Cerebro. Peso y tamaño del cerebro.

“¡Que piense el caballo, que tiene la cabeza más grande!” - frase familiar?
Y todo parece lógico: ¿por qué? cerebro más grande, más inteligente es su afortunado dueño. Y hay muchos ejemplos de esto: todo tipo de insectos y cucarachas con un cerebro de unos pocos miligramos, ratones, ardillas y carboneros con un cerebro que pesa sólo alrededor de 1 gramo, y luego gatos (unos 30 gramos), perros (unos 100 gramos) y simios con cerebro que pesan alrededor de 400 gramos. - bueno, simplemente no pueden competir con personas inteligentes como tú y como yo, que tenemos, en promedio, 1400 gramos de materia gris. Hasta el momento todo parece correcto.

Bueno, entonces comienza una completa confusión: excluyendo todo tipo de caballos y vacas con un peso cerebral de 300 a 400 gramos, un elefante tiene un peso cerebral de más de 5 kg y los cachalotes generalmente tienen más de 7 kg. ¡Guau! Así que estos son ellos: ¡los más inteligentes y sabios! ¡No!

Resulta que la inteligencia depende no tanto del tamaño y el peso del cerebro, sino de la relación entre su peso y el peso total de todo el cuerpo. ¡Y aquí el hombre no tiene igual!

Bueno, por ejemplo: en los humanos, la relación entre el peso corporal y el peso del cerebro es:…. Entonces…. 70 kg divididos por 1,4 kg... entonces... sí, 50 veces. Pero en una vaca - 1000 veces, en un perro - 500 veces, en un chimpancé - 120 veces. Bueno, si contamos a las ballenas y cachalotes “inteligentes”, ¡resulta que su peso corporal excede el peso de su cerebro hasta 3000 veces!

En general, nuestros únicos y más cercanos parientes "inteligentes" son los delfines, cuyo peso cerebral en algunas especies alcanza los 1700 gramos, con un peso corporal de unos 135 kg.

Pero me pregunto si existe una diferencia en el peso del cerebro, por así decirlo, dentro de la raza humana. ¡Resulta que sí, existe!

Continuemos.
En general, nuestro cerebro es algo que consume y consume mucha energía. Por ejemplo, un cerebro "en reposo" consume el 9% de la energía total del cuerpo y el 20% del oxígeno, mientras que un cerebro "en funcionamiento", es decir, un cerebro pensante, consume alrededor del 25% de todo lo que llega al cuerpo. nutrientes y alrededor del 33% así necesario para el cuerpo oxígeno. En general, ¡resulta que pensar no es muy rentable! E incluso surge la pregunta: ¿por qué necesitamos un cerebro tan grande y "voraz"?

Resulta que, tanto en el mundo animal como en el mundo humano, para la supervivencia, además del ahorro de energía, otro factor es muy importante: el tiempo de reacción. ¡Y aquí es donde nuestro gran cerebro resulta útil! Una persona lo usa esencialmente como una computadora grande y potente, que se enciende cuando es necesario acelerar drásticamente la solución. tareas complejas, requiriendo un enorme estrés y respuesta rapida. Por eso, aunque nuestro cerebro sea increíblemente glotón, es muy necesario e insustituible.

Entonces, ¿cómo funciona esta “computadora”?

El cerebro humano pesa entre 1.100 y 2.000 gramos, lo que representa aproximadamente el 2% del peso corporal total. Al mismo tiempo, la masa del cerebro femenino y masculino es diferente. mitad fuerte el cerebro es "más pesado" entre 100 y 150 gramos. Según la investigación científica, el peso del cerebro también depende de la edad de una persona. Por ejemplo, un bebé recién nacido tiene una masa cerebral de 455 gramos. Entonces, ¿cuánto pesa un cerebro humano? Intentemos comprender esta interesante pregunta.

¿Cuánto pesa un cerebro humano adulto?

El cerebro está formado por muchos células nerviosas y es uno de los más órganos importantes en el organismo. Existe la opinión de que el nivel de inteligencia de una persona depende de la masa de su cerebro. Sin embargo, esto no es más que un mito: el cerebro de un genio bien puede resultar más pequeño que el cerebro de una persona baja. Habilidades mentales. Basta rastrear las “dimensiones” del cerebro de muchas grandes mentes de la humanidad. Entonces, pasemos a las estadísticas y comparemos la masa cerebral de personalidades tan destacadas como:

• Walt Whitman – 1256 gramos
• Lenin – 1340 gramos
• Stanislavski – 1505
• Trotski - 1568
• Mendeléiev – 1571 g
• Pávlov – 1653
• Beethoven – 1750
• Yesenin - 1920
• Turguénev - 2012
• Byron – 2238 gramos

Como ves, la presencia de talento o dotes personales no depende del peso. cerebro humano. Se ha demostrado que el nivel de inteligencia está influenciado por determinadas áreas del cerebro: la "materia gris". Y aquí, a su vez, juega un papel decisivo la densidad de las neuronas y el número de conexiones entre ellas.

Muchas enfermedades pueden provocar un agrandamiento de la corteza cerebral, lo que afectará su masa. La ciencia ha registrado el cerebro más grande: ¡pesa 2850 gramos! Es cierto que el dueño de algo tan "único" era una persona de mente débil.

Dato interesante: representantes razas diferentes y las nacionalidades tienen diferentes masas cerebrales. Por ejemplo, en los bielorrusos el peso del cerebro es de 1429 gramos en promedio, en los rusos es de 1399 gramos. Si comparamos la masa cerebral de un estadounidense negro (1223 gramos) y la del alemán "promedio" (1425 gramos), la diferencia entre las cifras será de 202 gramos.

El cerebro humano pesa entre 1100 y 2000 gramos.

Los australianos tienen el cerebro más ligero: ¡1185 gramos! Los cerebros de los asiáticos (coreanos y japoneses) son un poco más “pesados” (1376 gramos y 1313 gramos, respectivamente).

Cabe señalar que el peso del cerebro no es una cantidad estática. Desde el nacimiento hasta los 27 años, el cerebro "crece" en peso y luego su masa disminuye de forma gradual pero constante. ¡Por cada 10 años posteriores, una persona “pierde” 30 gramos de cerebro!

¿Cuánto pesa el cerebro de un elefante?

El peso medio del cerebro de un elefante es de 4.000 a 5.000 gramos. Si se compara con el peso del cerebro humano, entonces el representante de la mayoría grandes mamíferos Los cerebros pesan más del doble. Como se ha demostrado científicamente, el nivel de inteligencia no depende del tamaño del cerebro; de lo contrario, la "corona de la creación" en el planeta no serían los humanos, sino los elefantes y las ballenas.

El peso del cerebro de un elefante es de 4000 a 5000 gramos.

¿Qué criterio influye en el nivel potencial de inteligencia? