{"id":501,"date":"2012-05-31T22:30:28","date_gmt":"2012-05-31T20:30:28","guid":{"rendered":"https:\/\/medina-psicologia.ugr.es\/ciencia\/?p=501"},"modified":"2012-05-31T22:41:12","modified_gmt":"2012-05-31T20:41:12","slug":"el-coste-del-cerebro-humano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cienciacognitiva.org\/?p=501","title":{"rendered":"El coste del cerebro humano"},"content":{"rendered":"

Ana Navarrete
\nAnthropological Institute and Museum, Zurich, Suiza<\/p>\n

\"(cc)

(cc) Christopher Walsh, Harvard Medical School. Derivado creado por TimVickers. Publicaci\u00f3n original: https:\/\/www.plosbiology.org\/article\/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.0020134.<\/p><\/div>\n

Una de las mayores inc\u00f3gnitas de la evoluci\u00f3n humana es c\u00f3mo nuestros antepasados pudieron desarrollar cerebros que consumen una elevada cantidad de energ\u00eda sin que esto repercutiera en su supervivencia. Hasta hace poco se consideraba que nuestro cerebro se benefici\u00f3 de la reducci\u00f3n de otros \u00f3rganos de alto consumo energ\u00e9tico para posibilitar su aumento de tama\u00f1o, pero nuevos resultados indican que semejante reducci\u00f3n no tuvo lugar ni en mam\u00edferos ni en primates. En cambio, todo parece indicar que la reducci\u00f3n de costes de locomoci\u00f3n, con la adquisici\u00f3n del bipedalismo, pudo contribuir al aumento de tama\u00f1o de nuestros cerebros.<\/em><\/p>\n

[Versi\u00f3n en pdf]<\/a><\/p>\n

En las \u00faltimas d\u00e9cadas, varios estudios han demostrado que especies con cerebros grandes son capaces de mostrar mayores capacidades cognitivas. As\u00ed pues, podemos considerar que aumentar el tama\u00f1o del cerebro puede resultar ventajoso para una especie, pero tambi\u00e9n perjudicial porque supone importantes costes energ\u00e9ticos. El consumo energ\u00e9tico por gramo del tejido nervioso es extraordinariamente elevado y el consumo total puede aumentar dram\u00e1ticamente con el incremento del tama\u00f1o cerebral (Mink, Blumenschine, y Adams, 1981). En el caso del cerebro humano, que es el ejemplo extremo, \u00e9ste consume una quinta parte de la energ\u00eda que producimos diariamente (Holliday, 1986). Qu\u00e9 estrategias han permitido solventar esta creciente demanda energ\u00e9tica es, por tanto, una de las inc\u00f3gnitas m\u00e1s interesantes del estudio de la evoluci\u00f3n humana.<\/p>\n

Tradicionalmente, se considera que la mayor contribuci\u00f3n al estudio de este \u00e1rea de la evoluci\u00f3n es la Hip\u00f3tesis del Tejido Caro (\u201cexpensive tissue hypothesis\u201d; Aiello y Wheeler, 1995; v\u00e9ase Marmelada, 2007<\/a>). Esta hip\u00f3tesis sugiere que la energ\u00eda para incrementar el tama\u00f1o del cerebro procede de la reducci\u00f3n de otros tejidos u \u00f3rganos caracterizados por tener altas tasas de consumo energ\u00e9tico, conocidos como \u201ctejidos caros o costosos\u201d. En su publicaci\u00f3n, Aiello y Wheeler consideraron que el \u00f3rgano \u201csacrificado\u201d para aumentar el tama\u00f1o del cerebro es el tracto digestivo, tal y como demuestra una fuerte correlaci\u00f3n negativa entre tama\u00f1o del cerebro y tama\u00f1o del tracto digestivo en una muestra de 18 especies de primates antropoideos.<\/p>\n

