Do humans have a larger cerebral cortex compared to other species?

Cerebro y Vínculos Sociales: Una Mirada Profunda

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El cerebro humano, una maravilla de la evolución, es el epicentro de nuestra cognición, emociones y, fundamentalmente, nuestras interacciones sociales. Durante mucho tiempo, los científicos han buscado desentrañar la compleja relación entre la estructura cerebral, el tamaño de los grupos sociales en los que vivimos y nuestras capacidades cognitivas, lo que comúnmente llamamos inteligencia. En el centro de esta investigación se encuentra el neocórtex, la capa externa del cerebro de los mamíferos, particularmente expandida en los primates, que se cree desempeña un papel crucial en el procesamiento de información compleja, incluyendo la social.

What is the relationship between neocortex and social group size?
The relationship between neocortex and sociality is thought to exist either because relative neocortex size limits group size or because a larger group size selects for a larger neocortex.

La hipótesis de la inteligencia social postula que un neocórtex más grande está directamente relacionado con una mayor complejidad social. Sin embargo, ¿esta relación es universal? ¿Aplica por igual a machos y hembras? ¿Y qué nos dice esto sobre el propio cerebro humano y su supuesta singularidad en comparación con otras especies? Exploraremos estos interrogantes a la luz de investigaciones recientes que desafían algunas ideas arraigadas y proponen nuevas perspectivas sobre cómo el cerebro, la sociedad y la cognición están entrelazados.

Índice de Contenido

La Hipótesis de la Inteligencia Social y el Tamaño del Grupo

La hipótesis de la inteligencia social sugiere que el tamaño relativo del neocórtex está directamente relacionado con el grado de complejidad social de una especie. Esta idea ha sido respaldada por varios estudios comparativos que analizan el tamaño de los grupos.

Se piensa que esta relación existe porque el tamaño relativo del neocórtex puede limitar el tamaño del grupo social, o porque un tamaño de grupo más grande ejerce presión selectiva para un neocórtex mayor. Sin embargo, investigaciones sobre la evolución social en primates han indicado que el tamaño de los grupos de machos y hembras puede evolucionar en respuesta a demandas diferentes. Mientras que las hembras a menudo se agrupan según las condiciones ambientales, los machos tienden a seguir a las hembras. Esto sugiere que cualquier hipótesis sobre la evolución social en primates debe analizar por separado su relación con los tamaños de grupo de machos y hembras.

Dado que los datos sobre el tamaño del neocórtex específicos por sexo en primates no están ampliamente disponibles, un estudio comparativo filogenético reciente analizó el tamaño relativo del neocórtex (sin diferenciar por sexo) en relación con el tamaño de los grupos de hembras y machos por separado.

Resultados Clave del Análisis en Primates

Los análisis revelaron que, si bien el tamaño relativo del neocórtex está correlacionado positivamente con el tamaño del grupo de hembras, la correlación fue negativa o inexistente con el tamaño del grupo de machos. Esto se encontró a pesar de que los tamaños de grupo de machos y hembras están altamente correlacionados entre sí en general. Un modelo de regresión múltiple que incluyó ambos tamaños de grupo mostró una correlación significativa con el tamaño del grupo de hembras (p=0.002), mientras que con el tamaño del grupo de machos solo se encontró una tendencia (p=0.069), y esta tendencia fue, sorprendentemente, negativa.

Esto indica que la hipótesis de la inteligencia social podría aplicarse principalmente a la sociabilidad de las hembras. Una posible explicación es que las demandas sociales de las hembras, como mantener redes complejas o jerarquías, impulsan la evolución del neocórtex. Un neocórtex grande en los machos en especies con grupos de hembras grandes podría ser el resultado de una correlación genética entre los sexos, o de la importancia para ambos sexos de seguir las interacciones sociales de las hembras.

Aquí se presenta una tabla resumen de los resultados de regresión múltiple:

VariableCoeficiente BValor t(18)Nivel p
Tamaño total del cerebro1.035118.1580.000
Tamaño del grupo de machos−0.014−1.9400.069
Tamaño del grupo de hembras0.0373.5520.002

El análisis no encontró una correlación significativa entre el dimorfismo de masa corporal (una medida sustituta de la selección sexual) y el tamaño relativo del neocórtex, lo que no respaldó fuertemente la idea de que la selección sexual en los machos explicara la relación negativa o nula con el tamaño del grupo de machos. Otros factores, como la dieta (frugivoría), también se han propuesto como influyentes en el tamaño del neocórtex, pero es improbable que tengan un efecto específico por sexo.

