Introducción

El homo sapiens se encuentra actualmente enfrentando múltiples dificultades. Entre ellas, el aumento, aun en pobla­ciones con pobreza extrema, de la obesidad y diabetes tipo 2 e hipertensión, además del aumento de la adicción a opioides.

Si bien las ciencias médicas están avanzando, existen costos importantes al tratar a un número creciente de po­blación enferma. Aunque estos problemas parezcan estar separados, el presente artículo sugiere que estas dificultades parten del conflicto entre como se ha evolucionado y como estamos viviendo actualmente.

La naturaleza favorece a los organismos que recolectan y emplean la energía de manera eficiente, pero en los últimos 250 años los recursos exceden las necesidades biológicas.

Los investigadores mencionan que la capacidad computa­cional (o inteligencia superior) del homo sapiens se ha visto limitada en cada periodo por la energía e intentan identificar las adaptaciones clave de estas limitaciones.

Orígenes celulares de la capacidad computacional humana

La capacidad computacional humana comenzó hace aproxi­madamente 4 mil millones de años, con células procariotas con ADN que tiene codificada información para la formación de proteínas que catalizan distintas reacciones. Por este motivo, esencialmente la célula es una computadora analógica en la que la información se procesa por señales químicas.

Las células procariotas logran estas funciones con un muy bajo costo energético, en el límite menor de las leyes físicas. Aunque estas células son pequeñas, de apenas micrómetros, con genomas pequeños que, al requerir adaptación a nuevas condiciones, debían deshacerse de sus genes no esenciales.

Un evento, la invasión por una bacteria generó un cambio clave. El huésped, al ceder la mayoría de su genoma al hospe­dero, se volvió un residente permanente, una organela obliga­toria: la mitocondria, que permitió que estas células (eucario­tas) lograran presentar un volumen 10,000 veces mayor y un diámetro 100 veces más grande.

Las limitaciones de los organismos unicelulares, entre ellas la dificultad para la señalización química por el aumento en su volumen, la señalización eléctrica limitada a un único canal y la limitación en la coexistencia de proteínas, entre otras, se vieron resueltas al organizarse en organismos pluricelulares.

Recursos multicelulares expandidos y capacidad computacional

La pluricelularidad resolvió el límite en la diversidad pro­teica, permitiendo la especialización según función (células musculares, células hepáticas, entre otras). Esta especializa­ción en funciones permitió la expansión de los circuitos de procesamiento de información.

Uno de los diseños clave fue la regulación de manera predic­tiva.

Los sensores internos recolectaban información como ni­veles nutricionales, osmolaridad, entre otros, mientras que los sensores externos obtenían información del ambiente como la temperatura, pH, luz, peligro en relación con predadores, en­tre otros. Esta información es luego procesada a nivel cerebral, en la que se prioriza la necesidad, se establecen intercambios eficientes y se consideran riesgos contra beneficios.

Luego se predice cual sería el comportamiento indicado, con toda la información metabólica y fisiológica para sostenerlo.

La regulación predictiva, o alostasis, minimiza la frecuen­cia y el tamaño del error, volviéndola más eficiente que la homeostasis, que a diferencia de la anterior, espera al error y luego corrige por retroalimentación negativa.

Para ocupar el mundo el homo sapiens requirió un cerebro grande y eficiente

Mientras los chimpancés recolectaban alimentos visibles, los humanos descubrieron bajo la tierra los tubérculos y su alto valor nutricional en carbohidratos.

Esta fue una de las causas por los cuales los humanos recolectaron y procesaron 5 veces más calorías que los chimpancés, cumpliendo los requisitos para un cerebro 3 veces mayor que madura gradualmente. Sin embargo, este proceso de aprendizaje de recolección y caza requiere al menos 20 años.

Este cerebro en expansión sigue una serie de principios en función de la eficiencia, entre ellos: la especialización (por ejemplo, la corteza visual tiene vías para diferenciar color, movimiento, rostros, entre otros), la expresión de circuitos que sean necesarios (en beneficio de salvar espacio y energía) y la separación de los circuitos neurales.

Además, el cerebro del H. sapiens se subdivide en alrededor de 180 áreas distintas, entre ellas especializadas en procesamiento y control motor, otras para reconocimiento facial, entre otras. Estas áreas cuentan con una importante plasticidad.

