Experiencia y decisiones en organismos con y sin sistema nervioso central

Por Fernando Valencia y Antonio Lara

Facultad de Psicología, UNAM

Diciembre 2022

El comportamiento humano en ocasiones podría parecer sumamente complejo para ser desentrañado. A lo largo del tiempo se han encontrado similitudes en la forma de comportarse de muchos mamíferos, pero ¿podríamos tener algo en común con los organismos que consideramos más “simples”?

En el presente texto se abordará argumentación y ejemplos que respaldan la idea de que la cognición no es una característica especial de los seres humanos. Hacer énfasis en esta afirmación es la base para analizar, comprender, y promover las investigaciones que tratan de descifrar la cognición en términos de organismos unicelulares y de otras líneas filogenéticas distantes a la de los seres humanos.

La cognición es un área de estudio que ha sido objeto de mucha investigación y discusión en los campos de la psicología, la neurociencia y la ciencia cognitiva. Este constructo se ha debatido por mucho tiempo, debido a que los expertos no han desarrollado un concepto que pueda englobar toda la cantidad de procesos mentales que puede realizar nuestro cerebro. 


Aunado a esto se han realizado preguntas acerca de la localización de la cognición ¿se encuentra esta solo en el cerebro? bueno, una rama que se ha abierto paso es la cognición corporizada, la cual pone en tela de juicio que la cognición sea solo una cuestión del cerebro y que también la podemos encontrar en el cuerpo, desde los órganos hasta las células toman decisiones todos los días. Estas nuevas perspectivas nos abren las puertas a nuevos cuestionamientos y definiciones sobre la cognición.

La cognición basal es un término que se refiere a los procesos cognitivos fundamentales que son necesarios para que un organismo funcione en su entorno, se cree que estos procesos son la base sobre la que se construyen los procesos cognitivos más complejos. 

Lo principal para que un organismo pueda tener cognicion es la capacidad de movimiento, la generalización que se da en la discriminación de entornos y estímulos para provocar la conducta del organismo y la capacidad de recibir informacion del entorno, ademas de la sensibilidad que tienen los receptores de detectar los cambios en los entornos que rodean al organismo.

Algunos de los procesos clave que se encuentran bajo el paraguas de la cognición basal incluyen:

 1.Percepción

Hace referencia al proceso por el cual un organismo interpreta la información sensorial de su entorno, como la vista, el oído y el tacto

2. Atención

Es la capacidad de concentrarse en un aspecto específico del entorno y filtrar las distracciones


3. APRENDIZAJE

Proceso por el cual se adquiere nueva información o habilidades

4. Memoria

Hace referencia a la capacidad de codificar, almacenar y recuperar información.


5. Toma de decisiones

Proceso de evaluar las opciones disponibles y elegir el curso de acción más apropiado.


Un ejemplo de esto puede ser un gato que acecha a un ratón, utiliza su percepción para detectar el movimiento del ratón, su atención para centrarse en el ratón, su aprendizaje para recordar la mejor manera de atrapar al ratón y su toma de decisiones para elegir el momento adecuado para saltar.  

De manera similar, una persona que aprende a jugar un juego nuevo usa su percepción para comprender las reglas, su atención para concentrarse en el juego, su aprendizaje para recordar la estrategia y su toma de decisiones para elegir el mejor movimiento.

Estos procesos están presentes en una amplia gama de organismos, desde organismos unicelulares como las bacterias, así como organismos multicelulares como los insectos hasta animales como los mamíferos.

 Los orígenes de la cognición se pueden estudiar primero en  organismos pequeños y simples los cuales asemejan comportamientos más complejos, para finalmente, estudiar a los organismos más evolucionados observando los principios que cumplen y los que no. 

Con base en esto, podemos encontrar y estudiar comportamientos en organismos unicelulares y pluricelulares que son similares entre sí y que siguen una lógica evolutiva

En general, la cognición basal es un componente esencial de la capacidad de un organismo para navegar en su entorno e interactuar con el mundo que lo rodea. Esta cognición es llamada basal porque se ha encontrado, observado y descrito en las procariotas, los organismos más bajos en la escala filogenética (Barsalou, L. 2020). Incluye comportamientos como: 

En las últimas décadas se han generado nuevos datos usando cada vez tecnología más sofisticada, hoy en día conocemos más del cerebro qué antes, aun así nos encontramos todavía sin resolver gran parte del como la actividad cerebral es capaz de generar ciertas conductas. 

El estudio de sujetos más simplificados puede darnos una idea de cómo estos procesos cognitivos podrían ser procesados por sujetos más complejos, de aquí proviene la importancia de hacer el paralelismo entre los organismos.

Darwin propone que las facultades mentales también deben provenir de alguna forma de vida simple. Pero ¿Cómo es la cognición en las formas de vida simples? Aqui se expone el ejemplo del forrajeo, el cual se entienede como aquellas conductas encaminadas a conseguir alimento, tales como buscar, explorar y manipular el alimento.  Comparado entre distintas formas de vida. 

Cuando un gato caza a un ratón los recursos son abundantes, porque no tiene qué compartir la presa con más individuos, pero cuando el forrajeo ocurre en grupos el éxito de este no solo depende de un individuo, sino de todos los qué componen el grupo qué llevan a cabo la actividad.

No sólo el aspecto social afecta a la conducta de forrajeo, también lo afectan las conductas que los organismos realizaron previamente. En otras palabras, la memoria producto de la experiencia tiene un impacto en la manera en que se recuperará la información según la situación en que se realice alguna conducta de forrajeo.

