Comparativa de eficiencia y robustez de las áreas cerebrales (amígdala y corteza) de monos y hombres: cuanto más avanzado evolutivamente, más eficiente y menos robusta resulta ser cada área cerebral de humanos (derecha) y monos (izquierda). Weizmann Institute of Science.
Una nueva investigación desarrollada en el Instituto de Ciencia Weizmann sugiere que nuestros cerebros han evolucionado para tener una complejidad impresionante, pero que eso los hace más vulnerables a trastornos como la ansiedad, el estrés postraumático, la depresión o el autismo.
Lo han descubierto comparando la eficiencia del código neural entre humanos y macacos en diferentes regiones cerebrales de ambas especies. Hasta ahora se ha pensado que la diferencia principal que separa a humanos de los macacos en capacidad cognitiva, aprendizaje y adaptación, viene marcada por anatomías cerebrales diferentes en la amígdala y el giro cingulado.
Esta investigación ha ido más lejos para establecer que la brecha funcional en capacidad cognitiva entre humanos y macacos se debe no sólo a la diferencia anatómica cerebral, sino también a algo mucho más sutil: el código neural.
El código neural es el que nos permite entender el medio que nos rodea y relacionarnos con él: las neuronas transforman un estímulo sensorial en un impulso eléctrico que luego el cerebro interpreta a través de ese código para generar pensamientos y almacenarlos en forma de recuerdos.
Aunque la ciencia todavía no ha descifrado ese código, esta investigación ha podido establecer que es más sofisticado y complejo que el de los macacos, y que es esa sofisticación la que nos permite relacionarnos con el entorno con mayor intensidad y comprensión de lo que vivimos y experimentamos.
También ha podido establecer este estudio que esa complejidad hace al código neural humano más vulnerable a los fallos, lo que explica los trastornos que a veces padecemos en nuestra relación con el entorno, como el Déficit de Atención e Hiperactividad (TDAH), la ansiedad, la depresión, el estrés postraumático (TEPT) e incluso el autismo.
Midiendo la eficiencia del código neural
Para llegar a esta conclusión, los investigadores tuvieron que probar y comparar la eficiencia del código neural en varias regiones del cerebro, tanto de los humanos como de los macacos, algo que hasta ahora no se había conseguido.
La comparación se basó en determinar la capacidad cerebral de humanos y macacos para utilizar la menor cantidad de energía para transmitir la máxima información, así como para transmitir el mensaje más complicado con la menor cantidad de palabras.
Los investigadores registraron la actividad eléctrica de neuronas individuales, tanto en humanos como en monos macacos, en dos regiones: la corteza prefrontal, donde se producen funciones superiores como la toma de decisiones y el pensamiento racional, y la amígdala, una región más evolutivamente antigua que es responsable de las funciones básicas de supervivencia ("lucha o huida"), así como de las emociones. . Los datos fueron recolectados de casi 750 neuronas de las dos regiones del cerebro de cinco monos y siete humanos. Los datos fueron recolectados de casi 750 neuronas de las dos regiones del cerebro de cinco monos y siete humanos.
Lo han descubierto comparando la eficiencia del código neural entre humanos y macacos en diferentes regiones cerebrales de ambas especies. Hasta ahora se ha pensado que la diferencia principal que separa a humanos de los macacos en capacidad cognitiva, aprendizaje y adaptación, viene marcada por anatomías cerebrales diferentes en la amígdala y el giro cingulado.
Esta investigación ha ido más lejos para establecer que la brecha funcional en capacidad cognitiva entre humanos y macacos se debe no sólo a la diferencia anatómica cerebral, sino también a algo mucho más sutil: el código neural.
El código neural es el que nos permite entender el medio que nos rodea y relacionarnos con él: las neuronas transforman un estímulo sensorial en un impulso eléctrico que luego el cerebro interpreta a través de ese código para generar pensamientos y almacenarlos en forma de recuerdos.
Aunque la ciencia todavía no ha descifrado ese código, esta investigación ha podido establecer que es más sofisticado y complejo que el de los macacos, y que es esa sofisticación la que nos permite relacionarnos con el entorno con mayor intensidad y comprensión de lo que vivimos y experimentamos.
