Los cerebros de las aves son más parecidos a los humanos de lo que se pensaba
Con suficiente entrenamiento, las palomas pueden distinguir entre Picasso y Monet. Los cuervos pueden reconocerse en los espejos. En un campus universitario en Japón, se sabe que los cuervos dejan deliberadamente nueces en los cruces peatonales y dejan que los vehículos que pasan las trituren. Muchas aves son muy inteligentes. Sin embargo, en los animales inteligentes, el «cerebro de pájaro» a menudo no recibe mucho respeto.
Dos artículos publicados hoy Ciencias Se descubrió que los cerebros de las aves son en realidad mucho más similares a nuestros complejos órganos de primates de lo que se pensaba anteriormente. Durante años, se pensó que el cerebro del ave tenía una función limitada porque carecía de neocorteza. En los mamíferos, la neocorteza es la voluminosa capa exterior del cerebro evolutivamente moderna que permite la cognición y la creatividad complejas, y constituye la mayor parte de lo que se conoce como corteza cerebral en los vertebrados. Los nuevos hallazgos sugieren que, a pesar de sus diferentes formas, las aves tienen estructuras cerebrales comparables a la neocorteza. Resulta que a nivel celular, las regiones del cerebro se distribuyen de manera muy parecida a la corteza de los mamíferos, Explique por qué muchas aves exhiben comportamientos y habilidades avanzados que han desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. El nuevo trabajo incluso sugiere que algunas aves muestran cierto nivel de conciencia.
La corteza de los mamíferos está organizada en seis capas que contienen columnas verticales de neuronas que se comunican entre sí horizontal y verticalmente. Los cerebros de las aves, por otro lado, se cree que están organizados en colecciones discretas de neuronas llamadas núcleos, que incluyen un área llamada cresta ventricular dorsal, o DVR, y un solo núcleo llamado wulst.
En uno de los nuevos artículos, el autor principal Onur Güntürkün, neurocientífico de la Ruhr-Universität Bochum en Alemania, y sus colegas analizaron áreas del DVR y aquellas involucradas en el procesamiento de sonido y visual.Para hacer esto, usaron una técnica llamada imágenes de luz polarizada tridimensional, o 3D-PLI, un microscopio basado en luz. Técnicas que se pueden utilizar para visualizar fibras nerviosas en muestras de cerebro. Los investigadores encontraron que en las palomas y las lechuzas, estas regiones cerebrales están estructuradas de manera muy similar a nuestra neocorteza, con una organización tanto laminar como columnar, con circuitos horizontales y verticales. Confirmaron los hallazgos de 3D-PLI utilizando el rastreo de biocitoquinina, una técnica utilizada para teñir las células nerviosas.
[In a Scientific American article, Güntürkün describes how the avian brain demonstrates surprising cognitive abilities.]
«Ahora podemos afirmar que esta organización cortical en capas es de hecho una característica de todo el cerebro anterior sensorial de la mayoría de las aves, si no de todas», dijo el coautor principal del estudio, Güntürkün, de la Universidad Ruhr de Bochum, y su colega Martin Stacho.
«Esto no es un DVR Sí El neocórtex», dijo la neurocientífica de la Universidad de Vanderbilt Suzana Herculano-Houzel, quien escribió una revisión al mismo tiempo que los dos nuevos artículos pero no participó en ninguno de ellos, «sino la totalidad de los mamíferos y las aves. La corteza cerebral tiene orígenes de desarrollo y conectividad similares, por lo que [the pallia of both classes] deben ser tratados como estructuras equivalentes. Stacho muestra que contentarse con lo que se puede ver a simple vista puede ser engañoso. «
La idea de que la DVR está relacionada de alguna manera con la neocorteza fue propuesta por el neurocientífico Harvey Karten en la década de 1960. Sin embargo, no aguantó. Posteriormente, otros afirmaron que DVR en realidad corresponde a otras regiones del cerebro de los mamíferos, incluida la amígdala, que, entre otras tareas, realiza el procesamiento emocional. «Teoría sobre DVR [correlation] Probablemente una de las mayores controversias en el campo de la neurobiología comparativa», dijo Stacho. Pero su nuevo trabajo da crédito a la hipótesis original de Katen.
