Human Brain Anatomy

Una nueva investigación detalla los enormes costos energéticos que genera poseer un cerebro grande. Sin duda, contar con un cerebro grande puede ofrecer varias ventajas cognitivas; sin embargo, el tejido cerebral tiene una tasa metabólica especialmente alta, por lo tanto, la evolución de un cerebro grande requiere de una disminución de otros requerimientos energéticos, o un aumento en el consumo total de energía.

Estudios anteriores en primates, ranas y sapos, pájaros y peces, apoyaron ambas hipótesis, lo cual no aclara cómo ha sido el camino evolutivo para el desarrollo de un cerebro más grande. Enfocados en discernir la contradicción planteada, los científicos realizaron extensos estudios en una especie cuya dimensión cerebral representa el 3% del tamaño de su cuerpo; algo sobresaliente si se compara con la relación de la dimensión del cerebro humano, el cual representa entre 2 y 2,5% del tamaño del cuerpo.

Ejemplar de los peces mormíridos

La especie en cuestión es el pez mormírido, oriundo de África y popularmente llamado pez elefante. Este pez se caracteriza por tener la capacidad de percibir su ambiente mediante “electrolocalización” y por tener una encefalización comparable a la de los primates. Luego de examinar 30 variedades de mormyrid, los científicos descubrieron que presentan variedad de tamaños de cerebro, lo cual significaba que el pescado era una gran oportunidad para estudiar los costos metabólicos de la encefalización.

Midiendo el consumo de oxígeno y la capacidad de tolerar la hipoxia, los científicos pusieron a prueba el pescado. Efectivamente, encontraron que las especies cerebrales más grandes tenían la mayor demanda de oxígeno que las de menor desarrollo cerebral.

Lógicamente se puede afirmar que para alimentar a un cerebro más grande, es necesario comer más. Sin embargo, se ha demostrado que el consumo energético de cerebros más grandes puede ser compensado, por la reducción de procesos u órganos energéticamente costosos, tal como ocurre en ranas y sapos, animales en las que cuanto mayor es el tamaño del cerebro, más pequeño es el intestino, otro órgano costoso.

A pesar de estas adaptaciones, las necesidades energéticas de los peces de cerebros grandes, los restringe a ambientes donde las concentraciones de oxígeno son consistentemente altas, tales como grandes ríos de rápido movimiento. Mientras tanto, sus primos de menor tamaño cerebral, son capaces de sobrevivir en muchas más áreas, incluyendo pantanos con bajo contenido de oxígeno.

De este modo, la investigación sugiere que las compensaciones energéticas, sólo pueden explicar la evolución de los aumentos moderados en el tamaño del cerebro, y que los requisitos energéticos de encefalización extrema, pueden hacer necesaria una mayor inversión global de energía, lo cual no parecer ser muy aceptado por la naturaleza del camino evolutivo, ya que tener un cuerpo que necesita ser más alimentado, es una estrategia arriesgada tanto para los mormíridos como para las personas.

De la misma manera, el estudio apoya la idea de que los cerebros grandes pueden evolucionar solamente, si se suprimen las restricciones de ingreso energético, lo cual realza las razones por las que los cerebros grandes son tan escasos.