Científicos del MIT han encontrado, por fin, una diferencia estructural realmente significativa entre nuestro cerebro y el de otros mamíferos.
Menos es más
Las ramas del árbol de la vida de las que surgieron los mamíferos continuaron dividiéndose por millones de años hasta llegar a las ramas de los primates. De una pequeña ramificación nos desprendimos nosotros, distintos a cualquier otra especie animal, entre muchas cosas, por nuestros cerebros. Otros animales comparten algunos aspectos de nuestra inteligencia, pero no al mismo nivel. Y aunque sea evidente cuán distintos somos, no habíamos podido encontrar diferencias significativas entre los cerebros mamíferos. Hasta ahora.
Un equipo de científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) acaba de publicar una investigación en Nature que sugiere que las células en nuestro cerebro tienen un número mucho menor de canales que en otros mamíferos. Estos canales en las membranas son los que permiten el flujo de iones como calcio, potasio y sodio produciendo la comunicación neuronal. Este es un buen momento para aplicar la popular frase de menos es más para entender que con menos canales, el cerebro optimiza las funciones cognitivas complejas.
«Estudios comparativos previos establecieron que el cerebro humano está construido como otros cerebros de mamíferos, por lo que nos sorprendió encontrar pruebas sólidas de que las neuronas humanas son especiales», comenta el neurocientífico Lou Beaulieu-Laroche del MIT.
Densidad de canales
En el 2018, Beaulieu-Laroche se encontraba realizando un experimento junto a su colega Mark Harnett para cotejar los cerebros de rata y humano. Sus estudios comparativos en el MIT mostraron que las dendritas humanas tenían mucho menos canales iónicos que las dendritas de ratas.
Continuaron por ese camino como quien desenreda un ovillo y decidieron incluir más especies en las investigaciones. En la lista estaban la musaraña, ratón, jerbo, rata, hurón, conejillo de indias, conejo, tití, macaco y, humano. El análisis comparativo de los tejidos nerviosos reveló que la densidad del canal iónico aumenta con el tamaño de las neuronas.
«Este plan de construcción es consistente en nueve especies de mamíferos diferentes», dijo Harnett. «Parece ser que la corteza está tratando de mantener la misma cantidad de canales iónicos por unidad de volumen en todas las especies. Esto significa que para un volumen dado de corteza, el costo energético es el mismo, al menos para los canales iónicos».
Compensación evolutiva
Sin embargo, el cerebro humano fue la excepción. Su densidad de canales de iones era excepcionalmente baja y se presume que por una compensación evolutiva. Es decir, un sistema biológico pierde o disminuye un rasgo para optimizar otro.
Harnett explica que se necesita considerable energía para bombear iones a través de las dendritas. Al minimizar la densidad del canal iónico, el cerebro humano habría sido capaz de desplegar los ahorros de energía en otros lugares. Tal vez, para permitirse conexiones sinápticas más complejas o potenciales de acción más rápidos.
«Si el cerebro puede ahorrar energía al reducir la densidad de los canales iónicos, puede gastar esa energía en otros procesos neuronales o de circuitos».
Ahora, el equipo está ansioso por explorar las presiones evolutivas que podrían haber llevado a esta diferencia y, nosotros estamos ansiosos por saber más al respecto.