Expandir la capacidad computacional de la comunidad

Aunque la capacidad de un individuo se ve limitada por el espacio y energía, la especie humana puede expandir su capacidad computacional actuando en grupo, con personas especializadas para distintas actividades.

Una comunidad de expertos puede ganar una competencia frente a un grupo sin especialidades, pero además puede generar un profundo estrés y conflictos interpersonales. Por este motivo deben existir capacidades de liberación de tensión y cohesión, como por ejemplo el sexo, la música, el baile o ceremonias de nacimiento, matrimonio, entre otras.

El principio de utilizar circuitos de mayor gasto energético, solo cuando es necesario, generó una inversión en desarrollar circuitos de producción y procesamiento de música y arte, lo que sugeriría su importancia en nuestro diseño.

¿Qué nos llevó a las dificultades actuales?

El patentamiento de la primera máquina que empleó el fuego para realizar trabajo mecánico por Watt en 1769 fue el desarrollo más significativo desde la mitocondria. Este descubrimiento alejó a hombres, mujeres y niños de las desafiantes tareas rurales, y los llevó a trabajar jornadas de 12 horas o más por día en una mina, o en máquinas.

Estas tareas sencillas y aprendidas rápidamente desacreditan a las recompensas de una maestría prolongada, de la misma manera que la presión de los horarios y el aislamiento desacreditan el trabajo mancomunado y la aprobación de la comunidad, entre otras. Parecería, entonces, que al controlar la naturaleza, disminuimos las recompensas.

Según las teorías computacionales, cuando la abundancia, el confort y el aislamiento disminuyen las fuentes de sorpresa positiva que refuerzan al primitivo circuito de dopamina, el sistema busca un refuerzo a partir de la intensificación. Entonces la fuente de sorpresa positiva se convierte en “más”.

Regulación predictiva en un régimen de reducción de la sorpresa

El consumo social ilimitado de productos manufacturados se explica por las teorías de que una economía debe "crecer o morir".

Pero para un sistema impulsado por la necesidad de intensificarse, es más probable que 'crezca y muera', porque el consumo ilimitado impulsa patologías diversas que se refuerzan mutuamente. A escala planetaria, el aumento del dióxido de carbono aumenta la temperatura atmosférica que derrite el hielo marino. Eso aumenta la absorción de la radiación solar, una causa de un mayor calentamiento que derrite el permafrost, liberando gases de efecto invernadero secuestrados, etc. Las patologías ambientales consiguientes son innumerables y familiares (Kolbert, 2015).

Del mismo modo, el consumo individual ilimitado de alimentos ricos hace que los circuitos metabólicos no funcionen bien. Normalmente, el cerebro predice el nivel de glucosa necesario para alimentar, por ejemplo, un juego de tenis y establece el nivel correspondiente modulando la secreción de insulina y muchas otras hormonas.

Pero, cuando el sistema de recompensa lleva el consumo de carbohidratos y grasas más allá de la necesidad metabólica, los circuitos reguladores predicen crónicamente la necesidad de elevar la insulina (Kleinridders et al., 2014).

Los receptores de insulina en muchos tejidos, incluido el cerebro, se adaptan reduciendo su sensibilidad a la insulina ("resistencia a la insulina"), y esto hace que las células necesiten más insulina, lo que provoca una mayor resistencia.

El proceso conduce finalmente a la diabetes tipo 2, cuyo complejo patrón de señalización endócrina contribuye a la hipertensión y la inflamación vascular, lo que eleva la mortalidad cardiovascular.

El consumo ilimitado de drogas (como la nicotina, el alcohol, la cocaína, la anfetamina y los opiáceos) conduce fácilmente el circuito de recompensa a un ciclo adictivo porque liberan directamente dopamina o prolongan su presencia en las sinapsis (Keiflin y Janak, 2015). Varios circuitos en el sistema de recompensa se adaptan a estos medicamentos y exigen dosis más altas.

Los investigadores de la adicción ahora reconocen que el consumo compulsivo de alimentos ricos y drogas elevadoras de dopamina comparten los mismos circuitos (Murray et al., 2014) y crece la sospecha de que lo mismo ocurre con otros comportamientos compulsivos (como la adicción al juego, la pornografía y las compras).

