Importante camino evolutivo de las sinapsis

Neurología. Un gigantesco experimento que analiza animales de todas las especies, desde organismos unicelulares como la cebada hasta complejos vertebrados como los humanos, sugiere que el poder cerebral no se encuentra en el volumen sino en la complejidad que yace entre las neuronas

Volumen. Es la palabra que nos llega a la mente cuando pensamos en la complejidad del razonamiento humano frente a los demás vertebrados; y no es para menos, el cerebro del Homo sapiens posee tres veces más el volumen del cerebro de un chimpancé. No debe extrañarnos entonces que correlacionemos la inteligencia con el tamaño del habitante en nuestras cabezas.

Sin embargo, un gigantesco estudio entre especies distintas brinda resultados diferentes sobre la evolución del cerebro entre seres vivos tan diferentes como organismos unicelulares, invertebrados y los más complejos vertebrados. Al parecer, la complejidad y la inteligencia no son sinónimos de volumen, por lo menos no completamente.

El experimento inició con el arduo trabajo de analizar la complejidad (y la simplicidad también) a través de múltiples familias de seres vivos sobre el planeta. Por lo general, se considera el tamaño como una señal de complejidad pero los investigadores descubrieron algo más. Las sinapsis, esos elementos en las neuronas que sirven de interconexión entre estas células nerviosas del pensamiento, muestran señales de una evolución compleja entre las distintas especies de animales.

“Al observar estos detalles a nivel microscópico y compararlos en la escala evolutiva, nos dimos cuenta que las sinapsis en un gusano, por ejemplo, son muy distintas a las de un perro. Las primeras se han adaptado a un procedimiento sencillo de aprendizaje mientras que en el canino más proteínas y otros componentes químicos conducen a una mayor complejidad”, explicó el doctor Seth Grant del Instituto Sanger, en Inglaterra, donde se realizaron los experimentos y análisis entre especies.

Con el cerebro, los humanos aún estamos trazando un camino de conocimiento general. Los neurólogos han profundizado en su estructura y su funcionamiento por regiones, sin embargo, la mecánica del cerebro y su estructura no son todavía conocidas a cabalidad y los estudios con resonancia magnética han demostrado estar limitados tecnológicamente. A través de las observaciones realizadas con este estudio, los investigadores desean abrir una ventana hacia el funcionamiento cerebral.

“Una de las grandes preguntas en las neurociencias busca los principios básicos que construyen el cerebro. Conocer un poco más sobre los componentes que conforman su arquitectura, hasta en los más básicos detalles, nos ayudará a repararlo. Los resultados de este estudio nos ha regalado uno de esos principios”, expresó Grant.

Un computador dentro del cráneo

Desde una perspectiva evolutiva, la complejidad de los cerebros vertebrados no sólo se mide por el volumen, es decir, el número de neuronas y sinapsis en cada cerebro sino que, además, al subir en la tabla evolutiva también se descubre que las sinapsis han cambiado y se han vuelto más voluminosas, no por la cantidad sino porque tienen más poder. “Si comparamos una sinapsis con una microprocesador en una computadora, el poder cerebral lo equiparamos con la sofisticación de cada procesador, los vertebrados, por ello, tenemos un internet gigantesco con enormes computadoras mientras que los invertebrados tienen internet pequeño en una computadora diminuta”, explicó el investigador británico. El equipo incluyó en el experimento células de organismos como la cebada cuyas sinapsis tienen proteínas equivalentes a las humanas esto sugiere que el origen del sistema nervioso humano comenzó de esa simple forma.

Un largo camino de evolución

Para los científicos, la capacidad computacional de nuestros cerebros no yace en su red neuronal sino en los cálculos complejos que las sinapsis efectúan. “Las sinapsis de los vertebrados poseen mil proteínas distintas ensambladas en 13 máquinas moleculares cada una construida con 183 proteínas diferentes”, explicó Grant. Más aún, escriben los investigadores en el diario Nature, no todas las sinapsis en el cerebro son iguales ya que cada región utiliza distintas combinaciones de acuerdo con las funciones o las necesidades estructurales básicas del órgano blanco y gris. Cada una de estas sinapsis o interconexiones neuronales, recibe información de otras neuronas, el ser humano posee cien mil millones de neuronas conectadas a cien mil billones de sinapsis. El poder cerebral no nació de la nada sino que tomó su tiempo para desarrollarse mediante ensayos y pruebas que iniciaron su camino en organismos unicelulares.


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