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viernes, 11 de diciembre de 2015

Es la arquitectura, no el tamaño del cerebro lo que hace la diferencia.


El cerebro humano tiene 86 mil millones de neuronas en el cerebelo, una masa densa en la parte posterior del cerebro que ayuda a orquestar las funciones básicas del cuerpo y el movimiento; 16 mil millones en la corteza cerebral, la corona de espesor del cerebro y el asiento de nuestros talentos mentales más sofisticados, como la auto-conciencia, el lenguaje, la resolución de problemas y el pensamiento abstracto; y mil millones en el tronco cerebral y sus extensiones en el núcleo del cerebro. Por el contrario, el cerebro del elefante, que es tres veces el tamaño de la nuestra, tiene 251 mil millones de neuronas en el cerebelo, que colabora en la administración de un gigante, tronco versátil, y sólo el 5,6 mil millones en su corteza.

En su laboratorio en el Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Federal de Río de Janeiro, Suzana Herculano-Houzel disuelve habitualmente cerebros en una sopa de salas de control genéticos núcleos-células. Cada neurona tiene un núcleo. Mediante el etiquetado de los núcleos con moléculas fluorescentes y la medición de la luz, ella puede obtener un recuento preciso de las células cerebrales individuales. El uso de este método en una amplia variedad de cerebros de los mamíferos, se ha demostrado que, en contra de los supuestos de larga data, los cerebros de mamíferos más grandes no siempre tienen más neuronas, y los que no tienen no siempre se distribuyen de la misma manera.



Cuando se trata de cerebros, el tamaño no lo es todo. El cerebro humano es mucho más pequeña que la de un elefante o ballena. Pero hay muchas más neuronas en la corteza cerebral de un ser humano que en la corteza de cualquier otro animal. Datos tomados de los siguientes estudios:reglas de escalado celulares para los cerebros deprimates; Celular escalar reglas para cerebros deroedores; gorila y orangután cerebros se ajustan a los celulares Reglas de escala Primate: Implicaciones para la
Sobre la base de sus estudios, Herculano-Houzel ha llegado a la conclusión de que los primates evolucionaron una manera de empacar muchas más neuronas en la corteza cerebral que otros mamíferos hicieron. Los grandes simios son pequeñas en comparación con los elefantes y las ballenas, sin embargo, sus cortezas son mucho más denso: orangutanes y gorilas tienen 9 mil millones de neuronas corticales y los chimpancés tienen 6 mil millones. De todos los grandes simios, tenemos los cerebros más grandes, por lo que llegamos a la cima con nuestros 16 mil millones de neuronas en la corteza. De hecho, los seres humanos parecen tener las neuronas corticales más de cualquier especie en la Tierra. "Esa es la diferencia más clara entre los cerebros humanos y no humanos," dice Herculano-Houzel. Es todo acerca de la arquitectura, no sólo el tamaño.

El cerebro humano es también único en su glotonería sin igual. A pesar de que representa sólo el 2 por ciento del peso corporal, el cerebro humano consume la friolera de 20 por ciento de la energía total del cuerpo en reposo. En contraste, el cerebro chimpancé necesita sólo la mitad.Los investigadores se han preguntado cómo el cuerpo humano adaptado para sostener un órgano tan singularmente voraz.En 1995, el antropólogo Leslie Aiello y el biólogo evolucionista Peter Wheeler propuso la "hipótesis del tejido caro" como una posible respuesta. La lógica subyacente es sencillo: la evolución del cerebro humano probablemente requiere un equilibrio metabólico. Para que el cerebro para crecer, otros órganos, a saber, el intestino, tuvo que reducir el tamaño, y la energía que normalmente habría ido a este último fue redirigido a la primera. Como prueba, señalaron a los datos que muestran que los primates con cerebros más grandes tienen intestinos pequeños.

Unos años más tarde, el antropólogo Richard Wrangham basa en esta idea, con el argumento de que la invención de la cocina era crucial para la evolución del cerebro humano. , Alimentos blandos cocidos son mucho más fáciles de digerir que las primas difíciles, dando más calorías por menos trabajo gastrointestinal. Quizás, entonces, aprender a cocinar permitió una hinchazón del cerebro humano a expensas de la tripa. Otros investigadores han propuesto que las compensaciones similares podrían haber ocurrido entre el cerebro y el músculo, dado lo chimpancés son mucho más fuertes que los humanos.

Colectivamente, estas hipótesis y observaciones de la anatomía moderna son convincentes. Pero ellos se basan en los ecos de los cambios biológicos que se cree que han ocurrido hace millones de años. Para estar seguro de lo que pasó, para identificar las adaptaciones fisiológicas que hicieron evolutiva brote de crecimiento del cerebro es posible, vamos a tener que bucear más profundo que la carne, en nuestro mismo genoma.



¿Cómo funciona el número de neuronas en la corteza cerebral varían con el tamaño de esa parte del cerebro? Se aplican diferentes reglas de escalado. En roedores, un aumento de 10 veces en el número de neuronas corticales conduce a un aumento de 50 veces en el tamaño de la corteza. En los primates, por el contrario, el mismo aumento neuronal conduce solamente a un aumento de 10 veces en la corteza tamaño, una relación mucho más económico.




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