What is the neuroscience of evolution?

La Neurociencia de la Evolución Cerebral

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El cerebro humano, una maravilla de la complejidad biológica, no apareció de la noche a la mañana. Es el resultado de un proceso evolutivo asombroso que se extiende a lo largo de millones de años. La neurociencia evolutiva es el campo que busca desentrañar cómo y por qué nuestros sistemas nerviosos, desde las formas más primitivas hasta las más sofisticadas, han llegado a ser como son. Este viaje, impulsado por la selección natural y las presiones del entorno, revela una historia de adaptación, innovación y, a menudo, sorprendentes caminos divergentes entre las especies.

What is the neuroscience of evolution?
Evolutionary neuroscience is the scientific study of the evolution of nervous systems. Evolutionary neuroscientists investigate the evolution and natural history of nervous system structure, functions and emergent properties. The field draws on concepts and findings from both neuroscience and evolutionary biology.

Los estudios del cerebro tienen raíces antiguas, remontándose al Egipto faraónico. Sin embargo, la neurociencia evolutiva como campo distinto comenzó a tomar forma tras la publicación de 'El Origen de las Especies' de Darwin en 1859. Inicialmente, la evolución cerebral se veía de manera lineal, influenciada por la incorrecta 'scala naturae' o escala de la naturaleza. Las teorías predominantes a principios del siglo XX incluían el darwinismo (selección natural y variación), el lamarckismo (herencia de rasgos adquiridos), la ortogénesis (tendencia a la perfección) y el saltacionismo (variación discontinua). La teoría de Darwin se consolidó como la más aceptada, abriendo la puerta a una comprensión más profunda de cómo evolucionan los animales y sus cerebros.

El libro de C.U. Ariëns Kappers, 'La Anatomía Comparada del Sistema Nervioso de los Vertebrados Incluyendo al Hombre' (1921/1936), fue una publicación clave en el campo. Tras la Síntesis Evolutiva, el estudio de la neuroanatomía comparada se realizó con una perspectiva evolutiva, y los estudios modernos incorporan la genética del desarrollo. Hoy, se acepta que los cambios filogenéticos ocurren de manera independiente entre especies a lo largo del tiempo y no son lineales. También se cree que un aumento en el tamaño del cerebro se correlaciona con un aumento en los centros neuronales y la complejidad del comportamiento.

Los Primeros Pasos: Del No-Cerebro a la Red Neuronal

Muchos de los primeros años de la Tierra estuvieron poblados por criaturas sin cerebro. Entre ellas se encontraba el anfioxo, cuyo rastro se remonta a unos 550 millones de años. Los anfioxos tenían una forma de vida significativamente más simple que no requería un cerebro. En lugar de un cerebro, poseían un sistema nervioso limitado, compuesto por un grupo de células. Estas células optimizaban sus funciones: muchas de las células sensoriales se entrelazaban con las células utilizadas para su muy simple sistema de movimiento, lo que les permitía impulsarse a través del agua y reaccionar sin mucho procesamiento, mientras que las células restantes se utilizaban para la detección de luz (ya que no tenían ojos). Tampoco necesitaban sentido del oído. Aunque los anfioxos tenían sentidos limitados, no los necesitaban para sobrevivir eficientemente, ya que su vida se dedicaba principalmente a alimentarse en el fondo marino.

Aunque el 'cerebro' del anfioxo pueda parecer subdesarrollado en comparación con el de los humanos, estaba bien adaptado a su entorno, lo que le ha permitido prosperar durante millones de años. La idea de que el cerebro evolucionó solo para pensar es una gran concepción errónea.

Hace 500 millones de años, la Tierra entró en el período Cámbrico, donde la caza se convirtió en una nueva preocupación para la supervivencia. En este punto, los animales se volvieron sensibles a la presencia de otros que podían servir de alimento. Aunque la caza no requería inherentemente un cerebro, fue uno de los pasos principales que impulsaron su desarrollo, a medida que los organismos progresaron para desarrollar sistemas sensoriales avanzados. En respuesta a entornos progresivamente complicados, donde comenzó a surgir la competencia entre animales con cerebros por la supervivencia, los animales tuvieron que aprender a gestionar su energía.

