“Es posible que el diseño del cerebro de las aves sea incluso más eficiente que el de los mamíferos, pues permite el desarrollo de habilidades cognitivas complejas aun con un volumen mucho menor. No obstante, el cerebro de las aves es demasiado pequeño como para competir con el nuestro”, 

 

 

 Karina Toledo

Agência FAPESP 

 

Durante mucho tiempo predominó entre los neurocientíficos la idea de que el cerebro había evolucionado en forma lineal. De acuerdo con la teoría postulada a mediados del siglo XIX por el neurólogo alemán Ludwig Edinger (1855-1918), los peces serían los animales con el cerebro más primitivo. Luego vendrían los anfibios, las aves y finalmente los mamíferos.

El cerebro de los mamíferos, de acuerdo con la teoría de Edinger, no solamente contenía todas las estructuras existentes en los cerebros precedentes en la escala evolutiva sino que también presentaba una novedad que le suministraba una capacidad cognitiva superior e inédita: la neocorteza.

Ésta, que está más desarrollada en los primates, es una especie de capa que recubre la parte externa del cerebro. En los seres humanos se divide en seis capas y presenta una gran cantidad de surcos repletos de neuronas que comandan funciones complejas, tales como la percepción sensorial, la coordinación motora, el razonamiento espacial y el lenguaje.

Para Edinger, como los pájaros no están dotados de neocorteza, nunca podrían ser adiestrados como los perros y los gatos, ni tampoco podrían desarrollar habilidades cognitivas complejas, tales como usar herramientas. Sin embargo, a comienzos del siglo XXI, un grupo de científicos demostró que esa teoría era errónea en un artículo publicado en The Journal of Comparative Neurology.

Entre los autores se encontraba Onur Güntürkün, docente de la Ruhr-Universität Bochum, en Alemania. En otra investigación dada a conocer en la revista PLoS Biology, Güntürkün demostró que las urracas son capaces de reconocerse en el espejo, algo que la mayoría de los mamíferos no logra hacer y que requiere un cierto grado de autoconciencia.

Por su pionerismo en el área de Psicología Biológica, Güntürkün, nacido en la Turquía, recibió en 2013 el premio Gottfried Wilheim Leibniz, considerado el Nobel alemán. En 2014 ganó elCommunicator Award, distinción que conceden anualmente la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) y la Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft a científicos con gran habilidad para comunicar los resultados de sus investigaciones a un público amplio, fuera de la esfera científica.

El día 20 de mayo, Güntürkün estuvo en la sede de la FAPESP para dictar la conferencia intitulada “Cognition without Cortex: The convergent evolution of avian and mammalian forebrains”, durante la cual comentó que, con base en sus experimentos con urracas, se pudo establecer la conclusión de que las aves contarían con una estructura cerebral comparable con la neocorteza de los mamíferos.

“Las aves poseen una estructura cerebral con las mismas especificidades de la neocorteza, la misma bioquímica y el mismo patrón de comunicación. La diferencia radica en que no está dividida en capas”, dijo.

Según Güntürkün, es como si la naturaleza hubiese creado dos soluciones distintas para un mismo problema (capacidad cognitiva avanzada), en eventos distintos e independientes de la historia evolutiva.

“Es posible que el diseño del cerebro de las aves sea incluso más eficiente que el de los mamíferos, pues permite el desarrollo de habilidades cognitivas complejas aun con un volumen mucho menor. No obstante, el cerebro de las aves es demasiado pequeño como para competir con el nuestro”, evaluó.

En entrevista concedida a Agência FAPESP, Güntürkün comentó otros detalles de sus investigaciones, abocadas a entender los orígenes y la evolución del pensamiento. Se refirió también a la importancia de la comunicación científica y a sus estudios relacionados con las diferencias de género en el cerebro.

Agência FAPESP – ¿Cuál es el motivo de su visita a Brasil?
Onur Güntürkün – Vine porque me invitó la DFG a dictar la “Conferencia Leibniz” [un formato desarrollado para ganadores del premio con el objetivo de estimular el diálogo tanto con las comunidades científicas del exterior como con la sociedad en general] y conversar con colegas científicos de Brasil. Brasil es un país muy importante, no solamente en términos económicos y políticos, sino también en términos científicos. Alemania cuenta con una larga tradición en ciencia, pero debe planificar su futuro de manera apropiada, y para ello debe pensar cuáles serán las grandes naciones en el área de ciencia en el futuro, y cómo fomentar la relación entre científicos alemanes e internacionales. Pienso que el concepto de la DFG es muy sabio: no son los directores o los ministros los que deben ser los embajadores de la ciencia, sino los propios científicos. Y la única forma de que eso se concrete es facilitando la interacción entre ellos, para que descubran intereses en común. De esa forma, es posible descubrir que, del otro lado del Atlántico, existe una excelente persona interesada en los mismos temas que usted y con quien usted puede cooperar. Ésa es la idea.

