Dos investigaciones recientes publicadas en la prestigiosa revista Science, bajo la dirección del Dr. Fernando García-Moreno, investigador de Ikerbasque en el Achucarro Basque Center for Neuroscience y en la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), han revelado un hallazgo sorprendente: aves, reptiles y mamíferos han desarrollado circuitos cerebrales complejos de manera independiente, a pesar de compartir un ancestro común. Estos descubrimientos desafían las nociones tradicionales sobre la evolución cerebral y sugieren que, aunque existen funciones cerebrales comparables entre estos grupos, los mecanismos de desarrollo embrionario y los tipos celulares han seguido caminos evolutivos divergentes.
Estructura Cerebral y Evolución Divergente
El palio, que es la región del cerebro donde se origina la neocorteza en mamíferos —responsable de funciones cognitivas avanzadas— ha sido considerado durante mucho tiempo una estructura comparable entre mamíferos, aves y reptiles. Se creía que esta área contenía tipos neuronales similares con circuitos equivalentes para el procesamiento sensorial y cognitivo. Sin embargo, los nuevos estudios indican que, aunque las funciones generales sean equivalentes, los mecanismos de desarrollo y la identidad molecular de sus neuronas han divergido significativamente a lo largo del tiempo.
El primer estudio, realizado por Eneritz Rueda-Alaña y el Dr. Fernando García Moreno, junto a un equipo multidisciplinario de diversas instituciones, revela que aunque aves y mamíferos comparten circuitos con funciones similares, su formación durante el desarrollo embrionario es notablemente diferente. Según el Dr. García Moreno, “sus neuronas nacen en lugares y momentos distintos del desarrollo para cada especie”, lo que indica que no son neuronas comparables derivadas de un ancestro común.
Diversidad Neuronal en Aves y Mamíferos
El segundo estudio, llevado a cabo en la Universidad de Heidelberg (Alemania) bajo la co-dirección de Bastienne Zaremba, Henrik Kaessmann y el Dr. García Moreno, proporciona un atlas detallado de los tipos celulares en el cerebro aviar comparándolos con los de mamíferos y reptiles. Los resultados muestran que las aves han conservado muchas neuronas inhibitorias presentes en otros vertebrados desde hace cientos de millones de años; sin embargo, sus neuronas excitatorias han evolucionado de forma única.
A pesar de identificar algunos tipos celulares en el cerebro aviar con perfiles genéticos similares a los presentes en mamíferos —como el claustro y el hipocampo—, se concluye que la mayoría ha evolucionado por caminos diferentes. “Esto cambia nuestra comprensión sobre cómo se forman los circuitos neuronales esenciales”, afirma el Dr. García Moreno.
Nuevas Perspectivas sobre la Evolución del Cerebro
Los estudios enfatizan cómo la evolución ha encontrado múltiples soluciones para construir cerebros complejos. El Dr. García Moreno destaca: “Las aves han desarrollado circuitos neuronales sofisticados a través de mecanismos propios”. Este descubrimiento resalta la flexibilidad evolutiva del desarrollo cerebral, mostrando que funciones cognitivas avanzadas pueden surgir mediante vías celulares y genéticas muy distintas.
La investigación sobre estos circuitos neuronales tiene implicaciones significativas para la neurociencia comparada. Comprender los programas genéticos subyacentes podría abrir nuevas avenidas para investigar el neurodesarrollo. El Dr. García Moreno sostiene que solo entendiendo cómo se forma el cerebro podremos comprender su funcionamiento completo.
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