lunes, 13 de julio de 2015

Entrevista a Frederick L. Coolidge (Arqueología cognitiva)


Frederick L. Coolidge
El Profesor da clases de psicología en la Universidad de Colorado en Colorado Springs, donde se ha dedicado en especial a la investigación en genética del comportamiento, los trastornos de personalidad, y la paleopsicología. Esta última en colaboración con su compañero de universidad el arqueólogo Thomas Wynn, pues ambos han formado un equipo interdisciplinar (arqueología y psicología) con el propósito de estudiar el origen y desarrollo de la conducta moderna en el Paleolítico. En este sentido, su trabajo se ha centrado en la aplicación del modelo de la memoria de trabajo de Baddeley e Hitch a la conducta del Homo sapiens en el Paleolítico. Recientemente, este equipo se ha dedicado a estudiar la capacidad humana de la numerosidad o procesos de recuento (dedos, cuentas, señales incisivas, etc.) como posible inicio de las abstracciones en el pasado.

Entrevista que realicé para el blog “La Nueva Ilustración Evolucionista”  (30/11/2013) 


1.- Los retos de la Arqueología cognitiva han sido siempre metodológicos ¿qué caminos metodológicos cree que hay que seguir para el desarrollo de la Arqueología cognitiva?

Desde mi punto de vista, y sin tener una formación explícita en antropología y arqueología, me asombro constantemente de la falta de formación de los estudiantes de estas disciplinas en análisis estadísticos básicos y en técnicas avanzadas de estadística multivariante. Por lo tanto, ¿qué vías metodológicas  creo yo que deberían seguirse en el desarrollo de la arqueología cognitiva? Pues técnicas estadísticas, especialmente métodos estadísticos avanzados. Por ejemplo, uno de los métodos antropológicos estándar actualmente (y muy importante) son los estudios comparativos. ¡Imaginad la gran medida en la que la estadística puede informar nuestro razonamiento y decisiones! Encontramos un pequeño cráneo (400cc). Se data en alrededor de 18.000 años. ¿Ha ocurrido un proceso evolucionista tipo pigmeo, ya que fue encontrado en una isla relativamente pequeña, o es un cráneo anormal (microcefálico)? Dean Falk y sus colegas, por medio de una técnica estadística multivariante como análisis principal de componentes, fueron capaces de medir una variedad de endocráneos de homínidos y deducir tres componentes estadísticos independientes, pero críticos. Falk y cols. fueron entonces capaces de determinar que estos tres componentes se podían diferenciar estadísticamente entre los cráneos, y que el Homo floresiensis no era un ejemplo de microcefalia, y que tampoco era una versión en miniatura de Homo sapiens u Homo erectus. Sin embargo, el cráneo de Homo floresiensis lo situaba más cerca del Homo erectus que del Homo sapiens. Creo que este es un ejemplo del poder que las modernas técnicas estadísticas tienen para el desarrollo metodológico de la arqueología cognitiva.

2.- Su trabajo junto a Wynn se fundamenta en la coordinación de dos disciplinas (Arqueología y Psicología). Puesto que existen más disciplinas relacionadas con la conducta humana (Paleoantropología, Neurología, Biología evolutiva, Sociología, Lingüística, etc.) ¿No se lograría mejores resultados si se lograse un estudio interdisciplinar con todas ellas?

¡Totalmente! Como ha señalado el profesor Wynn previamente, los arqueólogos se olvidaron de sumergirse en las ciencias cognitivas, y sus especulaciones subsiguientes acerca de los cerebros prehistóricos y sus mentes estaban totalmente indocumentadas, o muy mal informadas, y casi nunca aportaban ningún valor para las ciencias cognitivas. El arqueólogo Francesco d´Errico señaló hace una década que la antropología debería apoyarse en sí misma para responder sus propias preguntas y que la disciplina no debería requerir ayuda de otras disciplinas. Por supuesto, esta posición está ahora totalmente anticuada. Todos hemos encontrado el tremendo valor de la investigación multidisciplinar en arqueología y antropología, especialmente de las disciplinas de la neurología (estructuras del cerebro), neuropsicología (estructuras y funciones del cerebro), genética y epigenética, y estadística multivariante, entre otras. 

3.- Asume que las funciones ejecutivas estaban promovidas por la memoria de trabajo. Pero ¿por el limitado conocimiento que de ellas tenemos, no sería mejor hablar de las funciones ejecutivas como un todo, que indicar que la última en evolucionar fue la memoria de trabajo solo por que es necesaria para el funcionamiento de las demás?

