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Una introducción a la psicobiología o biopsicología, explorando su definición, origen y relación con otras neurociencias. Se profundiza en la teoría evolutiva y el desarrollo filogenético del sistema nervioso central, revisando diferentes teorías sobre el origen de la vida y la evolución de las especies, desde la generación espontánea hasta la teoría de la selección natural de darwin. El documento incluye preguntas y ejercicios para facilitar la comprensión de los conceptos.
Tipo: Ejercicios
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Palabras clave : Psicobiología, biopsicología, teorías evolutivas, filogénesis.
¿Qué es la psicobiología o biopsicología? Teoría evolutiva y desarrollo filogenético del sistema nervioso central
Aunque la neurociencia comprende varias disciplinas relacionadas entre sí, el propósito de este escenario es presentar una de ellas: la psicobiología o biopsicología. Pinel (2006) la define como la disciplina científica que se ocupa de estudiar la biología del comportamiento y cuyo origen se remonta a la década de 1950, aunque el estudio del sistema nervioso (SN) y su relación con el comportamiento ya era conocida mucho tiempo atrás. También suele ser denominada neurociencia del comportamiento o biología del comportamiento. No obstante, el término psicobiología (biopsicología) es el más acertado, puesto que revela la perspectiva biológica que adopta la psicología para analizar su objeto de estudio. La psicobiología es considerada una disciplina integradora, ya que reúne saberes de otras neurociencias que estudian el cerebro y son fundamentalmente importantes, como es el caso de la neuroanatomía, la neurofisiología, la neuroquímica, la neurofarmacología, la neuroendocrinología y la neuropatología. De acuerdo con Gómez (2005), la psicobiología integra los conocimientos que provienen de estas áreas científicas con el fin de producir esquemas explicativos de los procesos cognitivos (patológicos y normales), que son el primer paso para identificar el sustrato neurobiológico de los trastornos mentales. La psicobiología es una de tantas disciplinas que aportan a la neurociencia, ya que abarca diferentes fenómenos y aborda investigaciones desde distintos enfoques; es decir, puede estudiar animales humanos y no humanos, y realizar estudios experimentales y no experimentales. Partiendo de esto, en la psicobiología han surgido enfoques particulares (psicología fisiológica, psicología comparada, psicofarmacología, neurociencia cognitiva, neuropsicología y psicofisiología), con reconocimiento como divisiones separadas; pero hay solapamiento entre ellas, por lo cual los biopsicólogos persiguen más de una (Redolar, Boixadós, Moreno, Portell, Robles, Soriano, Torras, Vale & Vives, 2014). En complemento, Redolar, Moreno, Soriano y Vale (2010) aseguran que la psicobiología emplea el método científico para estudiar la conducta como un proceso biológico, al analizar elementos del sistema endocrino, factores subyacentes genéticos y epigenéticos. Dichos procesos ponen en marcha y controlan la conducta e, incluso, aspectos evolutivos. En cuanto a la conducta como resultado de la evolución de la especie humana, el análisis de sus bases biológicas en distintos animales o especies, puede proveer información primordial para explicar el comportamiento humano desde una mira biológica. Por ello, es común que en gran parte las investigaciones desde la psicobiología, emplee modelos animales basándose en la correspondencia filogenética.
Comprender el proceso de generación de nuevos seres dominaba la atención de muchos científicos durante los siglos XVII y XVIII. Ellos estaban interesados en entender cómo se originaban las especies y cómo se mantenían las características de las ya existentes. De acuerdo con Acevedo, García y Del Mar (2016), durante muchos años se creyó que en ambientes propicios, conseguían nacer seres vivos de diversos tamaños, en un entorno cerrado sin que los progenitores intervinieran. A esta teoría evolutiva se le denominó generación espontánea (GE). No obstante, durante el siglo XVII se dieron a conocer posturas contrarias y a favor de esta teoría. Por ejemplo, Francisco Redi era detractor de esta, mientras que Jean Baptiste van Helmont estaba a favor. El favoritismo de la GE tomó fuerza con la llegada del microscopio; gracias a este pudieron hacerse muchas observaciones de especies microscópicas. La generación espontánea continuó vigente y respaldada por ilustres naturalistas del siglo XVIII (Cela & Ayala, 2014). ¿Sabía qué...?
