro.

Estructura, volumen y religión

Los investigadores descubrieron, así, que tanto las creencias religiosas como las prácticas religiosas parecían estar relacionadas con redes neuronales implicadas en el procesamiento cognitivo social.

La fortaleza de estas redes variaba en cada individuo, reflejando el nivel subjetivo de religiosidad de cada uno de ellos. Dicha fortaleza parecía fluctuar con el tiempo, como respuesta a estímulos cambiantes.

Por otro lado, se descubrió que un sentido intenso de intimidad con Dios estaba relacionado con un incremento del volumen cortical del gyrus temporal medio derecho, que se sabe juega un papel clave en el mantenimiento de las relaciones íntimas.

Asimismo, los científicos encontraron una pronunciada relación entre el volumen cortical del precuneo izquierdo (área relacionada con la empatía, las respuestas emocionales y también con la regulación de las jerarquías sociales ) y el miedo a la ira de Dios (cuanto más pequeño era el volumen del precuneo izquierdo, más miedo tenían los individuos a Dios).

La religiosidad en la evolución

La suma de todos los resultados obtenidos sugiere que las creencias religiosas surgirían como una extensión natural de avances evolutivos desarrollados en la cognición social y el comportamiento.

Así, con el paso del tiempo, los mismos cambios en el volumen del cerebro que permitieron al ser humano demostrar empatía hacia otros individuos podrían haber posibilitado también la aparición del sentimiento de relación íntima con entidades sobrenaturales, y la emergencia de las religiones.

Las investigaciones fueron llevadas a cabo con cuarenta personas de sociedades y religiones occidentales, por lo que Kapogiannis señala que en adelante deberían ser estudiados individuos de otras culturas, como la asiática o las sociedades tribales, para determinar si se usan siempre las mismas áreas del cerebro para las experiencias religiosas, independientemente de cuáles sean éstas.

Los científicos explicaron sus hallazgos en un artículo aparecido en PlosOne de acceso libre.

martes, 27 de octubre de 2009

Aprender a Gatear Va Unido a Aprender a Captar el Riesgo de Colisión de Objetos Acercándose

26 de Octubre de 2009.

¿Los bebés comienzan a gatear sólo cuando son capaces de prever el peligro? ¿O debido a que tienen mayor movilidad desarrollan la habilidad de detectar un peligro que se acerca a ellos? Según Ruud van der Weel y Audrey van der Meer, de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología en Trondheim, la habilidad de los bebés para determinar si un objeto se les está acercando en una trayectoria de colisión directa y cuándo es probable que choque, se desarrolla alrededor del momento en que cobran esa mayor movilidad.



Un objeto aproximándose en curso de colisión proyecta una imagen en aumento en la retina, lo que proporciona la información de que el objeto se está acercando y cuán inminente es el peligro. Los estímulos de esta clase crean ondas de actividad neuronal en la corteza visual de los adultos. Los autores del estudio investigaron cómo y dónde el cerebro de los niños extrae y procesa la información sobre una colisión inminente.

Los científicos utilizaron electroencefalografía de alta densidad para medir la actividad cerebral en 18 bebés de cinco a once meses de edad, cuando un punto multicolor en aumento en una pantalla (imitando un objeto aproximándose) se les acercaba a tres velocidades distintas. Los investigadores también registraron la mirada de ambos ojos.

Descubrieron que la actividad cerebral de los bebés relativa a la percepción y procesamiento del estímulo del objeto virtual acercándose, claramente tuvo lugar en la corteza visual. Los bebés de más edad (de diez a once meses de edad) fueron capaces de procesar la información mucho más rápidamente que los de entre cinco y siete meses. Este descubrimiento sugiere que en los bebés de diez a once meses de edad hay redes neuronales bien establecidas para detectar una colisión inminente, pero no aún entre los de cinco a siete meses. Los que tienen entre ocho y nueve meses se encuentran en algún punto intermedio.

Esto podría interpretarse como un signo de que las redes neuronales apropiadas están en proceso de establecerse entre los ocho y los nueve meses. Precisamente, ésta es también la edad promedio en que los bebés comienzan a gatear.

Información adicional en:

* Scitech News

Mutaciones Genéticas Que Hacen Irreversible a la Evolución

26 de Octubre de 2009.

Un equipo de investigación de la Universidad de Oregón ha descubierto que la evolución nunca puede retroceder, debido a que las rutas hacia los genes que un día estuvieron presentes en nuestros ancestros están bloqueadas para siempre. Este hallazgo es el resultado del primer estudio riguroso sobre la "evolución inversa" a escala molecular.



El equipo utilizó la reconstrucción computacional de secuencias de genes ancestrales, la síntesis de ADN, las técnicas de diseño de proteínas y la cristalografía de rayos X, para resucitar y manipular el gen para un receptor hormonal fundamental tal y como existió en nuestros primeros ancestros vertebrados hace más de 400 millones de años. Los investigadores descubrieron que en un período de tiempo corto, cinco mutaciones aleatorias hicieron modificaciones sutiles en la estructura de la proteína que dieron por resultado una incompatibilidad total con la forma primigenia del receptor.

Tal como señala Joe Thornton, profesor del Centro para la Ecología y la Biología Evolutiva de la Universidad de Oregón, el descubrimiento de que la evolución "quema los barcos" con los que ha llegado a un nuevo lugar, implica que las versiones actuales de las formas de vida en la Tierra no pueden ser las más perfectas en términos absolutos ni tampoco inevitables.

Durante mucho tiempo, los biólogos evolutivos han estado fascinados por la posibilidad de que la evolución pudiera ir hacia atrás. Esta cuestión ha pasado un largo tiempo sin respuestas claras, debido a que raras veces los científicos saben exactamente qué características tenían nuestros ancestros, o los mecanismos por los cuales evolucionaron hacia sus formas modernas. Los autores del nuevo estudio resolvieron estos problemas gracias a que hicieron un análisis a escala molecular, que les permitió resucitar proteínas ancestrales tal como existieron hace mucho tiempo, y usar manipulaciones moleculares para "diseccionar" el proceso evolutivo en su avance y también hacia atrás.

"Si pudiéramos retrasar el reloj y lograr que la historia transcurriera de nuevo, casi con toda certeza se producirían conjuntos distintos de mutaciones, sin consecuencias aparentes a corto plazo, abriendo algunos caminos potenciales y bloqueando otros, incluyendo al que condujo al presente hacia el cual evolucionó nuestro mundo", explica Thornton. "Si lo que observamos en la evolución del receptor es un fenómeno general, entonces la biología que poseemos es sólo una de las muchas combinaciones de los dados evolutivos".

El equipo de Thornton incluyó a Jamie Bridgham de la Universidad de Oregón y Eric A. Ortlund de la Universidad Emory en Atlanta.

Información adicional en:

* Scitech News

lunes, 26 de octubre de 2009

Percepción y sentidos

La integración de la tecnología a la percepción humana cada vez se aproxima más buscando espacios de mayor y mejor interfases entre máquinas y humanos, el siguiente materia es un buen ejemplo.