Enriquerubio.net El blog del Dr. Enrique Rubio

5 junio 2018

El Cerebro, evolución y funcionamiento (I)

Filed under: ANATOMIA — Enrique Rubio @ 20:55

diferencia entre hominidos

3 Diciembre 2012DAVID SANMARTIN@David_S28
Desde que se descubrió la verdadera importancia del cerebro su estudio ha estado avanzando a pasos agigantados. Para esta serie de dos artículos intentaré dar una visión actualizada del conocimiento sobre este órgano en cuanto a funcionamiento y capacidades.
El cerebro humano moderno es el resultado de la evolución, relativamente rápida y constante, desde los primeros homínidos hasta el Homo sapiens sapiens.
Se ha podido corroborar que esta evolución ha estado favorecida por otros avances de partes corporales entre las que destacan el pulgar oponible (prensible) y el bipedismo.
Evidencias
En la antigüedad los científicos habían divagado sobre las funciones que desarrollaba este órgano, pero en la actualidad, mediante técnicas como la tomografía computacional o el electroencefalograma ese puede conocer mejor su estructura y dinámica. Este estudio minucioso del sistema nervioso también ha permitido conocer más sobre la unidad funcional y estructural del mismo: la neurona.
Estas células (las neuronas) tienen la capacidad de generar y transmitir impulsos eléctricos a otras de la misma tipología mediante la secreción de neurotransmisores en un contacto llamado sinapsis. Las drogas hacen variar el equilibrio químico de las uniones sinápticas.
El cerebro desarrolla diversas actividades de cierta complejidad: entre estas funciones destacan la memoria, el lenguaje, el habla, la praxia, la gnosia y la inteligencia.
Hoy en día el estudio del cerebro continua siendo muy activo debido a la complejidad del órgano y, aunque se tiene una visión ámplia del papel del mismo dentro del organismo, aún nos quedan muchas incógnitas por resolver.
Como Evolución
Muchos años antes, miles de años antes de nosotros, empieza a desarrollarse un mundo, enorme, cruel, bellisimo y lo mas terriblemente difícil, nos nos permite mucho acercarnos a el y conocerlo.

Enumeremos con todo el riesgo que tiene copiar datos, los periodos en años de evolucion
Hace 13.500 Aparecen la materia y la energía y se inicia la física y muy pronto aparecen los átomos y las moléculas.y se inicia la química.
Hace 4.500 se fora nuestro planeta. “ La Tierra”.
Años después, hace 3.800. Se ininicia la biología y apareen los organismos “vivos”.

Hace 6 millones de años, Aparecen millones chimpancés, aparece la abuela de la Humanidad Lucy y a partir de entonces los homínidos,

.
Hace 2,5millones de años, Evolución del género Homo en África. millones de Primeros utensilios líticos.
Hace 2 millones de años, los humanos se extienden desde África Eurasia.
Evolución de las diferentes especies humanas.
Hace 500.000, años los neandertales aparecen por evolución en Europa y Oriente Próximo.
Hace 300.000 años se generaliza el uso del fuego.
Hace 200.000 años en África oriental, aparece el Homo sapiens y este evoluciona deformas distintas pero progresivas.
Hace años 70.000, aparece la revolución cognitiva y sobre todo el lenguaje con el lenguaje ficticio.
Inicio de la historia. Los sapiens se extienden fuera de África.
Hace 45.000 años, los sapiens colonizan Australia. Extinción la megafauna australiana.
Hace 30.000 años, los sapiens colonizan América. Extinción de los neandertales
Extinción de Homo floresiensis. Homo 13.000 sapiens es la única especie humana superviviente
.
Hace 12.000 años, se modifican o desaparecen las plantas y animales y el homo se asienta de manera permanente. Y aparece . La revolución agrícola. Domesticación de animales, aparición de los Primeros reinos, escritura y dinero. 5.000 Religiones politeístas.
Hace 4,250 años, aparecec el primer imperio el Acadio de Sargón.
Hace 2.500 años se acuña el dinero universal.
SE expanden las grandes organizacione sociales, El Imperio persa; un orden político universal «para beneficio de todos los humanos». Budismo en la India: una verdad universal «para liberar del sufrimiento a todos los seres». Imperio Han en la China. Imperio romano en 2.000 el Mediterráneo. Cristianismo. 1.400 Islam .
Hace 500 años aparecec con caracteres progresivos , la revolución científica. La humanidad
admite su ignorancia y empieza a adquirir un poder sin precedentes.
Los europeos empiezan a conquistar América y los océanos. Y empieza el Auge del capitalismo.
La revolución industrial. Familia y comunidad son sustituidas por Estado y
Desde hace 200 años el cambio es dramático .Se extinguen multitud de plantas y animales.
Y los humanos trascienden los límites del presente planeta Tierra.
Las armas nucleares amenazan la supervivencia de la humanidad.
Los organismos son cada vez más modelados por el diseño inteligente que por la selección natural. El diseño inteligente se convierte en el futuro principio básico de la vida?
¿Homo sapiens es sustituido por superhumanos?

