evolución: cognición y lenguaje. francisco lopera
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HOMENAJE A DARWIN
Piedra filosofal Naturaleza pensándose a sí misma
Wittgenstein: “sólo hay un problema filosófico importante: el Lenguaje”.
Origen de la vida, la cognición y el Lenguaje
Origen de la vida y EvoluciónRye and Holland (1999)
Complejidad de la vida
Funciones complejas sin Sistema Nervioso
Gradiente de azúcar MALTOSA
Concentración baja Concentración alta Concentración baja Concentración alta
Carrera Carrera Carrera Voltereta
APRENDIZAJE VISUAL DEL PULPO BPulpo A: Blanco: descarga eléctrica, Rojo: alimento
Pulpo B toca sólo la Roja (R Montalcini)
Le evolución del cerebro
Neocorteza: 200.000 mm2. Aparece en Mamíferos.
Corteza, estructuras subcorticales
Ventrículo
Input cortical
Input talámico
CORTEZA DE LOS REPTILES (Ulinski)
Superficie cortical
CORTEZA DE LOS MAMÍFEROS
3 CEREBROS Instintivo, emocional, racional
Tamaños cerebrales
Cerebro de Ballena AsesinaPeso cerebro: 7,1 kg/ peso corporal:4.455 kgr (Tarpley and Ridgway)
Peso cerebral vs peso corporalHomo sapiens: mayor índice de encefalización
200 especies de Vertebrados Vivientes. Evolution of the brain and Intelligence (Harry Jerison 1973)
TAMAÑOS RELATIVOS DEL CEREBRO CHIMPANCE HUMANO
TAMAÑOS RELATIVOS DEL CEREBRO CHIMPANCE HUMANO
Cortex prefrontal: gran crecimiento en primates
Corteza visual humana y de otros Primates
Relación Bulbo Olfatorio vs Corteza visual
-0.5-0.5
0
0.5
0 5
Tamaño relativo de V1 Tamaño relativo de V1
Tam
año
rel
ativ
o d
e O
B
Tam
año
rel
ativ
o d
e O
B
FOTORECEPTORES 500 millones de años: Primera duplicación genética
Curva de densidad de conos y bastonesVisión Periférica y Central
Dos vías visuales divergentes
Retina y Fotoreceptores127 millones de bastones, 3 millones de conos
Evolución de la visión tricromática40 millones de años
Genes para la visión al colorDicromática: vertebrados. Tricromática: Preprimates
Sensibilidad de los conos al espectro visual
CAMPOS VISUALES FRONTALESCAMPOS VISUALES FRONTALES
PRIMATE TEMPRANOPRIMATE TEMPRANO
Domesticación del lobo hace 135.000 años
Procesamiento auditivo
Huecesillos del oído
Dimetrodón (anfibios, reptiles y aves) Mamífero temprano
Duplicación: Células ciliadas internas (arriba)y externas (abajo): innovación en los mamíferos.
(A. Ladhams)
Conducta parental: Escena del triásico hace 200 millones de años
Mamífero (oye >100 ciclos/seg) Reptil (oye <100 ciclos/seg)
Origen del Hombre
HOMO HABILIS (2 Millones de Años) Edad de Piedra
Homo Erectus (1 millón de años)
Neanderthal (300 mil años) ritos funerarios, lenguaje descriptivo
Homo sapiens
Australopithecus Africano: 3 millones de años (400cc) Homo erectus: 1 millón de años (1.000 cc)
Homo sapiens: 100.000 años (1.500 cc)
Homo sapiens sapiens
PORCENTAJE DE DIFERENCIAS EN LAS PORCENTAJE DE DIFERENCIAS EN LAS SECUENCIASSECUENCIAS
DE ADN ENTRE EL HOMBRE Y PRIMATESDE ADN ENTRE EL HOMBRE Y PRIMATES
Hombre/chimpancé 2.5
Hombre/gibbón 5.1
Hombre/mono verde 9.0
Hombre/capuchino 15.8
Hombre/lémur 42.0
WH, Frecman et al, 1982WH, Frecman et al, 1982
Uno de estos primates puede hablar de lo que está viendo, el otro no
Noam Chomsky (1959)
Propiedades del lenguaje
• El lenguaje es específico de los humanos y muy uniforme entre ellos.
• Los humanos aprenden lenguaje sin instrucción.• Las habilidades del lenguaje son relativamente
independientes de otras habilidades cognitivas.• El aprendizaje del lenguaje requiere un cerebro
joven.• El lenguaje tiene las propiedades de un
“instinto”.
Representación separada o superpuesta en A Broca dependiendo del momento del aprendizaje de segunda lengua.
