El cerebro ha sufrido algunos cambios notables a lo largo de su evolución. Los cerebros más primitivos son poco más que grupos de células agrupadas en la parte delantera del organismo. Estas células procesan la información recibida de los órganos sensoriales situados también en la cabeza.

Los humanos tienen el mayor cerebro en proporción a su tamaño corporal de todos los seres vivos.

Con el tiempo, los cerebros han evolucionado. Los cerebros de los animales vertebrados han evolucionado tanto en tamaño como en sofisticación. Los humanos tienen el cerebro más grande en proporción a su tamaño corporal de todos los seres vivos, pero también el más complejo. Las diferentes regiones del cerebro se han especializado con estructuras y funciones distintivas. Por ejemplo, el cerebelo interviene en el movimiento y la coordinación, mientras que la corteza cerebral participa en la memoria, el lenguaje y la conciencia.

El comportamiento puede influir en el éxito de una especie, por lo que ha sido moldeado por la evolución.

Al comprender cómo evolucionó el cerebro humano, los investigadores esperan identificar la base biológica de los comportamientos que distinguen a los humanos de otros animales. El comportamiento puede influir en el éxito de una especie, por lo que es razonable suponer que los comportamientos humanos han sido moldeados por la evolución. Comprender la biología del cerebro también puede arrojar algo de luz sobre muchas afecciones relacionadas con el comportamiento humano, como la depresión, el autismo y la esquizofrenia.

Tamaño del cerebro e inteligencia

El cerebro humano es unas cuatro veces mayor que el de un chimpancé y unas 15 veces mayor que el de un ratón.

Si pusiéramos un cerebro de ratón, uno de chimpancé y uno humano al lado y los comparáramos, podría parecer obvio por qué las especies tienen diferentes capacidades intelectuales. El cerebro humano es unas cuatro veces mayor que el del chimpancé y unas 15 veces mayor que el del ratón. Incluso teniendo en cuenta las diferencias en el tamaño del cuerpo, los humanos tienen cerebros inusualmente grandes.

Más grande no es siempre mejor

Pero el tamaño no es toda la historia. Los estudios han demostrado que no existe una relación especialmente fuerte entre el tamaño del cerebro y la inteligencia en los seres humanos. Esto se refuerza aún más cuando comparamos el cerebro humano con el de los neandertales. Dado que no existen cerebros neandertales en la actualidad, los científicos tienen que estudiar el interior de los cráneos fósiles para comprender los cerebros que había en su interior. El cerebro neandertal era tan grande como el nuestro, de hecho probablemente más grande.

Los cráneos de los humanos modernos, aunque en general son más grandes que los de nuestros primeros antepasados, también tienen una forma diferente. Esto sugiere que el cerebro moderno tiene una forma menos fija que el de los primeros humanos y que puede verse influido a lo largo de su vida por factores ambientales o genéticos (lo que se denomina plasticidad).

Hay algunas diferencias interesantes cuando comparamos el patrón de crecimiento del cerebro de los humanos con el de los chimpancés, nuestros parientes vivos más cercanos. Ambos cerebros crecen de forma constante durante los primeros años, pero la forma del cerebro humano cambia significativamente durante el primer año de vida. Durante este periodo, el cerebro en desarrollo estará recogiendo información de su entorno, lo que proporciona una oportunidad para que el mundo exterior dé forma a los circuitos neuronales en crecimiento.

Un análisis del cráneo de un niño neandertal ha demostrado que sus patrones de crecimiento eran más similares a los del chimpancé que a los de los humanos modernos. Esto sugiere que, aunque los cerebros de los humanos modernos y de los neandertales alcanzaron un tamaño similar en la edad adulta, esto se logró a través de diferentes patrones de crecimiento en diferentes regiones del cerebro.

Una de las principales limitaciones del tamaño del cerebro humano es la cintura pélvica, que (en las mujeres) tiene que lidiar con las exigencias de dar a luz a un bebé de cabeza grande. Los humanos han evolucionado para ampliar el periodo de crecimiento del cerebro hasta el periodo posterior al nacimiento. Esta sutil diferencia en el desarrollo temprano podría haber tenido grandes implicaciones para nuestra supervivencia.

