Durante más de un siglo, los neurocientíficos afirmaban que los cerebros de los humanos y otros mamíferos eran diferentes y presumiblemente mejor que el cerebro de otros animales no mamíferos, como las aves . Esta creencia se basaba, en parte, por la presencia de una estructura física evidente en la neocorteza, la región del cerebro responsable de las conductas cognitivas complejas.

Un nuevo estudio, sin embargo, realizado por investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de California en San Diego considera una región comparable en los cerebros de los pollos relacionado con el análisis de las entradas auditivas se construye de manera similar a la de la corteza de los los mamíferos.

En términos generales, los cerebros de los mamíferos desde hace mucho tiempo presumen de ser más altamente evolucionados y desarrollados que los cerebros de otros animales, en parte por la presencia de una estructura distintiva de la neocorteza cerebral anterior. En los mamíferos en esta parte de la capa externa del cerebro se centran las complejas funciones cognitivas.

En detalle, la neocorteza de los mamíferos es características por una capas de células (laminación) conectadas por columnas dispuestas radialmente de otras células, formando módulos funcionales caracterizado por los tipos neuronales y las conexiones específicas. En los primeros estudios de las regiones homólogas en los cerebros no mamíferos no se había encontrado una disposición similar, lo que llevó a la presunción de que las células y los circuitos de la neocorteza en los mamíferos eran singulares en la naturaleza.

Durante 40 años, Karten y sus colegas han trabajado con hacer añicos este pensamiento, una verdadera obseción. En esta investigación, se utilizan las tecnologías modernas de imágenes sofisticadas, incluyendo un indicador muy sensible, para asignar a una región del cerebro de pollo (parte del telencéfalo) como la similar a la corteza auditiva de los mamíferos. Ambas regiones manejan funciones de escucha.

Además descubrieron que la región cortical aviar también se compone de capas laminadas de las células unidas por estrechas columnas radiales de diferentes tipos de células con interconexiones extensas que microcircuitos de forma que son prácticamente idénticas a las que se encuentran en la corteza de los mamíferos.

Los resultados indican que el laminado y las propiedades de la columna de la neocorteza, no son exclusivos de los mamíferos, y puede, de hecho, haber evolucionado a partir de las células y los circuitos en los vertebrados más antiguos.

“La creencia de que los microcircuitos corticales eran una propiedad única de los cerebros de los mamíferos se basa principalmente en la falta de la laminación en otras especies, y la noción generalizada de que los vertebrados no mamíferos no eran capaces de realizar procesos cognitivos complejos y de análisis de la información sensorial como la asociados con la neocorteza de los mamíferos “, dijo Karten.

Pero este tipo de pensamiento presentan un grave problema para los neurobiólogos que tratan de averiguar los orígenes evolutivos de la corteza de los mamíferos.

Esta nueva investigación tiene una importancia práctica ya que la similitud entre las cortezas de mamíferos y aves añade soporte para la utilidad de las aves como modelos animales adecuados en diversos estudios del cerebro.

“Los estudios indican que los microcircuitos computacionales subyacentes en los comportamientos complejos son comunes a muchos vertebrados”, dijo Karten. “Este trabajo apoya el creciente reconocimiento de la estabilidad de los circuitos durante la evolución y el papel del genoma en la producción de los patrones estables. La pregunta ahora puede pasar de los orígenes de la corteza de los mamíferos y preguntarnos acerca de los cambios que ocurren en el patrón final de la la corteza durante el desarrollo. ”

Referencia

Y. Wang, A. Brzozowska-Prechtl, H. J. Karten. Laminar and columnar auditory cortex in avian brain. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2010; DOI: 10.1073/pnas.1006645107