¿De dónde proviene nuestra marcha bípeda? ¿importa en rehabilitación neurológica?

La evidencia científica es clara en este aspecto: nunca fuimos cuadrúpedos terrestres al estilo de los chimpancés actuales (1). Nuestra locomoción previa a la bipedia era cuadrúpeda, sí, pero arborícora, es decir, nos desplazabamos por los árboles empleando brazos y piernas con nuestros pies oponibles.

Según refleja el registro fósil  nuestra pelvis mutó antes de que el dedo gordo del pie se alinease con el resto (Ardipitecus Ramidus). Luego, parece ser que tuvimos un largo periodo de nuestra historia a caballo entre la vida arborícora y la terrestre antes de abandonar  definitivamente los árboles.

Pero un hecho reciente hizo cuestionar esta teoría. El autor de la teoría disidente es un fisiólogo Turco llamado Uner Tan.  El Dr. Tan fue el descubridor de un hecho que asombró en 2005 a toda la comunidad científica. Una suerte de revelación del pasado remoto, gracias a una «afortunada» mutación que presentaban cinco miembros de una humilde familia Turca.  Su hallazgo ponía patas arriba las teorías actuales acerca de los orígenes de nuestra locomoción bípeda.

Uner Tan tuvo conocimiento de que en una remota aldea Turca, muy próxima a la frontera con Siria, había una familia de 14 miembros, de los cuales 5 de ellos presentaban una extraña forma de locomoción: se desplazaban a cuatro patas empleando sus manos y pies de forma ágil y permanente.

Pronto el Dr.Tan publicó un artículo (2) titulado: Unertan Syndrome. Quadrupedality, Primitive Language, and Severe Mental Retardation,  donde describió este extraño fenómeno y lo bautizó, como suele ser habitual, con su propio nombre: el síndrome Uner Tan. Los hallazgos más represetantivos son, como consta en el propio título:  locomoción cuadrúpeda, retraso cognitivo y lenguaje primitivo.

Entusiasmado con su descubrimiento, enseguida Tan lo calificó como una regresión evolutiva debida a una anomalía genética que dejaba al descubierto, según creía él,  las claves de nuestro pasado ancestral. Además, su trabajo cuestionaba la línea actual de la teoría evolutiva, que dice que la bipedestación surgió en un entorno selvático y que nunca fuimos cuadrúpedos terrestres. Incluso Tan (fisiólogo de especialidad) llegó a poner en cuestión que los miembros de esta familia pudiesen pertenecer, por este motivo, al genero Homo.

El desengaño del señor Tan

Sin embargo, un estudio (3) de Shapiro en 2014 demostró que esta extraña anomalía nada tenía que ver con un atavismo o regresión en la evolución humana. En realidad se trata de una hipoplasia cerebelosa, de origen genético, que compromete seriamente el equilibrio sobre dos apoyos, entre otros síntomas. Tristemente los afectados de esta familia Turca fueron aislados de su comunidad por su propia familia a causa de los prejuicios de una sociedad anclada en la edad media. Nunca recibieron atención terapéutica y/o rehabilitadora alguna.

En este contexto, adoptaron en la etapa de la ontogénesis que corresponde con la marcha bípeda, la marcha cuadrúpeda con pies y manos. Un tipo de locomoción que puede observarse en un pequeño porcentaje de niños con desarrollo normal (4).

Por tanto, no sería exacto afirmar que el patrón cuadrúpedo que utilizan estas personas es un mecanismo de compensación o adaptación, si no la utilización prolongada en el tiempo de un patrón de locomoción que aparece en la ontogénesis normal como demuestra el trabajo de Shapiro.

Sin duda, la práctica de la marcha bípeda no sería una experiencia agradable para estos niños dada su patología, por lo que sin la ayuda adecuada esta locomoción se convirtió en la opción más segura para desplazarse. Un recurso que una vez adoptado por uno de los miembros de la familia afectada sería repetida, por imitación, por los siguientes hermanos nacidos con el mismo problema.

