Datos de CT / MRI de humano, chimpancé y gorila
Conjuntos de datos de CT / MRI de un humano (izquierda), chimpancé (centro) y gorila (derecha). Las reconstrucciones de la superficie de las estructuras óseas se derivaron de los datos de CT, mientras que las representaciones de volumen de las segmentaciones cerebrales se obtuvieron de los datos de MRI postprocesados. Crédito: J.L. Alatorre Warren, UZH.

El cerebro humano tiene aproximadamente tres veces el tamaño de los cerebros de los grandes simios. Esto tiene que ver, entre otras cosas, con la evolución de nuevas estructuras cerebrales que habilitaron comportamientos complejos, como el lenguaje y la producción de herramientas. Un estudio realizado por antropólogos de University of Zurich muestra ahora que los cambios cerebrales tuvieron lugar independientemente de los ajustes evolutivos del cráneo.

El cerebro humano está alojado en el cráneo como un pez en un acuario, flotando en un espacio lleno de líquido cefalorraquídeo, pero casi totalmente ocupado por la misma masa cerebral. La relación entre el cerebro y el espacio en el que está alojado, y cómo han interactuado durante la evolución humana, es algo que ha intrigado a los investigadores durante mucho tiempo. Para alcanzar una respuesta satisfactoria, han estudiado tanto a los humanos como a nuestros parientes más cercanos, los grandes simios.

José Luis Alatorre Warren, investigador del Departamento de Antropología de University of Zurich, estudió este tema utilizando tomografía computerizada y resonancia magnética por la imagen, tanto de humanos como de chimpancés. Al combinar estos datos, fue capaz de cuantificar las relaciones espaciales entre las estructuras cerebrales, como las circunvoluciones y los surcos, por un lado, y las estructuras craneales, como las suturas óseas, por otro lado. Los resultados muestran que las características del cerebro y las estructuras óseas en humanos son claramente distintas de sus homólogas en los chimpancés. Si bien tanto el cerebro como su contenedor han evolucionado, han seguido caminos evolutivos independientes.

Por ejemplo, las estructuras cerebrales relacionadas con tareas cognitivas complejas como el lenguaje, la cognición social y la destreza manual se expandieron significativamente en el curso de la evolución humana. Esto se hace visible como un cambio de los límites neuroanatómicos del lóbulo frontal del cerebro. Este cambio, sin embargo, no afectó las estructuras óseas del cerebro. Por su lado, los cambios en el cráneo reflejan en gran medida las adaptaciones para caminar erguido sobre dos piernas, o bipedismo. Por ejemplo, la abertura en la base del cráneo para la médula espinal se movió hacia adelante durante la evolución humana para optimizar el equilibrio de la cabeza sobre la columna vertebral. Sin embargo, estos cambios evolutivos en la caja cerebral no tuvieron efecto en nuestras estructuras cerebrales.

El cerebro siguió su propio camino evolutivo de innovación neuronal mientras flotaba libremente en el cráneo”, resume Alatorre Warren. “La posición y el tamaño de los huesos del cráneo no nos permite llegar a conclusiones sobre los cambios evolutivos en el tamaño o la reorganización de las regiones cerebrales adyacentes”. Los coautores Marcia Ponce de León y Christoph Zollikofer creen que los datos de su estudio proporcionan un importante punto de referencia para posteriores investigaciones: “Tras responder a esta pregunta sobre la relación entre cerebro y cráneo en humanos y grandes simios, ahora podemos echar un nuevo vistazo a los cráneos de los fósiles homínidos, bajo distinta perspectiva”.

Fuente: PNAS.

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