Sólo
los animales tienen capacidades anímicas y problemas
psíquicos. Por eso nos resultan tan interesantes. De los animales, y sólo de
ellos, se puede estudiar la psicología. En las últimas décadas los psicólogos
han definido la psicología como la ciencia de la conducta, y sólo los animales
tienen conducta, se comportan, actúan. Quizá por ello en la Universidad de
Oxford se trasladó el Departamento de Psicología a la Facultad de Zoología. La
concepción más antigua según la cual la psicología (en griego, psykhé) es la
ciencia del alma también nos remite a los animales. La noción de animal
implícita en el lenguaje ordinario y en la etimología de la palabra es muy
sencilla: animal es el que tiene ánima, es decir, alma. En efecto, la palabra
castellana animal deriva de la latina ánima, que significa alma. Lo primero que
implica la idea de alma o ánima es la vida. Por eso a los seres sin vida los
llamamos inanimados. Lo segundo que implica es la posesión de sensaciones y
sentimientos, deseos y emociones. Finalmente, asociamos el alma con una cierta
subjetividad, con la capacidad de reflejar el mundo desde dentro. Todas estas
características se dan en los animales y (juntas) sólo en ellos. Sin embargo, y
en contra de lo sostenido por ciertas doctrinas religiosas y filosofías
idealistas, el alma no es ningún fantasma caído del cielo y encerrado en el
cuerpo. El alma es el resultado de la actividad del sistema nervioso. Así como
la digestión es la función del aparato digestivo, las funciones anímicas son
(algunas de) las funciones del sistema nervioso.
La neurona
Durante las últimas etapas del Precámbrico se desarrollaron
diversas formas de vida multicelular,
pero sin neuronas ni músculos, y por ello
pasivas y como inertes, al menos en comparación con la activa vida animal que
apareció en la explosión evolutiva del Cámbrico.
Para moverse, los animales necesitan músculos. El tejido
muscular es básicamente común a todos los animales. Los músculos incluso
precedieron a los esqueletos y a los nervios, pues ya los tenían algunos
organismos ediacarenses. La coordinación de los movimientos requiere la
transmisión de mensajes. Todos los animales (excepto las esponjas) poseen un
tipo particular de células, las neuronas, especialmente adaptadas a la
transmisión de mensajes, que permiten coordinar la locomoción muscular, la
digestión compleja y otros aspectos de la vida y conducta animal. En el
desarrollo embrionario, las neuronas se forman a partir del ectodermo. No hay
neuronas en los precarios, ni en los protistos, los hongos o las plantas. Las
neuronas son una exclusiva de los animales.
La neurona consta de cuerpo celular y filamentos. El cuerpo
celular es semejante al de las demás células, una bolsa de membrana celular que
contiene en su interior el núcleo celular y el citoplasma. El núcleo, rodeado
de su membrana nuclear, guarda los cromosomas, es decir, el DNA propio de la
neurona. El citoplasma contiene los orgánulos habituales de la célula
eucariota, como las mitocondrias y los ribosomas, todo ello encerrado en una
membrana celular de la que salen largas protuberancias filamentosas o
filamentos. Los filamentos de las neuronas (sobre todo los axones) pueden
alcanzar enormes longitudes, de hasta un metro en los humanes, de hasta diez
metros en las ballenas.
La neurona es un sistema receptor-transmisor. Su única
función consiste en recibir y emitir señales.
La parte receptora de la neurona
está constituida por una maraña arboriforme de filamentos llamados dendritas
(del griego dendros, árbol). La parte emisora está formada por un largo
filamento, el axón, que al final se ramifica más o menos. El axón está
generalmente envuelto y protegido en una funda de mielina, lo que incrementa la
velocidad de transmisión de la señal. La neurona es como un relé orientado en
la dirección dendritas-axón. Si una o varias dendritas son disturbadas o
excitadas, la neurona dispara o lanza un impulso nervioso por el axón.