Kim, Relkin, Lee, & Hirsch’s 1997 , Nature, 388: 171-174.
Aprendizaje de segunda lengua en la infancia Aprendizaje de una segunda lengua en la vida adulta
SINDROME DE WILLIAMSDisociación cognición - Lenguaje
• Trastorno Genético en cromosoma 7. Trastorno Genético en cromosoma 7. Delección de 12-15 genes.Delección de 12-15 genes.
• Altas Altas habilidades verbales y sociales. – habilidades verbales y sociales. – tienen el don de la palabra.tienen el don de la palabra.
• Tienen habilidades cognitivas Tienen habilidades cognitivas extremadamente extremadamente pobres. (RM)pobres. (RM)
Síndrome de Down trisomía para 47 Mb (Chr 21)
Sìndrome de Williams monosomía para 1.5 Mb (Chr 7)
Descripción verbal vs Representación gráfica
Adolescente con S Williams CI: 49 (Howard M Lenhoff et al, 1997)
• Qué es un ELEFANTE?• Es uno de los animales. Y Qué hace un elefante?. Vive en la
jungla; también puede vivir en el zoológico. Y qué tiene?. Tiene largas orejas grises y abanicantes, orejas que pueden soplar en el viento. Tiene una larga trompa que puede recoger grama o heno. Si están de mal humor, pueden ser tan terribles. Si un elefante se enoja puede embestir; podría atacar. Algunos elefantes pueden atacar. Tienen colmillos grandes y largos. Pueden estropear un carro. Pueden ser peligrosos. Cuando están en un aprieto o de mal humor, pueden ser terribles. Uno no tendría un elefante como mascota. Mejor sería un gato, un perro o un pájaro.
Qué eseña el S de WilliamsQué eseña el S de Williams
Las habilidades linguísticas se Las habilidades linguísticas se pueden desarrollar pueden desarrollar independiente independiente de otras habilidades cognitivas. de otras habilidades cognitivas.
Estructura del Lenguaje
NIVELES del Lenguaje
• 1. Fonológico: Los sonidos fonemáticos
• 2. Lexical: Las palabras • 3. Sintáctico: Las combinaciones • 4. Semántico: Los significados • 5. Pragmático: Reglas del uso social del lenguaje
VIKI
Chimpancé educado como una hija por Hayes (1951).
Aprendió a decir 4 palabras: mama, papa, cup, up.
• El aparto vocal del chimpancé es incapaz de producir muchos de los sonidos del lenguaje humano.
Noam Chomsky Nim Chimpsky Terrace, 1983
Nim Chimpsky
Nim ChimpskyTerrace, 1983
Chimpancé educada por Herb Terrace (1980)
• Expuesta a lenguaje americano de signos ASL
• Aprendió a producir largas expresiones como: “HURRY GIMME” “GIMME HUTTY POTATO” “GIMME HURRY POTATO”
• El orden de las palabras era al azar, no usaba una gramática.
Cuando apareció el lenguaje en la Evolución de los Homínidos?
Evolución del Lenguaje (Buhler- Popper)
1. Función Expresiva: Australopithecus africanus.
2. Función de señal: Homo Hábilis
3. Función Descripitiva: H Herectus
4. Función argumentativa (sintaxis): H sapiens
Norman Geschwind (1926-1984): Asimetría del Planum TemporalEsta Asimetría existe hace unos 300.000 años.
Existe en H Spiens y Neanderthal
Homo Sapiens Primates
L Sintáctico L Léxico/semántico
Fascículo ARQUEADO
Areas y Conexiones
Broca
Wernicke
Fascículo Arqueado
Cambios de patrones de conexiones fronto-temporales en humano, chimpancé y Macaco
2 Operaciones Linguísticas Básicas (Jacobson y Luria)
Polo receptivo/expresivo, Posterior/Anterior, Decodificación/Codificación, Selección/Combinación,
Eje Paradigmático/Sintagmático, LEXICO-SEMANTICO/SINTACTICO
La historia y la evolución nos han
dotado de un cerebro humano...
Han cerebro la dotado evolución y
un historia nos humano de
SintaxisSintaxisSintaxisSintaxis
Filogenia y Ontogenia
• Sistema cognitivo precede a la aparición del Lenguaje
• Sistema Lexico-semático precede al sistema Sintáctico. (ej: niños, simios)
• Gramática: aparece en niño mayor y en H sapiens.• Gramática: se relaciona con habilidad para representar
acciones (verbos) y con área de Broca y movimientos articulatorios secuenciales (praxia del habla).
GRAMATICAPara crear una relación sintagmática entre dos palabras se necesita un verbo.