Lenguaje y desarrollo cerebral

El lenguaje es probablemente la característica clave que nos distingue de otros animales. Gracias a nuestras sofisticadas habilidades lingüísticas, podemos transmitir información rápida y eficazmente a otros miembros de nuestra especie. Podemos coordinar lo que hacemos y planificar acciones, cosas que nos habrían proporcionado una gran ventaja al principio de nuestra evolución.

Para entender lo que alguien dice necesitamos detectar su discurso y transmitir esta información al cerebro.

El lenguaje es complejo y apenas estamos empezando a comprender sus diversos componentes. Por ejemplo, tenemos que considerar los aspectos sensoriales del lenguaje. Para entender lo que alguien dice tenemos que detectar su discurso y transmitir esta información al cerebro. A continuación, el cerebro tiene que procesar estas señales para darles sentido. Algunas partes de nuestro cerebro tienen que ocuparse de la sintaxis (cómo el orden de las palabras afecta al significado) y de la semántica (qué significan realmente las palabras).

La memoria también es muy importante, ya que tenemos que recordar qué significan las palabras. Además, está todo el sistema de vocalización, que se encarga de averiguar lo que queremos decir y de asegurarnos de que lo decimos con claridad coordinando los músculos para hacer los ruidos adecuados.

¡Algunas aves son imitadores con talento, pero no podrías mantener una conversación con un pájaro Mynah!

Estudiar el lenguaje comparando diferentes especies es difícil porque ningún otro animal se acerca a nuestras capacidades lingüísticas. Algunos pájaros son imitadores con talento, pero no se podría mantener una conversación con un pájaro Mynah. Incluso cuando nuestros parientes más cercanos, los chimpancés, se crían en familias humanas, nunca adquieren habilidades lingüísticas verbales. Aunque los chimpancés pueden aprender a entender nuestro lenguaje y utilizar símbolos «gráficos», muestran poca inclinación a comunicar algo más que la información básica, como las peticiones de comida. Los humanos, por el contrario, parecen ser comunicadores compulsivos.

¿Un gen maestro del lenguaje?

Quizás el mayor conocimiento sobre la evolución del lenguaje ha venido de los trabajos sobre el gen FOXP2. Este gen desempeña un papel clave en el lenguaje y la vocalización y nos permite explorar los cambios que subyacen a la evolución del lenguaje complejo.

El gen FOXP2 fue descubierto por primera vez por Simon Fisher, Anthony Monaco y sus colegas de la Universidad de Oxford en 2001. El gen se descubrió a través de sus estudios de muestras de ADN de una familia con dificultades específicas en el habla y el lenguaje. Alrededor de 15 miembros de la familia, a lo largo de tres generaciones, eran capaces de entender perfectamente las palabras habladas, pero les costaba encadenarlas para formar una respuesta. El patrón de herencia de este trastorno sugería que se trataba de una afección dominante de un solo gen (una copia del gen alterado era suficiente para alterar sus capacidades lingüísticas generales). Los investigadores identificaron el área del genoma que probablemente contenía el gen afectado, pero no pudieron identificar la mutación genética específica dentro de esta región.

Entonces tuvieron un golpe de suerte, en forma de otro niño no relacionado con síntomas muy similares. Observando el ADN de este niño identificaron una reordenación cromosómica que cortaba un gen en la región del ADN donde sospechaban que estaba el gen mutado. Este gen era el FOXP2. Tras secuenciar el gen FOXP2 en la familia, encontraron una mutación específica en el gen que compartían todos los miembros de la familia afectados. Esto confirmó la importancia de FOXP2 en el lenguaje humano.

Las mutaciones en el gen FOXP2 interfieren en la parte del cerebro responsable del desarrollo del lenguaje.

Simon y sus colegas pasaron a caracterizar FOXP2 como un «controlador maestro», que regula la actividad de muchos genes diferentes en varias áreas del cerebro. Una de las funciones clave es el crecimiento de las células nerviosas y las conexiones que establecen con otras células nerviosas durante el aprendizaje y el desarrollo. Las mutaciones en el gen FOXP2 interfieren con la parte del cerebro responsable del desarrollo del lenguaje, dando lugar a los problemas de lenguaje que se observan en esta familia.