¿Pero qué pasa con el primero de los hermanos? Después de él, los siguientes hermanos afectados disponían de dos modelos de locomoción a imitar: el cuadrúpedo y el bípedo. Y simplemente escogieron el patrón disponible más fácil de ejecutar después de alcanzar la bipedestación y experimentar las terribles consecuencias de su mutación genética. El mayor de los afectados, el que no disponía de un modelo cuadrúpedo que imitar fue, curiosamente, el único capaz de conseguir con mucho esfuerzo la locomoción bípeda. Precisamente aquel que solo tuvo un único modelo a imitar: el bípedo.

Los defensores del ambiente por encima de la herencia, como mecanismo de aprendizaje motor, encontraron en este caso argumentos para defender sus posiciones, ya que en otros casos descritos en Italia con el mismo síndrome, e incluso más graves en sus anomalías cerebelosas, no llegaron a adoptar la locomoción cuadrúpeda, sino que desde pequeños y con ayuda terapéutica consiguieron alcanzar la marcha bípeda permanente.

Hay que recordar que la «elección» cuadrúpeda, forzada por la hipoplasia cerebelosa, no era la única salida posible de estos hermanos turcos, aunque sí la más probable en función del entorno aislado donde se criaron.

Es decir, la misma patología puede ofrecer, en función del entorno, diferentes posibilidades.

Luego, es una evidencia que el ambiente ejerce una poderosa influencia sobre la expresión genética de los programas motores, sobre todo, cuando aparece en periodos críticos del desarrollo (5).

La función y la estructura  

Una vez fijado este patrón cuadrúpedo en el SNC como forma permanente de locomoción, toda la estructura músculo-esquelética creció y se desarrolló bajo esta premisa. Ya de adultos, en un intento de habilitarlos para la marcha bípeda les proporcionaron andadores que les permitían caminar erguidos. Sin embargo, como explica el documental (que pueden ver al final del texto), un año más tarde su locomoción seguía siendo la misma. Su anatomía se había configurado desde su más tierna infancia y la ventana para el cambio de patrón locomotor estaba cerrada.

De adultos pocos de nosotros, los bípedos, seríamos capaces de seguir el ritmo y maestría de estos cuadrúpedos humanos sin padecer dolor articular y agotamiento a los pocos minutos. Tanto es así, que en países como China este tipo de locomoción es recomendado por su medicina tradicional para la regulación de la tensión arterial y el tratamiento de todo tipo de dolencias de la espalda, y los marines lo emplean como técnica de entrenamiento .

Ejecutar con eficiencia este patrón no es una cuestión de fuerza, sino de una precisa coordinación neural que se expresa sobre una estructura músculo-esquelética sumamente plástica en la infancia. Ejemplos de adaptaciones estructurales a la medida de la función desempeñada, podemos hallarla en todo tipo de actividades que tuvieron un inicio a una edad temprana. Lo vemos en el asimétrico brazo del tenista, el cuerpo de la bailarina, y hasta en los pies del recolector de cocos caribeño adaptados a la forma del árbol.

Pies aductos adaptados a la forma del árbol

Recolector de cocos de 82 ejerciendo desde los 5 años

 

El hallazgo involuntario del Dr. Tan

Lejos de su pretensión de agrietar los cimientos de las modernas teorías evolutivas del hombre en su camino hacia la locomoción bípeda, el Dr. Tan contribuyó de forma inesperada a demostrar el peso del ambiente en la fijación de un patrón de locomoción como es la marcha de «oso».

Pero sin buscarlo, su aportación más curiosa, fue que su teoría puede apoyar la hipótesis de que en los orígenes del bipedalismo pudo ser determinante las presiones procedentes del entorno socio-cultural. En una comunidad inmersa progresivamente en la locomoción bípeda, la imitación, como apunta el neurocientífico Franscico Mora, pudo ser una potente y temprana palanca de cambio de unos hábitos motores programados para la cuadrupedia hacia otros bípedos. Nuestros antepasados (cuadrúpedos arbóreos) pudieron asumir  la locomoción bípeda permanente de forma natural, generación tras generación, a una edad muy temprana, variando con ello el patrón neural implicado en su ejecución. Las variaciones en la arquitectura músculo-esquelética sería su consecuencia inevitable, siendo la pelvis la primera estructura en transformarse, seguida de la cadera y el pie (6).