Agência FAPESP – ¿Cómo surgió su interés en la evolución del cerebro y del pensamiento?
Güntürkün – Sólo logramos entender alguna cosa cuando conocemos su historia. Sólo logro entenderme a mí mismo cuando sé algo acerca de mi pasado. Lo propio vale para el cerebro y para la cognición. Si entendemos en qué condiciones evolutivas surgieron la cognición y el pensamiento, podemos entender por qué pensamos lo que pensamos. Ésta es la razón básica. No me acuerdo de un momento de mi vida en que no estuviera interesado en este tema, entonces no existe un punto cero. Cuando era niño ya hacía ciencia, realizaba experimentos. Claro que eran sencillos y erróneos, pues no tenía conocimiento de la literatura. Pero era ciencia y fue un momento decisivo de mi existencia. Mucho de lo que hago actualmente también debe estar mal y yo aún no tengo conciencia de ello.

Agência FAPESP – ¿Cómo se relacionan forma y función en el cerebro? ¿Hasta qué punto la estructura cerebral define la capacidad de cognición?
Güntürkün – ¿Si la arquitectura de nuestro cerebro fuese diferente, nuestra cognición sería diferente? La respuesta es sí y no. Si perdiésemos una parte de nuestro cerebro y nuestra arquitectura fuese alterada, nuestra cognición cambiaría de manera radical. Sin embargo, existen distintos tipos de cerebros, con arquitecturas completamente diferentes, posiblemente capaces de crear el mismo tipo de cognición. Es como si uno estuviera conduciendo un coche y perdiese una parte del motor y el coche dejase de funcionar. Pero existen otros tipos de motores que pueden mover un coche. Hay distintas soluciones para un mismo problema. Por eso, cuando me preguntan si la estructura define a la cognición, mi respuesta es sí y no. Sí, existen diferentes soluciones –y no– dentro de una solución específica; todos los componentes deben estar allí para que el sistema funcione. Ésa es una cuestión profunda de neurociencia cognitiva. Podemos entender la evolución de la cognición valiéndonos de ese conocimiento como telón de fondo. Hay diferentes organismos y diferentes tipos de cerebro. ¿Piensan como nosotros o poseen formas completamente distintas de pensar que aún no conocemos? Esto es material suficiente como para una vida entera de investigación.

Agência FAPESP – En su conferencia, usted dijo que las aves tienen capacidades cognitivas comparables a las de los mamíferos, aunque no posean neocorteza. ¿Esto sucede con todas las aves o tan sólo con un grupo especial? ¿Cómo eso es posible?
Güntürkün – Creo que no todas las aves logran hacer eso, sólo algunas, como las urracas y los cuervos. Y no sabemos por qué las otras no poseen esta habilidad. Pero lo propio sucede con los mamíferos. Los perros no se reconocen en el espejo, ni los gatos y ni siquiera los macacos Rhesus. Solamente algunos mamíferos y algunos pájaros son capaces de ello y aún no sabemos a ciencia cierta la razón. ¿Qué hay de especial en el cerebro de la urraca que lo diferencia del cerebro de la paloma? ¿Qué hay de especial en el cerebro del chimpancé que le otorga la capacidad de reconocerse en el espejo que el Rhesus no tiene? No lo sabemos todavía. Es una cuestión profunda, pues si el autorreconocimiento es una pista hacia la conciencia, podremos entender mejor la conciencia si somos capaces de entender de qué manera esas diferencias aparecen entre los animales.

