La nueva estructura cerebral explica por qué algunos pájaros son tan inteligentes


Pájaros como esta paloma mensajera pueden tener la anatomía neural necesaria para pensar. Foto de SWAN/ALAMY STOCK



Por Virginia Morell

Fuente: Science / 24/09/2020

Fotografía: SWAN/ALAMY STOCK

Nunca antes el "cerebro de pájaro" había sido un cumplido tan grande: en los últimos años, se ha descubierto que los pájaros tienen herramientas, entienden conceptos abstractos, e incluso reconocen pinturas de Monet y Picasso. Pero su falta de un neocórtex, el área del cerebro de los mamíferos donde se desarrolla la memoria de trabajo, la planificación y la resolución de problemas, ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. Ahora, los investigadores han encontrado una disposición previamente desconocida de microcircuitos en el cerebro de las aves que puede ser análoga a la neocorteza de los mamíferos. Y en un estudio separado, otros investigadores han vinculado esta misma región al pensamiento consciente.

Los dos trabajos ya están siendo aclamados como innovadores. "A menudo se asume que la arquitectura del cerebro alienígena de las aves limita el pensamiento, la conciencia y la cognición más avanzada", dice John Marzluff, biólogo de vida silvestre y especialista en cuervos de la Universidad de Washington, Seattle, que no participó en ninguno de los dos estudios. Los investigadores que han "demostrado las capacidades cognitivas de las aves no se sorprenderán de estos resultados", añade, "pero se sentirán aliviados".

De hecho, fue debido a las similares capacidades cognitivas de las aves y los mamíferos que Martin Stacho, un neuroanatomista de la Universidad del Ruhr en Bochum, decidió investigar el cerebro anterior de las aves, que controla la percepción. Una comparación grosera de los cerebros de mamíferos y aves sugiere que "no tienen nada en común", dice. "Sin embargo, las aves y los mamíferos tienen muchas de las mismas habilidades cognitivas".

Para averiguar cómo los cerebros de pájaros apoyan estos talentos mentales, Stacho y sus colegas examinaron rebanadas microscópicas de tres cerebros de paloma mensajera usando imágenes de luz polarizada en 3D. Esta técnica de alta resolución les permitió analizar los circuitos de una región del cerebro anterior llamada palio, considerada la más similar al neocórtex de los mamíferos. Aunque el palio carece de las seis capas de la corteza, tiene estructuras distintivas conectadas por fibras largas.

Los científicos compararon las imágenes del palio de los pájaros con las de los corticos de ratas, monos y humanos. Su análisis reveló que las fibras en el palio de las aves están organizadas de una manera sorprendentemente similar a las fibras de las cortezas de los mamíferos.

Los investigadores también visualizaron las conexiones entre las neuronas en los cerebros de dos especies de aves distantes: las palomas y los búhos. Tras extraer los cerebros de aves profundamente anestesiadas, los científicos inyectaron cristales en los cerebros disecados y descubrieron circuitos en las regiones sensoriales que eran similares a los encontrados en la neocorteza de los mamíferos. Es esta neuroarquitectura - las conexiones entre las estructuras, más que las estructuras en sí mismas - lo que explica por qué las aves son tan talentosas cognitivamente como los mamíferos, informan hoy en día en la Ciencia.

"Esta investigación confirma el viejo adagio de que las miradas pueden ser engañosas", dice Marzluff. Aunque los cerebros de las aves y los mamíferos "parecen muy diferentes, este estudio nos muestra que en realidad están conectados de maneras muy complementarias".

¿Pero las aves tienen experiencias conscientes? ¿Son conscientes de lo que ven y hacen? Para averiguarlo, Andreas Nieder, neurofisiólogo de la Universidad de Tubinga, observó los cerebros de los cuervos carroñeros (Corvus corrone) mientras respondían a las señales. Conocidos como "simios emplumados" por su inteligencia, estos cuervos y sus primos han demostrado incluso que razonan de manera causal. Pero inferir la conciencia de tales experimentos es un desafío, dice Nieder.

Así que él y sus colegas utilizaron una prueba similar a la que sondea a los primates en busca de signos de conciencia - un estado mental que se piensa que surge con la activación repentina de ciertas neuronas. Entrenaron a dos cuervos carroñeros de un año de edad, criados en el laboratorio, para que se movieran o se quedaran quietos en respuesta a una débil señal mostrada en un monitor. Cuando era correcto, los pájaros eran recompensados. Los científicos implantaron electrodos en el cerebro de los cuervos para registrar sus señales neuronales mientras respondían. Cuando los cuervos reaccionaron, sus neuronas dispararon, sugiriendo que habían percibido conscientemente la señal; pero cuando no lo hicieron, sus neuronas se quedaron en silencio. Las neuronas que dispararon de acuerdo con la acción de los cuervos se localizaron en el palio, según informan los investigadores hoy, también en Ciencia. Nieder llama a esto "un marcador empírico de la conciencia sensorial en el cerebro de los pájaros", similar al que se ve en los primates.

Esto seguramente suscitará un debate, ya que "algunos investigadores sostienen que la conciencia es únicamente humana", dice Irene Pepperberg, una psicóloga comparativa de la Universidad de Harvard conocida por su trabajo con Alex, un loro gris africano que se comunicaba en inglés sobre conceptos abstractos. Pepperberg no estuvo involucrada en estos nuevos estudios, pero los encuentra "realmente excitantes".

Stacho y Nieder añaden que los bloques de construcción para la cognición de los mamíferos y las aves pueden haber estado presentes en su último ancestro común, hace unos 320 millones de años. "Por supuesto, los cerebros de mamíferos y aves evolucionaron de forma diferente", dice Stacho. "Lo que es sorprendente es lo similares que siguen siendo en sus habilidades perceptivas y cognitivas".

Publicado en:

Plants & Animals

doi:10.1126/science.abe9577

https://www.sciencemag.org/news/2020/09/newfound-brain-structure-explains-why-some-birds-are-so-smart-and-maybe-even-self-aware?utm_source=Spectrum+Newsletters&utm_campaign=4311a7ed0e-EMAIL_CAMPAIGN_2020_09_29_03_18&utm_medium=email&utm_term=0_529db1161f-4311a7ed0e-168813249


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