El carro de Platón: cerebro y vísceras

Lo hemos visto en cientos de películas de adolescentes: no siempre los más inteligentes son los que más se reproducen. Ahora un estudio con peces publicado en Current Biology tasa el coste biológico de un cerebro más grande.

Se sabe que las especies de mayor tamaño tienen un cerebro más grande. Sin embargo, según un estudio publicado recientemente en Nature la clave de la supervivencia no sería el tamaño del cerebro en sí sino la relación entre el tamaño del cuerpo y el del cerebro, siendo los animales más inteligentes y más  a salvo de la extinción aquellos que tienen un cerebro grande en relación al resto del cuerpo.  Pero, si un cerebro grande facilita la supervivencia, ¿por qué las diferentes especies no evolucionan un cerebro mayor? ¿Qué es lo que limita la expansión del cerebro?  Algunos proponían que la restricción la oponía el propio cerebro, al ser un órgano caro, energéticamente costoso. Pero últimamente se abrían paso otras teorías, como que en realidad el contrapeso del cerebro eran otros aspectos biológicos, tales como la reproducción, el tamaño del intestino etc.

El cerebro de Einstein, que ahora puedes analizar con una aplicación en tu móvil

 

Los  investigadores de la Universidad de Uppsala se propusieron saber qué corriente estaba en lo cierto y para ello utilizaron peces, una especie que se usa comúnmente en los acuarios, la Poecilia reticulata, también conocida como pez guppy o pez millón. Seleccionaron líneas con cerebro grande y otras con cerebro pequeño y después pusieron a prueba a los peces para ver cuáles eran más inteligentes. Tras un test en el que tenían que asociar un determinado número de símbolos con la aparición de comida comprobaron que las hembras con cerebro mayor mostraban más habilidades cognitivas. Para sorpresa de los investigadores, esta ventaja no se observaba en los machos de la misma línea.  Por último observaron que aquellos animales más dotados cerebralmente tenían menos descendientes  ((19% menos descendientes que la línea de cerebro pequeño) y además un intestino más pequeño.

Guppys

 

Así, los investigadores han demostrado que al menos en las hembras de estos peces un  cerebro más grande implica mayores habilidades cognitivas. Pero el hecho de que este efecto no se observe en los machos despierta mis dudas sobre las conclusiones. Los investigadores admiten que quizás el test con el que se evaluó a los peces era más adecuado para las hembras, que son más activas a la hora de buscar comida y se alimentan más frecuentemente. Esto me hace pensar que las hembras trabajaron más esta tarea… ¿Podría ser que la clave de este resultado no resida en el tamaño del cerebro sino en el aprendizaje? ¿Qué hay de las conexiones neuronales? ¿No es demasiado simplista atribuir mayores habilidades cognitivas a un cerebro grande cuando esta característica sólo se observa en las hembras?

Lo que sí parece más sólido es el coste que supone un cerebro grande y el contrapunto biológico que se ve afectado. El grupo sueco ofrece dos hipótesis para explicar la estrecha relación entre cerebro e intestino: podría ser que en lo homínidos, al tener una dieta rica, el intestino pueda ser más pequeño, facilitando el desarrollo del cerebro. También cabe la posibilidad de que el contrapeso lo ejerzan las propias neuronas del intestino, un complejo entramado que controla la digestión.

Pero si la dieta en los humanos no está limitada, ¿por qué nuestro cerebro no sigue creciendo? Podríamos hacernos más listos… Los investigadores creen que en los vertebrados la restricción principal sería el otro contrapeso, un menor número de descendientes, característica que impone un coste para la supervivencia de la especie a largo plazo. Los primates y cetáceos somos poco fértiles en comparación con otros animales, ¿tendrá nuestro cerebro algo que ver?

Parece que, como en el mito del carro alado de Platón, el aúriga de la evolución se sirve de dos caballos distintos para avanzar, en este caso las habilidades cognitivas y las vísceras. En el término medio está la virtud.

