Las aves acumulan más células en sus cerebros que los mamíferos
Vocación alguien «cerebro de pájaro» solía ser considerado un insulto. Los cerebros de las aves son muy pequeños en comparación con los de los mamíferos y, lo que es más, carecen de la corteza cerebral muy arrugada, que es característica del cerebro humano, y se cree que es la sede de la inteligencia. Por lo tanto, se asumió ampliamente que las aves no son criaturas muy inteligentes, pero recientemente esto ha comenzado a cambiar.
Sin embargo, recientemente se ha descubierto que algunas especies de aves tienen capacidades cognitivas notables. En particular, los cuervos, cuervos y similares tienen habilidades sofisticadas para fabricar herramientas que igualan, y quizás superan, a las de los chimpancés; incluso pueden anticipar el futuro y reconocerse en el espejo. ¿Cómo pueden hacer todo esto con sus cerebros del tamaño de una nuez? Una nueva investigación muestra que algunas aves tienen un número muy grande de neuronas en sus cerebros, comparable o incluso superior al número de células que el cerebro de los mamíferos, lo que puede dotarlas de un mayor poder computacional.
Hace unos diez años, Suzana Herculano-Houzel de la Universidade Federal do Rio de Janeiro en Brasil y sus colegas desarrollaron el fraccionador isotrópico, un método rápido y barato para estimar el número de células en muestras de tejido cerebral. Esto implica «fijar» el cerebro en paraformaldehído, diseccionarlo en estructuras fácilmente identificables y disolver las muestras en un detergente salado para producir una suspensión celular turbia.
Luego, se colocan gotas de cada suspensión en un pequeño dispositivo de conteo de células llamado hemocitómetro, que consiste en un portaobjetos de microscopio grueso que contiene una cámara grabada con una rejilla rectangular. Luego, las células individuales pueden identificarse bajo el microscopio usando tinción de anticuerpos, y su número total se puede estimar contando el número de células visibles y luego aumentando las cifras de acuerdo con la cantidad de cada suspensión que se colocó en la cámara.
En 2005, los investigadores utilizaron este método para estimar que el cerebro de una rata adulta contiene algo en la región de 332 millones de células nerviosas. Más recientemente, lo usaron para contar el número total de células en el cerebro humano y estimaron que contiene alrededor de 85 mil millones de neuronas, sorprendentemente más pequeño que la cifra de 100 mil millones, que se da comúnmente en los libros de texto de neurociencia.
Para su último estudio, Herculao-Houzel y sus colegas compararon la composición celular de los cerebros de 28 especies de aves diferentes. Utilizando el fraccionador isotrópico una vez más, estimaron el número total de células, en 5 regiones diferentes del cerebro de 11 especies diferentes de loros, 13 especies de pájaros cantores y otras cuatro especies. También compararon las cifras con estimaciones del número total de células en el cerebro de varios mamíferos y también determinaron la densidad de células en todas las especies.
En general, encontraron que los cerebros de las aves contienen significativamente más células nerviosas en comparación con los cerebros de mamíferos y monos de tamaño similar, y que estas neuronas «adicionales» están ubicadas principalmente en una estructura llamada palio, que es el equivalente aviar del prosencéfalo. Por ejemplo, el ratón pesa alrededor de 9 veces más que la cresta dorada, pero este pequeño pájaro, el más pequeño del Reino Unido, contiene más del doble de células en su cerebro.
En promedio, los cerebros de los pájaros cantores y los loros son mucho más grandes en relación con el tamaño corporal, en comparación con las otras especies examinadas, por lo que pueden acomodar aproximadamente el doble de neuronas que los de los primates, mamíferos y otras aves. Fundamentalmente, las neuronas en los cerebros de estas especies están empaquetadas mucho más densamente que en los cerebros de otras especies y, por lo tanto, contienen muchas más células que los pequeños monos de tamaño aproximadamente equivalente. Pero incluso otras especies de aves tenían números neuronales comparables a los que se encuentran en los cerebros de primates y mamíferos.
Estos resultados son particularmente interesantes porque los pájaros cantores y los loros aprenden sus vocalizaciones por imitación, y su capacidad para hacerlo supera con creces la de otras especies de aves que tienen habilidades limitadas de aprendizaje vocal, o ninguna en absoluto. Después de la eclosión, los pájaros cantores y los loros pasan por un período prolongado de maduración, durante el cual continúan generándose nuevas células nerviosas en el cerebro. Se cree que este período prolongado de crecimiento cerebral promueve la aparición de sus notables habilidades de aprendizaje vocal y podría haber impulsado la expansión del palio durante el curso de la evolución.
Los investigadores concluyen que un gran número de neuronas les da a los cuervos y aves relacionadas sus habilidades cognitivas superiores, al proporcionar más poder de pensamiento por unidad de volumen que los cerebros de otras aves o mamíferos. Evolutivamente, esto puede haber ocurrido para evitar las limitaciones de peso impuestas por el vuelo: acumular más células nerviosas en el cerebro sin un aumento de tamaño directamente proporcional puede haberles permitido adquirir su notable inteligencia mientras mantienen sus cuerpos lo suficientemente livianos para despegar.
Referencia
Olkowicz y S., et al. (2022). Las aves tienen un número de neuronas similar al de los primates en el prosencéfalo. PNAS, DOI: 10.1073 / pnas.1517131113 [Abstract]