La evidencia fósil sugiere que la primera estructura cerebral apareció hace al menos 521 millones de años. Sin embargo, como los tejidos blandos como el cerebro no fosilizan tan fácilmente como los tejidos mineralizados, a menudo se buscan otras estructuras como evidencia. Esto lleva a un dilema, ya que la aparición de organismos con sistemas nerviosos más complejos y tejidos protectores (que sí fosilizan) ocurre antes en el registro fósil que la evidencia de señalización química y eléctrica. No obstante, evidencia de 2008 mostró que la capacidad de transmitir señales eléctricas y químicas existía incluso antes de formas de vida multicelulares más complejas.

Antes del desarrollo evolutivo del cerebro, se desarrollaron las redes nerviosas, la forma más simple de sistema nervioso. Estas redes nerviosas fueron una especie de precursor de los cerebros más avanzados evolutivamente. Se observaron por primera vez en los Cnidarios y consisten en una serie de neuronas dispersas que permiten al organismo responder al contacto físico. Son capaces de detectar rudimentariamente alimentos y otras sustancias químicas, pero estas redes no les permiten detectar la fuente del estímulo. Los Ctenóforos también demuestran este precursor rudimentario de un cerebro o sistema nervioso centralizado.

Allostasis y el Nacimiento de la Predicción

A medida que las criaturas adquirieron una variedad de sentidos para la percepción, los animales progresaron para desarrollar la Allostasis, que desempeñó el papel de un cerebro temprano al obligar al cuerpo a recopilar experiencias pasadas para mejorar la predicción. Dado que la predicción era superior a la reacción, los organismos que planificaban sus maniobras tenían más probabilidades de sobrevivir que aquellos que no lo hacían. Esto venía acompañado de una gestión adecuada de la energía, lo que la naturaleza favoreció. Los animales que no habían desarrollado la allostasis estarían en desventaja para sus propósitos de exploración, búsqueda de alimento y reproducción, ya que el riesgo de muerte era mayor.

A medida que la allostasis continuó desarrollándose en los animales, sus cuerpos evolucionaron continuamente en tamaño y complejidad. Progresivamente comenzaron a desarrollar sistemas cardiovasculares, respiratorios e inmunitarios para sobrevivir en sus entornos, lo que requirió que los cuerpos tuvieran algo más complejo que la limitada calidad de las células para regularse. Esto fomentó el desarrollo de los sistemas nerviosos de muchas criaturas hacia un cerebro, que era considerable y sorprendentemente similar a la apariencia de la mayoría de los cerebros animales hoy en día.

La Evolución del Cerebro Humano: Un Viaje Complejo

Darwin, en 'El Origen del Hombre', estipuló que la mente evolucionó simultáneamente con el cuerpo. Según su teoría, todos los humanos tienen un núcleo 'bárbaro' con el que aprenden a lidiar. La teoría de Darwin permitió empezar a pensar en la forma en que evolucionan los animales y sus cerebros.

Una perspectiva histórica, aunque simplificada, sobre la evolución del cerebro humano contemplaba la idea de que todos los humanos fueron una vez similares a lagartos, con necesidades de supervivencia básicas como alimentarse, luchar y aparearse. En la era clásica, Platón describió este concepto como la 'mente de lagarto', la capa más profunda de su concepción de una mente humana tripartita. En el siglo XX, P. MacLean desarrolló una teoría similar y moderna del cerebro triple (Triune Brain).

Investigaciones recientes en genética molecular han demostrado evidencia de que no hay diferencia en las neuronas que tienen los reptiles y los mamíferos no humanos en comparación con los humanos. En cambio, nuevas investigaciones especulan que todos los mamíferos, y potencialmente reptiles, aves y algunas especies de peces, evolucionaron a partir de un patrón de orden común. Esta investigación refuerza la idea de que los cerebros humanos no son estructuralmente diferentes de los de muchos otros organismos.