El cerebro humano tal y como lo conocemos actualmente ha sufrido un proceso de evolución de 2.5 millones de años desde nuestro ancestro más primitivo. Se considera que empezó a aumentar notablemente de tamaño en el Australopitecus africanus – posible predecesor de nuestro género con un volumen cerebral de proximadamente 500 centímetros cúbicos – y lo hizo a un ritmo estimado de 150.000 neuronas por generación.
Pese a tener una estatura similar a la del chimpancé, los cerebros de estos individuos empezaron a presentar volúmenes encefálicos significativamente superiores. Por su parte, los primeros miembros del género Homo mostraban una mediana de 700 centímetros cuadrados y evolucionaron de manera gradual y casi lineal – sin baches – hasta llegar a los 1.400 centímetros cúbicos del Homo sapiens actual.
A lo largo de nuestra evolución las mejoras en el cerebro y el cuerpo se han complementado recíprocamente: cuando una avanzaba, ésta impulsaba la mejora de la otra siguiendo un ciclo de retroalmientación positiva. De esta manera, ponerse de pie fue uno de los primeros hechos trascendentales de la humanidad y está constatado que esto sucedió antes de la aparición de lo
Un innovador análisis computacional dice que fueron los desafíos ambientales, como la búsqueda de alimentos, y no el vivir en grupos los que desarrolló nuestra inteligenciaElcerebro es el rey del cuerpo humano, un órgano caro, que consume mucho. Durante los primeros años, el crecimiento del cuerpo se ralentiza para concentrar toda su energía en alimentarlo. Ese es el motivo por el que, a diferencia de otros mamíferos, las crías humanas permanecen tan indefensas durante tanto tiempo. Mientras que un ternerillo se pone en pie y da sus primeros pasos prácticamente después del nacimiento, a un niño esa hazaña le cuesta más o menos un año, y faltará aún mucho para que pueda sobrevivir sin la ayuda de sus padres.
El cerebro humano deja de crecer a la edad de diez años, mucho antes de que su cuerpo alcance la madurez física. Esta estrategia vital no se repite en otros simios (aunque sí se ha comprobado en los neandertales, una especie humana extinta) y resulta desconcertante porque nos hace más pequeños, más vulnerables y menos productivos durante más tiempo. Pero, ¿qué fue entonces lo que impulsó nuestro cerebro inusualmente grande? Existen varias teorías al respecto, entre ellas la hipótesis social, que sugiere que el cerebro evolucionó a un mayor tamaño para ayudar a manejar nuestras vidas sociales cada vez más complejas, o la hipótesis del tejido costoso, que postula que el consumo de carne permitió que los cerebros evolucionaran a expensas del intestino.
Sin embargo, un problema fundamental con estas teorías es que dependen de datos correlativos y, por lo tanto, no pueden desenredar cuál es la causa y cuál el efecto. La nueva investigación, realizada por investigadores de la Universidad de Saint Andrews (Escocia) y publicada en la revista «Nature», ha utilizado una innovadora perspectiva metodológica para concluir que fueron principalmente los desafíos ambientales, como la búsqueda de alimentos, los que nos convirtieron en los seres inteligentes que somos.
En la configuración computacional de los autores, a medida que el ser humano envejece, hay un cronograma de inversión en el cerebro, el cuerpo y el tejido reproductivo. A medida que los individuos crecen, un aumento en el tamaño del cerebro permite un aumento en las habilidades, y un aumento en el tamaño del cuerpo hace que sea más fácil convertir esa habilidad en energía. El aumento de habilidades también ayuda a una reproducción exitosa. El modelo genera escenarios de historia de vida que están vinculados a predicciones de tamaños de cerebro y cuerpo.
Los repetidos estudios han permitido explorara cuatro tipos de desafíos:
Ecológicos (yo, versus naturaleza),
Coperativo ecológico (nosotros contra la naturaleza),
Competitivo entre individuos (yo contra usted)
Competitivo entre grupos (nosotros contra ellos). De esta forma, concluyeron que el tamaño del cerebro humano evolucionó en respuesta a varios factores que fueron un 60% ecológicos, un 30% relacionados con la cooperación y un 10% relacionados con la competencia entre grupos.
Curiosamente, la competencia entre individuos resultó relativamente poco importante. Los hallazgos son intrigantes porque sugieren que es más probable que la complejidad social sea una consecuencia más que una causa de nuestro gran tamaño cerebral, y que la naturaleza humana tiene más probabilidades de derivarse de la resolución de problemas ecológicos y la cultura acumulada que de las maniobras sociales. Es decir, que aprender a sobrevivir desarrolló más nuestro cerebro que aprender a solucionar los problemas que nos causan los demás.

