Descubren un aparente privilegio evolutivo en el cerebro de los no primates

Una nueva investigación internacional, liderada por Petra Wahle, de la Universidad del Ruhr de Bochum en Alemania, ha observado que el cerebro de los primates y no primates es diferente: aparentemente, los no primates tienen más agilidad cerebral y neuronas más complejas que los primates, incluidos los humanos.

Ha sido necesaria una proeza tecnológica, que se valió de cinco métodos diferentes de coloración específica de neuronas, para descubrir un detalle importante que señala una clara diferencia evolutiva en el cerebro de los primates y no primates.

La sorpresa no viene determinada por la diferencia apreciada entre los cerebros, sino porque aparentemente el cerebro de los no primates goza de privilegios inesperados respecto al cerebro de los primates, considerado evolutivamente más complejo y sofisticado.

La clave de esta diferencia en las neuronas es la fibra del axón, una parte de las células nerviosas que transporta los impulsos nerviosos a través de los cuales se comunica con otras células.

Los axones son como bultos o protuberancias que tienen las neuronas y generalmente se desarrollan a partir del propio cuerpo de las neuronas.

Dendritas independientes

Sin embargo, a veces los axones se forman a partir de protuberancias más pequeñas, llamadas dendritas, a través de las cuales las neuronas recolectan e integran las señales sinápticas entrantes.

Este fenómeno se ha denominado "dendritas portadoras de axones" y la nueva investigación ha descubierto que estas dendritas son mucho más comunes en la corteza cerebral de los no primates, como los gatos y los cerdos, que en la corteza cerebral de los primates.

Las abundantes dendritas portadoras de axones en el cerebro de los no primates aumentan su capacidad neuronal de transmisión de señales eléctricas, llamada potencial de acción, marcando una clara diferencia con el cerebro de los primates en una zona especialmente significativa, la corteza, responsable de la cognición y el aprendizaje.

Neuronas privilegiadas

Los científicos aún desconocen el origen de estas características diferentes en la arquitectura de las neuronas y qué papel evolutivo podrían desempeñar estas diferencias en los primates.

Lo único que se sabe al respecto es que las neuronas con origen dendrítico de los axones, como las que predominan en los no primates, son “privilegiadas”, ya que generan una respuesta a un estímulo de manera más rápida y eficiente que las demás células nerviosas.

El descubrimiento puede ser relevante también porque las neuronas en general tienen facultades importantes, como por ejemplo decidir qué señales transmiten o procesan, por lo que pueden condicionar la percepción de experiencias o episodios.

Sin embargo, una característica propia de las dendritas portadoras de axones es que pueden eludir el filtro de las neuronas y decidir por sí mismas qué información hacen circular por las redes neuronales.

Desventaja para los primates

Aplicado a los resultados de esta investigación, eso significa que los cerebros de los no primates tienen no solo neuronas más ágiles y eficientes, sino también, al menos teóricamente, más posibilidades de eludir el filtro que establecen las neuronas para decidir qué información sensorial aceptan, o qué información emiten desde el cerebro al resto del cuerpo.

Hasta el momento, no es posible interpretar adecuadamente este descubrimiento y su significado para el procesamiento cerebral, pero los investigadores han comprobado que la domesticación en animales no afecta a la mayor cantidad de estas dendritas portadoras de axones. Cerdos y los jabalíes tienen incluso proporciones similares.

Es decir, la domesticación humana de animales no ha afectado al privilegiado potencial de acción de los no primates. Los investigadores señalan que incluso varias especies de no primates parecen nacer con ese potencial, en lugar de desarrollarlo a medida que envejecen. Un misterio todavía por resolver.

Más de 34.000 neuronas

"Nuestros hallazgos amplían el conocimiento actual sobre la distribución y la proporción de células dendríticas portadoras de axones en el neocórtex de taxones que no son primates, que difieren notablemente de los primates, donde estas células se encuentran principalmente en capas más profundas y en la materia blanca", señalan los investigadores en el artículo sobre su estudio que publican en la revista eLife.

Añaden que el trabajo se desarrolló con tejidos cerebrales de una variedad de especies, incluidos roedores (ratón, rata), ungulados (cerdo), carnívoros (gato, hurón), primates macacos y humanos del orden zoológico. Realizó un análisis de más de 34.000 neuronas individuales.

Referencia

Neocortical pyramidal neurons with axons emerging from dendrites are frequent in non-primates, but rare in monkey and human. Petra Wahle et al. eLife, Apr 20, 2022. DOI:https://doi.org/10.7554/eLife.76101