¡De ninguna manera! Tenemos un conocimiento amplio y creciente de las funciones ejecutivas conductualmente y anatómicamente. Aunque es cierto que persiste un debate científico acerca de la naturaleza específica de las funciones ejecutivas, esto no quiere decir que tengamos un conocimiento limitado de ellas o que no pueden ser anatómica, fisiológica o conductualmente investigadas. Por ejemplo, un revisor de uno de mis artículos hace casi 20 años escribió: Las funciones ejecutivas son COGNITIVAS (sic), porque yo daba a entender en mi artículo que había decisiones emocionales y sociales que se apoyaban en las funciones ejecutivas tradicionales, y el revisor creía erróneamente que no existen decisiones sociales o emocionales que se basen en las funciones ejecutivas. Desde al menos 2003, quedó firmemente demostrado que las funciones ejecutivas podían ser anatómicamente diferenciadas en al menos dos regiones cerebrales distintas: el córtex prefrontal dorsolateral y el córtex prefrontal ventromedial. El primero implica todas las funciones ejecutivas clásicas como cambio de tarea, planificación y organización. El segundo involucra las decisiones que tienen un contexto social o emocional. Además, las dos regiones están interconectadas entre ellas, pero también con diferentes áreas del cerebro: el córtex prefrontal dorsolateral recibe proyecciones neurales desde las regiones primarias motoras y sensitivas, y los lóbulos parietales, mientras que el córtex prefrontal ventromedial está altamente conectado con el sistema límbico.

Además, sin lugar a dudas hay confusión con respecto a las relaciones de la memoria de trabajo con las funciones ejecutivas. El concepto de memoria de trabajo, tal vez, está rodeado de mayor confusión. A menos que uno se refiera al concepto multicomponente de Baddeley de memoria de trabajo, no hay una única definición aceptada de memoria de trabajo. La memoria de trabajo ha sido definida como la capacidad de mantener en la mente una tarea a pesar de una interferencia, pero no está universalmente aceptado, por lo que sí leo un artículo que contiene la frase memoria de trabajo, y no están usando la definición multicomponente de Baddeley, debo leerlo cuidadosamente para determinar la definición operativa de memoria de trabajo de los autores. Por contra, si un estudio usa el concepto de Baddeley de memoria de trabajo, entonces la relación entre las funciones ejecutivas y la memoria de trabajo está más clara. En la definición de Baddeley, a las funciones ejecutivas se las denomina el ejecutivo central, y el ejecutivo central tiene todos los procesos cognitivos aceptados implicados en las definiciones clásicas de funciones ejecutivas: planificación, organización, estrategias, inhibición, cambio de tarea, etc. Así, tiene poco sentido decir “la memoria de trabajo fue la última en evolucionar…porque es necesaria para el funcionamiento del resto”. Obviamente, “memoria de trabajo” en este sentido, no se refiere al concepto multicomponente de Baddeley, y en cualquier caso, no tiene ningún sentido decir que la “memoria de trabajo” evolucionó la última. Seamos claros acerca de nuestra hipótesis (Coolidge y Wynn). Los primates de hace 40 millones de años tenían funciones ejecutivas como parte de su memoria de trabajo. Hace 3 millones de años el Australopithecus afarensis tenía funciones ejecutivas como parte de su memoria de trabajo y hace solo 250.000 años los Neandertales tenían funciones ejecutivas como parte de su memoria de trabajo. Quizás alrededor de hace unos 100.000 años, un suceso genético favorable pudo haber reforzado las funciones ejecutivas del Homo sapiens que, podríamos decir, expandió la capacidad de la memoria de trabajo. De esta manera, el Homo sapiens fue capaz de superar a los Neandertales, aunque competían en ambientes similares. Nosotros (Coolidge y Wynn) hemos etiquetado el resultado de este suceso favorable como memoria de trabajo reforzada. Sin embargo, nunca hemos establecido cuál es la naturaleza exacta de ese reforzamiento, ni tampoco en qué componente del modelo de Baddeley ocurrió, aunque hemos propuesto algunos culpables, p. e., una capacidad de almacenamiento fonológico aumentada.

4.- Está claro que la existencia de unas funciones ejecutivas en general y de la memoria de trabajo en particular son requisitos necesarios para la conducta moderna. Pero ¿son requisitos autosuficientes para el desarrollo de la conducta moderna; o a pesar de su existencia requerirían un tiempo en el que la sociedad pueda ir elaborando una cultura con datos e información que poder manejar?

Antropólogos como Steven Kuhn y Mary Stiner postularon que podría haber habido una división del trabajo económico por sexo y edad en el Homo sapiens al menos hace 30.000 años, mientras que los Neandertales tal vez no tuvieron esa división. Ellos propusieron que no había necesidad de invocar explicaciones biológicas porque las razones culturales podrían explicar esas diferencias. Sin embargo, nosotros pensamos que están equivocados: ¿por qué no podrían las diferencias biológicas de las estructuras cerebrales (que sabemos que son diferentes en Neandertales y Homo sapiens) ocasionar diferencias cognitivas? Podríamos expresar esto de manera más firme: la biología pone límites a la cultura. Las enormes diferencias conductuales entre chimpancés y Homo sapiens no son debidas solamente a diferencias culturales. De hecho, como ha sido demostrado muchas veces, chimpancés criados como humanos no adquieren lenguaje, no son capaces de escribir y no producen periódicos y películas. También está claro en menor medida que la cultura puede alterar la biología, ya que chimpancés criados por humanos no se comportan como chimpancés salvajes.

5.- En la entrevista al Prof. Wynn nos indicaba que no se han centrado mucho en los posibles mecanismos evolutivos. El desfase temporal entre la aparición del Homo sapiens y las primeras manifestaciones de conductas modernas ¿No puede explicarse mejor con las formas evolutivas de las Heterocronías (Equilibrios puntuados de Gould) y la posterior necesidad de crear una cultura que poder manejar, que con una evolución lenta y guiada por la selección natural?