La Neocorteza del cerebro humano es la parte que ha cambiado más drásticamente durante la evolución reciente. El cerebro reptiliano, hace 300 millones de años, estaba diseñado para todos nuestros impulsos e instintos básicos como luchar, reproducirse y aparearse. El cerebro mamífero evolucionó 100 millones de años después y nos dio la capacidad de sentir emoción. Finalmente, pudo desarrollar una parte racional que controla nuestro 'animal interior'.

Podemos conceptualizar las principales etapas evolutivas del cerebro en el modelo histórico, aunque no completamente preciso, del Triune Brain:

Etapa (Modelo Histórico)Estructuras PrincipalesFunciones AsociadasAntigüedad Estimada
Cerebro Reptiliano (Protoreptiliano)Tronco encefálico, Cerebelo (en parte)Funciones homeostáticas básicas, instintos de supervivencia (lucha, huida, alimentación, reproducción rudimentaria)~300 millones de años
Cerebro Mamífero Antiguo (Paleomamífero)Sistema Límbico (Hipocampo, Amígdala)Emociones, comportamiento social básico, memoria a largo plazo, motivación~200-250 millones de años
Cerebro Mamífero Nuevo (Neomamífero)Neocorteza (Cerebro)Funciones cognitivas superiores, lenguaje, pensamiento abstracto, planificación, conciencia~200 millones de años (desarrollo significativo posterior)

Es importante notar que, si bien este modelo es útil pedagógicamente, la neurociencia moderna ve el cerebro como un sistema integrado donde las estructuras 'más nuevas' se basan y se interconectan fuertemente con las 'más antiguas', no como capas separadas y completamente independientes. Las estructuras del tronco encefálico y el sistema límbico se basan en gran medida en núcleos (agrupaciones de neuronas densamente empaquetadas), mientras que el cerebro (cerebrum) y el cerebelo se basan en una arquitectura cortical.

Arquitectura Cerebral: De Núcleos a Cortes Convolucionadas

En la periferia exterior de la corteza, las neuronas están dispuestas en capas de pocos milímetros de espesor. Los axones viajan entre las capas, pero la mayor parte de la masa axonal se encuentra debajo de las neuronas mismas. Como las neuronas corticales y la mayoría de sus tractos de fibras axónicas no tienen que competir por espacio, las estructuras corticales pueden escalar más fácilmente que las nucleares. Una característica clave de la corteza es que, como escala con el área de superficie, se puede colocar más dentro de un cráneo introduciendo circunvoluciones, de manera similar a cómo se puede meter una servilleta en un vaso arrugándola. El grado de circunvolución es generalmente mayor en especies con comportamiento más complejo, lo que se beneficia del aumento del área de superficie.

El cerebelo, o 'pequeño cerebro', se encuentra detrás del tronco encefálico y debajo del lóbulo occipital del cerebro en los humanos. Sus propósitos incluyen la coordinación de tareas sensoriomotoras finas, y puede estar involucrado en algunas funciones cognitivas, como el lenguaje y diferentes habilidades motoras que pueden involucrar manos y pies. El cerebelo ayuda a mantener el equilibrio. Un daño en el cerebelo afectaría todos los roles físicos en la vida. La corteza cerebelosa humana está finamente convolucionada, mucho más que la corteza cerebral. Sus tractos de fibras axónicas interiores se llaman arbor vitae, o Árbol de la Vida.