El Cerebro Humano: ¿Excepcional o Simplemente Grande?

Durante mucho tiempo, hemos aceptado ciertos "hechos" sobre el cerebro humano: que contiene 100 mil millones de neuronas, que es el más grande para su tamaño corporal entre los primates y mamíferos en general, lo que justifica su superioridad cognitiva; que consume una cantidad desproporcionada de energía (20% del presupuesto energético corporal a pesar de ser solo el 2% de la masa corporal); y que posee un córtex cerebral "sobredesarrollado", el más grande en relación con el tamaño total del cerebro. Estas ideas llevaron a la noción de que el cerebro humano es literalmente extraordinario, una anomalía que desafía las reglas evolutivas aplicables a otras especies.

Sin embargo, investigaciones recientes que utilizan un nuevo método para cuantificar de manera fiable el número de células en el cerebro sugieren que estos "hechos" no están tan bien fundamentados. Según esta nueva evidencia, el cerebro humano tiene alrededor de 86 mil millones de neuronas y una cantidad similar de células no neuronales. Lejos de ser una excepción evolutiva, el cerebro humano parece ser, en su composición celular y costo metabólico, un cerebro de primate simplemente a gran escala.

Surge entonces una aparente paradoja: si la cognición reside en el cerebro, ¿cómo es que la especie que se autodenomina la más inteligente (nosotros) no posee el cerebro más grande? El cerebro humano, con aproximadamente 1.5 kg, es significativamente más pequeño que el de un elefante (dos o tres veces menor) o varias especies de cetáceos (cuatro a seis veces menor). La lógica simple sugeriría que cerebros más grandes, con más neuronas (las unidades computacionales), deberían tener mayores capacidades cognitivas.

Tampoco destacamos en tamaño cerebral relativo (como porcentaje de la masa corporal), en tamaño absoluto del córtex cerebral, o en girificación. Aunque el córtex humano es el más grande en tamaño relativo (alrededor del 75.5% al 84.0% de la masa o volumen cerebral), otras especies no están muy lejos (chimpancé ~73.0%, caballo ~74.5%, ballena ~73.4%). La idea de que nuestro gran cociente de encefalización (tamaño cerebral mayor de lo esperado para el tamaño corporal) explica nuestra inteligencia también ha sido cuestionada, ya que animales con altos EQ pero cerebros pequeños (como el mono capuchino) no superan cognitivamente a animales con cerebros más grandes pero EQ menores (como el gorila).

La clave podría no ser el tamaño cerebral absoluto o relativo, sino el número absoluto de neuronas, particularmente en el córtex. La noción de que todos los cerebros de mamíferos son simplemente versiones escaladas unos de otros, manteniendo la misma proporción entre tamaño y número de neuronas, parece ser incorrecta. Diferentes órdenes de mamíferos (primates, roedores, etc.) tienen reglas de escalamiento neuronal distintas. Esto significa que cerebros de tamaño similar en diferentes órdenes pueden contener números de neuronas muy distintos.

Aquí reside la posible ventaja humana: debido a las reglas de escalamiento neuronal de los primates, un cerebro de primate contiene más neuronas que un cerebro de roedor de tamaño similar. Por ejemplo, un cerebro de 1.5 kg de primate (como el humano) tendría aproximadamente siete veces más neuronas que un hipotético cerebro de roedor del mismo peso, según sus reglas de escalamiento. La ventaja en el número de neuronas entre primates y roedores se amplifica a medida que aumenta el tamaño del cerebro.

Aunque no hay datos directos para elefantes o ballenas, si sus cerebros siguieran reglas de escalamiento similares a las de los roedores (lo cual parece más probable dada su muy baja densidad neuronal), un cerebro de ballena de 3.65 kg podría tener solo alrededor de 21 mil millones de neuronas, lo cual es menor que las predichas para el chimpancé (28 mil millones) o el gorila (33 mil millones). Por lo tanto, la superioridad cognitiva humana podría explicarse simplemente por el elevado número total de neuronas en nuestro cerebro, que es el más grande entre los primates y, dadas las diferentes reglas de escalamiento, podría ser el mayor de cualquier animal en la Tierra.

En resumen, el cerebro humano es notable no por ser una excepción a las reglas evolutivas, sino por ser el mayor cerebro construido según las reglas de escalamiento de los primates, lo que resulta en una cantidad sin precedentes de neuronas, la base de nuestras capacidades cognitivas. Se ha especulado que el cambio de una dieta cruda a una cocinada pudo haber proporcionado la energía necesaria para soportar este gran número de neuronas.

