CEREBRO DE LOS PAJAROS

LARRAÑAGA TORRÓNTEGUI RAMÓN ANTONIO

Médico Veterinario Zootecnista. FESC- Universidad Nacional Autónoma de México.

¿Cuál es el secreto neurobiológico? Se cree que cuanto mayor es una neurona, más conexiones puede formar con otras células. Por lo tanto, cuanto mayor es el cerebro, más neuronas grandes puede albergar, más circuitos neuronales puede formar y mayores son las capacidades cognitivas.

Las aves poseen células nerviosas grandes capaces de establecer conexiones a larga distancia, pero si observamos con detenimiento la estructura conocida como telencéfalo (la corteza cerebral de los mamíferos forma el telencéfalo), veremos que, en las aves, el telencéfalo contiene una gran cantidad de neuronas pequeñas que se comunican principalmente con el entorno inmediato. En otras palabras, las aves han logrado aumentar el número de células en su cerebro simplemente reduciendo su tamaño.

Los loros y los córvidos han tenido un éxito particular en este sentido, lo que ha resultado en que sus cerebros (o más bien, una sección del telencéfalo) superen a los de los primates tanto en densidad celular como en proporción cuantitativa. El telencéfalo, junto con la corteza cerebral, se ha considerado tradicionalmente responsable de las funciones cognitivas superiores, por lo que ahora resulta parcialmente comprensible por qué los loros y los cuervos son tan inteligentes como los monos.

Ahora sería interesante saber si existen características especiales en el funcionamiento de estas pequeñas neuronas. Como se mencionó, no pueden interactuar con células distantes y, obviamente, los circuitos neuronales en la corteza cerebral de las aves son pequeños, por así decirlo, de naturaleza local; por lo tanto, el intercambio de información entre diferentes unidades neuronales puede producirse de manera distinta que en el caso de las neuronas capaces de extenderse a grandes distancias.

Los cuervos han estado durante mucho tiempo entre la élite intelectual del reino animal. Los biólogos han establecido que los cuervos deben su excepcional inteligencia a la arquitectura única de su red neuronal. Durante mucho tiempo, se consideró que las aves eran mucho menos inteligentes que los animales. De hecho, ¿cuánto cerebro cabe en la cabeza de un ave? Pero si evaluamos no el tamaño absoluto del cerebro, sino su tamaño relativo —cómo se relaciona con el resto del cuerpo— resulta que las aves y los animales tienen los cerebros de mayor tamaño relativo de todos los vertebrados.

Sin embargo, si observamos su estructura, el cerebro aviar, a primera vista, es bastante diferente del de los animales. Los mamíferos poseen una neocorteza, o corteza nueva, una estructura compleja y multicapa que recubre los hemisferios cerebrales. En los primates, crece enormemente, formando lóbulos y circunvoluciones; en algunos insectívoros, es casi lisa. Pero, de una forma u otra, es a la neocorteza a la que los mamíferos deben sus notables capacidades cognitivas.

Las aves, sin embargo, carecen de dicha corteza. Sus hemisferios están cubiertos por una estructura llamada palio. La corteza de los mamíferos evolucionó a partir del palio, pero en las aves aún es bastante simple, careciendo de circunvoluciones y capas celulares diferenciadas. Debido a que el palio en las aves difiere tan significativamente del de los mamíferos, se creía que era incapaz de realizar procesos cognitivos complejos. Mientras tanto, las aves son capaces de realizar procesos cognitivos complejos. Hemos escrito repetidamente sobre loros que calculan probabilidades, cuervos con sus complejas herramientas, patitos con pensamiento abstracto y palomas que acumulan conocimiento general. Claramente, el cerebro aviar no es tan simple como parece.

Investigadores de la Universidad del Ruhr, la Universidad Heinrich Heine de Dusseldorf y el Centro de Investigación de Julich emplearon técnicas experimentales de vanguardia para examinar los cerebros de palomas y búhos. Estos métodos les permitieron visualizar la orientación de las fibras nerviosas. Descubrieron que, en la corteza cerebral, las fibras se orientaban vertical y horizontalmente, de forma similar a como se organizan en el cerebro de los mamíferos: en el cerebro aviar se observó una estructura parecida a capas celulares.