El impulso nervioso es un proceso electroquímico gobernado
por la membrana. La membrana mantiene fuera a los iones positivos de sodio y
mantiene dentro a los iones negativos de potasio y otros, con lo cual se crea
una diferencia de potencial entre el interior (negativo) y el exterior
(positivo). Cuando la neurona se dispara, la membrana cambia su porosidad,
permite la entrada de iones positivos y cambia su carga eléctrica interior de
negativa a positiva en un punto (donde están los iones positivos) que va
avanzando a través de toda la extensión del axón. Este viaje del potencial
eléctrico de acción a lo largo del axón constituye el impulso nervioso. Al
llegar ese impulso a las terminaciones (o sinapsis) del axón se secretan
ciertas moléculas, llamadas neurotransmisores. Estos neurotransmisores, a su
vez, provocan en las células adyacentes provistas de los receptores adecuados
la reacción pertinente: la contracción (en una célula muscular), la secreción
(en una célula glandular) y la excitación o inhibición (en otra neurona).
Probablemente las primeras neuronas conectarían directamente
células de la piel con células musculares, de tal modo que cualquier
perturbación de la piel provocase una contracción muscular, lo que permitiría
al organismo huir o atacar al objeto perturbador. Con el tiempo, unas neuronas
empezaron a conectarse con otras, creando redes neuronales que permitirían
distribuir la información y coordinar la respuesta. Muchas medusas poseen un
cordel circular de neuronas que, entre otras cosas, permite al animal coordinar
sus contracciones y auto propulsarse. Las neuronas fueron especializándose como
neuronas sensoriales (que transmiten impulsos de la piel a otras neuronas)!
neuronas motoras (que los transmiten de neuronas a músculos) y neuronas
intermedias, que conectan neuronas con neuronas. A su vez, las neuronas
sensoriales, por ejemplo, se diversificaron en células especializadas sensibles
a diversas señales físicas y químicas (a la luz, la temperatura, la presión, el
estiramiento, el sonido, el calor, el frío, la electricidad, la destrucción
cutánea, así como a una gran variedad de moléculas).
El sistema nervioso
Las plantas y los hongos carecen de conducta y, por tanto,
no necesitan sistema nervioso. Su pasivo modo de vida consiste en esperar a que
la energía y los nutrientes que necesitan les lleguen a donde ellos están. Lo
mismo ocurre con los animales más primitivos, las esponjas (Porífera), ancladas
en el suelo marino, esperando tranquilamente que las corrientes de agua les
aporten los nutrientes que necesitan. Por eso las esponjas carecen de sistema
nervioso y de ánima, y por tanto no son animales en sentido pleno, sino sólo a
medias (
Parazoa), aunque su generación a partir de blástulas nos obliga a
incluirlos en el reino animal. Los primeros animales con movimientos propios
fueron los cnidarios (Cnidaria), sobre todo en su estadio o forma de medusas,
persiguiendo activamente a sus presas a través del agua del mar. Por eso los
cnidarios fueron los primeros en especializar algunas de sus células en la
transmisión de señales, es decir, como neuronas, que les permiten coordinar sus
movimientos en función de los estímulos que reciben de su entorno. Estas
primitivas líneas telefónicas neurales forman redes sencillas, pero todavía
carecen de centralitas. Además, sus neuronas están completamente desnudas,
mientras que en los demás animales siempre están más o menos envueltas en capas
de mielina u otros aislantes.
En la posterior evolución del sistema nervioso en los
animales bilaterales, los cuerpos celulares de las neuronas se fueron uniendo,
formando ganglios, y sus extensiones filamentosas (sensoriales y motoras) se
unieron formando cuerdas nerviosas o nervios. Los ganglios neurales son como
centralitas telefónicas que reciben señales, las analizan y las reenvían a los
destinatarios adecuados. Un sistema nervioso basado en ganglios y fibras
nerviosas controla el funcionamiento interno de todos los bilaterales. En
nuestro caso se trata del sistema nervioso autónomo. En muchos animales
«inferiores» los ganglios controlan la totalidad de su conducta, basada en
respuestas reflejas automáticas a estímulos previstos.
En los gusanos segmentados (Annelida) cada segmento posee en
su parte inferior un par de ganglios conectados a la piel y a los músculos por
nervios sensoriales y motores. Esos ganglios coordinan el movimiento del par de
pies de ése segmento. Cuerdas nerviosas ventrales ligan unos ganglios con otros
(en forma de escalera de mano) y permiten la coordinación de la actividad de
los diversos segmentos. En el segmento anterior, las cuerdas nerviosas se
elevan por encima de la boca, conectándose a los órganos sensoriales allí
situados en un gran ganglio que iría transformándose en un pequeño cerebro.