Agência FAPESP – ¿Las aves tendrían una especie de neocorteza primitiva?
Güntürkün – No es primitiva. Es como si la naturaleza hubiese inventado la rueda dos veces, de manera independiente una de la otra. En el cerebro de las aves existe una estructura interior virtualmente idéntica a la corteza prefrontal humana. Pero no está dividida en capas como nuestra corteza. Me parece que, en dos situaciones distintas en la evolución, un grupo de animales tuvo que desarrollar altas capacidades cognitivas y terminó en el mismo tipo de solución básica para ese problema. Pero un grupo desarrolló la neocorteza, en tanto que el otro desarrolló un tipo diferente de estructura cerebral. Sin embargo, las invenciones son absolutamente idénticas. Es como ir a Marte y descubrir especies completamente distintas, con un origen completamente diferente, pero al analizarlas en profundidad usted descubre que algunos aspectos del cerebro de esas criaturas son virtualmente idénticos al suyo. Es un gran descubrimiento, pues sugiere que no existen dos soluciones para un gran problema. Siempre se acaba inventando el mismo tipo de rueda cuando se desea crear un auto.

Agência FAPESP – Usted sugirió que el diseño del cerebro de las aves quizá sea más eficiente incluso que el de los mamíferos. ¿Por qué?
Güntürkün – Es posible. De otra manera sería difícil entender de qué modo pequeños cerebros logran ser tan poderosos en términos cognitivos como el cerebro grande de los mamíferos. No obstante, el cerebro de las aves nunca logró volverse tan grande como el nuestro. No existe un solo pájaro o un reptil que haya sido capaz de desarrollar un cerebro de varios kilos. No hay no siquiera un reptil cuyo cerebro pese más de 100 gramos. No sabemos por qué. Desde hace más de 300 millones de años, los reptiles y aves tuvieron la posibilidad de desarrollar un cerebro grande y nunca lo lograron. El argentinossauro, descubierto en Argentina, fue probablemente el mayor ser vivo que haya habitado el planeta. Era enorme y tenía el cerebro del mismo tamaño que el de un pájaro. El cerebro de esos animales es restringido en términos de tamaño absoluto, en tanto que nuestro cerebro con la arquitectura cortical puede volverse grande. Ésa fue la ventaja evolutiva que tuvimos. De otro modo, estaríamos en las jaulas y seríamos las mascotas de las aves.

Agência FAPESP – ¿El hecho de que la neocorteza corresponda al 76% del volumen cerebral humano puede constituir la explicación de que seamos los animales más inteligentes?
Güntürkün – Sí. Es posible que tengamos simplemente un cerebro de primate muy grande. Sencillamente poseemos una mayor cantidad de neuronas en la neocorteza que cualquier otro animal del planeta. Hay animales con cerebros mayores, como algunas ballenas, o los elefantes, pero tienen una cantidad menor de neuronas. Posiblemente nuestra superioridad tenga razones cuantitativas. Es como en las computadoras. Les ponemos más memoria, mejoramos otras especificaciones y de repente la máquina se vuelve más rápida, más poderosa y capaz de calcular más cosas.

Agência FAPESP – ¿Entonces somos sencillamente primates con un cerebro grande?
Güntürkün – Sí. Estoy orgulloso de ser un primate.

Agência FAPESP – ¿Qué se sabe sobre la neocorteza y sus funciones?
Güntürkün – Sabemos mucho sobre la neocorteza: es una de las neuroestructuras mejor estudiadas. Por otra parte, entendemos muy poco sobre el cerebro de los pájaros. Obviamente, como somos mamíferos, creímos durante centenas de años que únicamente con la neocorteza sería posible tener capacidades cognitivas avanzadas, por eso había un gran interés en estudiarla. Ahora que descubrimos que los pájaros son tan capaces como nosotros, debemos trabajar fuertemente para completar esa falta de conocimiento sobre las estructuras cerebrales de las aves.

Agência FAPESP – Estudiar el cerebro constituye siempre un gran desafío, pues no se puede sencillamente sacar un pedazo de tejido y analizarlo en el microscopio sin grandes consecuencias. ¿Qué metodologías emplea usted?
Güntürkün – Por supuesto que en humanos no podemos hacer experimentos invasivos, pero podemos grabar un electroencefalograma, poner a nuestros voluntarios en una máquina de resonancia magnética funcional y evaluar la actividad cerebral. Cuando los pacientes tienen mala suerte o genes defectuosos que resultan en una alteración de la estructura cerebral, hay siempre una alteración correspondiente en las habilidades cognitivas que podemos estudiar. Y obviamente, hacemos experimentos de comportamiento y cosas de esa índole. En animales, como en las palomas que he usado mucho en mi laboratorio, podemos hacer, autorización mediante, experimentos invasivos, tales como implantar pequeños electrodos en sus cerebros para grabar la actividad.