Por otro lado, la señal a lo largo de las neuronas seguía una cadena vertical, desde la superficie hasta las profundidades. En otras palabras, las células nerviosas de la corteza cerebral formaban una especie de columna. De hecho, es precisamente en este tipo de columnas, o módulos corticales, en los que se organizan las neuronas de la corteza cerebral de los mamíferos.

Estas características se descubrieron en los cerebros de palomas y búhos, aves bastante diferentes. Sin embargo, el artículo de Science afirma que las capas y columnas se encontraron solo en una zona del cerebro aviar: el área sensorial. Las áreas de asociación, en cambio, se organizan de forma distinta. No obstante, esto no significa que no haya sorpresas en otras áreas del cerebro aviar. Por ejemplo, hace varios años se descubrió que los córvidos y los loros tienen más neuronas que los primates en algunas áreas del cerebro, debido a que las neuronas aviares son más pequeñas y están agrupadas de forma diferente.

Los estudios del cerebro aviar, junto con nuevos datos sobre la inteligencia de las aves, sugieren que las capacidades cognitivas no están necesariamente ligadas a una única arquitectura neuronal. En otras palabras, un software cognitivo suficientemente complejo puede instalarse no solo en el hardware cerebral, sino también en el cerebro de las aves. Casualmente, simultáneamente con el artículo sobre la estructura del cerebro aviar, se publicó otro artículo en Science, cuyos autores analizaron las neuronas del cerebro del cuervo.

Los cuervos encapuchados comunes tuvieron que mirar un monitor para percibir la señal y reaccionar ante ella. Según los investigadores, en respuesta a la señal, se activaron neuronas en el cerebro de los cuervos, lo que indica que las aves eran conscientes de sus sensaciones. Es decir, no solo percibían la señal visual, sino que eran conscientes de lo que veían. Estos resultados pueden parecer increíbles, y las conclusiones, precipitadas. Pero las aves nos han sorprendido tantas veces que la consciencia aviar parece bastante natural.

Todo el mundo conoce la inteligencia de los cuervos y los loros: ambos son capaces de aprender el habla humana y de utilizar herramientas. Los psicólogos animales pueden citar innumerables ejemplos asombrosos de cuervos, urracas, arrendajos, cacatúas y loros grises africanos que demuestran notables capacidades cognitivas, pero cuantos más ejemplos se acumulan, más surge la pregunta: ¿cómo lo logran? Estas aves inteligentes son casi tan inteligentes como los primates, pero si se considera el tamaño del cerebro (en relación con el tamaño del cuerpo, por supuesto), las aves son significativamente más pequeñas que los simios; por no mencionar el hecho de que también carecen de una corteza cerebral desarrollada, el principal órgano cognitivo de los animales.

Con el tiempo, sin embargo, se hizo evidente que el cuerpo estriado asume parcialmente las funciones de la corteza cerebral en las aves. El cuerpo estriado es una parte relativamente antigua del cerebro y, por lo tanto, no se suelen esperar de él funciones cognitivas especiales. No obstante, en las aves, el cuerpo estriado ha aumentado considerablemente de tamaño y complejidad, lo que le permite participar en comportamientos complejos. Además, si comparamos aves comunes como las palomas con aves inteligentes como los cuervos, observaremos que los cuervos tienen el doble de neuronas en el cerebro y su densidad específica es el doble de alta. Las células (tanto neuronas como células gliales de soporte) son más pequeñas en los cuervos, mientras que sus complejos intercelulares, que procesan la información, son más grandes.

Pero eso solo se aplica si lo comparamos con las palomas. ¿Qué ocurre si lo comparamos con otros animales? Aunque se suele decir que los cuervos tienen neuronas más pequeñas y una mayor densidad, el número de células nerviosas sigue siendo menor que en otros animales. Sin embargo, resulta que ocurre lo contrario. En un artículo publicado en PNAS, investigadores de la Universidad Carolina de Praga, junto con sus colegas de la Universidad de Viena y la Universidad de Vanderbilt, compararon el número de neuronas en el cerebro de animales y 28 especies de aves, y concluyeron que los pájaros cantores y los loros tienen el doble de neuronas en el cerebro que los monos, y cuatro veces más que los roedores (si los monos y los roedores tuvieran el mismo tamaño que los loros).