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El carro de Platón: cerebro y vísceras

Lo hemos visto en cientos de películas de adolescentes: no siempre los más inteligentes son los que más se reproducen. Ahora un estudio con peces publicado en Current Biology tasa el coste biológico de un cerebro más grande.

Se sabe que las especies de mayor tamaño tienen un cerebro más grande. Sin embargo, según un estudio publicado recientemente en Nature la clave de la supervivencia no sería el tamaño del cerebro en sí sino la relación entre el tamaño del cuerpo y el del cerebro, siendo los animales más inteligentes y más  a salvo de la extinción aquellos que tienen un cerebro grande en relación al resto del cuerpo.  Pero, si un cerebro grande facilita la supervivencia, ¿por qué las diferentes especies no evolucionan un cerebro mayor? ¿Qué es lo que limita la expansión del cerebro?  Algunos proponían que la restricción la oponía el propio cerebro, al ser un órgano caro, energéticamente costoso. Pero últimamente se abrían paso otras teorías, como que en realidad el contrapeso del cerebro eran otros aspectos biológicos, tales como la reproducción, el tamaño del intestino etc.

El cerebro de Einstein, que ahora puedes analizar con una aplicación en tu móvil

 

Los  investigadores de la Universidad de Uppsala se propusieron saber qué corriente estaba en lo cierto y para ello utilizaron peces, una especie que se usa comúnmente en los acuarios, la Poecilia reticulata, también conocida como pez guppy o pez millón. Seleccionaron líneas con cerebro grande y otras con cerebro pequeño y después pusieron a prueba a los peces para ver cuáles eran más inteligentes. Tras un test en el que tenían que asociar un determinado número de símbolos con la aparición de comida comprobaron que las hembras con cerebro mayor mostraban más habilidades cognitivas. Para sorpresa de los investigadores, esta ventaja no se observaba en los machos de la misma línea.  Por último observaron que aquellos animales más dotados cerebralmente tenían menos descendientes  ((19% menos descendientes que la línea de cerebro pequeño) y además un intestino más pequeño.

Guppys

 

Así, los investigadores han demostrado que al menos en las hembras de estos peces un  cerebro más grande implica mayores habilidades cognitivas. Pero el hecho de que este efecto no se observe en los machos despierta mis dudas sobre las conclusiones. Los investigadores admiten que quizás el test con el que se evaluó a los peces era más adecuado para las hembras, que son más activas a la hora de buscar comida y se alimentan más frecuentemente. Esto me hace pensar que las hembras trabajaron más esta tarea… ¿Podría ser que la clave de este resultado no resida en el tamaño del cerebro sino en el aprendizaje? ¿Qué hay de las conexiones neuronales? ¿No es demasiado simplista atribuir mayores habilidades cognitivas a un cerebro grande cuando esta característica sólo se observa en las hembras?

Lo que sí parece más sólido es el coste que supone un cerebro grande y el contrapunto biológico que se ve afectado. El grupo sueco ofrece dos hipótesis para explicar la estrecha relación entre cerebro e intestino: podría ser que en lo homínidos, al tener una dieta rica, el intestino pueda ser más pequeño, facilitando el desarrollo del cerebro. También cabe la posibilidad de que el contrapeso lo ejerzan las propias neuronas del intestino, un complejo entramado que controla la digestión.

Pero si la dieta en los humanos no está limitada, ¿por qué nuestro cerebro no sigue creciendo? Podríamos hacernos más listos… Los investigadores creen que en los vertebrados la restricción principal sería el otro contrapeso, un menor número de descendientes, característica que impone un coste para la supervivencia de la especie a largo plazo. Los primates y cetáceos somos poco fértiles en comparación con otros animales, ¿tendrá nuestro cerebro algo que ver?

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Cambio palabra por pipas: ¿babuinos lectores?