Una duda planteada contra la hipótesis actual es que, después de todo, el "mercado" ha producido una riqueza inimaginable para las generaciones anteriores. Es cierto que las "masas" ahora tienen acceso a inmensas variedades de alimentos procesados, entretenimiento procesado y oportunidades para viajes programados. Sin embargo, estas actividades son en gran medida pasivas.

Además, como no requieren de ejercicio, creatividad o valor, no pueden ofrecer sorpresas equivalentes a las mismas actividades que se realizaron de forma activa.

Cada uno de los diez mil artículos en un supermercado moderno podría ofrecer una señal de recompensa positiva, pero estos artículos son básicamente predecibles: usted sabe exactamente lo que encontrará en un pasillo en particular en un supermercado.

Además, las diez marcas diferentes de aceite de oliva, por ejemplo, son casi indistinguibles. Así, el supermercado estimula el consumo ilimitado precisamente porque ofrece pocas sorpresas positivas.

Hipótesis alternativas para explicar el aumento planetario en obesidad

Algunos observadores sugieren que, cuando la comida era más difícil de obtener, estábamos mayormente hambrientos, por lo que la mejor estrategia de supervivencia habría sido atacar siempre que fuera posible y almacenar grasa a través de vías metabólicas programadas por "genes ahorradores".

Sin embargo, los forrajeadores contemporáneos (cazadores-recolectores) no están en su mayoría hambrientos. Más bien, emplean estrategias de forrajeo matemáticamente óptimas para satisfacer sus necesidades nutricionales con relativamente pocas horas por semana, lo que deja un tiempo libre considerable para las prácticas sagradas. Dicho de otra manera, los forrajeros obtienen de manera confiable alimentos suficientes para apoyar sus actividades culturales (Kelly, 2014).

La alimentación está regulada meticulosamente por innumerables señales de intestino, hígado, músculo, grasa, hueso y cerebro (Garfield et al., 2015). Los circuitos neuronales incluyen varios mecanismos de "empujar y tirar" que atenúan la necesidad de comer a medida que se aproxima la sensación de saciedad y restauran la unidad al forrajeo, incluso cuando la comida se está reduciendo.

En consecuencia, los animales en la naturaleza, incluyendo al Homo sapiens, no tienden a comer en exceso ni a forrajear en exceso. Solo encuentran otras actividades.

Hay que recordar que en la naturaleza, forrajear, conlleva el riesgo de ser forrajeado. Donde los animales engordan es en un zoológico, y ahí es donde parece que nos hemos colocado nosotros mismos.

La hipótesis del 'gen ahorrador' se ha derrumbado en gran medida. Ahora, a excepción de las regiones de hambruna y guerra periódicas, esencialmente todas las poblaciones humanas en todo el planeta, cualquiera que sea su genotipo, están depositando grasa rápidamente (GBD 2015 Obesity Collaborators et al., 2017).

Además, las larvas de la mosca de la fruta alimentadas con una dieta alta en carbohidratos también desarrollan hiperglucemia, resistencia a la insulina, diabetes tipo 2 y niveles altos en plasma de triglicéridos y ácidos grasos libres (Musselman et al., 2011). Así, los mecanismos humanos de regulación metabólica aparentemente fueron heredados de nuestro ancestro urbano compartido, lo que sugiere que todos los animales son vulnerables a la obesidad.

Cuando la diversidad de recompensas está restringida por las desigualdades socioeconómicas, que incluyen una educación deficiente y "trabajos" no gratificantes, la alimentación sigue estando allí, siempre disponible. Esto puede explicar por qué la obesidad es más alta en los países con mayor desigualdad de ingresos, ya que Estados Unidos selleva literalmente los primeros premios en este tema (Wilkinson y Pickett, 2010). Y dentro de los Estados Unidos, la obesidad es más alta en los estados más desiguales y más alta entre los menos educados (Ogden, 2010).

¿Qué nivel tratar?

El modelo médico tradicional ve a la patología como una desregulación bioquímica y actúa consecuentemente desarrollando terapias enfocadas en drogas para tratar circuitos bioquímicos.

Si bien en algunos casos, como cuando hay de manera demostrable una molécula ausente (como en diabetes tipo 1), este razonamiento tiene lógica y triunfa; en circuitos complejos no conocidos esta lógica no es tan atractiva.

• En la hipertensión se trata al mecanismo de más bajo nivel, tratando con diuréticos para reducir el volumen sanguíneo.
   