Para crear una frase se necesitan nombres (Frase Nominal) y verbos (Frase verbal)
• EJ: JUAN - FRUTAS
• 1. Juan come frutas• 2. Juan tiene frutas• 3. Juan recibe frutas• 4. Juan siembra frutas• 5. Juan vende frutas• 6. Juan compra frutas• 7. Juan pide frutas• 8. Juan regala frutas• 9. Juan recoge frutas
PET + RNMf (La recherche # 289,1996)
Inactivo (1) Activo (2) Pensando en
verbos (1-2)
Pensando en verbos (La recherche # 289,1996)
Emergencia de la SINTAXIS
• Lo crucial en la emergencia de la gramática no es la extensión del vocabulario.
• Lo crucial es tener diferentes clases de palabras (nombres y verbos) y la posibilidad de combinarlas para formar una unidad de nivel superior (sintagma)
• Los verbos pueden ser creados a partir de los nombres. EJ: beso – besar, comida-comer etc.
BROCA Y WERNICKE
El daño del área de Broca produce:
1. Agramatismo
2. Dificultad para encontrar verbos (Averbia)
Verbos y gramática aparecieron simultáneamente en el lenguaje humano y se representan en la misma estructura (A Broca).
El daño en A de Wernicke produce trastornos en la comprensión y SELECCIÓN.
Familia KE. (1990-2001)
Trastorno de lenguaje hereditarioBrain, Vol. 125, No. 3, 465-478, March 2002
FOXP2 (Mutación en Rojo)
El código genético dispone de sólo 4 letras. El código lingüístico dispone de 6-7 veces más letras para combinar
FORKHEAD BOX P2
This genomic DNA sequence shows the non-template strand of the FOXP2 gene.
This gene contains 2472 base pairs with 779 adenines, 627 cytosines, 524 guanines, 542 thymines
1 agtgagctag cttctgagtt ttcccttctt tttatactgt tttctgtgct ggcttttttg 61 aatcttccta atttttcatc tctttaacaa actcctatga agttgaaacc gggaagtttg
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Estructura del FOXP2 (crom 7)G x A : (Histidina x Arginina)
Cambios en nucleótidos y Aminoácidos en FOXP2
FOXP2 GEN DE LA GRAMATICA
• El equipo de Leipzig secuenció el gen FOXP2 en varios primates: chimpancé, gorila, orangután, Macacus rhesus, y en el ratón.
• El gen codifica una proteína de 715 aa, y es semejante a otros miembros de una familia de genes reguladores que están implicados en el desarrollo embrionario.
• Hay solamente tres cambios en los aminoácidos de la secuencia de la proteína, los cuales pueden haber dado una ventaja evolutiva a los homínidos.
• La fijación del gen en población humana ocurrió con un 95% de probabilidad hace 120.000 años y, con toda seguridad, en los últimos 200.000 años.
• Esto corresponde a la época de aparición del hombre entre los homínidos. Esto parecería apoyar la idea de ver el lenguaje como una ventaja selectiva de la especie humana, que tiene una gramática universal y unos mecanismos físicos que involucran el aparato vocal y algunos centros cerebrales determinados genéticamente.
Pequeños cambios en el genoma- Grandes cambios en el fenotipo
FOXP2:Lenguaje y desarrollo cerebral Pequeñas mutaciones pueden producir grandes modificaciones físicas.
TEDL
SIMBOLIZACIÓN
• Competencia simbólica: El cerebro crea símbolos de la realidad y los entiende.
• Estos símbolos no son el mundo real pero permiten una descripción consistente del mismo y de nuestra relación con él.
• Constituyen el lenguaje de nuestra razón y por tanto el lenguaje de nuestra mente.