Yo estoy a favor de una combinación de los dos mecanismos evolutivos. Parece que la evolución se ha caracterizado por largos y graduales cambios lentos en la conducta. Y creo que la evolución más reciente del Homo sapiens (los últimos 200.000 años) ha sido mucho más rápida y muy espectacular (es decir, equilibrio puntuado de Gould).

6.- Los mecanismos de co-evolución existen con cierta frecuencia en la evolución de nuestro género. Esto podría indicar que algunas de las funciones que conocemos en la actualidad en determinadas áreas corticales no evolucionaron para ello, apareciendo posteriormente (exaptación y/o emergencia). ¿Opina que es posible que algunas de las características cognitivas modernas (p.e. lenguaje, abstracción y autoconciencia) pudieron ser emergencias cognitivas que aparecieron después del logro evolutivo de las funciones ejecutivas, aunque en menor grado de desarrollo estuvieran presentes con anterioridad?

Soy partidario de la idea de que había procesos operativos cognitivos salvajes hace cientos de miles de años (y más recientemente), que hicieron que algunos procesos cognitivos modernos fueran intuitivos y prepotentes. Por ejemplo, creo que la numerosidad (la apreciación básica de los números), que se ha demostrado en niños pequeños y monos, puede haber sido la base del pensamiento abstracto. Como los números pueden representar lo tangible y lo intangible, el proceso de reconocimiento de cuántas cosas hay en un conjunto es inherentemente un proceso abstracto. El pensamiento abstracto puede así servir como base para el pensamiento simbólico y la cultura simbólica. Por lo tanto, como resumen, creo que había muchos procesos cognitivos salvajes en marcha antes de que funciones ejecutivas altamente sofisticadas aparecieran, aunque algunas de las funciones ejecutivas básicas eran probablemente muy antiguas y salvajes también, p. e., la toma de decisiones y la inhibición. Pequeños reptiles aprendieron a no atacar (toma de decisiones e inhibición) a reptiles más grandes hace 300 millones de años.

7.- Las características neurológicas de nuestro cerebro (inmadurez, plasticidad neuronal, periodos críticos, tardía mielinización; necesidad de socialización, etc.) ¿no parecen indicar la necesidad de un medio ambiente adecuado, y tiempo para que podamos generar conductas modernas por medio de las capacidades cognitivas como las funciones ejecutivas?

Estoy de acuerdo. Parece claro que muchas líneas de investigación sugieren que muchas de las características neurológicas de nuestro cerebro requieren un ambiente apropiado. La investigación de la adquisición del lenguaje es particularmente clara acerca de ambientes de aprendizaje apropiados, así como de las devastadoras consecuencias permanentes de la falta de un ambiente apropiado de aprendizaje del lenguaje. Creo que los científicos pueden descubrir también la existencia de otros períodos críticos para las funciones ejecutivas y para la capacidad de memoria de trabajo. Sin embargo, esto no quiere decir que las neuronas cerebrales sean totalmente plásticas y completamente dependientes del ambiente. Como he dicho anteriormente, la biología pone límites en la conducta y límites en la cultura tanto sobre los individuos congo sobre los grupos. Y es parcialmente cierto también que la cultura ponga límites a la biología.

8.- ¿Ha encontrado mucha incomprensión, indiferencia e incluso clara oposición en el mundo de la Arqueología al exponer sus teorías, ya sea solo o en asociación con el Prof. Wynn?

Nuestras ideas (Coolidge y Wynn) se han encontrado realmente con incomprensión, indiferencia y oposición. Yo añadiría que hemos sido malinterpretados a menudo. Yo he sido el más sorprendido (divertido y enfadado) por la oposición a algunas de nuestras ideas y por ser malinterpretado. Por ejemplo, cuando propusimos, basados en múltiples líneas de investigación empírica, que los Neandertales podían haber pensado de forma diferente al Homo sapiens debido a las diferencias en la forma cerebral, ¡se nos llamó racistas! De forma más provocadora se nos ha mal citado y malinterpretado. En 2007, el mismo Baddeley escribió una vez que nosotros pensábamos (Coolidge y Wynn) que “…la posesión de memoria de trabajo fue la ventaja crucial del Homo sapiens sobre el Neandertal (sic)”. Es como si nosotros negáramos la memoria de trabajo y todos sus componentes a los Neandertales, lo cual es, por supuesto, una posición totalmente absurda. Los Neandertales tenían funciones ejecutivas como parte de su memoria de trabajo. Lo que nosotros sugeríamos era que el Homo sapiens parecía tener funciones ejecutivas reforzadas y una memoria de trabajo expandida, comparado con los Neandertales hace 40.000 años. Hardy y sus colegas afirmaron recientemente (2013) que nosotros decíamos que los Neandertales eran relativamente inflexibles desde una perspectiva cognitiva, cuando nosotros habíamos escrito realmente: “la dependencia de la memoria de trabajo a largo plazo (LTWM) proporcionó claramente una adaptación muy exitosa a los Neandertales; LTWM es una forma de cognición muy flexible que puede responder de forma apropiada a un enorme rango de nuevas, pero familiares, situaciones”. ¿Cómo se puede malinterpretar esto? 