Stacho y sus colegas creen que los hallazgos también representan un vistazo a la evolución de los cerebros de animales antiguos. El último ancestro común de aves y mamíferos fueron los reptiles que vagaban por la Tierra hace unos 320 millones de años. El equipo cree que su cerebro puede ser el precursor de dos linajes que se separaron a lo largo de la evolución. «Nadie sabe cómo era el cerebro del último ancestro común», dijo Stacho. «Probablemente, no es como el neocórtex o el DVR. Probablemente esté en algún punto intermedio, en los mamíferos que desarrollan el neocórtex de seis capas, y en las aves que desarrollan el wulst y el DVR».
Otro artículo nuevo de un equipo de la Universidad de Tübingen en Alemania proporciona información adicional sobre el cerebro de las aves, mostrando que las aves tienen cierta capacidad de conciencia sensorial: la experiencia subjetiva de recordar experiencias sensoriales. Durante mucho tiempo se pensó que la conciencia estaba localizada en la corteza cerebral de los primates, es decir, los chimpancés, los bonobos y nosotros, los humanos. Sin embargo, los cuervos parecen tener al menos un sentido básico de conciencia sensorial.
En los experimentos del grupo de Tübingen, dos cuervos carroñeros fueron entrenados para recordar experiencias previas para guiar su comportamiento. Cuando se completó su entrenamiento, pasaron por una fase de prueba en la que podía aparecer un cuadrado gris, seguido de un cuadrado rojo o azul 2,5 segundos después. En este ejercicio, entrena al cuervo para que mueva la cabeza cuando vea un cuadrado gris y luego uno rojo. Si veían un cuadrado gris, luego uno azul, aprendían a mantener la cabeza quieta. Cuando los pájaros no vieron ningún estímulo, apareció un cuadrado de color, El orden es inverso: el azul les dice que muevan la cabeza, el rojo les dice que no lo hagan. Entonces, para responder correctamente a los cuadrados de colores, los cuervos tenían que recordar si vieron primero los cuadrados grises, lo que equivale a una experiencia subjetiva del pasado.
La representación de cuadrados grises en seis intensidades diferentes fue fundamental para el experimento, incluso en el umbral de la percepción de las aves. De esta forma, el autor principal y neurobiólogo Andreas Nieder y sus colegas pueden confirmar que los cuervos no solo están condicionados a los estímulos, sino que explotan las experiencias subjetivas.
Además, al implantar electrodos en la región caudal lateral (NCL) de los cerebros de las aves, los investigadores pudieron monitorear la actividad de las neuronas individuales en respuesta a los estímulos. Cuando los cuervos vieron un cuadrado gris tenue en su umbral de percepción, las neuronas NCL se activaron en el período entre ese estímulo y la presentación del cuadrado coloreado, pero solo si los cuervos informaron haber visto el cuadrado gris. Si no pueden detectar ese cuadrado, las neuronas se silencian. Este resultado sugiere que se está manifestando una experiencia subjetiva única a través de la actividad neuronal.
Nieder no afirma que los cuervos tengan la existencia autoconsciente y la autoconciencia de los simios, solo que las aves pueden participar en experiencias sensoriales únicas y de múltiples partes en respuesta a los estímulos. «Por lo general, no me gusta atribuir estados cognitivos complejos similares a los humanos a los animales, prefiero ser conservador», dijo. «Es fácil para los humanos comenzar a proyectar sus propios estados mentales en otros seres vivos (incluso en seres no vivos). Pero en términos de conciencia sensorial en otras especies, sería justo suponer que los vertebrados superiores, como los mamíferos y las aves, la tienen. «
Los resultados del equipo de Nieder sugieren que la base neuronal para la conciencia sensorial existió antes de la evolución de los mamíferos o se desarrolló de forma independiente en los dos linajes; las líneas en las aves sugieren que la conciencia no depende necesariamente de la corteza cerebral masiva.
El trabajo de Herculano-Houzel muestra que los córvidos, miembros de la llamada familia de «pájaros inteligentes», como cuervos, cuervos y urracas, tienen cerebros llenos de neuronas interconectadas.su aprendizaje y nuevos Ciencias documento. «Según los hallazgos de Güntürkün, las conexiones corticales entre las aves y los mamíferos son realmente muy similares… y todo encaja muy bien», dijo, y señaló que la cantidad de neuronas que tiene la corteza son tantas como neuronas hay en los primates. cerebro más grande.
La última investigación también socava el excepcionalismo de los primates. «Espero que más personas dejen de lado la idea de que hay algo único y único en el cerebro humano», dijo Herculano-Houzel.