El área del cerebro con la mayor cantidad de cambio evolutivo reciente es la Neocorteza. En reptiles y peces, esta área se llama palio y es más pequeña y simple en relación con la masa corporal que en los mamíferos. Según la investigación, el cerebro (cerebrum) se desarrolló por primera vez hace unos 200 millones de años. Es responsable de funciones cognitivas superiores, como el lenguaje, el pensamiento y formas relacionadas de procesamiento de información. También es responsable de procesar la entrada sensorial (junto con el tálamo, parte del sistema límbico que actúa como enrutador de información). El tálamo recibe las diferentes sensaciones antes de que la información pase a la corteza cerebral. Gran parte de su función es subconsciente. La neocorteza es una elaboración, o crecimiento, de estructuras del sistema límbico, con las que está fuertemente integrada. La neocorteza es la parte principal que controla muchas funciones cerebrales, ya que cubre la mitad del volumen total del cerebro. El desarrollo de estos cambios evolutivos recientes en la neocorteza probablemente ocurrió como resultado de nuevas formaciones de redes neuronales y selecciones positivas de ciertos componentes genéticos.

Percepción y Lenguaje: Adaptaciones Sensoriales y Cognitivas

La visión permite a los humanos procesar el mundo que los rodea hasta cierto punto. A través de las longitudes de onda de la luz, el cerebro humano puede asociarlas con un evento específico. Aunque el cerebro obviamente percibe su entorno en un momento específico, también predice los próximos cambios en el ambiente. Una vez que los ha notado, el cerebro comienza a prepararse para encontrar el nuevo escenario intentando desarrollar una respuesta adecuada. Esto se logra utilizando los datos a los que el cerebro tiene acceso, lo que puede ser usar experiencias pasadas y recuerdos para formar una respuesta adecuada. Sin embargo, a veces el cerebro no predice con precisión, lo que significa que la mente percibe una ilustración falsa. Tal imagen incorrecta ocurre cuando el cerebro utiliza un recuerdo inadecuado para responder a lo que está enfrentando, lo que significa que el recuerdo no se correlaciona con el escenario real. La ilusión conejo-pato es un famoso ejemplo de imagen ambigua donde se puede ver un conejo o un pato. Esto demuestra cómo lo que vemos es, en gran medida, una construcción de nuestro cerebro, no una 'fotografía' directa de la realidad.

La organización de la corteza auditiva humana se divide en núcleo, cinturón y parabanda. Esto se asemeja mucho a la de los primates actuales. El concepto de percepción auditiva se asemeja mucho a la percepción visual. Nuestro cerebro está diseñado para actuar sobre lo que espera experimentar. El sentido del oído ayuda a situar a un individuo, pero también le da pistas sobre lo que hay a su alrededor. Si algo se mueve, saben aproximadamente dónde está y por el tono, el cerebro puede predecir qué se movió.

La evidencia de una rica vida cognitiva en los parientes primates de los humanos es extensa, y una amplia gama de comportamientos específicos en línea con la teoría darwiniana está bien documentada. Sin embargo, hasta hace poco, la investigación ha ignorado a los primates no humanos en el contexto de la lingüística evolutiva, principalmente porque, a diferencia de las aves que aprenden vocalizaciones, nuestros parientes más cercanos parecen carecer de habilidades de imitación. Evolutivamente hablando, hay una gran evidencia que sugiere que una base genética para el concepto de lenguaje ha existido durante millones de años, al igual que muchas otras capacidades y comportamientos observados hoy en día. Si bien los lingüistas evolutivos coinciden en que el control volitivo sobre la vocalización y la expresión del lenguaje es un salto bastante reciente en la historia de la raza humana, esto no significa que la percepción auditiva sea un desarrollo reciente. La investigación ha demostrado evidencia sustancial de vías neuronales bien definidas que conectan las cortezas para organizar la percepción auditiva en el cerebro. Por lo tanto, la cuestión radica en nuestras habilidades para imitar sonidos. Más allá del hecho de que los primates pueden estar mal equipados para aprender sonidos, los estudios han demostrado que aprenden y usan gestos mucho mejor. Las señales visuales y las vías motoras se desarrollaron millones de años antes en nuestra evolución, lo que parece ser una razón para nuestra capacidad más temprana de comprender y usar gestos.

What is the evolutionary theory of the brain?
The evolution of the brain refers to the progressive development and complexity of neural structures over millions of years, resulting in the diverse range of brain sizes and functions observed across different species today, particularly in vertebrates.