CIENCIA. ADRIAN PARRONDO 08 Mayo 2018
“Los hombres no saben hacer dos cosas a la vez” o “las mujeres tienen el cerebro mucho más pequeño que los hombres” son frases que continuamente nos lanzamos entre hombres y mujeres con el fin de “picarnos” entre nosotros.
Sin embargo, lejos de comentarios con más o menos gracia, la ciencia ha hablado y ha sentenciado: los hombres tienen el cerebro más grande que las mujeres, pero ellas lo usan de una manera más efectiva que ellos.
Así lo afirma un estudio de la Universidad de Rotterdam, en Holanda, que ha analizado los cerebros de 900 personas entre 22 y 37 años, con el fin de conocer las diferencias reales que existen entre ambos sexos. Y los resultados, finalmente, han sido un poco contradictorios. ¿Qué primamos, calidad o cantidad?
Según las conclusiones de esta prueba, los hombres tienen por regla general un cociente intelectual con 3.75 puntos de media por encima de las mujeres. Todo ello se debe a que, en general, el cerebro de los hombres es un 14% mayor que el de ellas, y no se debe a que “piensen con la cabeza de abajo”, como más de una vez se ha insinuado.
El jefe de la investigación, el doctor Dimitri van der Linden, ha afirmado lo siguiente: “Hemos podido comprobar que los cerebros de los hombres son más grandes que los de las mujeres. Nuestros análisas sugieren que esa es la razón por la que ellos obtienen una nota superior en los test de inteligencia”.
Sin embargo, tras afirmar esto, los investigadores aprovechan para devolver el balón a ellas y, de paso, dejar un poco en mal lugar a los hombres.
Los hombres poseen un cerebro más grande que las mujeres pero menos eficiente que ellas”
Al parecer, aunque el cerebro de una mujer sea más pequeño y ello le haga tener, de media, un cociente intelectual menor que un hombre; hay que tener en cuenta que las conexiones cerebrales que se establecen entre las neuronas femeninas son mucho más consistentes y efectivas que las de un hombre. Todo ello hace que, finalmente, el cerebro de una mujer funcione mucho mejor y sea mucho más efectivo a la hora de procesar información que el de un hombre, a pesar de contar con menor masa cerebral. Por cierto, también ganan en los test de memoria, aunque ello no afecta a la inteligencia general de ellas, según han afirmado los responsables de este estudio. Cantidad vs. calidad.
Por todo ello, el estudio nos aporta dos puntos en los que cada sexo gana: las mujeres destacan en el procesamiento de la información, más rápido que el de los hombres. Los segundos, destacan por ejemplo en los tests de habilidad espacial, donde las mujeres tienden a fallar con mayor frecuencia.
A pesar de que este estudio está refrendado por otro anterior, realizado por la Universidad de California y que obtuvo las mismas conclusiones, algunos expertos han puesto en duda estos datos: “es un estudio que ha sido bien ejecutado, pero las pruebas halladas no son lo suficientemente contundentes para demostrar que un cerebro masculino es mas grande y más inteligente que los cerebros femeninos”.
Mientras tanto, el debate queda patente. ¿Son más inteligentes los hombres o las mujeres? ¿Dejamos de atender al sexo de cada persona y nos centramos, mejor, en como es cada uno independientemente de su género?
No hay unanimidad
“Algunos estudios consideran que los cerebros de hombres y mujeres son iguales”
El resultado de este estudio, sin embargo, puede debatirse con otros que afirman que, en realidad, no existe ninguna diferencia destacable entre los cerebros masculino y femenino.
Este estudio de 2015, en el que participaron 1.400 personas (500 más de las que lo han hecho en el reciente), afirma que no hay ningún tipo de diferencia anatómica entre ambos sexos y que todas las que nosotros conocemos están más fundamentadas en las condiciones sociales y la cultura que en una razón anatómica.
De hecho, afirman que la excepción es que haya algún individuo con un cerebro 100% masculino o femenino, y que la inmensa mayoría presenta unas condiciones que podrían considerarse como “hermafroditas”, es decir, que podrían valer tanto para una anatomía masculina como femenina.
Para llegar a esta conclusión, contaron con individuos de procedencia muy heterogénea e intentaron realizar todo tipo de pruebas posibles con el fin de que no hubiese ningún dato que se escapara a su alcance.

