Apuntes científicos desde el MIT

¿No hemos hablado todavía de parásitos? ¿Cómo puede ser? Es uno de mis temas preferidos!
Descubrí estas criaturas asombrosas grabando un programa de REDES en el departamento de parasitología de la Universidad de Valencia, después leí entero el libro “Parasite Rex ” de Carl Zimmer, terminé escribiendo un artículo donde hurgaba en sus inverosímiles ciclos de vida, y desde entonces son uno de mis temas recurrentes en conversaciones apasionadas sobre ciencia. La última de ellas hace unos días en un reencuentro informal de amigos. Hablamos del parásito que devora la lengua de algunos peces, se engancha a sus agallas y actúa como si fuera una nueva lengua. Allí afincado va quedándose parte de la comida que el pez ingiere. Discutimos el complejísimo ciclo de vida del plasmodium responsable de la malaria, de los diversos tipos de gusanos intestinales que existen, de los que se reproducen solos y de los que copulan permanentemente, del tripanosoma que descontrola el reloj biológico de tu cerebro y provoca la enfermedad del sueño cuando la mosca tse-tse lo introduce en tu cuerpo, de parásitos multicelulares que viven dentro de una única célula como el que causa la triquinosis, y del curioso origen etimológico del vocablo para-sitos.

En serio que me quedé pensando porqué a estas alturas de blog no había escrito un post sobre parásitos. Quizás era porque en los últimos meses no he recibido información nueva sobre ellos. Pero… ¿es este motivo suficiente? Lo reflexionaremos al final del post. Ahora dejadme que aborde el aspecto que más sorprendió a mis compañeros: la facultad que algunos parásitos poseen para modificar el comportamiento de los animales que los hospedan.

El control mental lo diseñaron los parásitos
Hay unas hormigas que cuando están parasitadas suben a lo alto de la hierba para permitir que una vaca se las coma. El parásito necesita madurar en el hígado del rumiante, luego viajar a su intestino para reproducirse, y allí liberar huevos por las heces. Las hormigas son el vector que completa el ciclo permitiendo que el parásito regrese al hígado de la vaca.¿No os lo creéis? Mirad este video en el que un hongo parásito hace que la hormiga suba también a lo alto de una hoja para que cuando el hongo emerja de su cabeza pueda expulsar las esporas desde más alto:

Más curioso todavía: Cuando el parásito “sacculina granifera” infecta el cuerpo de un cangrejo macho, secreta unas hormonas feminizantes que le hacen comportar como si fuera una hembra. El cangrejo se dirige hacia la arena, hace un agujero y adopta la posición de expulsar larvas. Pero salen las del parásito, claro.

También hay un crustáceo llamado “Gamarus lacustris” que se alimenta en las orillas de los ríos. Cuando aparece un pato se escapa rápidamente, claro. Pero cuando está infectado de una larva que sólo se reproduce en el cuerpo de las aves, hace todo lo contrario; sale del agua y se deja devorar por los patos.

Algo parecido ocurre con el parásito por el que a las embarazadas os dicen que no estéis en contacto con los gatos…

“Alucino con el toxoplasma” (Luismi al despertar de la siesta)
La mayoría de nosotros, y con total seguridad los que hayáis convivido con gatos, tenéis el Toxoplasma Gondii enquistado en algunas de vuestras células. No os preocupéis, no es peligroso. Sólo causa problemas si vuestro sistema inmunológico se deprime por el SIDA u alguna otra patología, o no esté todavía desarrollado como en los fetos.
En estos casos es recomendable alejarse de los gatos, ya que son el único animal donde este parásito se reproduce. Lo saben los médicos, pero no los ratones, sobretodo cuando están infectados. Atentos al dato: los ratones infectados con Toxoplasma Gondii pierden el miedo a los gatos. Va en serio, el parásito viaja al cerebro y de alguna manera afecta al comportamiento de los roedores para que no eviten ser cazados por los felinos.
Manuel Berdoy de la Universidad de Oxford realizó un experimento muy sencillo: En una especie de jeroglífico puso orina de gato en un rincón. Los ratones normales evitaban a toda costa acercarse a ese lugar. En cambio, los infectados pasaban por allí sin ningún inconveniente.