 


















1.- Cognitive Archaeology challenges have always been methodological. What methodological paths do you think may be followed in the development of cognitive archeology?

From my perspective, without explicitly formal training in anthropology or archaeology, I am continually appalled at the lack of training of students in those disciplines in basic statistical analyses and advanced multivariate statistical techniques. So what methodological path do I think should be followed in the development of cognitive archaeology? Statistical techniques, particularly advanced statistical methods. For example, one of the standard (and very important) current anthropological methods is comparative studies. Imagine how much more sophisticated our reasoning and decisions are informed by statistics! A small skull is found (400cc). It is dated to about 18,000 years ago. Has a ‘pygmy’-like evolutionary process occurred because it was found on a relatively small island or was it an abnormal skull (microcepahlic)? Dean Falk and her colleagues, by means of a multivariate statistical technique known as principal components analysis, were able to measure a variety of hominin endocasts and then derive three critical but independent statistical components. Falk et al. were then able to determine that these three components could statistically differentiate among the skulls, and that Homo floresiensis was indeed not an example of microcephaly but was also not a miniaturized version of Homo sapiens or Homo erectus. Nonetheless, Homo floresiensis’ skull placed it statistically closer to Homo erectus than Homo sapiens. I believe this is an example of the power modern statistical techniques have for the methodological development of cognitive archaeology.

2.– Your work with Professor Wynn has produced important results. Your success is based on the theoretical coordination of two different academic disciplines (Archaeology and Psychology). Since there are more disciplines related to human behavior (Paleoanthropology, Neurology, Evolutionary Biology, Sociology, Linguistics, etc.). Could we achieve better results if we accomplished an interdisciplinary study with all of them?

Absolutely! As Professor Wynn previously noted, for years archaeologists neglected to immerse themselves in the cognitive sciences, and their subsequent speculations about prehistoric brains and minds were uninformed, ill-informed, and almost always provided no value whatsoever to the cognitive sciences. Archaeologist Francesco d’Errico noted just a decade ago that anthropology should rely on itself to answer its own questions, and the discipline should not require help from other disciplines. Of course, that is now rightfully an antiquated position. We all have found the tremendous value of multidisciplinary research in archaeology and anthropology, particularly from the disciplines of neurology (structures of the brain), neuropsychology (structures and functions of the brain), genetics and epigenetics, and multivariate statistics among many other disciplines.

3.- Since 2001 you assumed that the executive functions were probably promoted by the working memory. But, due to our limited knowledge of them, wouldn't be better to speak of executive functions as a whole, given that we are unable to separate them (anatomical and physiologically), than to say that working memory was the last to evolve, only because it is necessary for the functioning of the rest?

Absolutely NOT! We have a large and growing knowledge of executive functions behaviorally and anatomically. While admittedly there is some scientific debate about the specific nature of executive functions, that is not to say we have a limited knowledge of them or that they cannot be anatomically, physiologically, or behaviorally investigated. For example, a reviewer of one of my papers almost 20 years ago wrote: Executive functions are COGNITIVE (sic) as I implied in my paper there were social and emotional decisions that relied on traditional executive functions, and the reviewer erroneously believed that there are no social or emotional decisions that rely on executive functions. By at least 2003, it became firmly established that executive functions could be anatomically differentiated into at least two distinct brain regions: the dorsolateral prefrontal cortex (PFC) and the ventromedial PFC. The former involves all of the classic executive functions like task-switching, planning, and organizing. The latter involved decisions that had a social or emotional context. Further, both regions are interconnected with each other but also to different areas of the brain: the dorsolateral PFC receives neural projections from the primary motor and sensory regions and the parietal lobes, while the ventromedial PFC is highly interconnected to limbic system.
In addition, there is obviously confusion about the relationship of working memory to executive functions. The concept of working memory, perhaps, is surrounded by greater confusion. Unless one is referring to Baddeley’s multi-component concept of working memory, then there is no single accepted definition of working memory. The latter has been defined as the ability to keep in mind a task in spite of interference, however, this is far from a universally accepted definition, and if I read an article that contains the phrase working memory, and they are not using Baddeley’s multi-component definition, I must carefully read their article to determine their operational definition of working memory. Now, if a study is using Baddeley’s concept of  working memory, then the relationship between executive functions and working memory is much clearer. In Baddeley’s definition, executive functions are renamed the central executive, and the central executive has all of the accepted cognitive processes involved in classic executive function definitions: planning, organizing, strategizing, inhibition, task-switching, etc.
Thus, it makes little sense to say “working memory was the last to evolve .. because it is necessary for the functioning of the rest..” Obviously, in this sense “working memory” is not Baddeley’s multi-component concept of working memory, and any case, it makes no sense whatsoever to say “working memory” evolved last. Let us be clear about our (Coolidge & Wynn) hypothesis. Primates 40,000,000 years ago had executive functions as part of their working memory. Three million years ago Australopithecus afarensis had executive functions as part of their working memory, and only 250,000 years ago Neandertals had executive functions as part of their working memory. Perhaps, about 100,000 years ago, a beneficent genetic event may have enhanced the executive functions of Homo sapiens, which it may be said, expanded their working memory capacity. Thus, Homo sapiens were able to out-think Neandertals although competing in similar environments. We (Coolidge & Wynn) have labeled the result of the beneficent genetic even enhanced working memory. However, we have never settled on what the exact nature of that enhancement might have been nor in what component of Baddeley’s model, although we have posited some culprits, e.g., enhanced phonological storage capacity.

