Aprender a Fluir

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EDUCACION
  UNIVERSIDAD MAYOR DIRECCIÓN DE POSTGRADOS FACULTAD DE HUMANIDADES MAGÍTSER EN NEUROCIENCIAS DE LA EDUCACIÓN FUNDAMENTOS NEUROBIOLÓGICOS DE LOS APRENDIZAJES Documento de apoyo Nª1   Prof. Alejandro Ducassou Varela FILOGENESIS DEL SISTEMA NERVIOSO Introducción. El estudio de la filogènesis del sistema nervioso (su evolución a través de millones de años), se ha producido, al menos en parte, por la incorporación y perfeccionamiento continuo de sus estructuras donde, a medida que asciende la escala evolutiva, se han ido agregando, lenta y progresivamente, diversas estructurad nerviosas. Esta progresión evolutiva ha permitido la construcción de sistemas nerviosos de creciente complejidad estructural y funcional cuyo resultado es la adquisición de comportamientos cada vez mas complejos y de menor predictibilidad (Tortora, 1996). En el transcurso de esta historia evolutiva, los seres vivos se han organizado progresivamente: los unicelulares se han reunido en tejidos, estos en órganos y los órganos en sistemas, donde la individualidad se ha sacrificado en beneficio del conjunto. En este avance filogenético los organismos unicelulares, aunque carecen de sistema nervioso, pueden responder primitivamente a estímulos provenientes del medio ambiente. En el caso de animales pluricelulares con sistema nervioso, las células se reúnen para generar respuestas de mayor complejidad apareciendo la necesidad de comunicación y coordinación entre ellas. De esta forma, la formación de un sistema nervioso rudimentario se caracteriza por la emergencia de tres características distintivas: división del trabajo (especialización de funciones), centralización (reunión de poblaciones neuronales) y cefalizaciòn (concentración neuronal en la región cefálica). Esta organización resulta lógica si se considera que los individuos se enfrentan al medio externo con la región anterior, recogen  información y la transmiten a sus centros segmentarios para, finalmente, responder a su entorno. Esta organización ancestral será conservada y perfeccionada a los largo del proceso neuroevolutivo, alcanzando su máxima expresión en el hombre. Sin embargo, los seres humanos no son la única especie de la escala zoológica que posee sistema nervioso, pero sin duda es el más complejo y evolucionado en términos estructurales y funcionales (fig.1). ¿Que factores pueden haber inducido, en el proceso evolutivo, a la construcción de un sistema nervioso responsable de múltiples y complejas funciones: capaz de construir un lenguaje propio, edificando patrones culturales y de convivencia; el desarrollo de una notable capacidad de adaptación a los mas variados entornos, creando y modificando los hábitat para asegurar su propia supervivencia; con la facultad de aprender, al igual que otros homínidos, pero con la capacidad de almacenar gran cantidad de información y, lo que es mas sorprendente, utilizando esta información cuando le es necesario, cruzando datos en magnitudes que ni el mas sofisticado de los sistemas informáticos sería capaz de realizar; con una metacognición que le permite generar cuestionamientos sobre su mundo y sobre sus propias acciones, construyendo respuestas que solo existen en el mundo de las ideas, pero que luego es capaz de hacerlas realidad contextualizando las propuestas en soluciones reales y concretas, ordenando las ideas y planificando sus acciones en el tiempo y el espacio, en una secuencia coherente en función de la consecución de los objetivos propuestos?. Aún mas sorprendente resulta el hecho de que funciones tan complejas sean construidas en solo 1.400 gramos de materia gris, viva y dinámica, en constante reorganización. Aspectos evolutivos. Al analizar la escala filogenètica de los seres vivos es posible observar que, de los cinco principales reinos taxonómicos (bacterias, protozoos, plantas, hongos y  animales), el sistema nervioso solo se encuentra en los animales, y que las neuronas se asocian con los músculos, lo que induce a pensar que la función de ambos sistemas, nervioso y muscular, fue hacer posible