También ha podido establecer este estudio que esa complejidad hace al código neural humano más vulnerable a los fallos, lo que explica los trastornos que a veces padecemos en nuestra relación con el entorno, como el Déficit de Atención e Hiperactividad (TDAH), la ansiedad, la depresión, el estrés postraumático (TEPT) e incluso el autismo.
Midiendo la eficiencia del código neural
Para llegar a esta conclusión, los investigadores tuvieron que probar y comparar la eficiencia del código neural en varias regiones del cerebro, tanto de los humanos como de los macacos, algo que hasta ahora no se había conseguido.
La comparación se basó en determinar la capacidad cerebral de humanos y macacos para utilizar la menor cantidad de energía para transmitir la máxima información, así como para transmitir el mensaje más complicado con la menor cantidad de palabras.
Los investigadores registraron la actividad eléctrica de neuronas individuales, tanto en humanos como en monos macacos, en dos regiones: la corteza prefrontal, donde se producen funciones superiores como la toma de decisiones y el pensamiento racional, y la amígdala, una región más evolutivamente antigua que es responsable de las funciones básicas de supervivencia ("lucha o huida"), así como de las emociones. . Los datos fueron recolectados de casi 750 neuronas de las dos regiones del cerebro de cinco monos y siete humanos. Los datos fueron recolectados de casi 750 neuronas de las dos regiones del cerebro de cinco monos y siete humanos.
Las dos caras de la moneda
Descubrieron que las neuronas humanas utilizan mejor la capacidad de información (codificación eficiente) que las neuronas de macaco en ambas regiones, y que las neuronas del giro cingulado son más eficientes que las neuronas de la amígdala en ambas especies.
Pero también observaron que cuanto mayor es la eficiencia del código neural, menos robusto es ante posibles errores: los humanos somos más vulnerables que otros primates con códigos neurales más simples, a la hora de interpretar el mundo.
Para explicar la importancia de este descubrimiento, el director de esta investigación Rony Paz, sugiere en un comunicado que nuestros cerebros son como las lavadoras modernas: evolucionaron para tener la más sofisticada programación, pero por ello son más vulnerables a la descomposición y propensas a desarrollar trastornos costosos.
Otro de los investigadores, Itzhak Fried, señala que este descubrimiento pone de manifiesto que las habilidades superiores de aprendizaje, cognitivas y de adaptación que tenemos los humanos en relación con otros primates, tienen su lado oscuro: la tendencia a la ansiedad, la depresión y otros trastornos mentales. Son las dos caras de la misma moneda, concluye.
Descubrieron que las neuronas humanas utilizan mejor la capacidad de información (codificación eficiente) que las neuronas de macaco en ambas regiones, y que las neuronas del giro cingulado son más eficientes que las neuronas de la amígdala en ambas especies.
Pero también observaron que cuanto mayor es la eficiencia del código neural, menos robusto es ante posibles errores: los humanos somos más vulnerables que otros primates con códigos neurales más simples, a la hora de interpretar el mundo.
Para explicar la importancia de este descubrimiento, el director de esta investigación Rony Paz, sugiere en un comunicado que nuestros cerebros son como las lavadoras modernas: evolucionaron para tener la más sofisticada programación, pero por ello son más vulnerables a la descomposición y propensas a desarrollar trastornos costosos.
Otro de los investigadores, Itzhak Fried, señala que este descubrimiento pone de manifiesto que las habilidades superiores de aprendizaje, cognitivas y de adaptación que tenemos los humanos en relación con otros primates, tienen su lado oscuro: la tendencia a la ansiedad, la depresión y otros trastornos mentales. Son las dos caras de la misma moneda, concluye.
Referencia
A Tradeoff in the Neural Code across Regions and Species. Raviv Pryluk et al. Cell, January 17, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.12.032
A Tradeoff in the Neural Code across Regions and Species. Raviv Pryluk et al. Cell, January 17, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.12.032