Este tipo de sistema nervioso ha sido heredado por la mayoría de los animales,
incluidos los numerosísimos artrópodos. En la línea evolutiva de los cordados,
el cordón nervioso y los ganglios pasaron de su posición ventral a otra dorsal,
dando finalmente lugar a la médula espinal de los cranianos.
La multiplicación de las neuronas intermedias condujo al predominio
de la comunicación indirecta (mediada por múltiples neuronas) entre la piel y
los músculos, entre la percepción y la acción. Las dendritas y las
terminaciones de los axones se ramificaron más y más, de tal manera que cada
neurona quedaba conectada con miles de otras neuronas, de las que podía recibir
impulsos o a las que podía excitar, Además, en cada una de esas conexiones o
sinapsis se podían establecer diversos tipos de comunicación, dependiendo de
los neurotransmisores emitidos y los receptores disponibles. Así se abría un
número enorme de posibilidades combinatorias.
Aunque todas las células reaccionan de alguna manera a los
cambios físicos o químicos en su entorno sólo los animales han desarrollado una
red de células especializadas que permite la intercomunicación rápida y precisa
de unos grupos de Células con otros. Esta red permite al animal almacenar
información sobre su estado interno y sobre su entorno y procesarla antes de
reaccionar! Además, confiere al animal cierta libertad de decisión, sobre si responder al estímulo o
ignorarlo, sobre si responder de un modo o de otro. También le permite
almacenar y evaluar la información sobre las consecuencias de sus decisiones
previas, de tal modo que pueda tenerlas en cuenta cuando circunstancias
similares se presenten en el futuro. Esta gran red de intercomunicación que es
el sistema nervioso asume en sus diversos subsistemas todo tipo de funciones
relacionadas con la información: los sistemas sensoriales adquieren información
del entorno externo e interno del animal; los sistemas de integración evalúan
la información en función de la experiencia pasada y toman las decisiones
pertinentes; los sistemas motores convierten las decisiones en órdenes y
programas de acción para los músculos y las glándulas; los sistemas de
coordinación coordinan las órdenes motoras de tal modo que los movimientos se
realicen de un modo suave, continuo y adaptado a las circunstancias.
El cerebro
Con la polarización boca-ano de los animales bilaterales, la
parte frontal (es decir, la de la boca) fue adquiriendo más y más neuronas
sensoriales, pues era la zona clave para detectar peligros u oportunidades. Así
la formación de la boca condujo a la de la cabeza, y ésta a la de la
acumulación de ganglios que condujo al cerebro.
La mayor acumulación de neuronas se da en el cerebro de los
craniados, una maravilla de la informática natural convenientemente guardada en
esa caja fuerte ósea que es el cráneo. El cerebro de todos los craniados tiene
una estructura muy parecida, dividida en las mismas partes. La primera,
empezando por atrás (en nuestro caso, por debajo), es el rombencéfalo, que es
una continuación de la médula espinal e incluye el bulbo raquídeo y el puente,
así como, detrás de ellos, el cerebelo (encargado del equilibrio y la
coordinación de los movimientos). La segunda parte es el mesencéfalo,
responsable de la visión en los craniados más primitivos, aunque en los
mamíferos esa función ha pasado al telencéfalo. Bulbo raquídeo, puente y
mesencéfalo forman el llamado tronco cerebral, la parte más antigua del
cerebro, que regula las funciones más básicas del organismo. Por el interior
del tronco se extiende la formación reticular, que contiene los núcleos de las
células nerviosas relacionadas con el control del corazón, de los pulmones y
del aparato digestivo.
El diencéfalo o cerebro intermedio es una complicada e
intrincada zona escondida en el centro del cerebro de los craniados, que
incluye el tálamo, el hipotálamo, la glándula pituitaria y el sistema límbico.
El hipotálamo está directamente conectado a la glándula pituitaria, que a su
vez dirige el sistema endocrino, secretando hormonas que transmiten las órdenes
del cerebro a las otras glándulas del animal. El diencéfalo es responsable de
tareas tan diversas como el control endocrino, la regulación de la temperatura,
los relojes biológicos, el comportamiento sexual y la reproducción. El
diencéfalo es también la sede de la vida emotiva de los craniados. En este área
se producen emociones como el miedo, el estrés, la impaciencia, la agresividad,
el hambre, el dolor, el aburrimiento, el placer, la ternura o el cariño,
mediadas por ciertos neurotransmisores, como la dopamina y la serotonina. Todas
estas estructuras cerebrales, todos esos neurotransmisores y el sistema endocrino
son básicamente comunes a todos los craniados, por lo que en todos ellos pueden
darse tales emociones.