Viejas Nuevas historias
Recuerdo explicar esta historia hace 2 - 3 años en el piso de unos amig@s tras leer este artículo del genial Sapolsky . En la habitación contigua al salón Luismi despertó de la siesta, y se ve que somnoliento todavía escuchó durante unos minutos la curiosa conversación. Apareció con legañas diciendo algo cercano a “Ostras, Ostras… alucinante lo del toxoplasma! Qué fuerte tío… ”. Algo parecido ocurrió durante el reencuentro que comenté al inicio del post. Y es que divagar por historias científicas aparentemente intrascendentes también tiene su gracia, aunque no sean “actuales”. De hecho, durante la conversación nos fuimos por las ramas con temas tan antiguos como el impresionante experimento con el que Eddington probó la relatividad general de Einstein, o las esterilizaciones que se realizaron a principios de siglo en nombre de la eugenesia.
Anteayer comentaba con un amigo comunicador científico que solemos estar muy preocupados por explicar siempre nuevas historias, y nos olvidamos del montón de viejas que son excelentes y todavía permanecen desconocidas para el gran público. Hoy en este blog inauguramos la sección “Viejas Nuevas historias”.

A principios de abril asistí a una mesa redonda titulada “Debería ser reconsiderada la ley criminal en vista a los avances de la neurociencia? ”. Se trataba de discutir hasta qué punto los recientes descubrimientos sobre las bases biológicas de nuestro comportamiento deben influir en nuestra idea de responsabilidad criminal, la forma como castigamos a los delincuentes, y llegar a identificar personas con predisposición a actos violentos. Una de las conclusiones fue “de momento no”, pero en un extremo del espectro estaba Joshua Greene , profesor de psicología en Harvard, cuya perspectiva mecanicista del cerebro me asustó un poco. Venía a decir que nuestro comportamiento está determinado por cómo tenemos cableado el cerebro, y que en el futuro seremos capaces de entender perfectamente todos los factores que influyen en nuestras acciones, e incluso predecirlas.
Su visión me sugirió un nuevo término; además del neuromarketing, neuroeconomía, neurofilosofía, neuroética, neurolaw, neuroteologia… neurotodo, parece que algunos científicos han creado el campo de la neuroarrogancia! No me malinterpretéis, no estoy diciendo que en nuestro comportamiento no sea producto exclusivo de nuestro cerebro, ni que no estemos en una época apasionante en el estudio científico de la mente, pero para hacer plausibles las asunciones de Greene había dos requerimientos básicos que me incomodaban: 1- Algún día podremos llegar a entender perfectamente el cerebro y la conducta humana. 2- Nuestras acciones están determinadas; tenemos mucha menos capacidad de decisión y libre albedrío de lo que nos creemos.
Le pedí a Joshua Greene una entrevista para debatir estos dos puntos. La semana pasada me reuní con él en su despacho de Harvard, con una grabadora de voz y 2 preguntas muy claras. Os las transcribo junto a sus respuestas.

Neurociencia y Ley (fragmento de la entrevista a Joshua Green)
Pere:
Vuestro panel me recordó una situación que podría haber sido vivida hace 60 años, cuando los meteorólogos estaban entusiasmados con la llegada de los primeros ordenadores. Ellos sabían que el clima es un sistema físico regido por las leyes de Newton. Creían que conociendo cada vez mejor los parámetros que lo regulaban, encontrando modelos más ajustados, y aprovechando el inmenso poder de cálculo de las computadoras, sin duda en el futuro se llegaría a predecir el tiempo atmosférico con total exactitud. Luego descubrieron la teoría del Caos, y que el clima era un sistema tan complejo que nunca se podría llegar a predecir con absoluta fiabilidad. ¿No crees que podría ser una situación análoga al boom de la neurociencia actual? ¿que el cerebro y el comportamiento humano son tan complejos que nunca llegaremos a entenderlos por completo, y mucho menos predecirlo?

Greene:
Aquí hay dos temas a considerar: ¿Es el comportamiento humano puramente mecánico? Esta es la pregunta más importante filosóficamente. Y luego: ¿Se puede utilizar una aproximación mecanicista para predecirlo?
Ahora sabemos que en efecto se trata de un sistema mecánico, la duda es si seremos capaces de comprenderlo y predecirlo. Efectivamente podría tratarse de un sistema determinista pero caótico. Sin embargo yo soy más optimista respecto al cerebro que a la meteorología, porque el cerebro es un órgano funcional, diseñado para producir reacciones a partir de estímulos (outputs from inputs). Puede que a nivel de neuronas, sinapsis… haya elementos caóticos, pero a un nivel superior, de comportamiento, tiene que estar organizado, ya que evolucionó para realizar funciones concretas. Por eso no creo que vaya a ser tan caótico que nunca seamos capaces de hacer buenas predicciones.

Pere:
Respecto a la libertad de decidir (free will): Imagínate que alguien tenga una relación de pareja, y en un momento determinado tiene la posibilidad de ser infliel con una persona muy atractiva. ¿Me estás diciendo que nuestro comportamiento está predeterminado, y que en el fondo no decidimos libremente? ¿Y que por tanto no deberíamos ser penalizados?

