Los cerebros de las aves son mucho más humanos de lo que se pensaba

Los cerebros de las aves son mucho más humanos de lo que se pensaba

Con suficiente entrenamiento, las palomas pueden distinguir entre las obras de Picasso y Monet. Los cuervos pueden identificarse en un espejo. Y en un campus universitario en Japón, se sabe que los cuervos se van intencionalmente nueces en un cruce de peatones y dejar que el tráfico que pasa haga su trabajo. Muchas especies de aves son increíblemente inteligentes. Sin embargo, entre los animales inteligentes, el “cerebro de pájaro” a menudo no recibe mucho respeto.

Dos artículos publicados hoy en Ciencias Descubrimos que las aves tienen un cerebro que es mucho más similar a nuestro complejo órgano de primates de lo que se pensaba. Durante años se asumió que el cerebro de las aves tenía una función limitada porque carecía de neocórtex. En los mamíferos, el neocórtex es la capa externa del cerebro enorme y evolutivamente moderna que permite la cognición y la creatividad complejas y que constituye la mayor parte de lo que, en los vertebrados en su conjunto, se llama palio. Los nuevos hallazgos muestran que las aves, de hecho, tienen una estructura cerebral que es comparable a la neocorteza a pesar de tomar una forma diferente. Resulta que a nivel celular, la región del cerebro se presenta de manera muy similar a la corteza de los mamíferos, explicando por qué muchas aves exhiben comportamientos y habilidades avanzadas que durante mucho tiempo han confundido a los científicos. El nuevo trabajo incluso sugiere que ciertas aves demuestran cierto grado de conciencia.

La corteza de los mamíferos está organizada en seis capas que contienen columnas verticales de neuronas que se comunican entre sí tanto horizontal como verticalmente. Por otro lado, se pensaba que el cerebro aviar estaba organizado en colecciones discretas de neuronas llamadas núcleos, incluida una región 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 Universidad Ruhr de Bochum en Alemania, y sus colegas analizaron las regiones del DVR y otras áreas involucradas en el procesamiento del sonido y la visión. Para ello, utilizaron una tecnología llamada imágenes de luz polarizada tridimensional, o 3D-PLI, una microscopía basada en la luz. técnica que puede emplearse para visualizar fibras nerviosas en muestras de cerebro. Los investigadores encontraron que tanto en las palomas como en las lechuzas comunes, estas regiones cerebrales están construidas de manera muy similar a nuestra neocorteza, con una organización tanto en capas como en columnas, y con circuitos tanto horizontales como verticales. Confirmaron los hallazgos de 3D-PLI utilizando el rastreo de biocitina, una técnica para teñir las células nerviosas.

[[[[en un Científico americano artículo, Güntürkün describe cómo el cerebro aviar demuestra sorprendentes capacidades cognitivas.]

“ Ahora podemos afirmar que esta organización en capas, en forma de cortical, es de hecho una característica de todo el prosencéfalo sensorial en la mayoría, si no en todas, las aves ”, dice Martin Stacho, coautor principal del estudio y colega de Güntürkün en la Universidad Ruhr de Bochum.

“No es que el DVR es neocórtex ”, dice la neurocientífica de la Universidad de Vanderbilt, Suzana Herculano-Houzel, quien escribió un comentario que acompaña a los dos nuevos artículos y no participó en ninguno de ellos,“ sino que todo el palio en mamíferos y aves tiene orígenes de desarrollo similares y conectividad, y por tanto [the pallia of both classes] deben considerarse estructuras equivalentes. Stacho demuestra que conformarse con lo que se ve a simple vista puede ser engañoso “.

La idea de que el DVR estaba relacionado de alguna manera con la neocorteza fue propuesta en la década de 1960 por el neurocientífico Harvey Karten. Sin embargo, no se mantuvo. Otros afirmaron posteriormente que la DVR en realidad se correspondía con otras regiones del cerebro de los mamíferos, incluida la amígdala, que, entre otras tareas, realiza el procesamiento de las emociones. “La teoría sobre un DVR [correlation] ha sido posiblemente una de las mayores disputas en el campo de la neurobiología comparada ”, dice Stacho. Pero su nuevo trabajo da credibilidad a la hipótesis original de Karten.

Stacho y sus colegas creen que los hallazgos también representan un vistazo a la evolución del cerebro animal antiguo. El último antepasado común de aves y mamíferos fue un reptil que vagó por la tierra hace unos 320 millones de años. Y su cerebro, cree el equipo, fue probablemente un precursor del de los dos linajes que divergieron a lo largo de la evolución. “Nadie sabe exactamente cómo era el cerebro del último antepasado común”, dice Stacho. “Lo más probable es que no fuera como el neocórtex o el DVR. Probablemente fue algo intermedio que, en los mamíferos, se convirtió en un neocórtex de seis capas y, en las aves, en el wulst y el DVR “.