Podemos especular que las mutaciones que fijarían esta conducta motriz en el genoma surgieron como consecuencia, y no causa, de este comportamiento como aún sostiene la teoría neodarwinista. Posteriormente, las presiones selectivas procedentes de cambios en el clima, y que deforestaron gran parte de su hábitat, contribuyeron a favorecer su selección natural por las ventajas derivadas de una locomoción más eficiente en términos de energía (como muestra el gráfico) y uso de las manos para el transporte de alimentos en los largos desplazamientos (7).

La clave esta en las proporciones: el índice intermembral.

El patrón cuadrúpedo cruzado (o diagonal) de los miembros de esta familia Turca constituye la base de nuestra locomoción bípeda actual. De hecho, nuestra marcha vertical es heredera de un patrón cruzado cuadrúpedo, donde los miembros superiores se mueven braceando de forma cruzada con las piernas recordando su ancestral función.

Indice intermembral

La marcha de «oso», también considerada como una variante del gateo, es algo más que eso, puesto que apoyar los pies en lugar de las rodillas implica un grado mayor de maduración en la ontogénesis.

En los niños, por razones antropométricas, el tronco es más largo que las extremidades, y éstas son, al año de edad, muy similares en longitud (su índice intermembral es próximo a 100). Por ello, la marcha de «oso» es más fácil en los niños que en los adultos, puesto que a medida que crecen las piernas, la pelvis se posiciona más elevada que la cabeza. Esto implica mayor carga sobre los brazos y mayores dificultades para la orientación cefálica.

Recordemos que el índice intermembral (IM), es el cociente entre la longitud de los brazos y las piernas expresado en porcentaje; siendo en humanos de 68-70, por 108 del chimpancé, pasando por los 88 de Australopitecus aferensis.  Los valores más próximos a 100, indica mayor capacidad para la cuadrupedia. Por debajo de 100, indica más facilidad para la locomoción bípeda, y por encima, para la braquiación en los arboles como vemos en los orangutanes (IM 140) y gibones (IM160). En este último caso se da la paradoja que la increíble longitud de los brazos del Gibón, le imposibilita la marcha cuadrúpeda en el suelo, ya que apoyarlos le empujaría hacia atrás, por lo que en el suelo deben plegarlos y desplazarse bípedamente (9).

Por consiguiente, el primate mejor habilitado para la locomoción cuadrúpeda es aquel que su cociente se encuentra próximo a 100, es decir, gorilas (IM 116), chimpancés (IM 108) y bebés humanos (IM 94-96). En consecuencia lo miembros de nuestra familia Turca distan mucho de pertenecer al grupo de los cuadrúpedos, como insinúa el Dr. Tan, ya que su IM es el normal de cualquier humano.

¿Acaso importa este conocimiento en el proceso de rehabilitación neurológica? ¿Qué influencia tiene en la rehabilitación de la marcha bípeda la locomoción cuadrúpeda?

Conocer que nuestra marcha bípeda tiene su origen en la locomoción cuadrúpeda arboricora tiene importantes derivadas terapéuticas, ya que tenemos características comunes:  patrón cruzado, ciclíco y reciproco, con las mismas fases en cada extremidad (flexión, relajación, apoyo e impulso) (9).

Para ver esta relación, no es necesario compararnos con otras especies cuadrúpedas, si no que la mayor correlación entre los patrones cuadrúpedos y los bípedos los podemos encontrar en nuestra propia ontogénesis, donde queda patente que nuestra marcha es una curiosa expresión de la locomoción cuadrúpeda transferida a la vertical de forma permanente.