Greene:
Depende de lo que entiendas por libre albedrío (free will). Está claro que hay una diferencia entre tú y una rana hambrienta. Tú tienes una capacidad reflexiva que la rana no posee. Si tu piensas en el libre albedrío como la habilidad de reflejar valores, tener deseos de segundo orden, escoger, tener control cognitivo… de acuerdo, tiene sentido desde la perspectiva de personas individuales, que efectivamente pueden controlar impulsos.
Pero cuando nos referimos a las leyes y las penas que ejercemos, aparece en escena un nuevo concepto de free will. Imagínate alguien con un problema genético y que haya crecido en un entorno que también le conduzca a realizar actos criminales. Malos genes y malas experiencias pueden predisponer su mente a tener menos autocontrol. De alguna manera todos tenemos la sensación de que esa persona no es completamente libre. Y esa persona no escogió sus genes, ni su entorno… por tanto (pero esto es muy controvertido…) alguien puede pensar que no es del todo responsable de sus actos.
Podemos creer que si llegáramos a entender cualquier aspecto de la información biológica y ambiental de nuestro comportamiento, no encontraríamos nada de libertad en él. Y plantearte el free will en estos términos, sin duda genera dudas en la forma como castigamos a los criminales.
Simplificando mucho, hay dos motivos por los que penalizamos a los delincuentes: porque lo merecen, y para que no vuelvan a hacerlo. El primer caso es el que se ve afectado cuando pensamos sobre la conducta humana en términos mecanicistas. Imagínate un tigre que mata a un niño y atemoriza a una aldea. Puedes capturarlo y sacrificarlo por peligroso, para que no cause más daño, pero no porque lo merezca. No pensamos que el tigre haya escogido, que sea culpable. En ciertos casos, un planteamiento consecuencialista es coherente para minimizar daños en el futuro, pero la pena como retribución, devolver el daño que has causado, pierde sentido. Es un planteamiento utilitario.

Pere:
Este planteamiento utilitario me acaba de recordar la película futurista Minority Report, en la que conociendo perfectamente la conducta humana se puede predecir si cometerás un acto violento. Entonces te pueden detener incluso antes de haberlo cometido. En tus planteamientos, parece que hay lugar para esta detección precoz de futuros criminales.

Greene:
Debemos partir de una enorme presunción de inocencia, no hay duda. Pero identificar personas de riesgo tendría enormes beneficios. No para penalizarlos previamente, claro, pero sí para tomar algunas medidas. Supón un caso extremo: alguien con un gen que le predispone claramente, con un 99.99% de los casos, a trastocarse y convertirse en un psicópata o asesino en serie. Sería de locos no hacer algo al respecto. El problema está en lo fiable que pueda ser este proceso. Pero yo lo miro con lentes utilitarias. Si en el futuro la capacidad de predecir es suficientemente certera, yo en principio estoy a favor de aplicarla. Para muchos casos puede ser inservible, pero me imagino algo como la pedofilia, que es muy específica y parece que podría ser relativamente fácil identificar personas susceptibles… quizás con técnicas de neuroimagen…
Debemos ser cautos, desde luego, pero yo sí veo casos especiales en los que detectar previamente tendencias delictivas.

Vaya tema para ser tratado en un blog… hay muchísimos matices que quedan fuera, pero de nuevo pretendía ofreceros una primera lectura de los aspectos básicos que se están debatiendo. Dejadme recalcar que Joshua Green no se mostró arrogante en absoluto. Al contrario, me pareció un tipo genial, y consciente tanto de las posibilidades como de las limitaciones de la neurociencia.
Insisto también insisto en que nadie vislumbra este tipo de aplicaciones por el momento. En el fondo, porque el caso del gen con el 99.99% parece engañoso. Algo quizás más realista sería que algún día te dijeran: con un análisis genético, imágenes de tu cerebro en fMRI, y evaluación psicológica, concluimos que tu predisposición a la pedofilia es del 34%. Mis dudas iniciales continúan irresueltas: 1-¿seremos capaces algún día de dar una cifra así? 2-¿podrá esa persona controlar “libremente” esa predisposición?
Pero ahora añado un par más: 3- ¿es menos responsable esa persona que otra con una predisposición del 8%? 4- ¿A partir de qué % alguien decidirá que se tienen que tomar medidas preventivas?

Edward Wilson empezó su charla con una idea poderosa: “de la misma manera que losfísicos están intentando conciliar la teoría cuántica con larelatividad, en biología debemos empezar a pensar en una unificación dela biología molecular con la ecología”.
Estaba preparando el terrenopara una posterior crítica al excesivo reduccionismo genético que segúnél impera en el estudio evolutivo de la conducta animal.