Agência FAPESP – Usted tiene estudios relacionados con el beso y con la tendencia de las parejas a reclinar la cabeza hacia la derecha cuando se están besando. ¿Por qué estudió ese tema?
Güntürkün – Hay que dejar claro que no estudié el beso para entender el beso sino para comprender la asimetría del cerebro humano. Todo empezó con el descubrimiento de que las aves tienen un cerebro organizado asimétricamente. Esa asimetría aparece incluso antes de salir del huevo, cuando giran la cabeza hacia el lado derecho. Eso brinda una mayor estimulación de luz en el ojo derecho del embrión, que se vuelve hacia la cáscara del huevo. Entonces descubrí, gracias a la literatura, que los humanos también giran la cabeza desde antes de nacer, la mayoría de las veces hacia el lado derecho. Y seguimos presentando esa tendencia durante varios meses luego del parto. Tengo una teoría loca de que eso, de alguna manera, modula nuestros circuitos cerebrales. Si soy un recién nacido y miro casi siempre hacia la derecha, veo mi mano derecha y empiezo a hacer alguna actividad con la mano derecha. Y realizo menos actividades con la mano izquierda. Entonces el hecho de ser diestro podría haber recibido el influjo de mi tendencia a mirar hacia la derecha.

Agência FAPESP – ¿Logró probar esa teoría?
Güntürkün – Formulé esa teoría y mis colegas me dijeron que era una tontería, pues los bebés paran de mirar hacia la derecha más o menos a los 3 ó 4 meses de edad. Y la destreza manual se manifiesta muchos años después. Existe un intervalo de tiempo entre ambos eventos. Pero yo no creía en eso y pensé que quizá el patrón de movimiento de los bebés tan sólo podía ser muy complejo como para que viéramos con claridad la tendencia a girar la cabeza hacia la derecha. Si esa tendencia realmente nunca desaparece, los adultos también debemos manifestarla de alguna manera. Un cierto día, yo estaba sentado en el sofá de mi casa y de repente se me ocurrió: el beso. Durante el acto de besar no podemos quedarnos con la cabeza recta: hay que girarla hacia uno de los lados. Decidí observar parejas en aeropuertos mientras están esperando a sus amados. El experimento se hizo en grandes aeropuertos internacionales, de tres distintos continentes, para reducir la posibilidad de cualquier sesgo cultural. Descubrí que los humanos tienen la tendencia a girar la cabeza hacia la derecha en proporción absolutamente idéntica entre adultos y recién nascidos: dos tercios. Esa tendencia no cambia durante toda la vida y posiblemente module la destreza manual en los humanos.

Agência FAPESP – En el caso de las aves, en cierta forma, existe una relación con la estimulación de la luz en el ojo derecho. ¿Y con los humanos?
Güntürkün – Eso no sucede porque nuestra visión es frontal. Mi teoría es que giramos la cabeza en un intento de visualizar las propias extremidades. Pero aún no hemos descubierto qué más es afectado por ese patrón de girar la cabeza, además de la destreza manual. Ése es tan sólo uno de los aspectos de la asimetría cerebral que estamos estudiando actualmente en mi laboratorio.

Agência FAPESP – ¿Es cierto que existe un lado del cerebro que controla las emociones y las habilidades con la música y otro lado que se encarga de las actividades más relacionadas con la razón?
Güntürkün – Eso es folclore existente en el área de Psicología y Neurociencia. Necesitamos todo el cerebro para ejecutar una música o para razonar. Hay algunas especializaciones relevantes. Para la música, por ejemplo, nuestra habilidad para comprender el ritmo es más dominante en el hemisferio derecho. Entonces hay un aspecto de la música más relacionado con el lado derecho del cerebro. Después de que el famoso compositor [Maurice] Ravel tuvo un derrame en el hemisferio derecho, aunque todavía fuese capaz de escuchar música, no lograba comprenderla, pues había perdido la habilidad de computar el ritmo. Pero el raciocinio es algo que requiere de todo el cerebro. Muchos de esos folclores tienen algún fondo de verdad, pero no todos los hechos implicados son verdaderos.

