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# Biología # Neurociencia

Desarrollo del Cerebro de los Chimpancés: Perspectivas sobre nuestra Evolución

Explorando cómo los cerebros de los chimpancés revelan secretos sobre las funciones del cerebro humano.

I. Lipp, E. Kirilina, C. Jäger, M. Morawski, A. Jauch, K.J. Pine, L.J. Edwards, S. Helbling, D. Rose, G. Helms, C. Eichner, T. Deschner, T. Gräßle, P. Gunz, A. Anwander, A.D. Friederici, R.M. Wittig, C. Crockford, N. Weiskopf

― 8 minilectura


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Tabla de contenidos

Los chimpancés son nuestros parientes cercanos en el reino animal, compartiendo aproximadamente el 98% de nuestro ADN. Por eso, estudiar sus cerebros puede darnos perspectivas interesantes sobre el desarrollo y funcionamiento de nuestro propio cerebro. Este artículo se enfoca en las diferentes partes del cerebro de los chimpancés, cómo se desarrollan con el tiempo y qué significa esto para entender tanto a los chimpancés como a los humanos.

La Estructura Cerebral de los Chimpancé

Los chimpancés tienen cerebros complejos, similares a los humanos. La parte del cerebro en la que nos centraremos es el neocortex. Esta es la zona responsable de funciones superiores como el pensamiento, el lenguaje y las interacciones sociales. El neocortex en los chimpancés está compuesto de diferentes capas, cada una con roles específicos.

Una característica importante del cerebro es la Mielinización, que es como aislar los cables en tu casa. Ayuda a acelerar la comunicación entre las células cerebrales. Cuanta más mielina, más rápido pueden viajar las señales. Así que, un cerebro bien mielinizado es como una conexión de internet rápida.

Cómo Evolucionaron los Cerebros de los Chimpancés

Los cerebros de los chimpancés han cambiado a lo largo de millones de años. Los primeros parientes humanos (australopitecos) tenían cerebros más pequeños, parecidos a los de los chimpancés modernos. Con el tiempo, nuestros cerebros se expandieron, volviéndose más complejos.

Los registros fósiles muestran que los primeros humanos tenían estructuras cerebrales similares a los chimpancés pero eran aproximadamente un 20% más grandes. A medida que evolucionamos, nuestros cerebros se hicieron más diferentes de los de los chimpancés, lo que llevó a funciones avanzadas como el lenguaje y las habilidades sociales.

Diferencias entre Chimpancés y Humanos

Los chimpancés y los humanos tienen diferencias notables en las estructuras cerebrales. Por ejemplo, los cerebros humanos presentan un CORTEX prefrontal más desarrollado, que está relacionado con la planificación y toma de decisiones. Además, la forma en que nuestros cerebros procesan el lenguaje también es diferente, con los humanos teniendo áreas especializadas para esta función.

Estas diferencias muestran cómo los humanos se han adaptado a entornos sociales complejos y a la comunicación, mientras que los chimpancés tienen un conjunto diferente de habilidades para sus propias estructuras sociales.

Métodos de Investigación

Para estudiar el cerebro de los chimpancés, los científicos utilizaron técnicas avanzadas de imagen. Obtuvieron éticamente cerebros de chimpancés que habían muerto en cautiverio o en la naturaleza. Al escanear estos cerebros usando imágenes por resonancia magnética (IRM) de alta resolución, los investigadores pudieron observar la estructura del cerebro en gran detalle.

Esta investigación es como tomar una foto de alta calidad de un edificio, permitiendo a los científicos ver los pequeños detalles que conforman la imagen más grande. Los escaneos se centraron en dos procesos principales: mielinización y Acumulación de hierro.

El Papel de la Mielinización

La mielinización comienza antes de que un chimpancé nazca y continúa hasta la adultez. Ciertas partes del cerebro se mielinizan antes que otras, siendo las áreas primarias sensoriales y motoras las que reciben este aislamiento mucho antes que las áreas responsables del pensamiento complejo.

La investigación encontró que en los chimpancés, el cortex prefrontal—el centro de toma de decisiones—tiene un tiempo de mielinización prolongado en comparación con otras regiones cerebrales. Esto es diferente de lo que se pensaba antes, donde se asumía que las áreas ricas en mielina maduraban más rápido.

Acumulación de Hierro: La Espada de Doble Filo

El hierro es esencial en el cerebro por varias razones, como ayudar en la producción de mielina y energía. Sin embargo, demasiado hierro puede causar estrés oxidativo, lo cual es dañino. Comprender cómo se acumula el hierro en el cerebro del chimpancé con la edad es crucial, ya que podría dar información sobre Enfermedades neurodegenerativas, que son más comunes en los humanos a medida que envejecen.

La investigación muestra que los niveles de hierro continúan acumulándose a lo largo de la vida de un chimpancé. Esta acumulación lenta puede ser parte de por qué los humanos son más propensos a ciertas enfermedades cerebrales, ya que acumulan hierro más rápido que los chimpancés.

Hallazgos de la Investigación

El estudio proporcionó mapas de mielina y hierro a través de diferentes áreas de los cerebros de los chimpancés. ¡Lo que descubrieron fue fascinante!

