La Paleontología siempre ha
estado muy relacionada con la Arqueología, pues los restos óseos son
relativamente frecuentes en los yacimientos paleolíticos. El interés aumenta
cuando se encuentran restos humanos, siendo especialmente relevante el hallazgo
de restos óseos craneales. La ubicación del cerebro en el cráneo y su relación
con la conducta humana hace que se haya intentado sacar información
neurológica, y por tanto conductual, del lugar donde se ha situado en sistema
nervioso central. Los estudios se realizan por medio de los endomoldes
(molde interno del cráneo en estudio) de los diversos fósiles humanos de
todas las edades. Éstos, elaborados por métodos poco precisos en sus comienzos,
han alcanzado en la actualidad un importante grado de precisión en la
reproducción de la forma anatómica cerebral.
La tentación es
grande, si tenemos en nuestras manos unos precisos moldes neuroanatómicos de
homínidos de diversas edades ¿no podemos extraer de ellos datos relevantes
sobre la conducta que desarrollaron?
Numerosos estudios
se han realizado en esta línea, aunque sus resultados son aún más prometedores
que resolutivos. ¿Cuáles serían las causas de estas limitaciones, cuando
parecía que se podría deducir datos de gran relevancia para la comprensión de
la conducta humana?.
¿Qué son
los endomoldes y qué intentamos conocer con ellos?
Son el molde interno del cráneo,
reflejando todas las particularidades que el cerebro ha dejado en la parte
interna de los huesos craneales con los que ha estado en íntimo contacto. Los
huesos del cráneo tienen la función de proteger al cerebro, por lo que deben
ajustarse lo más exactamente a su forma anatómica, hecho que nos permite
estudiar la impronta que el cerebro imprime en la cara interna de los huesos
craneales. Por desgracia lo que está en contacto directo no es el mismo cerebro
sino las meninges o capas protectoras del cerebro que lo recubren: Duramadre la
más dura, gruesa y externa en directo contacto con la cara interna del hueso; la
Aracnoides intermedia; y la Piamadre en contacto directo con el cerebro. Las
arterias y las venas que nutren al cerebro se sitúan entre la Aracnoides y la
Piamadre, dejando igualmente su impronta en la cara interna de los huesos,
haciendo posible su estudio. Estas estructuras limitan y ocultan, hasta cierto
límite, la impronta de las particularidades anatómicas de la cara externa del
cerebro, que serían las más importantes que nos puedan interesar, como es el
establecer relaciones entre las características neuroanatómicas de los fósiles
y la conducta observada en los yacimientos.
Parece que no existen dudas sobre la relación entre
el aumento y configuración neuroanatómica del cerebro con los cambios
cognitivos y conductuales, pero aún existen muchas dudas sobre su forma de
relación. El desarrollo de la Paleoneurología intenta comprender el significado
de tal relación, buscando aumentos o cambios morfológicos en determinadas áreas
de la corteza cerebral como posible causa de las mejoras conductuales humanas. Así
mismo, intenta ver los cambios morfológicos del cerebro dentro de la evolución
del género Homo, analizando las posibles diferencias neuroanatómicas
existentes en poblaciones humanas coetáneas (p.e. HAM y HN).
Estudios realizados
Son muchos por lo que sólo resaltaré unos cuantos
como ejemplo del trabajo realizado.
- Estudios sobre los cambios neuroanatómicos en la
evolución. Realizados sobre los
endomoldes del H habilis, erectus, etc. (Holloway et al. 2004; Tobias, 1971). En estos se estudiaron el desarrollo
evolutivo del cerebro en volumen, del lóbulo frontal (área de Broca), de las
asimetrías hemisféricas, etc.
Endocasto de Sambungmacan
(Broadfield, 2001).
- Comparación de los endomoldes de los Humanos
modernos y neandertales.