• El cerebro, al percibir la necesidad de aumento de presión, compensa al reducir el reservorio.
   
• Para prevenir esto, se añade un antagonista del calcio que relaja las paredes del músculo liso vascular, y el cerebro insiste en aumentar la presión al aumentar el gasto cardiaco.
   
• Esto es prevenido con la adición de un betabloqueante, el que antagoniza la última vía disponible de aumento de presión, aunque, lamentablemente esto no permite que el paciente ejercite, una actividad clave para la salud integral del paciente.

El autor considera que no existe un “comprimido mágico” que permita sanar la epidemia global que tiene como causa el consumo ilimitado y su causa más profunda, la falta de diversidad de recompensa, y que una estrategia prometedora sería expandir las oportunidades de satisfacciones y rescatar el sistema de recompensa de este régimen patológico.

Los orígenes de la hipertensión arterial. El cerebro predice qué presión arterial se necesitará y luego depende de múltiples mecanismos para ajustar la presión arterial en consecuencia. Estos mecanismos, que operan en diferentes escalas de tiempo, están conformados por una red interconectada que emplea señales cableadas (enviadas a lo largo de las neuronas), señales inalámbricas (transmitidas por hormonas) y comportamientos motivados, como un aumento del apetito por la sal. Una vez más, el consumo individual ilimitado puede conducir a la presión arterial alta.

 Conclusiones

Volver a diversificar las actividades que pueden ofrecer recompensas imprevistas

Al igual que las células individuales están diseñadas para funcionar justo por encima del ruido térmico, las personas individuales están diseñadas para operar justo por encima de las corrientes de sus innumerables necesidades. Esto significa que estamos constantemente tratando de mantenernos por encima de las olas. Sin embargo, al menos para mí, el núcleo del diseño de Homo sapiens (individualidad extrema acoplada a la socialidad extrema) sugiere algunos principios para la curación.

Primero, reconozca el agrupamiento individual de habilidades y déficits como fundamental para nuestro diseño. Un déficit no es prima facie un "desorden"; simplemente puede ser un hueco que debe ser llenado por un vecino, cuya propia brecha puede a su vez ser llenada por otra persona. Necesitamos desarrollar nichos constructivos para individuos con diferentes grupos.

Para empezar, deberíamos dejar de limitar a todos los niños en el mismo salón de clases y tratar a los que lo toleran mal con anfetaminas. En su lugar, debemos identificar los regalos especiales que se confieren a cada niño y apoyar su práctica temprana. Los recursos necesarios para lograr esto ahora se están desperdiciando, ya que que se gastan más adelante para encarcelar a jóvenes adultos sin rumbo, enojados y con adicción a las drogas.

Segundo, reconozca que la farmacología no puede ser la ruta principal para la salud. El cerebro ha estado regulando el cuerpo desde el Pleistoceno y los sistemas son demasiado complicados para ser manejados principalmente con pastillas en forma de "balas mágicas" moleculares.

Tercero, vuelva a diversificar las actividades que pueden ofrecer recompensas imprevistas. Gran parte del discurso público se refiere a la necesidad de más empleos. Pero la inexorable tendencia hacia la automatización reducirá la cantidad y la calidad de los trabajos. Las masas de seres humanos necesitarán hacer algo interesante además de consumir cosas y viajar de un lugar a otro haciendo "selfies". Necesitaremos de alguna manera revertir la tendencia que Adam Smith identificó en 1776 hacia la pérdida de nuestras habilidades y el estado de alerta de simplificar demasiado el trabajo.

Cuarto, renovar y volver a diversificar las prácticas sagradas de las que el Homo. sapiens depende como especie para aliviar las tensiones causadas por nuestra innata extrañeza. Esto incluyó música, arte, danza, literatura y construcciones monumentales que involucraron a un gran número de personas durante décadas.

Por supuesto, ya somos ricos en los productos de la práctica sagrada, podemos disfrutar de un concierto, una obra de teatro, un museo o una novela, durante aproximadamente una hora. Pero son los artistas quienes practican sus habilidades sagradas durante años y décadas quienes se benefician diariamente de las pequeñas e imprevistas recompensas de mejorar una habilidad. La actividad vicaria no puede sustituir al compromiso individual.

SIIC- Sociedad Iberoamericana de Información Científica