No obstante, para un paciente hemiparético es mucho más fácil caminar que gatear, máxime si el miembro superior esta afectado. Este motivo, unido al desconocimiento de la transferencia de patrones entre la locomoción cuadrúpeda y la bípeda hacen ignorar en la rehabilitación estrategias terapéuticas en este sentido.

Sin embargo, existe una forma de abordar las deficiencias de la marcha bípeda desde los patrones cuadrúpedos, accesible para cualquier tipo de paciente sin la necesidad de exigir el sostenimiento de una postura inasumible como es la cuadrúpeda. Se trata de los patrones de la Locomoción refleja de Vojta.

La locomoción refleja y la marcha bípeda.

La Locomoción refleja consta de tres patrones innatos. En esta entrada voy a hablar de dos de ellos: La Reptación y el Volteo reflejo. Tanto la reptación refleja como el volteo reflejo son, con matices, patrones cuadrúpedos innatos. La reptación refleja es un patrón cruzado con apoyo en codo y pie contralateral. Este patrón reúne todas las características de la locomoción cuadrúpeda descrita por Grillner (9), aunque sin desplazamiento, y ha sido estudiada comparativamente con la locomoción cuadrúpeda de otros mamíferos (10). En cambio, en el volteo reflejo, la cuadrupedia se alcanza tras un proceso de transición que va desde el decúbito supino hasta el gateo cruzado con apoyos en manos y rodillas. Vojta también se refería a este patrón como gateo reflejo (11).

Secuencia real de activación del patrón de la Reptación refleja

Secuencia real de activación del patrón del Volteo reflejo

Además, en

Postura de oso

la terapia Vojta, la propia postura de «oso» es empleada como un instrumento más de valoración y tratamiento de las desviaciones ortopédicas que interesan a la columna vertebral en relación con el posicionamiento de las extremidades.

Pero lo verdaderamente sorprendente, lo que demuestra la íntima relación existente entre los patrones cuadrúpedos humanos: gateo y marcha de «oso» y los patrones cuadrúpedos innatos: Volteo y Reptación refleja, es que ambos están directamente vinculados con la locomoción bípeda.

Lo comprobamos, con mediciones estandarizadas, cada vez que activamos reflejamente estos patrones en pacientes con alteraciones de la marcha: neurológica, traumatológica o ortopédica (12-15). Poco a poco la evidencia científica comienza a respaldar este tratamiento como refleja un trabajo de Hok (16) donde muestra que la activación de los patrones cuadrúpedos de la locomoción refleja deja su impronta tanto a nivel subcortical como en el córtex cerebral.

Paciente hemiparesia izq. que inicia estudio con terapia Vojta tras 3 años del daño. Mejora cualitativa después de 3 semanas de tratamiento (13).

En otras palabras, lo que hace de la terapia Vojta un principio terapéutico útil para el abordaje de las disfunciones de la marcha, no es solo que sus contenidos cinesiológicos se correspondan con los patrones parciales que participan en la locomoción bípeda, si no que además, reúne las propiedades de toda locomoción: control postural automático, reacciones de enderezamiento sobre puntos de apoyo y movimientos fásicos selectivos. Vojta lo resumía del siguiente modo (11):

«Los patrones de la locomoción refleja contienen todos los patrones parciales que son decisivos y necesarios para la locomoción bípeda.»                                                                                                                                                                                                                 V.Vojta. El Principio Vojta, pag 18

Consideraciones finales

La locomoción cuadrúpeda de esta familia Turca, que tanta curiosidad despertó en el Señor Tan, fue, ni más ni menos, que el empleo de un recurso innato disponible en la ontogénesis ante la dificultad de mantener el equilibrio en la vertical, causada por una anomalía genética que daba lugar a un desarrollo anormal del cerebelo.

