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Plasticidad de nuestro cerebro al medio ambiente sería clave para entender la evolución humana

por 13 junio, 2016

Plasticidad de nuestro cerebro al medio ambiente sería clave para entender la evolución humana
En una reciente publicación investigadores de la Universidad George Washington descubrieron que el cerebro humano exhibe más plasticidad -capacidad para ser modelado por el ambiente- que los cerebros de chimpancés, y que esto podría explicar parte de la evolución humana.

Comparado con la mayoría de los animales, los chimpancés son increíblemente inteligentes: Utilizan herramientas, se comunican con complejas vocalizaciones, y son buenos en resolución de problemas. Pero aun cuando son muy inteligentes, su capacidad palidece en comparación a la nuestra. Una multitud de factores determina cómo es que el cerebro del humano resulta tan superior al del chimpancé; en esta nueva investigación se indica que uno de ellos sería un control genético menos estricto del desarrollo del cerebro, lo cual nos permitiría adaptarnos a nuestro ambiente con mayor flexibilidad que nuestros primos primates.

La neocorteza -la capa más externa del cerebro- caracterizada por la presencia de surcos y pliegues, es la región que le da a todos los primates su excepcional inteligencia. Tanto en chimpancés como en humanos esta región del cerebro continúa creciendo y organizándose durante años después del nacimiento, permitiéndonos aprender y desarrollarnos socialmente.

La habilidad del cerebro para reorganizarse en respuesta a señales ambientales es conocida como plasticidad, y es esta flexibilidad la que nos permite aprender cosas que no sabíamos al nacer; cómo atar los cordones de nuestros zapatos, por ejemplo, o cómo resolver problemas de cálculo. Los chimpancés muestran plasticidad cuando aprenden cosas como las prácticas de acicalamiento cooperativo.

En una nueva investigación publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), se sugiere que la genética dicta la organización del cerebro del chimpancé mucho más rígidamente que en humanos, permitiendo al ambiente jugar un rol más importante en nuestro desarrollo neural. Este estudio es el primero en su clase en examinar la heredabilidad de la organización cerebral en chimpancés comparada con la de humanos, entregando pistas de por qué los humanos son tan capaces para adaptarse a varios ambientes y culturas.

El equipo de investigación, liderado por la Dra. Aida Gómez-Robles de la Universidad George Washington, estudió 218 cerebros humanos y 206 cerebros de chimpancés utilizando imágenes de resonancia magnética estructural para comparar 2 elementos: el tamaño del cerebro, y su organización, y la relación de ambos con la influencia genética. Los cerebros humanos eran de gemelos (idénticos o fraternos) y de hermanos; los cerebros de los chimpancés tenían una variedad de relaciones de parentesco, incluyendo madres e hijos, y medio hermanos. Este detalle es importante, puesto permitió a los investigadores medir la similitud en cerebros de individuos relacionados genéticamente, es decir, comparar qué tan parecidos eran esos cerebros en tamaño, y qué tan parecidos eran en la forma y ubicación de los surcos.

El estudio encontró que el tamaño del cerebro -tanto del humano como del chimpancé- es fuertemente influenciado por la genética, esto es, no hubo mucha variación de tamaño entre los cerebros de individuos con parentesco. En cambio, los hallazgos relacionados con la organización del cerebro (los surcos y su ubicación) fueron diferentes para humanos y chimpancés. En estos últimos, la organización cerebral es también altamente heredable, pero en humanos no es así. Dos hermanos chimpancés tendrían surcos mucho más similares que dos hermanos humanos, por ejemplo.

Esta observación implica que los chimpancés tienen mayores limitaciones en la forma en que sus cerebros pueden desarrollarse, y en su capacidad para aprender nuevos comportamientos o habilidades comparados con humanos.
Con la genética siendo menos relevante en nuestro caso, nuestros cerebros son más susceptibles a influencias externas. Esto permite que el ambiente, la experiencia, y las interacciones sociales con otros individuos jueguen un rol más dramático en organizar la corteza cerebral. Y es este incremento en plasticidad el que podría haber sido la causa de que nuestros antepasados superaran a otros primates en términos de inteligencia. También nacer con cerebros menos desarrollados podría contribuir a nuestra aumentada plasticidad neural. En comparación con chimpancés recién nacidos, los bebés humanos nacen con cerebros menos desarrollados, lo cual nos deja más indefensos, pero permitiendo que más crecimiento ocurra postnatalmente, donde el mundo exterior puede jugar un rol más amplio.

Este patrón de desarrollo retardado parece haber aumentado a través de la evolución, con nuestros ancestros homínidos presumiblemente ganando lentamente cerebros más grandes y más “plásticos” en comparación a los chimpancés modernos. La prueba de esto viene de evidencia fósil, la cual muestra que la neocorteza se expandió y reorganizó a través del tiempo en nuestros ancestros.

Con cerebros que cada vez eran más grandes, y de menor estado de desarrollo en recién nacidos, fue siendo progresivamente ventajoso relajar el control genético de su organización, esto es, proporcionando mayor potencial para adaptarse y aprender. Esta mayor habilidad para moldear nuestros cerebros en respuesta a nuestro ambiente, el estudio afirma, podría proveer un vínculo entre la evolución biológica y cultural. Con cerebros más sensibles a la influencia del ambiente se facilita la adaptación a un ambiente en constante cambio, y esto incluye a los contextos social y cultural.

Artículo original:
- Gómez-Robles, A., Hopkins, W. D., Schapiro, S. J., & Sherwood, C. C. (2015). Relaxed genetic control of cortical organization in human brains compared with chimpanzees. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112(48), 14799-14804.

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