La sencillez de esta hip\u00f3tesis ha contribuido a que haya sido ampliamente aceptada por la comunidad cient\u00edfica. Pero tanto el estudio original en primates como los estudios posteriores en otros grupos han adolecido de sesgos metodol\u00f3gicos que ponen su validez en entredicho, siendo el mayor de \u00e9stos la no disponibilidad de bases de datos morfol\u00f3gicos robustos, con mediciones de diversos \u00f3rganos de los mismos individuos. El objetivo de nuestro trabajo (Navarrete, van Schaik e Isler, 2011) era testar definitivamente la validez de la Hip\u00f3tesis del Tejido Caro en mam\u00edferos y primates evitando esos sesgos. A lo largo de dos a\u00f1os, y como parte de mi proyecto de doctorado, realic\u00e9 455 disecciones de mam\u00edferos y primates, en los que pes\u00e9 todos los \u00f3rganos viscerales de alto consumo energ\u00e9tico (cerebro, tracto digestivo, ri\u00f1ones, h\u00edgado, bazo, coraz\u00f3n y pulmones) y las acumulaciones de tejido adiposo. El resultado es una base de datos que incluye 100 especies de mam\u00edferos no primates y 23 especies de primates, con la cual hemos podido evaluar las correlaciones entre cerebro y otros \u00f3rganos, controlando posibles efectos de parentesco entre especies y tama\u00f1o corporal.<\/p>\n

Al contrario de la predicci\u00f3n original, nuestros resultados muestran que el tama\u00f1o del cerebro no se correlaciona negativamente con el tama\u00f1o del tracto digestivo, con el tama\u00f1o de otros \u201ctejidos costosos\u201d o con la suma total de \u00f3rganos considerados en nuestra muestra de mam\u00edferos o en primates (v\u00e9ase la Figura 1). Estos resultados rechazan, pues, la validez de la Hip\u00f3tesis del Tejido Caro en mam\u00edferos y primates y contrastan con los resultados previos. Aun as\u00ed, llegados a este punto, no se puede descartar la posibilidad de que fuera la reducci\u00f3n de otros tejidos menos costosos, pero m\u00e1s abundantes, la que pudiera explicar un aumento del tama\u00f1o cerebral en mam\u00edferos. El an\u00e1lisis de la correlaci\u00f3n entre el tama\u00f1o del cerebro y el tama\u00f1o de las acumulaciones de tejido adiposo confirma esta posibilidad: en mam\u00edferos no primates existe una correlaci\u00f3n negativa entre cerebro y tejido adiposo. Que esta correlaci\u00f3n no sea tambi\u00e9n significativa en primates es atribuible a un posible efecto de cautividad en nuestra muestra de este grupo.<\/p>\n

\"Figura

Figura 1.- Correlaciones parciales entre tejidos. El tama\u00f1o del cerebro no se correlaciona negativamente con el tama\u00f1o de los componentes del tracto digestivo, sino con la cantidad de tejido adiposo. El resto de los \u00f3rganos \u201ccaros\u201d tienden a correlacionarse positivamente entre ellos.<\/p><\/div>\n

Pero \u00bfpor qu\u00e9 encontramos esta correlaci\u00f3n entre cerebro y tejido adiposo? Al contrario que el tejido nervioso, el tejido adiposo es barato de producir y mantener, aunque puede ser caro de transportar. Pero tanto cerebros grandes como acumulaciones grandes de grasa tienen una funci\u00f3n similar: act\u00faan como \u201csalvoconducto\u201d en periodos de carest\u00eda. Las especies con cerebros grandes son capaces de amortiguar el efecto de periodos de hambruna mediante estrategias cognitivas, mientras que las especies con grandes reservas de grasa pueden usar \u00e9stas para sobrevivir. Seg\u00fan nuestros resultados, la mayor parte de los mam\u00edferos se decanta por una u otra estrategia. S\u00f3lo aquellas especies en las que el aumento de la grasa corporal no suponga un incremento dr\u00e1stico de los costes de locomoci\u00f3n, como es el caso de las especies acu\u00e1ticas y b\u00edpedas, son capaces de combinar ambas. La especie humana, con grandes cerebros y con acumulaciones de grasa que constituyen un 16-23% del peso corporal, es una de ellas.<\/p>\n