El Cerebro Social Humano: La Importancia de Cómo Nos Ven Otros

Llevando la hipótesis de la inteligencia social al nivel individual en humanos, la hipótesis del cerebro social propone que el tamaño de ciertas regiones cerebrales evolucionó para soportar las exigentes interacciones sociales. Estudios previos ya habían sugerido que el volumen regional y la conectividad de ciertas áreas del cerebro social se correlacionan con el tamaño de la red social de un individuo. El "cerebro social" se refiere a las regiones que se activan consistentemente en tareas cognitivas sociales, incluyendo la red de la amígdala y la red de mentalización.

Una investigación reciente ha profundizado en esta relación al analizar no solo cuántas personas considera importantes un individuo (lo que se llama "out-degree" en redes sociales), sino también cuántas personas consideran a ese individuo como importante ("in-degree"). Este análisis se realizó en la red social completa de los habitantes de un pueblo, en lugar de basarse únicamente en la percepción individual, proporcionando una medida más completa y menos sesgada.

Los resultados de este estudio son reveladores: el tamaño de la red social medido por el "in-degree" (cuántos te citan a ti como importante) se correlacionó significativamente con un mayor volumen en regiones clave del "cerebro social", incluyendo la corteza orbitofrontal (OFC), la corteza prefrontal dorsomedial (dmPFC) y el giro lingual. Por el contrario, el tamaño del "out-degree" (a cuántos citas tú como importantes), basado en la percepción propia del individuo, no mostró asociaciones significativas con el volumen cerebral en el análisis de todo el cerebro.

Esto sugiere que no es simplemente tener muchas conexiones lo que se relaciona con la estructura cerebral, sino ser percibido por otros como un vínculo social importante. Mantener un alto "in-degree" podría ser cognitivamente más demandante, requiriendo la capacidad de comprender y recordar las condiciones sociales de muchas personas diversas para ser considerado valioso para ellas. Esta capacidad de procesamiento de información social, respaldada por un mayor volumen en ciertas áreas cerebrales, permitiría gestionar redes sociales más grandes y complejas en esta dimensión.

Regiones Clave del Cerebro Social y sus Funciones

Las regiones identificadas en el estudio coinciden con las áreas tradicionalmente asociadas al "cerebro social":

  • Corteza Orbitofrontal (OFC) y Amígdala: Estas áreas están implicadas en la valoración de la información social, el procesamiento emocional, el aprendizaje de castigos sociales y la conducta afiliativa. Un mayor volumen aquí podría relacionarse con una mejor capacidad para juzgar el valor social, mantener relaciones y navegar interacciones.
  • Corteza Prefrontal Dorsomedial (dmPFC), Giro Lingual y Potencialmente TPJ/Precúneo: Estas regiones forman parte de la red de "mentalización" o Teoría de la Mente (ToM), crucial para inferir los estados mentales, intenciones y creencias de otras personas. La correlación con el "in-degree" sugiere que la capacidad de "leer mentes" podría ser fundamental para ser percibido como un miembro valioso y popular en una red social. Estudios previos no siempre habían mostrado una asociación consistente entre el volumen de la red de mentalización y el tamaño de la red social, lo que podría deberse a cómo se medía la red social (egocéntricamente vs. sociocéntricamente).

El análisis meta-analítico de los resultados cerebrales del "in-degree" utilizando Neurosynth reforzó esta interpretación, mostrando una fuerte correspondencia espacial con términos cognitivos como "teoría de la mente" y "mentalización". El patrón cerebral asociado al "out-degree", en cambio, no se relacionó con funciones sociales relevantes en este análisis.

Este estudio, aunque realizado en una población específica (ancianos en una zona rural de Corea del Sur) y con una definición particular de red social ("miembros de discusión importantes"), proporciona una evidencia importante de que la capacidad del cerebro social, medida a través del volumen de regiones específicas, está más vinculada a ser un nodo importante y buscado en una red (in-degree) que a la simple percepción individual de tener muchas conexiones (out-degree).

