Las huellas de nuestra evolución en el cerebro: El Homúnculo de Penfield

Fernando Gordillo León

Universidad Camilo José Cela (Madrid, España)

Fernando Gordillo, Dr. (autor de correspondencia)


Universidad Camilo José Cela

Departamento de Psicología

Castillo de Alarcón nº 49

28692-Villafranca del Castillo (Madrid)

E-mail: [email protected]

Lilia Mestas Hernández

Facultad de Estudios Superiores Zaragoza (México)

Lilia Mestas, Dra.

Departamento de Psicología

Universidad Nacional Autónoma de México

C/ Batalla 5 de Mayo s/n. Esquina Fuerte de Loreto.

Colonia Ejército de Oriente.

09230 - México DF (México)

[email protected]

La evolución de los seres vivos está determinada por su capacidad de adaptación a los cambios ambientales. Con este objetivo los humanos han desarrollado dos habilidades como son la comunicación y la manipulación de objetos, que vendrían determinadas en gran parte por la cara y las manos respectivamente. La importancia que estas zonas han tenido y tienen en nuestra evolución se reflejaría en su desproporcionada representación cortical (sensorial y motora) en el Homúnculo de Penfield, evidenciando así la especialización funcional de estas regiones cerebrales y su capacidad para responder a las exigencias del contexto físico y social.

Los cambios que la evolución ha impuesto a los seres vivos nos permiten entender el origen de las extraordinarias capacidades de adaptación al medio físico y social de los humanos. Estas capacidades habrían dejado huella en nuestro cerebro, como pudo comprobarse en los trabajos del neurocirujano canadiense Wilder Graves Penfield (1891-1976), querealizó un mapa cerebral de la extensión cortical de cada parte del cuerpo en relación con su importancia sensoriomotora (Homúnculo de Penfield, Penfield y Boldrey, 1937). Este mapa cerebral quedó representado en dos figuras humanas (homúnculos), una sensorial en el lóbulo parietal, y otra motora en el lóbulo frontal, que mostraban una desproporcionada extensión cortical de la cara y las manos, evidenciando así la especialización funcional de estas regiones y el importante papel que jugaron en la evolución de los seres humanos. Ahora veamos cómo estos homúnculos deformes se posicionan en la corteza cerebral. Tanto en el área motora como en la sensorial la distribución de las partes del cuerpo está desordenada (véase figura 1). En concreto, la representación de la cara está junto a las manos, lo que nos llevaría a preguntarnos si es posible experimentar alguna confusión en las sensaciones.

Sensory Homunculus-en

Figura 1. Representación cortical del homúnculo sensorial (Corteza parietal). 

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Contestaremos a esta pegunta a través del estudio del Dr. Ramachandran con un sujeto que sentía cosquillas en su mano amputada (miembro fantasma). El Doctor se dio cuenta que frotándole la cara con un bastoncillo el picor se aliviaba (Ramachandran y Blakeslee, 1999). Este curioso efecto nos advierte que la confusión antes planteada es posible bajo determinados requerimientos adaptativos, y también que los homúnculos no solo son huellas de nuestro pasado (reflejan qué regiones fueron importantes para nuestra evolución), también lo son de nuestro presente. Es decir, la extensión cortical de las diferentes regiones del cuerpo no es exactamente la misma en todos los seres humanos, sino que dependerá de las actividades que realizamos a lo largo de nuestra vida. Por ejemplo, se ha comprobado que músicos y patinadores muestran una organización característica de zonas de la corteza motora relacionadas con las manos y las piernas, que son las que en mayor grado se utilizan para incrementar la precisión en las actividades que realizan (Vaalto y cols., 2013). El experimento de Ramachandran evidenciaría precisamente esto; es decir, que la representación cortical de nuestro cuerpo es dinámica y puede cambiar al tiempo que el ambiente nos demande conductas adaptativas; en este caso, al perder las señales provenientes de una región concreta del cuerpo (la mano amputada), la región adyacente pudo “invadir” esa zona y asumir en parte su funcionalidad, de tal forma que el bastoncillo en la cara aliviaba el picor en la mano fantasma. Siguiendo con este razonamiento, nuestro particular Jorobado de Notre Dame, con su desproporcionada cara y sus enormes manos, nos estaría informando de aquellas regiones que por su importancia sensoriomotora determinaron en mayor grado la evolución de los seres humanos, al tiempo que nos mostraría una fotografía actual de nuestra experiencia vital, siendo por lo tanto reflejo de nuestro pasado y presente.