La evolución de FOXP2

El gen FOXP2 está muy conservado entre especies. Esto significa que el gen tiene una secuencia de ADN muy similar en diferentes especies, lo que sugiere que no ha evolucionado mucho con el tiempo. La proteína FOXP2 en el ratón sólo difiere de la versión humana en tres aminoácidos. La versión de los chimpancés sólo difiere de la versión humana en dos aminoácidos. Estos dos cambios en los aminoácidos pueden ser pasos clave en la evolución del lenguaje en los humanos.

¿Qué diferencia suponen estos pequeños cambios de secuencia en la funcionalidad de la proteína FOXP2? Los estudios con ratones muestran que cambiar la versión de ratón del gen FOXP2 para que tenga la misma secuencia que la versión humana sólo tiene efectos sutiles. Sorprendentemente, las crías de ratón resultantes son esencialmente normales pero muestran cambios sutiles en la frecuencia de sus vocalizaciones agudas. También muestran cambios distintivos en el cableado de ciertas partes de su cerebro.

A partir de estos estudios, los científicos han llegado a la conclusión de que FOXP2 está implicado en la capacidad del cerebro para aprender secuencias de movimientos. En los seres humanos esto se ha traducido en los complejos movimientos musculares necesarios para producir los sonidos del habla, mientras que en otras especies puede tener un papel diferente, coordinando otros movimientos.

FOXP2 regula muchos otros genes en el cuerpo y la evolución parece haber favorecido también un subconjunto de ellos, especialmente en los europeos. Los genes regulados por FOXP2 son importantes no sólo en el desarrollo del cerebro, sino que también desempeñan funciones importantes en la reproducción y la inmunidad humanas.

FOXP2 y los neandertales

Los neandertales pueden haber tenido cierta capacidad de habla y comunicación.

Los neandertales se han caracterizado generalmente como una especie grande y bruta con poco o ningún desarrollo intelectual, social o cultural. Sin embargo, el hecho de que tuvieran el mismo gen FOXP2 que los humanos modernos sugiere que los neandertales podrían haber tenido cierta capacidad de habla y comunicación.

Varios indicios han ayudado a establecer una imagen de cómo podrían haber vivido y comunicado los neandertales. Los registros arqueológicos sugieren que probablemente vivían en pequeños grupos y que, debido a sus elevadas necesidades energéticas, pasaban la mayor parte del tiempo cazando.

Es poco probable que los neandertales hayan desarrollado grupos sociales unidos por una comunicación eficaz. Esto se debe probablemente a que carecían de las capacidades mentales clave necesarias para establecer y mantener grupos sociales. El pensamiento recursivo (pensar sobre el pensamiento), la teoría de la mente (apreciar lo que pasa por la cabeza de otra persona) y la inhibición de las reacciones impulsivas (ser capaz de controlar los impulsos) son elementos importantes para el éxito de las interacciones sociales. Curiosamente, las lesiones cerebrales y los trastornos del desarrollo, como el autismo, pueden interferir con estas capacidades y habilidades sociales en los seres humanos.

Esta evidencia sugiere que el cerebro de los neandertales puede no haber sido cableado para apoyar la comunicación efectiva y las habilidades diplomáticas. Habría sido muy difícil llevarse bien con ellos. El cerebro neandertal probablemente estaba mejor adaptado para maximizar sus habilidades visuales. Habrían utilizado sus ojos sobredimensionados y sus grandes cerebros para sobrevivir y cazar en los niveles de luz más bajos de Europa. Esto limitaría el espacio disponible en el cerebro para desarrollar los sistemas necesarios para la comunicación y las interacciones sociales. Sin embargo, sus regiones cerebrales sociales más pequeñas podrían haberles permitido establecer redes sociales más pequeñas que podrían haber mejorado sus posibilidades de supervivencia en el duro entorno europeo.

Esta página fue actualizada por última vez el 2019-06-20