La especialización cognitiva es una teoría según la cual funciones cognitivas específicas, como la capacidad de comunicarse socialmente, pueden transmitirse genéticamente a través de la descendencia. Esto beneficiaría a las especies en el proceso de selección natural. En cuanto a estudiarlo en relación con el cerebro humano, se ha teorizado que habilidades sociales muy específicas aparte del lenguaje, como la confianza, la vulnerabilidad, la navegación y la autoconciencia, también pueden transmitirse a la descendencia.

Mirando Atrás y Adelante: Técnicas y Enfoques Modernos

A lo largo de la historia, la neurociencia evolutiva ha dependido del desarrollo de la teoría y las técnicas biológicas. El campo ha sido moldeado por el desarrollo de nuevas técnicas que permiten el descubrimiento y examen de partes del sistema nervioso.

En 1873, C. Golgi ideó el método de nitrato de plata, que permitió la descripción del cerebro a nivel celular, en contraste con el nivel macroscópico. Santiago y Pedro Ramón utilizaron este método para analizar numerosas partes de cerebros, ampliando el campo de la neuroanatomía comparada. En la segunda mitad del siglo XIX, nuevas técnicas permitieron a los científicos identificar grupos de células neuronales y haces de fibras en los cerebros. En 1885, Vittorio Marchi descubrió una técnica de tinción que permitía ver la degeneración axonal inducida en axones mielinizados; en 1950, el 'procedimiento original de Nauta' permitió una identificación más precisa de las fibras en degeneración; y en la década de 1970, hubo varios descubrimientos de múltiples trazadores moleculares que se utilizarían para experimentos incluso hoy en día. En los últimos 20 años, la cladística también se ha convertido en una herramienta útil para analizar la variación en el cerebro.

Además de estudiar el registro fósil, la historia evolutiva puede investigarse a través de la Embriología. Un embrión es un animal no nacido o no eclosionado, y la historia evolutiva puede estudiarse observando cómo se conservan (o no) los procesos en el desarrollo embrionario entre especies. Las similitudes entre diferentes especies pueden indicar conexión evolutiva. Una forma en que los antropólogos estudian la conexión evolutiva entre especies es observando ortólogos. Un ortólogo se define como dos o más genes homólogos entre especies que están evolutivamente relacionadas por descendencia lineal.

Al utilizar la Embriología, se puede rastrear la evolución del cerebro entre varias especies. La proteína morfogénica ósea (BMP), un factor de crecimiento que desempeña un papel significativo en el desarrollo neural embrionario, está altamente conservada entre los vertebrados, al igual que el sonic hedgehog (SHH), un morfógeno que inhibe la BMP para permitir el desarrollo de la cresta neural. El seguimiento de estos factores de crecimiento con el uso de la Embriología proporciona una comprensión más profunda de qué áreas del cerebro divergieron en su evolución. Niveles variables de estos factores de crecimiento conducen a un desarrollo neural embrionario diferente, lo que a su vez afecta la complejidad de los futuros sistemas neurales. Estudiar el desarrollo del cerebro en diversas etapas embrionarias a lo largo de diferentes especies proporciona una visión adicional de los cambios evolutivos que pueden haber ocurrido históricamente. Esto permite a los científicos investigar qué factores pudieron haber causado tales cambios, como vínculos con la diversidad de la red neural, la producción de factores de crecimiento, las selecciones de codificación de proteínas y otros factores genéticos.

Desafíos de Escalamiento y Factores Genéticos

Algunos filos animales han experimentado un importante aumento del tamaño cerebral a través de la evolución (por ejemplo, vertebrados y cefalópodos contienen muchas líneas en las que los cerebros han crecido evolutivamente), pero la mayoría de los grupos animales se componen solo de especies con cerebros extremadamente pequeños. Algunos científicos argumentan que esta diferencia se debe a que las neuronas de vertebrados y cefalópodos han evolucionado formas de comunicación que superan el problema de escalabilidad de las redes neuronales, mientras que la mayoría de los grupos animales no lo han hecho.