el movimiento (Kolb B, 2002) La hipótesis de Kolb es apoyada por Llinas (2003), quien señala que solo poseen sistema nervioso aquellos seres vivos que necesitan del movimiento intencionado en el tiempo y en el espacio en busca de respuestas adaptativas que le permitan sobrevivir. Dicho movimiento intencionado requiere de un aparato locomotor que permita moverse y de un sistema nervioso que permita generar una imagen interna de lo que ocurre en el mundo exterior, de otra forma, moverse sería extremadamente peligroso para la supervivencia. Las plantas, aunque consideradas especies vivas, no poseen sistema nervioso porque no necesitan del movimiento para buscar su alimento ni para huir de las especies depredadoras (fig.2). En contraposición, los insectos, anfibios, aves, mamíferos y homínidos, entre ellos el hombre, si necesitan de sistema nervioso para poder desplazarse en busca de los nutrientes necesarios para su subsistencia y para escapar de todo estímulo adversivo que atente contra su supervivencia. En consecuencia, para Llinas (2003), “el sistema nervioso sólo es necesario en animales multicelulares que expresen algún movimiento activo dirigido, propiedad biológica conocida como motricidad”.  (p.17). Fig.2. El sistema nervioso solo es necesario en seres vivos que requieren   de movimiento intencionado para conseguir alimento y huir de las especies depredadoras.  Un claro ejemplo es el caso de las aves caracterizadas por el sueño unihemisférico. Durante los vuelos migratorios, el hemisferio despierto o activo es contralateral al ojo abierto, alternando ambos ojos y hemisferios cerebrales de forma periódica. De esta forma, les es posible favorecer la recuperación energética de las células nerviosas al mismo tiempo que les permite volar durante tiempos prolongados  sin alterar el factor atención, fundamental para la supervivencia. Una vez satisfecha esta necesidad biológica las aves deben cambiar su posición de vuelo en la bandada con el objeto de favorecer la recuperación del hemisferio cerebral opuesto. Garau, Asparicio, Rial y Esteban (2005) señalan que “... el sueño unihemisférico en los mamíferos marinos se relaciona con la necesidad de seguir nadando y controlar la postura y respirar. En las aves, por su parte, el sueño unihemisférico parece relacionarse más con la evitación de la depredación.”  (p.428). Del mismo modo, es interesante destacar que la complejidad funcional del sistema nervioso es directamente proporcional a la complejidad en la búsqueda del alimento. Los carnívoros poseen una corteza cerebral que se diferencia de la de los rumiantes por una mayor población neuronal, con árboles dendríticos extraordinariamente mas exuberantes y una densidad sináptica significativamente mas profusa, lo que les permite establecer mayor número de sinapsis por centímetro cúbico de tejido cerebral y, en consecuencia, redes neurales mas complejas (Ducassou, 2006). Todas estas características estructurales contribuyen significativamente a una mayor capacidad funcional y, por tanto, a una mayor adaptabilidad para la supervivencia. Comer pasto no es tan complejo como salir a cazar una presa. Para Ferrùs Gamero (2002), el porqué la presencia de tantas sinàpsis en la corteza cerebral de los homínidos, entre ellos el hombre, es, simplemente, para poder sobrevivir en un mundo altamente competitivo (fig. 3). Fig. 3. La corteza cerebral de los rumiantes difiere de la de los carnívoros en la complejidad estructural y funcional de su citiarquitectura. En un estudio realizado por Catherine Milton en 1993, (citado en Kolb B, 2002) en dos monos del mismo tamaño, el mono aullador y el mono araña, se observó una relación directa entre el tamaño cerebral y la conducta de alimentación. En el caso del mono araña, quien obtiene el 72% de los nutrientes de la fruta, presenta un encéfalo dos veces mayor en relación al mono aullador quien obtiene solo un 42% de los nutrientes de la fruta. Esta diferencia no significa que la fruta contenga un factor de crecimiento cerebral, sino que la búsqueda de la fruta es una actividad
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