De todo lo dicho se desprende que hay dos zonas corporales especialmente importantes para entender la evolución de los seres humanos. Empecemos por la cara, una potente herramienta de comunicación que permite realizar inferencias sobre aspectos centrales de la interacción social, como la edad, el género, la raza, la salud física, el atractivo, la emoción, la personalidad, el dolor o placer, el engaño, incluso el estatus social (Jack y Schyns, 2015). Los 14 huesos que forman la cara albergan partes de los sistemas digestivo, respiratorio, visual y auditivo, y su apariencia proviene de influencias biomecánicas, fisiológicas y sociales (LaCruz y cols., 2019), que han moldeado la morfología y complejidad de los movimientos musculares de la cara a lo largo de la evolución humana (Burrows, Diogo, Waller, Bonar y Liebal, 2011). Esto nos ha permitido emitir señales significativamente diferentes a las de otras especies (Kret, Prochazkova, Sterck y Clay, 2020), como si de un sofisticado sistema de transmisión de información se tratara, que refuerza los lazos sociales (p.ej., las expresiones de alegría informan de la disponibilidad a interactuar) e incrementa la supervivencia del grupo (p.ej., la expresión de miedo informa de potenciales peligros). Por otro lado, la evolución de nuestras manos respecto a la mecánica muscular, la distribución y densidad del hueso, y los movimientos articulares ha permitido un amplio repertorio de agarres que son muy efectivos en la manipulación de objetos (Marzke y Marzke, 2000). Por ejemplo, respecto a los simios, las manos de los seres humanos tienen pulgares más largos en proporción al resto de los dedos. Esto se ha relacionado con una mayor precisión en los movimientos y una posible evidencia de las sobresalientes habilidades de los humanos en la fabricación de herramientas (Almécija, Smaers y Jungers, 2015), un aspecto fundamental para poder modificar el entorno y adecuarlo a las necesidades.

Nos hemos fijado en la silueta cortical de un pequeño hombrecillo que nos has permitido indagar en su pasado y presente, como la silueta dibujada de una persona asesinada lo haría en la escena del crimen. Nos fijamos en su enorme rostro, y entendemos que es un canal efectivo de comunicación no verbal que facilita la interacción social y que supone una clara ventaja evolutiva a la hora de transmitir información de manera eficaz. También atrae nuestra atención sus enormes manos, y comprendemos cómo la complejidad de sus articulaciones, músculos y movimientos, permitieron incrementar la precisión en la manipulación de objetos que no solo facilitó nuestra adaptación a los cambios del ambiente, sino también la modificación del propio ambiente para adaptarlo a nuestras necesidades. Sin duda, procesar la información y cambiar el medio físico que nos rodea son capacidades que los seres humanos han sabido potenciar, y que han quedado claramente reflejadas en el hombrecillo que tenemos en la cabeza.

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Referencias

Almécija, S., Smaers, J. B., y Jungers, W. L. (2015). The evolution of human and ape hand proportions. Nature Comunications, 6, 7717.

Burrows, A. M., Diogo, R., Waller, B. M., Bonar, C. J., y Liebal, K. (2011). Evolution of the muscles of facial expression in a monogamous ape: Evaluating the relative influences of ecological and phylogenetic factors in hylobatids. The Anatomical Record, 296, 645–663.

Jack, R. E. y Schyns, P. G. (2015). The human face as a dynamic tool for social communication. Current Biology, 25, R621–R634.

Kret, M. E., Prochazkova, Sterck, E. H. M., y Clay, Z. (en prensa). Emotional expressions in human and non-human great apes. Neuroscience & Biobehavioral Reviews.

Lacruz, R. S. y Stringer. C. S., y Kimbel, W. H, Wood, B., Harvati, K., O´Higgins, P., Bromage, T. G., y Arsuaga, J-L. (2019). The evolutionary history of the human face. Nature Ecology & Evolution 3, 726–736.

Marzke, M. y Marzke, R. (2000). Evolution of the human hand: Approaches to acquiring, analysing and interpreting the anatomical evidence. Journal of Anatomy, 197(1), 121–140.

Penfield, W. y Boldrey, E. (1937). Somatic motor and sensory representation in the cerebral cortex of man as studied by electrical stimulation. Brain, 60, 389–440.

Ramachandran, V. S. y Blakeslee, S. (1999). Fantasmas en el cerebro. Debate.

Vaalto, S., Julkunen, P., Säisänen, L., Könönen, M., Määttä, S., y Karhu, J. (2013). Long-term plasticity may be manifested as reduction or expansion of cortical representations of actively used muscles in motor skill specialists. NeuroReport, 24(11), 596-600.

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