No obstante, el Dr. Tan mantiene su idea romántica de haber hallado el eslabón perdido entre nuestros antepasados cuadrúpedos y bípedos. La locomoción cuadrúpeda es consustancial a nuestra especie y esta incrustada en nuestro genoma. Para averiguar esto, el Dr. Tan no necesitaba desplazarse a una remota aldea Turca para poner bajo su lupa, cargada de ideas preconcebidas, a esta humilde familia. Le hubiese bastado con tomarse a sí mismo como muestra y activar los patrones de la Locomoción Refleja que todos tenemos implícitos.

Entonces podría sentir que el patrón cuadrúpedo esta impreso en el genoma de todos y cada uno de nosotros, y que de él proviene nuestra macha bípeda. En ésto la forma de locomoción de esta familia no aporta nada nuevo, salvo la constatación de la influencia  que tuvo el ambiente donde se criaron en su desarrollo.

La terapia Vojta nos muestra que es posible abordar las alteraciones de la marcha en pacientes neurológicos desde los patrones cuadrúpedos que nos precedieron, y que aún siguen con nosotros, ya que sus contenidos cinesiologicos estan en la base de nuestra locomoción bípeda.

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En este enlace pueden ver el magnífico documental que realizó la BBC sobre este curioso caso. Les aseguro que no podrán dejar de verlo hasta el final!!

Bibliografía

1. Lovejoy C. Owen Historia natural de la marcha y de la postura humanas: columna vertebral y pelvis. EMC (Elsevier SAS, Paris), Kinesiterapia – Medicina física, 26-007-B-10, 2005.
2. Tan U. A new syndrome with quadrupedal gait, primitive speech, and severe mental retardation as a live model for human evolution. International Journal of Neuroscience 2005b; In press.
3. Shapiro LJ, Cole WG, Young JW, Raichlen DA, Robinson SR, et al. (2014) Human Quadrupeds, Primate Quadrupedalism, and Uner Tan Syndrome. PLoS ONE 9(7): e101758. doi:10.1371/journal.pone.0101758
4. Vojta V, Schweizer E. El descubrimiento de la motricidad ideal. Ediciones Morata 2011.
5. Ridley M. Que nos hace humanos. Ed. Ugesan64 2003.
6. Ayala F, Cela CJ. Evolución Humana. Alianza Editorial 2013.
7. Arsuaga JL., Martinez Mendizabal, I. La especie elegida. Temas de Hoy. 1998
8. http://efossils.org/book/limb-proportions
9. Griller S, Buchanan J, Kallen P, Brodin L. 1988. Neural Control of locomotion in lower vertebrates. In: Cohen AH, Rossignol S, Grillner S, (Eds) Neural control of rhythmic movements in vertebrates, 1-40. New York.
10. G. Laufens, S. Seitz, G. Staenicke, Fachbereich. Fundamentos biológicos comparativos respecto a la locomoción innata, en particular respecto a la “reptación refleja” según Vojta. Fisioterapia 43. Jg (5/1991), Pag. 448-156.9.
11. Vojta V. Peters A. El principio Vojta. Springer-Verlag Ibérica 1995
12. Husárová, R. The vojta approach in adult patients. Rehabilitacia. 2005;42(3).
13. Laufens, G, Jügelt, E, Poltz, W, Reimann G G. Ablauf und Erfolg einer Vojta Physiotherapie an ausgewählten MS-Patienten. Verhandlungen der Deutschen Gesellschaft für Neurologie. 1991;6:230-1
14. Perales L, Pérez AM, Atim MA, Varela E. Efecto de la terapia Vojta en la rehabilitación de la marcha en dos pacientes adultos con dano˜ cerebral adquirido en fase tardía. Fisioterapia. 2009;31:151—62.
15. Loaiciga Espeleta C. La terapia Vojta como herramienta de tratamiento de las alteraciones neuromotoras en la la marcha de niños y adultos. Tesis Doctoral. Salamanca, 2014.
16. Hok, P. Hluštík, M. Kutín, J. Opavský, A. Grambal, Z. Tüdös et al. Changes in brain activation after therapeutic stimulation using Vojta therapy: Controlled study. Clinical Neurophisiology. 2014. (125): e25-e42