 4.- It is clear that the existence of the general executive functions in general, and  of the working memory in particular , are necessary requirements for modern behavior  but, are they sufficient for the development of this modern behavior, or, in addition to them, it was necessary a time for the society to develop a culture with enough data and information to process?

Anthropologists Steven Kuhn and Mary Stiner postulated that there might have been age and gender divisions of economic labor in Homo sapiens at least 30,000 years ago, while Neandertals may not have had such divisions. They proposed that there was no reason to invoke biological explanations, as cultural reasons might account for these differences. However, we believe they are wrong: why could not biological differences in brain structures (which we know are different in Neandertal and Homo sapiens) resulted in cognitive differences? We could state this more firmly: biology places clear limits on culture. The vast behavioral differences between chimpanzees and Homo sapiens are not simply due to cultural differences. In fact, as has been demonstrated numerous times, chimps raised by humans do not acquire language, are not able to write, and do not produce newspapers and movies. It is also clear to a much lesser extent, that culture may alter biology, thus, chimps raised by humans do not behave exactly like chimps in the wild.

5.- In our interview with Prof. Wynn he said that he had not been specially  focused on the possible evolutionary mechanisms. However, which kind of evolution do you think explains better the lag between the emergence of Homo sapiens and the first signs of modern behavior? one gradual, slow and always guided by natural selection, or another at a faster rate (Heterochrony, Gould’s punctuated equilibrium), and with a natural selection after the changes?

I favor a combination of the two evolutionary mechanisms. It appears that evolution has been characterized by long, gradual, slow changes in behavior. And I believe Homo sapiens’ more recent evolution (last 200,000 years) has been much faster and very dramatic (i.e., Gould’s punctuated equilibrium).

6.- The co -evolution mechanisms seem to be quite frequent  in our genus’s evolution. This suggests that some of the functions that we know today in certain cortical areas did not evolve to do what they actually do, (exaptation and/or emergence). Do you think it's possible that some of the modern cognitive characteristics (eg language, abstraction and self-conscience) could have been cognitive emergencies appeared after the evolutionary achievement of executive functions , although to a lesser degree they were already present before?

I favor the idea that there were feral cognitive processes in place hundreds of millions of years ago (and more recently) that made some modern cognitive processes intuitive and prepotent. For example, I believe numerosity (a basic appreciation of numbers), which has been demonstrated in human infants and monkeys, may have been the foundation for abstractive thinking. Because numbers may represent the tangible or intangible, the process of recognition of how many things are in a set is inherently an abstractive process. Abstractive thinking thus may serve as the foundation for symbolic thinking and symbolic culture. So, in summary, I do believe there were many feral cognitive processes in place long before highly sophisticated executive functions were in place, although some of the basic executive functions were probably very ancient and feral as well, i.e., decision-making and inhibition. Small reptiles probably learned not to attack (decision-making and inhibition) larger reptiles 300,000,000 years ago.

7.- Similarly, the neurological features of our brain (immaturity at birth , neuronal plasticity, the existence of critical periods for various cognitive functions such as language , delayed myelination, the need for socialization etc.), do not they suggest the need for an appropriate environment, and a period of time for us to generate modern behaviors through evolutionarily acquired cognitive abilities such as executive functions ?

I agree. It seems clear that many avenues of research suggest that many neurological features of our brains require an appropriate environment. The research on language acquisition is particularly clear about appropriate learning environments as well as the devastating permanent consequences of the lack of an appropriate learning environment for language. I think scientists may discover many other critical learning periods for executive functions and working memory capacity also. However, this is not to say brain neurons are entirely plastic and entirely dependent upon the environment. As I stated before, biology still places limits on behavior and limits on culture both upon individuals and groups. And it is also partially true, that culture may place limits on our biology.

8.- Have your ideas meet with indifference, lack of appreciation, or even clear opposition in the world of the Archeology?

Our ideas (Coolidge & Wynn) certainly have been met with indifference, lack of appreciation, and opposition. I would also add that we have often been misunderstood. I have been the most surprised (and entertained and annoyed) by opposition to some of our ideas and being misunderstood. For example, when we proposed, based on numerous lines of empirical research, that Neandertals may have thought differently than Homo sapiens because of brain-shape differences we were called racists! More provocatively, we have often been highly misquoted or misunderstood. In 2007, Baddeley himself once wrote that we (Coolidge & Wynn) thought “..the possession of working memory was the crucial advantage held by Homo sapiens over Neanderthal man [sic].” It was as if we had denied all of working memory and its components  to Neandertals, which is, of course, an absolutely absurd position. Neandertals had executive functions as part of their working memory. What we suggested was that Homo sapiens appeared to have enhanced executive functions and expanded working memory compared to Neandertals about 40,000 years ago. Hardy and his colleagues recently claimed (2013) that we said Neandertals were relatively inflexible from a cognitive perspective when we has actually written “Reliance on long-term working memory [L-TWM] clearly provided a very successful adaptation [for Neandertals]; L-TWM is a very flexible form of cognition that can respond appropriately to a huge range of new, but familiar situations.” How is that for being misunderstood?!