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Existe una relación entre el tamaño del neocórtex y el tamaño del grupo social?
Sí, según la hipótesis de la inteligencia social y la hipótesis del cerebro social, un mayor tamaño del neocórtex o el volumen de ciertas regiones cerebrales se relaciona con la capacidad para manejar interacciones sociales y el tamaño de los grupos o redes sociales.
¿Esta relación aplica igual para machos y hembras en primates?
Según un estudio comparativo, el tamaño relativo del neocórtex se correlaciona positivamente con el tamaño del grupo de hembras, pero negativamente o no se correlaciona con el tamaño del grupo de machos. Esto sugiere que la hipótesis de la inteligencia social podría aplicar principalmente a la sociabilidad de las hembras en primates.
¿Qué son "in-degree" y "out-degree" en redes sociales y por qué son importantes?
"Out-degree" es el número de personas que un individuo cita como importantes en su red. "In-degree" es el número de personas que citan a ese individuo como importante. Un estudio reciente sugiere que el "in-degree" (ser percibido como importante por otros) es el que se correlaciona con el volumen de ciertas regiones del cerebro social humano, no el "out-degree" (percibir uno mismo las conexiones).
¿Qué regiones cerebrales se asocian con el "in-degree" social?
Un estudio encontró que un mayor "in-degree" social se asocia con un mayor volumen de materia gris en regiones como la corteza orbitofrontal (OFC), la corteza prefrontal dorsomedial (dmPFC) y el giro lingual. Estas áreas están implicadas en el procesamiento del valor social y la capacidad de inferir los estados mentales de otros (mentalización o Teoría de la Mente).
¿Tiene el cerebro humano un córtex cerebral más grande que otras especies?
El córtex cerebral humano es el más grande en tamaño relativo (como porcentaje de la masa cerebral) entre los mamíferos, pero no por una diferencia abrumadora comparado con algunos otros primates o incluso no primates. No es el más grande en tamaño absoluto, siendo superado por el de elefantes y ballenas.
¿El tamaño cerebral absoluto determina la inteligencia entre especies?
No necesariamente. Aunque la lógica sugeriría que cerebros más grandes tienen más neuronas y, por lo tanto, mayor capacidad computacional, especies con cerebros mucho más grandes que el humano (como elefantes o ballenas) no son consideradas más inteligentes. La clave podría estar no solo en el tamaño, sino en el número absoluto de neuronas y cómo el cerebro está construido según las reglas de escalamiento de cada orden (primates vs. roedores, por ejemplo).
¿Cuál podría ser la verdadera ventaja cognitiva del cerebro humano?
La ventaja cognitiva humana podría residir simplemente en el elevado número total de neuronas en nuestro cerebro. Al ser el primate con el cerebro más grande, y debido a que los cerebros de primate escalan con una mayor densidad neuronal que los de otros órdenes como los roedores, el cerebro humano alberga una cantidad de neuronas que podría ser la mayor entre todos los animales, lo que subyace a nuestras capacidades cognitivas superiores.

La investigación en neurociencia social y evolutiva continúa revelando la intrincada conexión entre la estructura de nuestro cerebro y la complejidad de nuestras vidas sociales. Los hallazgos sugieren que, si bien existe una relación clara entre el tamaño del neocórtex (o el número de neuronas) y la capacidad para manejar interacciones sociales, esta relación puede ser más específica de lo que se pensaba inicialmente, aplicándose de manera diferente a los sexos en primates y dependiendo de la naturaleza de los vínculos sociales en humanos. La perspectiva de que el cerebro humano es un cerebro de primate escalado nos invita a reconsiderar nuestra singularidad, situándola más en la cantidad de unidades computacionales (neuronas) que en una arquitectura fundamentalmente diferente.

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Jesús Porta Etessam

Soy licenciado en Medicina y Cirugía y Doctor en Neurociencias por la Universidad Complutense de Madrid. Me formé como especialista en Neurología realizando la residencia en el Hospital 12 de Octubre bajo la dirección de Alberto Portera y Alfonso Vallejo, donde también ejercí como adjunto durante seis años y fui tutor de residentes. Durante mi formación, realicé una rotación electiva en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center.Posteriormente, fui Jefe de Sección en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid y actualmente soy jefe de servicio de Neurología en el Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. Tengo el honor de ser presidente de la Sociedad Española de Neurología, además de haber ocupado la vicepresidencia del Consejo Español del Cerebro y de ser Fellow de la European Academy of Neurology.A lo largo de mi trayectoria, he formado parte de la junta directiva de la Sociedad Española de Neurología como vocal de comunicación, relaciones internacionales, director de cultura y vicepresidente de relaciones institucionales. También dirigí la Fundación del Cerebro.Impulsé la creación del grupo de neurooftalmología de la SEN y he formado parte de las juntas de los grupos de cefalea y neurooftalmología. Además, he sido profesor de Neurología en la Universidad Complutense de Madrid durante más de 16 años.

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