Argumentan que la razón por la que las redes neuronales tradicionales no mejoran su función al escalar es porque el filtrado basado en probabilidades previamente conocidas causa sesgos similares a profecías autocumplidas que crean evidencia estadística falsa, generando una visión del mundo completamente errónea. Sostienen que el acceso aleatorio puede superar este problema y permitir que los cerebros escalen a reflejos condicionados más discriminatorios en cerebros más grandes, lo que lleva a nuevas capacidades de formación de visiones del mundo en ciertos umbrales.

Esto significa que cuando las neuronas escalan de manera no aleatoria, su funcionalidad se vuelve más limitada debido a que sus redes neuronales no pueden procesar sistemas más complejos sin la exposición a nuevas formaciones. Esto se explica por el hecho de que la aleatorización permite que todo el cerebro eventualmente tenga acceso a toda la información a lo largo de muchos cambios, aunque el acceso privilegiado instantáneo sea físicamente imposible. Citan que las neuronas de vertebrados transmiten cápsulas similares a virus que contienen ARN, que a veces se lee en la neurona a la que se transmite y a veces se pasa sin leer, lo que crea un acceso aleatorio. Las neuronas de cefalópodos, por su parte, producen diferentes proteínas a partir del mismo gen, lo que sugiere otro mecanismo de aleatorización de información concentrada en las neuronas. Ambos mecanismos, según esta perspectiva, hacen que sea evolutivamente ventajoso escalar el tamaño de los cerebros.

Utilizando imágenes de resonancia magnética (MRI) in vivo y muestreo de tejido, se analizaron diferentes muestras corticales de miembros de cada especie de hominoide. En cada especie, áreas específicas estaban relativamente agrandadas o reducidas, lo que puede detallar organizaciones neuronales. Diferentes tamaños en las áreas corticales pueden mostrar adaptaciones específicas, especializaciones funcionales y eventos evolutivos que fueron cambios en cómo se organiza el cerebro hominoide.

En la predicción temprana, se pensó que el lóbulo frontal, una gran parte del cerebro generalmente dedicada al comportamiento y la interacción social, predecía las diferencias en el comportamiento entre hominoides y humanos. Esta teoría fue desacreditada por la evidencia que respalda que el daño en el lóbulo frontal tanto en humanos como en hominoides muestra un comportamiento social y emocional atípico; por lo tanto, esta similitud significa que el lóbulo frontal no fue muy probablemente seleccionado para la reorganización. En cambio, ahora se cree que la evolución ocurrió en otras partes del cerebro estrictamente asociadas con ciertos comportamientos.

Se cree que la reorganización que tuvo lugar fue más organizacional que volumétrica; mientras que los volúmenes cerebrales eran relativamente los mismos, la posición de características anatómicas superficiales específicas, por ejemplo, el surco lunate, sugiere que los cerebros habían pasado por una reorganización neurológica. También hay evidencia de que el linaje homínido temprano también pasó por un período de inactividad o latencia, lo que apoya la idea de la reorganización neural. Los registros fósiles dentales de los primeros humanos y homininos muestran que los homininos inmaduros, incluidos los australopitecinos y los miembros de Homo, tienen un período de inactividad (Bown et al. 1987). Un período de inactividad es un período en el que no hay erupciones dentales de dientes adultos; en este tiempo el niño se acostumbra más a la estructura social y al desarrollo de la cultura. Durante este tiempo, el niño tiene una ventaja adicional sobre otros hominoides, dedicando varios años a desarrollar el habla y aprender a cooperar dentro de una comunidad. Este período también se discute en relación con la encefalización. Se descubrió que los chimpancés no tienen este período dental neutral, lo que sugiere que un período de inactividad ocurrió muy temprano en la evolución homínida. Utilizando los modelos de reorganización neurológica, se puede sugerir que la causa de este período, llamado niñez media, es muy probablemente para mejorar las habilidades de búsqueda de alimento en entornos estacionales variables.