Los análisis paleoneurológicos
han comprobado que nuestra especie presenta una forma evolutiva diferente a la
observada en los neandertales, comprobándose un diferente patrón de desarrollo
neurológico. En el Neandertal existe una pauta de desarrollo cerebral definido
por diversos autores como arcaico, en el que gran parte del
cambio está basado en un simple crecimiento general. Mientras que en los HAM se
observa un aumento vertical, dilatación del lóbulo frontal y una relativa
reducción de longitud y anchura del lóbulo occipital. Se produce un aumento
alométrico de la forma y superficie de los lóbulos parietales y posiblemente
frontales de nuestra corteza cerebral (Bruner, Manzi y Arsuaga, 2003).
Las posibles
variaciones neuroanatómicas indican cierta diversificación de la superficie del córtex cerebral en las áreas asociativas de los
lóbulos parietales y frontales (donde tienen lugar los procesos cognitivos
claramente humanos), lo que podían indicar cierta diferenciación
cognitiva y conductual. Las diferencias observadas en el desarrollo del cerebro
podrían reflejar los cambios en el circuito cerebral subyacente y, por tanto,
la capacidad cognitiva dependiente de la organización interna del cerebro. Las
conexiones entre las diversas regiones cerebrales que se establecen en los
primeros años de vida son importantes para las funciones sociales, emocionales
y comunicativas superiores. Al presentar diferencias en la estructura
anatómica, es posible que se reflejase en la organización interna de los
circuitos neuronales de los neandertales, por lo que es improbable que estos
vieran el mundo de igual forma de cómo lo hacen los HAM.
- Estudios de la impronta
de los vasos arteriales y venosos de los endomoldes. Se ha
encontrado una buena correspondencia entre las arterias meníngeas y sus huellas
endocraneales de los fósiles. También se ha evidenciado que este sistema
vascular, que ha sufrido cambios muy aparentes a lo largo de la evolución
humana, Se trata de dos sistemas vasculares relativamente independientes, el
cerebral y el meníngeo. Sobre todo, en los individuos adultos no parece que
estos vasos sigan funcionando como canales para el flujo sanguíneo. Por tanto,
o sirven solo en una etapa preadulta (neonatal o juvenil), o sirven solo en
momentos de emergencias (por ejemplo en actividad física), o tienen un papel no
de regulación térmica/oxigenación sino de protección estructural de la corteza.
Por otra parte, los análisis de mapas térmicos cerebrales en los fósiles no
apuntan a una función de termorregulación de estos vasos (Bruner et al.
2011a).
- Estudios
sobre la relación entre la forma del cerebro y la conducta. La forma del cerebro podría influir en el
rendimiento cognitivo a causa de las relaciones entre las funciones de
organización espacial y el diferente desarrollo volumétrico de las áreas
corticales. Para intentar conocerlo se analizan las relaciones entre la
variación de la forma sagital media del cerebro y un conjunto básico de medidas
psicológicas. La mayoría de las variables compuestas y específicas (incluyendo
la inteligencia general, memoria de trabajo, atención y funciones ejecutivas)
no muestran correlaciones significativas con la morfología del cerebro
medio-sagital. Sin embargo, las variables relacionadas con la velocidad mental
muestran correlaciones sutiles, pero consistente con la variación del cerebro
forma. Tales correlaciones son pequeñas, lo que sugiere que la influencia de la
geometría del cerebro medio sagital en el rendimiento individual cognitiva es
despreciable. Pero esta evidencia puede proporcionar información sobre la
biología del cerebro y su evolución. Las áreas relacionadas con la corteza
parietal parecen estar involucrados en las relaciones entre la geometría del
cerebro y velocidad mental. Estas áreas se han asociado con importantes
diferencias endocraneales entre los seres humanos actuales y los extinguidos.
La correlación entre la geometría del cerebro y la velocidad mental de los
individuos modernos podría ser más relevante cuando se tiene en cuenta la gran
variación paleoneurológica del género Homo (Bruner et al. 2011b).