La región más anterior (en nuestro caso, superior) del
cerebro es el telencéfalo, cuya parte más prominente en los craniados que se
orientan por el olfato es el gran bulbo olfatorio, que, sin embargo, está muy
reducido en las aves y en aquellos mamíferos (como nosotros) en los que el
olfato es poco importante. Relacionados con el procesamiento de la información
que llega al bulbo olfatorio están los hemisferios cerebrales, que en el caso
de los mamíferos y sobre todo en el nuestro se han ido ampliando hasta ocupar
la mayor parte del telencéfalo. La corteza cerebral, que recubre esos
hemisferios, ha ido asumiendo funciones generales de coordinación de toda la
información sensorial y de toda la conducta del animal. En el caso humano, la
corteza de estos hemisferios alberga también los centros del lenguaje, como el
área de Broca o la de Wemicke. La principal función del sistema nervioso y del
cerebro consiste en recoger información del entorno externo y del medio interno
del animal, y procesarla de tal manera que resulten respuestas motoras
adecuadas y, en general, conductas apropiadas. En el curso de la evolución de
los craniados fueron adquiriendo importancia creciente las estructuras
asociativas, sobre todo la corteza cerebral. Esa tendencia se observa, por
ejemplo, en la
evolución de los mamíferos. El peso de la corteza en proporción
al peso del organismo es sesenta veces mayor en los chimpancés que en los
mamíferos más primitivos (y en el humán, tres veces mayor que en el chimpancé).
La enorme cantidad de neuronas del cerebro de los craniados,
su intrincadísima y en gran parte aún
desconocida microestructura, la
multiplicidad insondable de sus conexiones sinápticas y la pluralidad de los
neurotransmisores dan lugar a un juego combinatorio con potencialidades de
complejidad casi ilimitada. El cerebro humano, por ejemplo, posee unas 10n (es
decir, unos cien mil millones) de neuronas, cada una de las cuales puede
establecer unas 10.000 conexiones, en las que se pueden transmitir como señales
más de 50 tipos distintos de neurotransmisores. No es de extrañar que sus
posibilidades de codificación y proceso de la información sean inabarcables.
Personalidad
En algunos animales sencillos, la estructura del sistema nervioso
está completamente determinada por el genoma incluso en sus detalles más
nimios. Así, el nematodo Caenorhabditis elegans contiene exactamente 302
neuronas, y la posición de cada una de ellas está indicada genéticamente. En
animales más complicados, la complejidad del sistema nervioso y en especial del
cerebro es tan grande, que el genoma carece de suficiente capacidad de almacenamiento
de información como para codificarla en todos sus detalles.
El genoma sólo indica las líneas generales del desarrollo y
son las propias neuronas las que, durante su desarrollo, acaban encontrando su
sido y estableciendo sus conexiones en un proceso que mezcla la determinación
genética de la estructura básica con una gran dosis de aleatoriedad y de ensayo
y error en los detalles. Durante su desarrollo, las neuronas lanzan sus
filamentos en todas las direcciones, y luego la mayoría son destruidas por
apoptosis (muerte celular programada). Sólo sobreviven las que encuentran conexiones
adecuadas con otras células. En definitiva, entre animales complicados, no hay
dos que tengan el sistema nervioso idéntico al nacer. Además, durante el resto
de la vida del animal, el cerebro conserva cierta plasticidad, y sus experiencias
influyen en su conformación. Por ejemplo, cada vez que los animales aprendemos
algo, nuestro cerebro cambia. Estas diferencias son la base de la personalidad.
Cada animal individual de sistema nervioso complejo tiene su
propia personalidad única e irrepetible. Sus neuronas maduras ya no se mueven
ni se reproducen; son la base permanente de su personalidad. Cuando convivimos
suficiente tiempo con un animal superior (con un perro o un caballo, por
ejemplo, o con un
orangután o un humán), acabamos conociendo su personalidad,
sus habilidades y flaquezas, sus querencias y aversiones, su temperamento y sus
intereses, las cicatrices que la experiencia de la vida ha ido dejando en su
carácter. El alma de cada animal es una combinación inédita de neuronas, un
punto de vista único sobre la realidad, una lámpara que brilla con luz propia y
distinta en la árida oscuridad del universo mineral.