‘CELL’
| 2018-05-31 17:00:00 ‘NOTCH2NL’, los genes detrás del gran tamaño del cerebro humano
¿Cómo ha evolucionado el cerebro humano hasta alcanzar su dimensión actual? Dos estudios en Cell encuentran respuestas en el genoma.
Cráneo humano superpuesto con una ilustración del cerebro humano.
La evolución del cerebro en los últimos 3 millones de años jugó un papel importante en nuestra capacidad como especie para pensar y desarrollar la cultura. Pero siempre ha sido complejo determinar los cambios genéticos detrás de la expansión cerebral que nos hizo humanos. En dos trabajos que se publican en Cell, sendos equipos de investigadores identifican a la familia de genes NOTCH2NL, que parece desempeñar un papel importante en el desarrollo de la corteza humana específica y en la evolución de un cerebro grande.
Los genes NOTCH2NL retrasan la diferenciación de las células madre corticales en neuronas, lo que resulta en la producción de más neuronas a lo largo del desarrollo. Se encuentran exclusivamente en humanos, se expresan en gran medida en las células madre neuronales de la corteza cerebral humana, y se hallan en una parte del genoma implicado en los trastornos del neurodesarrollo.
“Nuestros cerebros se triplicaron principalmente a través de la expansión de ciertas áreas funcionales de la corteza cerebral, una base fundamental para convertirnos en seres humanos. En realidad, no hay otra pregunta científica más emocionante en la que pueda pensar que descubrir y descifrar los misteriosos cambios genéticos que nos hicieron lo que somos “, dice David Haussler, coautor principal de uno de los artículos y bioinformático de la Universidad de California, en Santa Cruz y del Instituto Howard Hughes.
El equipo dirigido por Haussler investigaban comparando los genes expresados durante el desarrollo cerebral en modelos derivados de células madre humanas y simias, cuando se dieron cuenta de que podían detectar NOTCH2NL en las células humanas, pero no en las de los macacos. Al observar el ADN, tampoco encontraron los genes en orangutanes y solo hallaron versiones inactivas en nuestros parientes más cercanos, gorilas y chimpancés.
La reconstrucción de la historia evolutiva de los genes NOTCH2NL reveló que mediante el proceso de conversión génica probablemente se reparó una versión no funcional de NOTCH2NL, que originalmente surgió como una duplicación parcial de un gen esencial en el neurodesarrollo, NOTCH2. Esta reparación solo se produjo en humanos, y estiman que ocurrió hace unos 3-4 millones de años, casi al mismo tiempo que los cerebros humanos comenzaron a expandirse, según sugieren las investigaciones en fósiles. Después de que fue reparado, pero antes de que divergiéramos de nuestro ancestro común con los neandertales, NOTCH2NL se duplicó dos veces más.
El equipo que presenta el otro trabajo, dirigido por el biólogo de desarrollo Pierre Vanderhaeghen, de la Universidad Libre de Bruselas, se topó con NOTCH2NL mientras buscaba genes específicos durante el desarrollo del cerebro fetal humano, usando tejido primario. “Uno de los santos griales para los investigadores de nuestro campo es descubrir qué genes son responsables durante el desarrollo humano y la evolución del cerebro grande, particularmente la corteza cerebral”, dice Vanderhaeghen.
“Dada la importancia de la vía Notch en la neurogénesis, consideramos la hipótesis de que los genes NOTCH2NL pudieran actuar como reguladores del tamaño cerebral específicos de una especie. Es fascinante ver que genes que han aparecido muy recientemente durante la evolución interactúan con la vía de señalización probablemente más antigua entre los animales: la vía Nothc”, añade.
Y concluye “tomados en conjunto, los dos trabajos apuntan a un repertorio selectivo de duplicaciones genéticas específicamente humanas que pueden actuar como reguladoras clave del tamaño cerebral y la función: menos copias de NOTCH2NL deberían conducir a un tamaño cerebral reducido, mientras que más copias aumentarían el tamaño”.

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