El otro artículo nuevo, de un grupo de la Universidad de Tübingen en Alemania, brinda aún más información sobre el cerebro aviar, sugiriendo que las aves tienen cierta capacidad de conciencia sensorial, experiencias subjetivas en las que recuerdan experiencias sensoriales. Durante mucho tiempo se pensó que la conciencia estaba localizada en la corteza cerebral de los primates inteligentes, es decir, los chimpancés, los bonobos y los humanos. Sin embargo, los cuervos parecen tener al menos una forma rudimentaria de conciencia sensorial.

En el experimento del grupo de Tubinga, se entrenó a dos cuervos carroñeros para que recordaran una experiencia previa para guiar su comportamiento. Cuando se completó su entrenamiento, pasaron por una fase de prueba en la que podría aparecer un cuadrado gris seguido de un cuadrado rojo o azul 2,5 segundos después. En este ejercicio, se entrenó a los cuervos para que movieran la cabeza si veían un cuadrado gris y luego uno rojo. Y aprendieron a mantener la cabeza quieta si veían un cuadrado gris y luego uno azul. Cuando los pájaros no vieron ningún estímulo seguido de la aparición de un cuadrado de color, la secuencia se invirtió: el azul les indicó que movieran la cabeza y el rojo les dijo que no lo hicieran. Entonces, para responder correctamente a los cuadrados de colores, los cuervos tenían que recordar si habían visto primero uno gris o no, lo que equivale a una experiencia subjetiva pasada.

Fue crucial para el experimento presentar el cuadrado gris en seis intensidades diferentes, incluso en el umbral de la percepción de las aves. De esta manera, el autor principal y neurobiólogo Andreas Nieder y sus colegas pudieron confirmar que los cuervos no estaban simplemente llevando a cabo respuestas condicionadas a los estímulos, sino basándose en una experiencia subjetiva.

Además, al implantar electrodos en una región del cerebro aviar llamada nidopallium caudolaterale (NCL), los investigadores pudieron monitorear la actividad de las neuronas individuales en respuesta a los estímulos. Cuando los cuervos vieron un cuadrado gris oscuro en su umbral de percepción, las neuronas NCL se activaron en el período entre ese estímulo y la presentación de un cuadrado de color, pero solo si los cuervos informaron haber visto el gris. Si no podían detectar ese cuadrado, las neuronas permanecían en silencio. Este resultado sugiere que se estaba manifestando una experiencia subjetiva única a través de la actividad neuronal.

Nieder no afirma que los cuervos tengan la existencia consciente de sí mismos y la conciencia de sí mismos de los simios, sino simplemente que las aves pueden participar en una experiencia sensorial única de múltiples partes en respuesta a un estímulo. “En general, no soy un gran admirador de atribuir estados cognitivos complejos a los humanos a los animales y prefiero mantener una actitud conservadora”, dice. “Los seres humanos empiezan fácilmente a proyectar sus propios estados mentales a otros seres vivos (o incluso no vivos). Pero en términos de conciencia sensorial en otras especies, probablemente sea justo asumir que los vertebrados avanzados, como los mamíferos y las aves, la poseen “.

Los hallazgos del equipo de Nieder sugieren que los fundamentos neuronales de la conciencia sensorial estaban en su lugar antes de que los mamíferos evolucionaran o se desarrollaran de forma independiente en ambos linajes, y la línea aviar muestra que estar consciente no depende necesariamente de una corteza cerebral voluminosa.

El trabajo de Herculano-Houzel demuestra que los cerebros de los córvidos, miembros de una familia de los llamados “pájaros inteligentes” como los cuervos, los cuervos y las urracas, están muy densamente poblados de neuronas interconectadas. Sus estudios concuerdan con lo nuevo Ciencias documentos. “Con los hallazgos de Güntürkün de que la conectividad del palio es de hecho muy similar entre aves y mamíferos …, todo encaja muy bien”, dice, y señala que el palio córvido contiene tantas neuronas como las que encontrarías en primates con un cerebro mucho más grande.

Esta última investigación también socava el excepcionalismo de los primates. “Espero que más personas se sientan tentadas a abandonar la noción de que hay algo muy único y exclusivo en el cerebro humano”, dice Herculano-Houzel.

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