Agência FAPESP – ¿También es folclore que los varones tienen más neuronas do que las mujeres?
Güntürkün – Eso es verdad. Los hombres tienen entre un 10% y 15% más de neuronas, aun cuando el cálculo sea proporcional al tamaño del cuerpo. Pero la diferencia en la práctica, francamente, aún no la sabemos. La inteligencia de los varones y las mujeres es posiblemente idéntica. Hay algunos científicos que alegan que el CI [el coeficiente intelectual] es un poco más elevado en los hombres. Sin embargo, si eso fuera verdad, el efecto práctico sería pequeño. En otros estudios no se logró demostrar ninguna diferencia. Mi teoría indica que hombres y mujeres son idénticos en términos de inteligencia. Asumo esa premisa porque la mayor parte de la literatura muestra que, si existe una diferencia, es muy pequeña y no es importante. No obstante, es posible que exista una diferencia en términos de conocimiento. Los varones aparentemente pueden guardar una cantidad de hechos alrededor de un 10% ó 15% mayor. Puede ser que la corteza sea un gran depósito y, si uno tiene un depósito mayor, puede guardar más cosas dentro de él. Ésta es mi teoría preferida y estamos elaborando estudios para analizarla.

Agência FAPESP – ¿Pero por qué los hombres necesitarían un depósito mayor?
Güntürkün – No tengo idea. No tiene sentido en términos evolutivos. La presión evolutiva de selección, en lo que atañe al conocimiento, actúa sobre varones y mujeres por igual. ¿Por qué los hombres necesitarían contar con más neuronas? Realmente no lo sé. Moriremos con muchos interrogantes sin respuestas. Pero al menos me gustaría descubrir si existe efectivamente una relación entre tener más neuronas y lograr almacenar más conocimiento. Y entonces surgiría una cuestión aún más profunda: ¿por qué? Me da ansiedad pensar que nunca lo sabré.

Agência FAPESP – Usted ganó el Communicator Award de 2014, lo que demuestra su interés en comunicar los resultados de su investigación también al público lego. ¿Por qué cree que la comunicación científica es importante?
Güntürkün – Es una gran honra haber sido distinguido. De acuerdo con el jurado, soy capaz de comunicarme muy bien con los medios y con el público en general. Pienso que eso es algo que todos los científicos debemos hacer. Debemos hablar con los medios de comunicación sobre nuestras investigaciones, con el público lego, con otros científicos y con los estudiantes. Y debemos hacerlo de manera tal que todos puedan entender. Es algo que considero que es mi deber, pues me financian mediante los impuestos que pagan los contribuyentes. Esos impuestos asegura los mejores empleos del planeta a una cantidad muy pequeña de gente: los científicos. Trabajamos en aquello que nos interesa, con quienes deseamos y con las técnicas que elegimos. Somos libres y podemos jugar con nuestras ideas, y eso es algo absolutamente fantástico. Al mismo tiempo, estamos rodeados de alumnos brillantes y de mucha gente interesante de todas partes del mundo. A cambio, los contribuyentes tienen derecho a saber qué estamos haciendo. Y cuando hablo con esos trabajadores no debo usar palabras que dificulten la comprensión. Es mi deber.

Agência FAPESP – ¿Los científicos cumplen bien ese deber en general? ¿Cómo mejorar?
Güntürkün – Creo que en general los científicos son conscientes de ese deber y hacen un buen trabajo. Pero existen algunas limitaciones. Hay un inmenso interés en ciencia por parte del público. En televisión, no existen únicamente deportes y telenovelas, sino también programas sobre nuevos descubrimientos, animales y muchos otros aspectos relacionados con la ciencia. Los periodistas me consultan a menudo y también a muchos de mis colegas. Y lo hacen obviamente porque el periodismo científico despierta el interés de la gente. Pero existe una doble responsabilidad. A los científicos les compete no tener vergüenza de hablar con los medios de comunicación y ser claros. Y los medios tienen la responsabilidad de divulgar la ciencia como ella es realmente, y no difundir solamente escándalos, invenciones fantásticas y cosas de esa índole.

Agência FAPESP – ¿Usted ha tenido problemas con los medios?
Güntürkün – He aprendido mucho sobre la interacción con los medios de comunicación en el transcurso de mi vida y he tenido algunas experiencias difíciles. La mayoría de la gente que trabaja en los medios intenta realmente hacer un buen trabajo. Pero a veces los mecanismos internos de la prensa hacen que los mensajes sean demasiado simplificados. Creo que ése es un problema que tanto los científicos como los periodistas deben intentar solucionar de alguna manera