miércoles, 1 de julio de 2015

Entrevista a Thomas Wynn. Arqueología cognitiva

Pocos son los autores que tratan sobre Arqueología cognitiva, y menos aún los que hacen de ella una de sus metas científicas. Este es el caso del profesor Thomas WynnThomas, profesor de Antropología en la Universidad de Colorado (Colorado Springs). Su trabajo representa uno de los primeros intentos de estudiar la evolución de la mente de nuestros antepasados por medio de los restos arqueológicos. Para tal fin utilizó la teoría del psicólogo suizo J. Piaget sobre el desarrollo cognitivo de los niños. Este psicólogo apreció una secuencia de varios estadios evolutivos durante su crecimiento (estadio sensoriomotor; preoperacional; de operaciones concretas y de operaciones proposicionales). Para T. Wynn la inteligencia humana, en la evolución del género Homo, fue adquiriendo evolutivamente cada uno de estos estadios, lo que le permite ir desarrollando su tecnología y comportamiento, como aparentemente se aprecia en el registro arqueológico. Es decir, equiparó cada uno de los estadios evolutivos de Piaget a los diferentes especies que componían en su momento el árbol evolutivo de nuestro linaje. La propia Arqueología fue la que desmintió el axioma que por entonces se mantenía: una especie una cultura, y aunque no se decía entonces, un desarrollo cognitivo específico. Esta equiparación biológica-cultural se adaptaba muy bien a su teoría de un correspondiente estadio cognitivo a cada especie-cultura. Posteriormente, y a instancias de su compañero de universidad el Profesor de Psicología Frederick L. Coolidge, realizaron un estudio interdisciplinar con la aplicación de conceptos psicológicos (funciones ejecutivas: memoria de trabajo) a la interpretación de los datos que el registro arqueológico ofrecía. El resultado ha sido una corriente de Arqueología cognitiva con una importante aceptación dentro del mundo de la Arqueología. Tanto es así que en su universidad se ha creado un centrode Arqueología cognitiva para graduados y estudiantes, que además de cursos de presencia física imparte docencia a través de Internet.

Como su trabajo está realizado por dos autores, hemos pensado que sería interesante realizar sendas entrevistas a cada uno de ellos, para así conocer mejor sus teorías, con una visión más arqueológica en el caso de T. Wynn, y predominantemente psicológica en el caso de F. Coolidge. Esta entrevista se realizó para el blog de La Nueva Ilustración Evolutiva (30/11/13).  

1. El estudio de la conducta humana en el Paleolítico requiere el uso de las ciencias dedicadas a su análisis. Esta idea ha sido una constante en su trabajo arqueológico desde hace más de 40 años, primero en solitario y después en colaboración con Frederick L. Coolidge. ¿Cómo surgió esta fructífera colaboración?

El Prof. Coolidge y yo habíamos estado enseñando en la misma universidad durante más de veinte años, pero rara vez habíamos interactuado porque estábamos en departamentos separados (en edificios separados). Se había especializado en Neuropsicología, y en la década de 1990 había desarrollado un programa de investigación sobre la genética del comportamiento por medio del estudio de gemelos. Una de la habilidades cognitivas estudiadas regularmente era las funciones ejecutivas, que eran altamente heredables. Antes de tomar un año sabático en el 2000 contactó conmigo con sobre el papel que la capacidad de la función ejecutiva tenía en la evolución humana. Él sabía que yo estaba interesado en la evolución cognitiva, y que yo podría ser capaz de ayudarle. Pensé que su idea era prometedora,  y así es como empezamos a trabajar juntos.

2. Su principal conclusión es que el aumento evolutivo de una de las funciones ejecutivas del lóbulo prefrontal, la memoria de trabajo, fue la última pieza evolutiva que posibilitó el desarrollo de las capacidades cognitivas propias de nuestra especie, con las características que podemos considerar como modernas. ¿En qué procesos se ha fundamentado para llegar a esta conclusión?

La hipótesis inicial del Prof. Coolidge estaba basada en su investigación sobre la genética del comportamiento (la alta heredabilidad de las funciones ejecutivas) y también en las pruebas de  neuropsicología, especialmente en el daño cerebral de los lóbulos frontales. Las personas con daño en el lóbulo frontal, a menudo no tenían déficit de lenguaje, pero tenían dificultades para organizar simplemente su vida cotidiana. El Prof. Coolidge consideró que esta capacidad para planificar y desarrollar estrategias sería mejor candidato que el lenguaje como la pieza final en la creación de la mente moderna. Pero él no sabía mucho sobre el registro paleoantropológico. Principalmente le suministré datos sobre qué actividades arqueológicas pueden requerir unas funciones ejecutivas con un nivel moderno. Elaboré una lista de actividades que requieren una planificación a través de largas distancias o tiempo, o con altos niveles de inhibición de respuesta (todas las habilidades de las funciones ejecutivas), y luego examiné en el registro arqueológico los primeros ejemplos conocidos. Al final resultó que todas mis actividades elegidas (por ejemplo, el uso de trampas a control remoto) aparecieron muy tarde en el registro arqueológico. Después de nuestra primera publicación en 2001, el profesor Coolidge dio cuenta de que las funciones ejecutivas que utilizábamos estaban seguramente promovidas por la memoria de trabajo, por lo que extendimos nuestra base en la psicología cognitiva para incluir la capacidad de memoria de trabajo. Esto nos proporcionó un modelo cognitivo más específico, y mucho mejor documentado. La investigación de la memoria de trabajo en gran parte se basa en protocolos experimentales utilizados con adultos normales, no en la neuropsicología en el daño cerebral. Resultó ser una elección muy fructífera.