Problemas en el estudio de su relación con la
conducta humana
Como es lógico existen numerosos inconvenientes para
los estudios encaminados a conocer pautas de la conducta humana a partir de los
endomoldes de sus cráneos.
Primero, por la vaguedad de las formas propias del
cerebro (circunvoluciones, cisuras),
teniendo que limitarnos a los valores de volumen y las relaciones de tamaño y
forma.
Segundo, la importante variación de tamaño y forma
que se da entre las poblaciones humanas actuales, así como por la escasa
cantidad de endomoldes sobre los que trabajar.
Tercero. Los cambios conductuales son la
consecuencia de unos cambios neurológicos (histológicos, fisiológicos y
psicobiológicos) que hacen difícil comprenderlos sólo por las variaciones
anatómicas. Actualmente se conoce que la conducta humana presenta unas
características neurológicas generales que apuntan esta conclusión:
- En los estudios de neuroimagen se ha comprobado
que cualquier proceso cognitivo requiere la utilización de diversas áreas
cerebrales, casi siempre correspondientes a diferentes lóbulos cerebrales.
- El aumento de la funcionalidad cerebral se debe a
varias causas, las cuales se suman en nuestra especie. Existe una mayor superficie
cortical de áreas asociativas, tanto por el aumento evolutivo de la
anatomía cerebral como por la mayor circunvolución y girificación de nuestro cerebro
(Cela Conde, 2002; Rilling e Insel, 1999). Igualmente las áreas de asociación
terciarias tienen una estructura neurológica menos densa, lo
que permite tener una mayor interconectividad, que facilita la
formación de las redes neurales. A todo esto hay que añadir una mayor y
tardía mielinización, ofreciendo un periodo crítico tardío (Bufill y
Carbonell, 2004; Semendeferi et al.2002).
Creo que la conducta
humana debe de estudiarse por medio de los datos arqueológicos interpretados
con un modelo que tenga en cuenta los aspectos neurológicos, psicológicos,
evolutivos, sociales y lingüísticos (debidamente coordinados) que condicionan
toda manifestación conductual. En este sentido, la Arqueologíacognitiva (orientación psicobiológica) sería la
metodología que mejor cumple tales condiciones.
Futuro de la Paleoneurología
Futuro de la Paleoneurología
Aunque parezca muy difícil
habría que intentar desarrollar técnicas que nos pudieran dar in formación
sobre estas características específicas de los lóbulos cerebrales (circunvolución,
girificación y relaciones lobulares más precisas) de los diferentes homínidos.
Puede que sólo se trate de un problema de desarrollo técnico y de su específica
aplicación a los fósiles humanos.
Sin embargo la
Paleoneurología no descansa, e intenta desarrollar las líneas de estudio ya
elaboradas. En este sentido en el 18 y 19 de octubre se celebra en el CENIEH un simposio sobre Paleoneurología humana. La reunión incluirá:
- Conversaciones
sobre la neurociencia y la evolución del cerebro (Chet Sherwood, la Universidad
de Washington).
- Herramientas
computarizadas para Paleoneurología (Philipp
Gunz, del Instituto Max Planck).
- Craneología
funcional y la integración morfológica cerebral (Emiliano Bruner, CENIEH).
- Ontogenia y filogenia (Simon Neubauer,
Instituto Max Planck).
-
Termorregulación endocraneal (José
Manuel de la Cuétara, CENIEH).
- La arqueología
y la conducta (Natalie Uomini,
de la Universidad de Liverpool).
Esperemos que sus resultados satisfagan
en gran medida las expectativas que la Paleoneurología siempre ha despertado y
continúa haciéndolo dentro del mundo de la Arqueología.
* BRUNER, E.; MANZI, G. y ARSUAGA, J. L. (2003):
Encephalization and allometric trajectories in the genus Homo: Evidence from the Neandertal and modern lineages. PNAS, 100 (26): 15335-15340.
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