E. O. Wilson es posiblemente el científico más carismático de Harvard. Sin duda elmás inspirador. Representa la figura del naturalista por excelencia,alguien que al minuto te contagia su amor por la comprensión científicade la naturaleza y la necesidad de su conservación. Habla con pasión debiodiversidad, de que vivimos en un planeta todavía inexplorado, delproyecto “la enciclopedia de la vida”, de insectos sociales, de feromonas, y de nuestra relación con el mundo natural…pero en esta ocasión tocaba discutir sobre otra de sus grandesaportaciones: la sociobiología, es decir, el estudio de loscomportamientos sociales desde una perspectiva biológica.

Permitidme que contextualice, simplificando quizás demasiado, y cometiendo el grave pecado de saltarme toda la evolución a nivel de microorganismos.

Cómo actúa la selección natural

La idea fundamental de la teoría de la evolución por selección natural es conceptualmente sencilla: nacen muchos individuos, pero sólo los mejor adaptados al entorno en que se encuentren son capaces de sobrevivir y trasmitir sus características físicas a la siguiente generación. Las gacelas más rápidas son las que escapan de los felinos.

Pero avancemos un poco: llegar a viejo no es lo más importante. El propio Darwin observó algunos rasgos cuya función para la supervivencia no era evidente. Si la cabellera de los leones fuera imprescindible, también la tendrían las leonas, o ¿dónde va el pavo real macho con una cola tan tediosa, que le hace más vulnerable a sus depredadores? La conclusión es que el verdadero objetivo en la evolución no es sobrevivir sino dejar descendencia, y la selección sexual también diseña los cuerpos para ser atractivos.

Vayamos un poquito más lejos: no sólo el cuerpo se adorna y adapta al entorno, el comportamiento animal también está sujeto a las leyes de la selección natural. Si nos centramos en humanos, la psicología evolutiva estudia hasta qué punto el entorno en el que vivieron nuestros ancestros ha ido configurando genéticamente nuestras emociones para guiarnos hacia la supervivencia y el éxito reproductivo.

Permitidme que deje un artículo que publiqué hace tiempo, por si alguien quiere deteneros más en estos planteamientos.

Altruismo y sociobiología

Dando un nuevo paso nos encontramos con la sociobiología de Edward Wilson.
Las conductas altruistas observadas en ciertas especies, a priori no deberían estar favorecidas en el crudo mundo de la selección natural. Pero si en un grupo los individuos colaboran, tienen más posibilidades de sobrevivir que en otro en que sus miembros compitan.
El problema es que dicho de esta forma, parece que la selección natural pueda actuar en beneficio del grupo, y el consenso actual dice que sólo actúa si existe un beneficio genético asociado.

Aquí es donde se centró la conversación entre Edward Wilson y Marc Hauser , que representa uno de los puntos claves dentro del estudio de la evolución: ¿a qué nivel actúa la selección natural?

En los años 60 y sobretodo con la llegada de “el gen egoísta” de Richard Dawkins, se impuso la idea de que la evolución actúa siempre a nivel genético. Son los genes los que buscan reproducirse, el individuo es un mero portador. Aplicado a la sociobiología, el altruismo aparente de ciertos animales sociales es en el fondo un egoísmo genético encubierto: Un individuo ayuda a otro porque comparte parte de sus genes. Cuando una hormiga estéril arriesga su vida defendiendo a la colonia, está defendiendo sus genes de forma indirecta.

Edward Wilson defendió esta interpretación al principio. Pero ahora se revela. Durante la charla y en el artículo que acaba de publicar, aseguró que según sus últimos datos y modelos matemáticos, el egoísmo genético como única explicación de la conducta animal es una visión simplista. Con todo lo que sabemos de las leyes de la complejidad y la emergencia, debemos tener una concepción más holística de la biología. Wilson considera que hay evidencias suficientes para aceptar que las adaptaciones a nivel puramente de grupo también juegan un papel muy importante en la evolución del comportamiento social, y que es necesario reinterpretar los fundamentos teóricos de la sociobiología.

Posiblemente este es una discusión demasiado interna entre los evolucionistas, pero sin duda es una de las más activas. El otro gran debate es el interminable nature vs nurture, o si en nuestro comportamiento pesa más la carga genética con la que nacemos, o el entorno en el que vivimos. Es un debate que se puede terminar rápido diciendo que ambos influyen, o resultar infinito cuando se intenta afinar el peso relativo de genes y entorno en temas específicos como la inteligencia, la conducta violenta, la tendencia sexual o incluso las normas morales.
Quizás es materia para un futuro post, porque en enero entrevistaré a Marc Hauser sobre su interpretación de la moralidad desde el punto de vista biológico. Pero si queréis, podemos empezar a opinar.

¿Vosotros sois máquinas de supervivencia, autómatas programados a ciegas con el único fin de perpetuar los egoístas genes que albergáis en vuestras células?