3. Indica que la memoria de trabajo estaría situada en una compleja red neural del lóbulo prefrontal interconectada con muchas otras áreas corticales. Igualmente, indica la evolución en mosaico de nuestro género. ¿Qué mecanismos evolutivos creé que tuvieron lugar para producir la memoria de trabajo y demás funciones ejecutivas, antes de que la conducta arqueológica reflejase su existencia?

Sí, nuestro enfoque no implica un patrón de mosaico de la evolución cognitiva. Sin embargo, no nos hemos centrado en gran medida en los posibles mecanismos evolutivos. Recientemente hemos estado prestando mucha atención al posible papel de los mecanismos co-evolutivos en la evolución cognitiva, en particular a la co-evolución de tecnología y de estructuras cognitivas muy específicas (por ejemplo, las áreas del surco intraparietal y los mecanismos de enumeración). En lo que se refiere a la capacidad de la memoria de trabajo, en general, a menudo nos hemos centrado en el papel de la población existente cuando se produjo un “cuello de botella”, que parece haber ocurrido ca. 70000, con los sobrevivientes que llevaron el fenotipo de la memoria de trabajo mejorada (y alelos). Hemos sostenido desde hace tiempo que la capacidad de memoria de trabajo ha evolucionado a lo largo de la mayor parte de la evolución humana, aunque tal vez no de una forma gradual y unilineal.

4. En el Homo sapiens no se produce la conducta moderna hasta mucho después de la aparición evolutiva de nuestra especie. En su trabajo (2011) indica que las causas pueden ser principalmente dos. Una, por una aparición evolutiva de una mutación con poca afectación cultural, necesitando mucho tiempo para hacerse fija en toda la población. Dos, por la necesidad de un desarrollo cultural que facilitase a la memoria de trabajo datos sobre los que trabajar. La evidencia arqueológica de una mayor memoria de trabajo simplemente no es suficiente para resolver este específico rompecabezas evolutivo. ¿Actualmente ha avanzado en la resolución de esta disyuntiva?

De nuevo estás en lo correcto. El registro arqueológico aún no puede resolver el dilema. Como mencioné anteriormente, nos inclinamos hacia un papel más activo de la tecnología en un escenario de co-evolución. El inicio de una nueva tecnología depende de los recursos neurológicos ya existentes, pero a través de un proceso que se denomina asimilación genética de Waddington (una forma de co-evolución similar al efecto Baldwin), en el que los genotipos que hacen más eficaz el uso de los recursos neurológicos tendrían más éxito, y cambian rápidamente la función de esos recursos neuronales (algo conocido como el reciclaje neuronal; el área del córtex de la articulación sonora de las palabras es el clásico ejemplo de un circuito ya “dedicado”' que se liga a una tecnología; articulo que apareció hace poco). Por lo tanto, estamos llegando a un punto de vista más interactivo sobre el mecanismo que produce la mente moderna. Esto podría resolver el dilema, en el sentido de que los cambios cerebrales y cambios técnicos estarían correlacionados. Pero, por supuesto, nos lleva a la pregunta de por qué este proceso no era muy importante más allá de los 100.000 años de antiguedad. Sólo se cambia el dilema.

5. Si la causa de este retardo en la aparición de la conducta moderna es simplemente de genética de poblaciones ¿Qué importancia tiene el medio ambiente en el desarrollo cognitivo humano?

Aunque el argumento de que un umbral de población es necesario para una co-evolución técnológica/cerebral es muy fuerte, estoy de acuerdo con Richard Klein en que el registro arqueológico no apoya claramente un incremento significativo de la población hasta mucho después de la evidencia de la modernidad cognitiva. Y yo no veo que haya correlaciones medioambientales claras, excepto tal vez una catástrofe ambiental que produzca una disminución (cuello de botella) de la población en 70.000 o menos. En otras palabras, no estoy seguro de que estuvieran de golpe involucrados una población o un medio ambiente oportuno.

6. Pero, si la causa es por la necesidad de un desarrollo cultural que facilitase a la memoria de trabajo datos sobre los que trabajar. ¿Se podría plantear que paralelamente a la evolución neurológica se produjeron ciertos procesos culturales relacionados con el lenguaje, el simbolismo y la propia autoconciencia. Y que estos, al producirse el aumento de la memoria de trabajo, tuvieron un desarrollo que los conceptuaría como modernos y en cierto sentido de emergentes?