Recopilar información del pasado implica alguna forma de guardar la información para obtenerla cuando sea necesaria.

El physarum polycephalum es un moho mucilaginoso qué a menudo es conocido como moho de muchas cabezas, este ha sido descrito como un organismo unicelular qué tiene la capacidad de aprender a pesar de no tener sistema nervioso. ¿Cuál es el paralelismo entre el forrajeo de los animales y el de este moho? El moho ha demostrado qué puede almacenar información de estímulos negativos y recuperarla. (este mecanismo se explica más adelante)

Guardar y recuperar información puede tener varios mecanismos para hacerse presente en los organismos. Retomando el ejemplo del cerebro mamífero, hay un conjunto de neuronas qué interactúan entre sí para codificar la información del pasado y recuperarla en el presente, esto con el objetivo de mejorar las futuras decisiones qué el organismo debe tomar. Aquí es cuando es importante cuestionarse ¿está codificación neuronal es la única forma de almacenar información? 

La adaptación de los comportamientos de los organismos requiere memoria, si un organismo no puede mantener y recordar información, el comportamiento que podría lograr con base en la experiencia será limitado. 

Una forma de sustraer la memoria del cerebro es crear pistas ambientales que desencadenan conductas específicas. Por ejemplo a las hormigas, cuando una hormiga encuentra una buena fuente de alimentos secreta químicos qué son atractivos para otras hormigas, así es como otras hormigas decodifican el camino qué deben seguir para hallar comida.

Muchos de los comportamientos de los animales sin cerebro se pueden explicar en forma de  heurísticos. Una forma de simplificar los cálculos computacionales que realiza un organismo es por medio de heurísticos los cuales se encuentran en muchas especies, grandes y pequeñas. 

Las heurísticas son respuestas conductuales simplificadas que se activan con base en la información que el ambiente provee, estos heurísticos serán gobernados por umbrales de los organismo.

Por ejemplo en las abejas que se guían una vez que detectan la concentración de azúcar en el néctar en lugar de comparar la concentración de azúcar en diferentes flores. 

Una vez que la abeja detecte por medio de su umbral que es la concentración adecuada, “bailará” para dar la señal a las otras abejas.

He aquí una pista de cómo los organismos descerebrados sin un sistema nervioso central son capaces de codificar información.

Retomando el ejemplo del moho y el ejemplo de las hormigas. Al igual que las hormigas el physarum polycephalum produce un rastro, este rastro se compone de restos de células muertas, curiosamente el moho es capaz de retraer el protoplasma vivo cuando está en contacto con estas células muertas.

Al igual que con las hormigas, el moho genera un camino, pero en lugar de obtener un estímulo positivo el seguir el camino, el moho identifica el camino por el que ya pasó y por ende busca en lugares donde no ha estado.

Externalizar la memoria no es un proceso exclusivo de los animales descerebrados, nosotros también externalizamos la memoria al momento de anotar algo en el calendario o escribir notas.

c0nclusiones

Si bien la cognición es una cuestión que involucra a una gran cantidad de organismos cuando se estudia desde una perspectiva antropocentrista puede llegar a obstaculizar la incorporación de organismos que se consideran no-complejos por su desarrollo evolutivo, pero que, sin embargo expresan una forma de cognición y realizar comportamientos complejos en su propia forma de ser, desde el movimiento hasta las teorías de las decisiones en estos organismos. Hacer uso del paralelismo entre organismos es clave para hallar reglas o soluciones que se puedan adaptar a modelos humanos.

Es aquí donde el estudio de la cognición basal fundamenta su utilidad, de tal forma que se pueda llegar a conocer, si existen procesos cognitivos compartidos por todos los organismos.

Se deben identificar aquellos procesos basales de todos los organismos, ya sean unicelulares, multicelulares, con o sin un sistema nervioso central. Sabemos que muchos organismos dependen del monitoreo de señales internas y del ambiente de tal forma que se puedan realizar conductas adaptativas. Es cierto que existen diferencias importantes en la morfología, en los sistemas sensoriales especializados entre las especies, así como en aquellas posibilidades de acción que perciben dadas sus necesidades vitales específicas. Sin embargo, es importante señalar que el estudio del comportamiento junto con los mecanismos cognitivos basales subyacentes permitirá comprender a mayor profundidad a lo vivo y a lo cognitivo.

Material complementario

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 En “can slime mould solve mazes?” podemos observar como el “slime mould” puede encontrar el camino a través de un laberinto para encontrar el alimento. 

Además de darnos una introducción al funcionamiento que pone en marcha para encontrar el alimento y mapear el terreno. 

En “twining motion of vines” podemos observar una planta que se encuentra en un cámara de crecimiento, realiza movimientos “aleatorios” hasta que encuentra un poste de luz y se enreda a ella… ¿cognición?

En este podcast la Dr. Lyon explica la importancia de descentralizar la cognición de lo humano, explica los inicios de las investigaciones qué lidera, da un contexto general de las investigaciones qué se llevan a cabo en la actualidad, por ejemplo explica los alcances y las limitaciones de investigar la conducta en las células, bacterias, etc.

El filósofo Paco Calvo sustenta la importancia de hallar la cognición en las interconexión de varias ciencias, comparte la importancia de estudiar otros organismos sin prejuicios para hallar resultados qué se pueden adaptar a otros organismos.

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REFERENCIAS