¿Cuáles son las bases biológicas que permiten que podamos leer y escribir? Un equipo de investigadores franceses ha descubierto que los babuinos son capaces de distinguir entre palabras y combinaciones de letras al azar. Podría ser que la habilidad de reconocer letras y su posición en una palabra esté presente  en los primates y que leer no implique necesariamente tener un lenguaje.

Cuando nos enseñan a leer, primero nos presentan las letras y los sonidos que les van asociados. Después nos explican cómo combinarlas para formar sílabas, las repetimos y con ellas vamos componiendo las palabras a las que finalmente asociamos un significado. Así, siempre se había pensado que el hecho de hablar, de poseer un lenguaje oral (o en el caso de los sordos el lenguaje de signos), predisponía al cerebro para ser capaz de identificar las letras y su posición en la palabra, es decir, lo que técnicamente se conoce como procesamiento ortográfico. Sin embargo, no hace mucho tiempo se descubrió que el procesamiento ortográfico lo realiza una región del cerebro asociada con la identificación de caras y objetos y el grupo de investigadores liderado por Jonathan Grainger pensó que quizás el mismo mecanismo que permite reconocer caras se haya adaptado para reconocer las letras. Entonces decidieron desafiar la hipótesis dominante: ¿realmente es necesario poseer un lenguaje previo para ser capaces de identificar palabras?

Para comprobarlo los investigadores se sirvieron de babuinos, primates cuyo lenguaje es mucho más simple que el de los humanos, que desde luego no realizan sonidos similares al inglés pero cuya visión es muy parecida a la humana. Les construyeron un recinto donde instalaron varias pantallas táctiles a las que los monos podían acceder libremente trepando.  En las pantallas aparecían 4 letras, unas veces se trataba de palabras inglesas y otras de combinaciones aleatorias (lo que llamaron no-palabras).  El babuino podía elegir entre dos símbolos y cuando identificaba una palabra le caía del techo un puñado de frutos secos. Las palabras se iban repitiendo y las no-palabras apenas volvían a aparecer. A las listas se iban incorporando nuevas palabras a medida que el animal avanzaba en el aprendizaje. Los babuinos lograron aprender a distinguir entre palabras y no palabras, equivocándose más cuando las no-palabras se asemejaban más ortográficamente a palabras que los babuinos ya habían aprendido.

¿Irán alguna vez a la biblioteca?

Los autores concluyen que sus babuinos han aprendido a identificar las letras y a valorar la posición de una letra dentro de la palabra como válida o no según las frecuencias en las que éstas iban apareciendo y que por tanto no es necesario un conocimiento previo del lenguaje para el procesamiento ortográfico. La primera consecuencia es que aprender de manera estadística según las probabilidades de que dos objetos (o letras) estén juntos, podría no ser una característica única de los humanos y estar presente en otras especies. Además, esta habilidad podría provenir de una adaptación del mecanismo  más primitivo que permitía reconocer objetos y caras, es decir, los circuitos neuronales se reciclan para adaptarse a los nuevos comportamientos, como leer y escribir.

El artículo ha sido controvertido. Los expertos Platt y Adams apoyan por completo el estudio pero otro científico, William Bains, diseñó un algoritmo para discriminar palabras de no palabras y así intentar demostrar que la discriminación de los babuinos no se basa en la frecuencia de aparición de las letras. Los autores no están de acuerdo con su crítica pero en cualquier caso todos concluyen que los babuinos han logrado clasificar caracteres abstractos y que esta habilidad podría ser la misma que facilita el procesamiento ortográfico.

¿Se convertirán algún día los babuinos en lectores? Es mucho decir pero parece que al menos son capaces de distinguir nuestras palabras.

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En este video el propio Grainger os cuenta el experimento

http://www.youtube.com/watch?v=bhq_gxsCtrE&feature=youtu.be

Más información en el artículo y en los comentarios que lo acompañan:

http://www.sciencemag.org/content/336/6078/245?utm_content=research&utm_medium=facebook&utm_campaign=science&utm_source=shortener