Me gustaría decirlo de forma un poco diferente. El registro arqueológico sugiere un desarrollo paralelo de la cultura simbólica, con raíces que incluso preceden a la aparición de humanos anatómicamente modernos hace casi 200.000 años. Sin duda, una mejora de la capacidad de memoria de trabajo tendría consecuencias para la cultura simbólica, permitiendo producciones simbólicas y la realización de planes de acción más complejos. Una mayor memoria de trabajo (WM) también tendría consecuencias para el lenguaje, en la extensión y complejidad de las frases. Pero en el estado actual de nuestros conocimientos no puede darse prioridad para a la WM o a la capacidad simbólica.
Conciencia de sí mismo y la conciencia son arenas movedizas filosóficas, prefiero tener en cuenta a los dos a través de la Teoría de la Mente (TM). En la actualidad existe una relación bastante bien establecida entre WM capacidad y TM, los individuos con mayor capacidad de WM se manejan mejor en pruebas de TM (el " yo sé que tú sabes que yo sé..... ") que los individuos con baja WM. La conciencia de sí mismo es una de las formas más básicas de TM, y está sin duda presente en los monos. Los niveles más altos de conciencia y conocimiento han evolucionado con los humanos. Y si el profesor Coolidge y son correctas, esta habilidad se desarrolló aún más con una mejora de WM .

7. Una vez desarrollada evolutivamente la memoria de trabajo ¿Cómo se origina y desarrolla el simbolismo, el lenguaje y la autoconciencia humana?


Una vez más, yo preferiría replantear la cuestión. Por un lado, la capacidad de memoria de trabajo está sin duda aún evolucionando, sobre todo a través de la co-evolución con la tecnología. Mediante el uso de dispositivos que son capaces de rastrear y controlar mucha más información que nuestros antepasados ​​hasta hace 5.000 años. Este es un verdadero efecto cognitivo. Podemos resolver problemas que nuestros antepasados ​​ni siquiera podían soñar. Y, a través de reciclaje neuronal y co-evolución ha habido casi con toda seguridad consecuencias neurológicas. Y sí, esto ha tenido consecuencias para el simbolismo, el lenguaje, incluso quizás para el “yo”, este último sería a través de nuestra capacidad para identificar, coordinar y resolver puntos de vista alternativos. Así, nuestra capacidad de memoria de trabajo es un componente esencial de nuestra capacidad de negociación del mundo moderno en toda su complejidad.

8. ¿Actualmente está siguiendo algún desarrollo teórico que pueda aplicarse a problemas arqueológicos concretos?

Junto con los antiguos alumnos Leee Overmann y Klint Janulis, que ahora están estudiando en Oxford, hemos examinado el papel de recursos específicos (principalmente las cuentas y los dedos) que pueden haber actuado como plataformas en la co-evolución de las capacidades de cálculo. Esto se basa en la incorporación y ampliación de las teorías cognitivas, así como los clásicos modelos neurocognitivos sobre numerosidad y números. Y, por supuesto, su vinculación a las cuentas en los contextos de la Edad de Piedra Media en África y del Medio Oriente.

9. ¿Cómo ve el desarrollo de la Arqueología cognitiva en general, y que problemas ha encontrado en el mundo de la Arqueología?

La Arqueología cognitiva tiene ahora la mayoría de edad. Durante los últimos cuarenta años, la mayoría de los que trabajamos en la especialidad han luchado para establecer la Arqueología cognitiva como un enfoque viable. Hemos utilizado una variedad de métodos, teorías y temas, la mayoría de los cuales eran tan diferentes entre sí que era difícil incluso para describir la Arqueología cognitiva como una especialidad coherente. Pero en la última década se han  editado varios volúmenes, numerosos artículos de revistas y libros publicados en solitario, que indican que la Arqueología cognitiva se cohesiona en dos principales áreas de interés: los  que estén interesados ​​en la evolución de cognición humana (como el Prof. Coolidge), y los que se centran en períodos más recientes y cómo la cultura transforma la cognición (y viceversa).
Los retos de la Arqueología cognitiva han sido siempre metodológicos. ¿Cómo se puede construir una interpretación convincente del conocimiento prehistórico? Arqueólogos cognitivos están cada vez más utilizando la Arqueología experimental para producir mejores descripciones de actividades prehistóricas. Más importante aún, la mayoría de los arqueólogos al estudiar la evolución cognitiva ahora se dan cuenta de que es necesario sumergirse en la ciencia cognitiva para entender los fenómenos de su estudio (en muchos años los arqueólogos no se molestaron en dar este paso, lo que llevó a emitir afirmaciones vacías sobre la mente prehistórica). Esto a su vez significa que ahora hay escuelas coherentes de pensamiento en la Arqueología cognitiva vinculadas a diferentes interpretaciones básicas de la mente. Por ejemplo, Lambros Malafouris en Oxford ha hecho un interesante uso de las teorías sobre la cognición extendida y personificada. Malafouris es un buen ejemplo de un arqueólogo cognitivo que está trabajando en un nivel más avanzado, no sólo con la aplicación de los conocimientos cognitivos a la prehistoria, sino usa los datos arqueológicos para contribuir a la comprensión general de la naturaleza de la mente. Esto, creo, será la medida final del éxito de la Arqueología cognitiva: su capacidad de influir en la ciencia cognitiva en general.

Podemos leer una breve esquema de su trabajo, desde la perspectiva del Estructuralismo funcional interdisciplinar (Arqueología cognitiva), en Thomas Wynn y Frederick L. Coolidge.