Los factores genéticos también han desempeñado un papel crucial en la evolución reciente del cerebro humano, particularmente en el desarrollo de la Neocorteza, permitiendo la aparición de nuevas capacidades cognitivas que nos distinguen.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es la neurociencia evolutiva? Es el campo de estudio que investiga cómo los sistemas nerviosos, incluido el cerebro, han evolucionado a lo largo del tiempo en diferentes especies, analizando sus orígenes, cambios estructurales, funcionales y genéticos en respuesta a las presiones ambientales y la selección natural.

¿El cerebro evolucionó de forma lineal, del más simple al más complejo? No, esta visión, influenciada por la antigua 'scala naturae', es incorrecta. La evolución cerebral es un proceso ramificado y no lineal. Diferentes linajes han seguido caminos evolutivos independientes, adaptándose a sus nichos ecológicos específicos. No se trata de una simple escala de complejidad ascendente.

¿Qué apareció primero, la capacidad de señalización eléctrica o las estructuras cerebrales complejas? La evidencia sugiere que la capacidad de transmitir señales eléctricas y químicas existía en formas de vida multicelulares simples mucho antes de la aparición de estructuras cerebrales complejas o la protección ósea que facilita su fosilización. Las redes nerviosas rudimentarias precedieron a los cerebros centralizados.

En la evolución del tamaño cerebral, ¿es más relevante el tamaño absoluto o el tamaño relativo (respecto al cuerpo)? Históricamente se debatió esto. Si bien el tamaño relativo disminuye a medida que el cuerpo crece, la investigación más reciente se centra más en el tamaño cerebral absoluto. Este último se correlaciona mejor con la complejidad de las estructuras internas, el grado de complejidad estructural y la cantidad de materia blanca, lo que sugiere que es un mejor predictor de la función cerebral.

¿Qué es la teoría del cerebro triple (Triune Brain)? Es un modelo histórico propuesto por Paul MacLean que divide el cerebro de los mamíferos en tres partes supuestamente distintas evolutivamente: el cerebro reptiliano (instintos básicos), el paleomamífero (sistema límbico, emociones) y el neomamífero (neocorteza, cognición superior). Aunque influyente, la neurociencia moderna lo considera una simplificación excesiva. Las partes del cerebro interactúan de forma mucho más integrada de lo que sugiere el modelo.

¿Por qué los primates no humanos no desarrollaron lenguaje vocal complejo como los humanos? Aunque tienen capacidades cognitivas ricas y vías neurales para la percepción auditiva, los primates no humanos parecen tener limitaciones en la imitación vocal voluntaria, a diferencia de las aves que aprenden cantos. Se adaptaron mejor al uso de gestos, ya que las vías visuales y motoras se desarrollaron antes en nuestra evolución, lo que facilitó la comprensión y el uso de señales no vocales.

¿Cómo ayuda la embriología a estudiar la evolución del cerebro? Estudiar el desarrollo embrionario en diferentes especies permite observar qué procesos neurales se conservan (similitudes que sugieren ancestro común) y cuáles divergen. Al rastrear genes homólogos (ortólogos) y factores de crecimiento neural como BMP y SHH durante el desarrollo, los científicos obtienen información sobre cuándo y cómo las diferentes áreas del cerebro han evolucionado y adquirido su complejidad actual.

Conclusión

La neurociencia evolutiva es un campo vibrante que combina la biología, la genética, la paleontología y la neurociencia para trazar la historia de nuestro órgano más enigmático. Desde las humildes redes neuronales de criaturas primitivas hasta la vasta y convolucionada Neocorteza humana, la evolución cerebral es una saga de adaptación constante. Las técnicas avanzadas continúan revelando nuevas capas de esta complejidad, mostrando cómo procesos como la Allostasis, la especialización cognitiva y mecanismos como el acceso aleatorio han contribuido a la diversidad y sofisticación de los sistemas nerviosos que observamos hoy. Comprender esta historia no solo ilumina nuestro pasado biológico, sino que también nos da una perspectiva más profunda sobre la naturaleza de la conciencia, la percepción y el comportamiento.

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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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