Figura 1. Microscopio Fuente: Elaboración propia Según Busch, Rodríguez, Ambas y Dadon (2010), al inicio del siglo XIX todavía se tenía una idea vaga sobre el origen de los seres vivos. Entonces, surgió la explicación de que los organismos se originaban a partir de gérmenes o corpúsculos muy pequeños, pero idénticos a ellos, como si fueran modelos completos a escala. A esta explicación se le llamó teoría preformacionista. Escalona (2009) asegura que, de manera paralela, otros científicos de la época insistían en la idea de que todos los organismos se originaban a partir de un huevo (teoría ovista). Por otro lado, en este mismo siglo, Louis Pasteur refuta la teoría de generación espontánea a partir de los resultados de sus investigaciones. Él aseguraba que los organismos se derivan de otros organismos.
Por su parte, Burkhardt (2013) manifiesta que, en 1802, Lamarck Jean Baptiste fue quien acuñó el término biología y el primero en elaborar una teoría íntegra sobre el origen de las especies. Esta implicaba el desarrollo progresivo de las diferentes formas de vida, comenzando con la más simple y procediendo gradualmente, con el tiempo, hasta la más compleja o perfecta. Lamarck explicaba que los organismos más simples o sencillos eran los únicos que se originaban por generación espontánea y que de ellos surgían las demás especies. Empero, las ideas de Lamarck sobre la evolución de las especies no fueron aceptadas en su época y recibieron críticas de sus contemporáneos, entre ellos Georges Cuvier, quien estudió fósiles de cuadrúpedos que revelaron la existencia de especies en el pasado que no habían subsistido hasta el presente. Cuvier aseguraba que la tierra había sufrido innumerables cataclismos a lo largo de su historia y que en uno de ellos muchas especies se extinguían (McClellan, 2001). De acuerdo con Folguera, Bombara y Lucca (2010), a mediados del siglo XIX, la época de Charles Darwin, el paradigma imperante era que las especies habían sido creadas una única vez y que se habían mantenido inmutables a lo largo del tiempo. Sin embargo, existían antecedentes de posturas contrarias que aún no se habían consolidado. Uno de los problemas era encontrar el mecanismo que había producido la evolución y otro explicar cómo había sucedido en el tiempo de vida de la tierra. Es por ello, que a partir de analizar diversas teorías, realizar experimentos con animales y de las experiencias vividas y muestras recolectadas por Darwin durante su viaje alrededor por el mundo, este científico postuló la teoría de la evolución de las especies por selección natural. Esta hace referencia a que las poblaciones se adaptan a su entorno con el paso del tiempo. La selección natural depende del medio ambiente y requiere que existan variaciones heredables en un grupo. Es decir, que la disputa por la supervivencia descartaba las variaciones no favorables y subsistían las idóneas; y que la cantidad de individuos de cada especie es constante. También, explicó que la variación de las especias depende de su entorno (Tamayo, 2005). En el año 1859, se hace pública la obra de Darwin en el libro El origen de las especies , el cual produjo controversias, ya que ubicaba al hombre como uno más entre las otras especies animales y descartaba la idea de la creación de las especies como tales y su permanencia sin modificaciones a lo largo del tiempo. Uno de los problemas para la aceptación de su teoría era que en ese momento se desconocían los mecanismos de la herencia (Jaramillo, 2009). Sin embargo, Darwin no podía resolver dos preguntas cruciales para su teoría de la evolución: ¿cómo se transmitían los caracteres de padres a hijos? y ¿cómo se generaba la variabilidad? Para encontrar estas respuestas pasaron cerca de 30 años, hasta que Gregor Mendel formuló las leyes de la herencia y fueron descubiertos los cromosomas del ADN. Pero hasta principios del siglo XX, el trabajo realizado por Mendel fue redescubierto, convirtiéndose en el fundamento de la fusión entre la evolución y la genética, que se denomina teoría sintética de la evolución (Blanco, 2009).
