miércoles, 21 de diciembre de 2022

Cómo nuestro cerebro determina quiénes somos



Muchos de nuestros rasgos psicológicos son de origen innato. Los estudios sobre gemelos, familias y población general demuestran de forma abrumadora que todo tipo de rasgos de personalidad, así como aspectos como la inteligencia, la sexualidad y el riesgo de trastornos psiquiátricos, son altamente heredables. Concretamente, esto significa que una fracción considerable de la dispersión poblacional de valores como las puntuaciones de Coeficiente Intelectual o las medidas de personalidad es atribuible a diferencias genéticas entre las personas. En definitiva, la historia de nuestras vidas no empieza con una página en blanco.


Pero, ¿cómo influye exactamente nuestra herencia genética en nuestros rasgos psicológicos? ¿Existen vínculos directos entre las moléculas y las mentes? ¿Existen módulos genéticos y neuronales específicos subyacentes a diversas funciones cognitivas? ¿Qué significa decir que hemos encontrado "genes de la inteligencia", de la extraversión o de la esquizofrenia? La expresión "gen para X", que se utiliza habitualmente, es desafortunada porque sugiere que esos genes tienen una función específica: que su propósito es causar X. Esto no es así en absoluto. Curiosamente, la confusión surge de la fusión de dos significados muy diferentes de la palabra "gen".


Desde la perspectiva de la biología molecular, un gen es un tramo de ADN que codifica una proteína específica. Así, hay un gen para la proteína hemoglobina, que transporta el oxígeno en la sangre, y un gen para la insulina, que regula nuestro nivel de azúcar en sangre, y genes para enzimas metabólicas y receptores de neurotransmisores y anticuerpos, y así sucesivamente; tenemos un total de unos 20.000 genes definidos de esta manera. Es correcto pensar que el propósito de estos genes es codificar esas proteínas con esas funciones celulares o fisiológicas.


Pero desde el punto de vista de la herencia, un gen es una unidad física que puede transmitirse de padres a hijos y que está asociada a algún rasgo o afección. Existe un gen de la anemia falciforme, por ejemplo, que explica que la enfermedad sea hereditaria. La idea clave que vincula estos dos conceptos diferentes de gen es la variación: el "gen" de la anemia falciforme no es más que una mutación o un cambio de secuencia en el tramo de ADN que codifica la hemoglobina. Esa mutación no tiene una finalidad, sólo un efecto.


Así, cuando hablamos de genes de la inteligencia, por ejemplo, lo que realmente queremos decir son variantes genéticas que causan diferencias en la inteligencia. Éstas podrían tener sus efectos de forma muy indirecta. Aunque todos compartimos un genoma humano, con un plan común para crear un cuerpo humano y un cerebro humano, conectados de tal forma que nos confieren nuestra naturaleza humana general, la variación genética en ese plan surge inevitablemente, a medida que se introducen errores cada vez que se copia el ADN para crear nuevos espermatozoides y óvulos. La variación genética acumulada conduce a la variación en la forma en que nuestros cerebros se desarrollan y funcionan y, en última instancia, a la variación en nuestras naturalezas individuales.


No se trata de una metáfora. Podemos ver directamente los efectos de la variación genética en nuestro cerebro. Las tecnologías de neuroimagen revelan amplias diferencias individuales en el tamaño de diversas partes del cerebro, incluidas zonas funcionalmente definidas de la corteza cerebral. Revelan cómo están distribuidas e interconectadas estas áreas y las vías por las que se activan y comunican entre sí en diferentes condiciones. Todos estos parámetros son, al menos en parte, heredables, y algunos en gran medida.




Dicho esto, la relación entre este tipo de propiedades neuronales y los rasgos psicológicos dista mucho de ser sencilla. Existe una larga historia de búsqueda de correlaciones entre parámetros aislados de la estructura -o función- cerebral y rasgos de comportamiento específicos, y ciertamente no escasean las asociaciones aparentemente positivas en la literatura científica publicada. Pero, en su mayor parte, no han resistido un examen más detallado.


Resulta que el cerebro no es tan modular: incluso funciones cognitivas muy específicas no dependen de áreas aisladas, sino de subsistemas cerebrales interconectados. Y las propiedades de alto nivel que reconocemos como rasgos psicológicos estables ni siquiera pueden vincularse al funcionamiento de subsistemas específicos, sino que surgen de la interacción entre ellos.


La inteligencia, por ejemplo, parece no estar vinculada a ningún parámetro cerebral localizado. En cambio, parece estar correlacionada con el tamaño total del cerebro y con parámetros globales de conectividad de la sustancia blanca y la eficiencia de las redes cerebrales. No hay una parte del cerebro con la que se piense. En lugar de estar ligada a la función de un componente, la inteligencia parece reflejar las interacciones entre muchos componentes diferentes, más parecido a lo que pensamos del rendimiento general de un coche que, por ejemplo, de la potencia o la eficacia de los frenos.


Esta falta de modularidad discreta también se da a nivel genético. Un gran número de variantes genéticas comunes en la población se han asociado a la inteligencia. Cada una de ellas tiene por sí sola un efecto mínimo, pero en conjunto representan alrededor del 10% de la varianza de la inteligencia en la población estudiada. Sorprendentemente, muchos de los genes afectados por estas variantes genéticas codifican proteínas con funciones en el desarrollo cerebral. Esto no tenía por qué ser así: podría haber resultado que la inteligencia estuviera vinculada a alguna vía específica de neurotransmisión, o a la eficiencia metabólica de las neuronas o a algún otro parámetro molecular directo. En cambio, parece reflejar de forma mucho más general lo bien que está montado el cerebro.


Los efectos de la variación genética en otros rasgos cognitivos y conductuales son igualmente indirectos y emergentes. Por lo general, tampoco son muy específicos. La gran mayoría de los genes que dirigen los procesos de desarrollo neuronal son multitarea: participan en diversos procesos celulares en muchas regiones cerebrales diferentes. Además, dado que todos los sistemas celulares son altamente interdependientes, cualquier proceso celular dado también se verá afectado indirectamente por una variación genética que afecte a muchas otras proteínas con funciones diversas. Por tanto, los efectos de cualquier variante genética individual rara vez se limitan a una sola parte del cerebro, a una función cognitiva o a un rasgo psicológico.


Lo que todo esto significa es que no debemos esperar que el descubrimiento de variantes genéticas que afectan a un rasgo psicológico determinado ponga directamente de relieve los hipotéticos fundamentos moleculares de las funciones cognitivas afectadas. De hecho, es un error pensar que las funciones cognitivas o los estados mentales tienen fundamentos moleculares: tienen fundamentos neuronales.



La relación entre nuestros genotipos y nuestros rasgos psicológicos, aunque sustancial, es muy indirecta y emergente
. Implica la interacción de los efectos de miles de variantes genéticas, que se materializan a través de los complejos procesos de desarrollo y que, en última instancia, dan lugar a variaciones en muchos parámetros de la estructura y la función cerebrales que, colectivamente, influyen en las funciones cognitivas y conductuales de alto nivel que sustentan las diferencias individuales en nuestra psicología.


Y así son las cosas. La naturaleza no está obligada a simplificarnos las cosas. Cuando abrimos la tapa de la caja negra, no debemos esperar ver dentro un montón de pequeñas cajas negras perfectamente separadas: es un caos.



Basado en:  Innate: How the Wiring of our Brains Shapes Who We Are de  Kevin Mitchell