Estos resultados, junto con otros relacionados, nos aportan una visi\u00f3n m\u00e1s clara de c\u00f3mo nuestros antepasados financiaron sus cerebros en expansi\u00f3n, reflejada en el Marco Te\u00f3rico del Cerebro Costoso (\u201cexpensive brain framework\u201d, v\u00e9ase la Figura 2; Isler y van Schaik, 2009). Este marco argumenta que el cerebro humano pudo aumentar de tama\u00f1o debido a una combinaci\u00f3n de estrategias que est\u00e1n presentes individualmente en otras especies, pero s\u00f3lo ocurrieron a la vez en nuestro linaje. En primer lugar, nuestros antepasados incrementaron o estabilizaron la energ\u00eda destinada al cerebro (1) aumentando la calidad de la dieta con un incremento en el consumo de carne y tu\u00e9tano, y la cocci\u00f3n de los alimentos, (2) aprovisionando a hembras reproductivas y su descendencia dependiente mediante la cr\u00eda en grupo y (3) reduciendo el efecto de las fluctuaciones ambientales mediante mecanismos cognitivos. Por otro lado, nuestro cerebro se benefici\u00f3 de la energ\u00eda \u201cliberada\u201d por (4) la reducci\u00f3n de los costes de locomoci\u00f3n mediante la adquisici\u00f3n del bipedalismo y (5) la reducci\u00f3n de los costes de producci\u00f3n mediante una deceleraci\u00f3n de nuestro ritmo de vida. Este \u00faltimo factor, combinado con la cr\u00eda en grupo, habr\u00eda aumentado la tasa de natalidad en nuestra especie, mucho m\u00e1s elevada que en otras especies de primates pr\u00f3ximas a nosotros.<\/p>\n

\"Figura

Figura 2.- Marco del Cerebro Caro. Esta figura incluye las diferentes v\u00edas que habr\u00edan permitido a nuestros antepasados incrementar el tama\u00f1o de su cerebro. <\/p><\/div>\n

En general, estos resultados implican un gran avance en nuestro conocimiento sobre el lado energ\u00e9tico de la evoluci\u00f3n de nuestros cerebros. Pero aunque ahora sabemos c\u00f3mo obtuvimos la energ\u00eda necesaria, a\u00fan queda por investigar c\u00f3mo estos mecanismos se concatenaron para propiciar la evoluci\u00f3n de nuestro \u00f3rgano m\u00e1s destacado.<\/p>\n

Referencias<\/strong><\/p>\n

Aiello, L. C., y Wheeler, P. (1995). The expensive-tissue hypothesis – The brain and the digestive-system in human and primate evolution. Current Anthropology<\/em>, 36, 199-221.<\/p>\n

Holliday, M. A. (1986). Body composition and energy needs during human growth. En F. Falkner y J. M. Tanner (Eds.) Human Growth: A Comprehensive Treatise<\/em> (2nd ed. ed., Vol. 2, pp. 101-107). New York: Plenum Press.<\/p>\n

Isler, K., y van Schaik, C. P. (2009). The Expensive Brain: A framework for explaining evolutionary changes in brain size. Journal of Human Evolution<\/em>, 57, 392-400.<\/p>\n

Mink, J. W., Blumenschine, R. J., y Adams, D. B. (1981). Ratio of central nervous system to body metabolism in vertebrates – its constancy and functional basis. American Journal of Physiology<\/em>, 241, R203-R212.<\/p>\n

Navarrete, A., van Schaik, C. P., e Isler, K. (2011). Energetics and the evolution of human brain size. Nature<\/em>, 480, 91-U252.<\/p>\n

Manuscrito recibido el 29 de marzo de 2012.
\nAceptado el 21 de mayo de 2012.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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