La bipedestación tuvo derivaciones cerebrales, morfológicas, metabólicas y visuales. Modificó el aspecto corporal, adaptándose a las altas temperaturas de la sabana, ya que su nueva forma corporal les facilitaba refrescar el cuerpo. Este cambio además les dio resistencia para correr grandes distancias, favoreció la vista de panorámica y las manos quedaron libres para poder usarlas en la fabricación de herramientas. En consecuencia, el consumo de energía que se reservaba fue aprovechado por el cerebro para su crecimiento (Arsuaga & Martínez, 2014) ( Figura 2 ). Cerebelo Cerebro Lóbulo olfatorio Lóbulo óptico Tiburón Cerebelo Cerebro Lóbulo óptico Rana Cerebelo (^) Cerebro Lóbulo óptico Ave Cerebelo Cerebro Lóbulo olfatorio Lóbulo óptico Caimán Bulbo raquídeo Cerebelo Cerebro Lóbulo olfatorio Perro Figura 2. Evolución del sistema nervioso central Fuente: Elaboración propia De acuerdo con Zapata (2009), el camino para alcanzar la humanización inició hace aproximadamente 2,8 millones de años, con el Homo habilis. Este fue el pionero en la producción de los primeros instrumentos o herramientas empleadas para defenderse y atacar al enemigo. Dichas herramientas también fueron usadas para descuartizar a sus presas. El Homo habilis era más delgado en comparación con los Australopithecus. Para este momento ya había abandonado los árboles y se amoldó a las condiciones de la sabana. Su cerebro era más voluminoso que el de un australopitecos (500 y 800 cm3) y un rosto era más cercano al de los humanos.
Por su parte, Kolb y Whishaw (2002) manifiestan que después del Homo habilis acaece evolutivamente el Homo erectus , cuyo volumen cerebral es un 33% mayor al del Homo habilis −850 cm3 aproximadamente−. El Homo erectus fue el primero en emigrar de África y los Homo heidelbergensis, sus descendientes directos, fueron los primeros en poblar Europa, hace 800. años. El Homo erectus tenía un cerebro que superaba en tamaño al cerebro del Homo habilis ( y 1250 cm3), con notables estructuras supraorbitales. Paralelamente, el neandertal fue otra especie que habitó Europa; este era robusto con extremidades superiores e inferiores cortas. No obstante, su cráneo era grande e incluso se cree que más que el de los humanos actuales. Posteriormente, el Homo sapiens , quien presentaba una complexión no tan robusta, un cráneo redondo y dentadura pequeña, tuvo un mayor crecimiento de ambos lóbulos frontales. Así mismo, en este periodo se evidenció cómo los grupos sociales incidieron favorablemente en el aumento del tamaño del cerebro. Es decir, es una relación directamente proporcional: a mayor tamaño del grupo social, mayor era el crecimiento cerebral y, con ello, aumentaba la complejidad cognitiva (Redolar, Moreno, Soriano & Vale, 2010). El último en aparecer en esta secuencia evolutiva es el Homo sapiens sapiens, hace 150.000 años. Para este momento evolutivo, el tamaño del cerebro aumentó significativamente pasando de 450 hasta 1400 cm3, un volumen similar al que poseen los humanos en la actualidad (Redolar, Boixadós, Moreno, Portell, Robles, Soriano, Torras, Vale & Vives, 2014). Como se ha visto, el cerebro ha sido fiel al proceso evolutivo. Según Emiro (2008), se ha descubierto que las algas poseen proteínas fundamentales para la sinapsis nerviosa. En cuanto a los cordados, poseen notocorda y cordón nervioso, que constituye un indicio de encéfalo. Por su parte, el área rostral del SN de los vertebrados muestra tres subdivisiones del encéfalo: cerebro posterior, cerebro medio y cerebro anterior. Sumado a esto, Ducassou (2006) refiere que en los mamíferos las funciones superiores se concentran en el cerebro anterior y el número de neuronas y sus conexiones nerviosas aumentan abundantemente. Los primates exhiben un cerebro muy bien definido, en el que puede apreciarse la corteza cerebral, el cerebelo, la médula espinal y el tallo. Igualmente, en los homínidos finaliza el proceso de complejización neural, que da paso al Homo sapiens sapiens, con una estructura cerebral más compleja y con una mayor cantidad de neuronas. Para Papini (2009), el SN es el fruto de un sinnúmero de años de evolución, que le permitieron al hombre adaptarse a los cambios del medio. Sin la trasformación de estructuras cerebrales, como circuitos corticales y subcorticales, la supervivencia del hombre habría sido imposible. Es decir, que un evento facilitó al otro, puesto que los diferentes entornos que enfrentó el hombre durante su evolución, también favorecieron los cambios en el cerebro. Esto deja claro que, en parte, el entorno es el que provee al SN de los estímulos que lo obligan a modificar sus circuitos neurales.