Concepto (Significado)Imagen acústica (Significante)
Representación semánticaRepresentación semántica
Representación lexicalRepresentación lexical
Representación semánticaRepresentación semántica
Representación lexicalRepresentación lexical
====
Signo lingSigno lingüüísticoísticoSigno lingSigno lingüüísticoístico
Ferdinand de SaussureFerdinand de SaussureFerdinand de SaussureFerdinand de Saussure
Significantes puros
ABAYAUG
ALOPAMA
Significantes con significado(signo lingüístico)
ABAYAUG
GUAYABA
ALOPAMA
AMAPOLA
Sintaxis vs SentidoFrases en voz activa y voz pasiva
• Los ingenieros construyeron el puente
• El puente fue construído por los ingenieros
• La frepa renó el golano
Sintaxis vs SentidoFrases en voz activa y voz pasiva
• La frepa renó el golano
• El golano fue renado por la frepa
Almacenes de Palabras en el CerebroAlteración de la Denominación por Categorías semánticas en lesionados Cerebrales
Damasio et al, 1996
Almacenes de Palabras en el CerebroActivación Cerebral con PET en tareas de Denominación categorial (Damasio et al,
1996)
Vectores que Asocian Representaciones semánticas, lexicales y
fonológicas
Infarto en territorio de ACM Izquierda. Daño del aparato del lenguaje: A Global
Atrofia cerebral difusa en el cerebro de un paciente con Enfermedad de Alzheimer
Modelo de Neoconexionista (Damasio)
Sistema de la forma de las palabras y las frases (significantes y sintaxis: Aparato del lenguaje
Sistema de representación semántica, conceptos.Corteza extraperisilviana
Sistema Mediador o de Acceso Conecta significantes con significados
Modularidad
• Lenguaje: módulo (autónomo) de la mente– Mente: conjunto de sistemas cognitivos
abstractos– Cerebro: soporte físico de la mente
Gramática modular:– Autonomía de la Gramática con respecto a la
Pragmática
– Autonomía de la Sintaxis con respecto a la Semántica y la Fonología.
Niveles de Representación: fonológico, morfológico, sintáctico y semántico
Cómo se representa una acción en el Cerebro?Representación gráfica de una acción dinámica: MARCHA
REPRESENTACIÓN SIMBOLICA
ViviendaCasa
MuebleMuebleMesa Mesa
MuebleMuebleMesa Mesa
HerramientaHerramientaMartilloMartillo
HerramientaHerramientaMartilloMartillo
Cadena de significantes
SinceridadHonestidad
HonestidadHonestidadFranquezaFranquezaHonestidadHonestidadFranquezaFranqueza
FranquezaFranquezaTransparenciaTransparencia
FranquezaFranquezaTransparenciaTransparencia
Escritura: 5.000 años
• El hombre ha creado un segundo sistema de representaciones verbales: la ESCRITURA. Lo interesante de la escritura es que representa a las palabras que constituyen de por sí ya un sistema de representación de las cosas. La escritura es un proceso de representación bastante exitoso. Con ella el hombre encontró una forma ágil de exteriorizar sus imágenes mentales hacia el mundo, hacia la memoria cultural, mucho más estable que la memoria biológica del cerebro. La escritura garantiza fielmente la supervivencia de la representación verbal. Esta escapó del cerebro haciéndose representar en la escritura que es un sistema de representaciones más estable. El cerebro no es un lugar seguro para guardar representaciones o sólo lo es transitoriamente. Pareciera como si las mismas representaciones cerebrales hubiesen inventado la escritura en su tendencia a la estabilidad y la seguridad. Aprendieron a saltar del cerebro al papel, de la tinta al sonido, de lo físico a lo biológico, como si hubiesen descubierto la manera de funcionar como una especie de “alma” que puede cambiar de cuerpo físico para garantizar su eternidad.
F Lopera: Mente, cerebro y futuro)
Piedra filosofal Naturaleza pensándose a sí misma
Wittgenstein: “sólo hay un problema filosófico importante: el Lenguaje”.
Pasado y Futuro de la razón
• Estos animales inteligentes, los hombres, no representan más que una mínima parte de la historia global del planeta. Hubo épocas en las que el intelecto humano no existió, y se puede prever casi con toda seguridad, que llegará un tiempo en el que dejará de existir. El intelecto no es más que un instrumento, un arma, o un recurso del que se sirve el hombre para enfrentarse con el mundo que le rodea. (Niestzche). La razón es un órgano más que no goza de ningún privilegio en el mundo natural. Surgió como un instrumento útil para la conservación de la especie humana.
Conclusión• La naturaleza y la cultura nos han regalado un cerebro que
sabe construir representaciones simbólicas del mundo, las procesa, las combina, las organiza, las clasifica, las almacena, las modifica, las reinterpreta, en una palabra las relaciona y puede manipularlas en tal forma que puede actuar sobre el mundo transformándolo creativa o destructivamente. El milagro de la historia y la evolución ha consistido en dotarnos de un cerebro humano que nos brinda la posibilidad de crear el mundo que queramos pero a un precio: el riesgo de destruir el mundo que tenemos. Este es el precio que pagamos por el regalo de la mente. La mente del hombre sería la única capaz de destruir el mundo y el de los demás animales y formas vivas del planeta. Es la única especie que podría hacerlo pero al mismo tiempo es la única que puede evitarlo. El futuro depende de nosotros mismos.
(F Lopera: Mente, cerebro y futuro)
Uri, 2008
GRACIAS
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