Nuestro cerebro es diferente al de los animales de una forma que no imaginábamos

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Illustration of a nerve impulse passing from one neuron to another in the intrasynaptic space. The action potential arrives in the presynaptic terminal (yellow synaptic terminal button). The transmitter is synthesised in the vesicles. When the presynaptic terminal is depolarised, the calcium channel opens (orange receptor on the synapse). The Ca2+ enters the channel and leads to fusion between the vesicles and presynaptic membrane. The transmitter is freed into the synaptic clefts and attaches to its receptor located in the postsynaptic membrane (blue receptor). The opening and closing of the calcium channels leads to a modification in the membrane potential; either a depolarisation or hyperpolarisation can then occur (if depolarisation is large enough, it can lead to action potential). (Photo by: BSIP/Universal Images Group via Getty Images)
Ilustración del potencial de acción y los canales de iones en la sinapsis (Photo by: BSIP/Universal Images Group via Getty Images)

Que el cerebro de los seres humanos no funciona igual que el del resto de mamíferos no es ninguna sorpresa. Pero durante mucho tiempo se ha considerado que, por mucho que nuestro cerebro sea capaz de actos que otros animales no pueden realizar, la base molecular de nuestros sistemas nerviosos era la misma. Pues resulta que no.

Resulta que hay algo en lo que las neuronas, las células que forman el cerebro – y el resto del tejido nervioso –, de los humanos difieren de las del resto de los animales. Y aunque la explicación biológica resulte compleja, la razón parece ser muy sencilla: buscar la eficiencia.

Vamos a entrar en detalle, y para eso lo primero que hace falta es recordar un poco cómo funciona el impulso nervioso, las señales que percibe, transmite y procesa el sistema nervioso. En realidad este impulso nervioso es una señal eléctrica, y esta señal eléctrica se produce por la entrada y salida de iones de la membrana de las neuronas. Los iones, como recordatorio, son sustancias químicas de pequeño tamaño cargadas eléctricamente.

Bien, pues estos iones son capaces de entrar y salir de las neuronas, así como de otras células, gracias a unas estructuras que se conocen como canales iónicos. Cuando llega el impulso nervioso, estos canales permiten que los iones se muevan del interior al exterior de las neuronas, y ese cambio es lo que produce el impulso nervioso.

Pero cuando pasa el impulso nervioso, la neurona tiene que prepararse para volver a “dispararse”. Los iones que han salido tienen que volver a entrar, y los que han entrado tienen que salir. Y para que esto ocurra, se necesitan dos cosas: energía y tiempo.

Y aquí entramos en lo que han descubierto los investigadores. Al estudiar el tejido nervioso de los mamíferos, encontraban que la cantidad de canales de iones aumentaba según la neurona crecía. El patrón era sencillo: el número de canales aumentaba para que siempre fuese constante, si aumentaba el volumen de tejido nervioso al hacerse más complejo el sistema nervioso, aumentaba el número de canales de iones para que siempre hubiese la misma relación.

Menos en los humanos. Los seres humanos tenemos un número menor de canales de iones de lo que nos correspondería por el tamaño de nuestras neuronas. En el mismo volumen de tejido nervioso, los humanos tenemos menos de estas estructuras de lo que se podía predecir.

El motivo parece claro, o al menos así lo interpretan los investigadores. Con el desarrollo del cerebro humano, más complejo que el del resto de los animales, apareció un problema: la eficiencia. Si se hubiese seguido el mismo patrón que en el resto de mamíferos, nuestro cerebro tendría muchos más canales iónicos, y por lo tanto las neuronas tardarían más en recuperarse de cada impulso nervioso y aumentaría el gasto de energía.

Para mejorar la eficiencia, el cerebro humano se desarrolló con menos canales iónicos de lo que “le habría tocado”. Esto cambia bastante su manera de funcionar, permitiéndole gastar menos energía que puede dedicarse a generar patrones más complejos o conectar más neuronas.

En qué momento ocurrió este cambio, o qué genes están implicados, aún no se conoce. Pero la idea de que nuestro cerebro es fundamentalmente distinto del del resto de mamíferos es realmente interesante.

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