  1. Variación en el Cortex: Hubo diferencias significativas en los niveles de mielinización y hierro entre las diversas regiones del cortex. Las áreas asociadas con funciones básicas tenían mayor mielinización, mientras que las regiones conectadas con el pensamiento complejo tenían valores más bajos.

  2. La Edad Importa: A medida que los chimpancés envejecen, sus niveles de mielina se duplican, mientras que los niveles de hierro siguen acumulándose. Los chimpancés más jóvenes muestran niveles de mielina mucho más bajos en comparación con los chimpancés mayores.

  3. Perfiles Intracorticales: La investigación también observó cómo se desarrollaron las diferentes capas del cortex. Las capas más profundas en el cortex se mielinizaban más que las de la superficie. Esta tendencia es una buena noticia para los científicos que quieren entender cómo se diferencian estas capas a medida que los chimpancés crecen.

Comparaciones con los Cerebros Humanos

Comparar el cortex de los chimpancés con el de los humanos reveló algunas diferencias. En general, los chimpancés tenían mayor mielinización en áreas relacionadas con la función motora. En cambio, los humanos tenían más mielinización en el cortex auditivo, que es esencial para las habilidades lingüísticas.

Mientras esta investigación destaca nuestras diferencias, también subraya las características compartidas del desarrollo cerebral a través de las especies.

La Esperanza de Vida de los Cerebros de los Chimpancés

El estudio se centró en chimpancés de varias edades, desde bebés hasta adultos de más de 50 años. Este rango de edad es crucial porque permite a los investigadores analizar procesos biológicos a lo largo de toda la vida.

La Trayectoria del Desarrollo

Al observar cómo se desarrollan los niveles de mielinización y hierro, los investigadores notaron algunos patrones interesantes. Por ejemplo, el tiempo que tarda la mielinización en estabilizarse en el cerebro de un chimpancé generalmente se completa alrededor de los nueve años. Esto es mucho más temprano en comparación con los humanos, donde la mielinización puede continuar hasta los 30.

Acumulación de Hierro con el Tiempo

Se encontró que la acumulación de hierro es lenta en los chimpancés en comparación con lo que se reporta en los humanos. Aunque los detalles sobre este proceso aún se están desarrollando, sugiere que los cerebros envejecidos de humanos y chimpancés experimentan caminos diferentes, con un mayor riesgo de enfermedades neurodegenerativas en los humanos.

Qué Significa Esto para Chimpancés y Humanos

Esta investigación arroja luz sobre cómo se desarrollan los cerebros de los chimpancés y sus diferencias con los humanos. Comprender estos procesos ayuda a aclarar cómo nuestras especies se adaptaron con el tiempo y cómo se puede mantener la salud cerebral.

Investigaciones como esta son vitales, ya que pueden informar maneras de combatir enfermedades neurodegenerativas en humanos. Al estudiar los cerebros de nuestros parientes cercanos, podemos descubrir insights que no solo destacan nuestras diferencias, sino que también pueden revelar puntos en común.

Conclusión

El desarrollo del cerebro de los chimpancés es una ventana impresionante para entender nuestros propios cerebros. Sus patrones únicos de mielinización y procesos de acumulación de hierro juegan roles esenciales en la formación de sus habilidades cognitivas. Aprendiendo de nuestros primos chimpancés, podemos entender mejor tanto nuestra evolución pasada como cómo mejorar la salud cerebral en nuestro futuro.

A medida que los científicos siguen explorando estas fascinantes diferencias y similitudes, una cosa es segura: los cerebros de los chimpancés no son solo una historia de evolución, sino también un relato vibrante que nos conecta a todos.

¡Ahora eso es algo en qué pensar la próxima vez que veas un chimpancé balanceándose entre los árboles!

Fuente original

Título: Lifespan trajectory of chimpanzee brains characterized by magnetic resonance imaging histology

Resumen: Chimpanzee brain maturation provides an invaluable framework for understanding the evolution of the human brain. We performed ultra-high resolution quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) with histological validation on post mortem brains from captive and wild chimpanzees with a broad age range. We mapped developmental myelination and age-related iron accumulation across regions and layers of the neocortex. Compared to humans, chimpanzees showed more myelination and iron deposition in motor and premotor cortices, while the auditory cortex was more strongly myelinated in humans. Our model suggests that chimpanzees cortical myelination was largely completed by the age of nine years, while iron accumulation continued throughout the lifespan. The regions with highest adult levels of myelin and iron took the longest to mature, challenging the widespread assumption that highly myelinated regions complete their development first. The reported maps and developmental curves provide a foundation for comparative neuroscience research and understanding of human brain evolution.

Autores: I. Lipp, E. Kirilina, C. Jäger, M. Morawski, A. Jauch, K.J. Pine, L.J. Edwards, S. Helbling, D. Rose, G. Helms, C. Eichner, T. Deschner, T. Gräßle, P. Gunz, A. Anwander, A.D. Friederici, R.M. Wittig, C. Crockford, N. Weiskopf

Última actualización: 2024-12-08 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.627145

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.06.627145.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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