Referencias bibliográ cas Acevedo, J ., G arcía, A. & D el Mar, M. ( 2016). L a controversia Pasteur vs. Pouchet sobre la generación espontánea: un recurso para la f ormación inicial del profesorado en la naturaleza de la ciencia desde un enfoque re exivo. Ciência & Educação (Bauru), 22(4), 913-933. Recuperado el 04 de octubre de 2017 de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id= Arsuaga, J. & Martínez, I. (2014). La especie elegida, la larga marcha de la evolución humana. Madrid: Ediciones Temas de Hoy. Recuperado el 04 de octubre de 2017 de https://books.google.com.co/ Blanco, J. (2009). Darwin y la paradoja de las islas vacías. Acta Biológica Colombiana, 14, 269-281. Recuperado el 04 de octubre de 2017 de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id= Burkhardt Jr., R. W. (2013). Lamarck, Jean Baptiste. In S. Maloy & K. Hughes (Eds.), Brenner’s Encyclopedia of Genetics (Second Edition) (pp. 184–186). San Diego: Academic Press. https://doi. org/10.1016/B978-0-12-374984-0.00844- Busch, M., Rodríguez, M., Ambas, A. & Dadon J. (2010). Los seres vivos: características, origen, evolución. Buenos Aires: Ediciones del Aula Taller. Recuperado el 04 de octubre de 2017 de http://www.ebrary.com. loginbiblio.poligran.edu.co: Cela, C. & Ayala, F. (2014). Evolución humana: el camino hacia nuestra especie. Madrid: Difusora Larousse-Alianza Editorial. Recuperado el 04 de octubre de 2017 de http://www.ebrary.com. loginbiblio.poligran.edu.co: Ducassou, A; (2006). Cuatro aproximaciones a la importancia del movimiento en la evolución y desarrollo del sistema nervioso. Revista Internacional de medicina y ciencias de la actividad física y del deporte / International Journal of Medicine and Science of Physical Activity and Sport, 6(22) , 87-98. Recuperado el 04 de octubre de 2017 de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id= Emiro, J. (2008). Biología evolutiva y psicología evolucionista. Revista Colombiana de Psiquiatría, 37 (3), 428-451. Recuperado de http://sociales.redalyc.org/articulo.oa?id= Escalona, M. (2009). Biología. Córdoba: El Cid Editor | apuntes. Recuperado el 04 de octubre de 2017 de http://www.ebrary.com.loginbiblio.poligran.edu.co: Folguera, G., Bombara, P. & Lucca, I. D. (2010). Charles Darwin y la teoría de la evolución. Buenos Aires: Eudeba. Recuperado el 04 de octubre de 2017 de http://www.ebrary.com.loginbiblio.poligran.edu.co: Gómez, R. (2005). Elementos para una Psicobiología. (2.a ed.). Córdoba: Editorial Brujas. Recuperado el 04 de octubre de 2017 de http://www.ebrary.com.loginbiblio.poligran.edu.co:
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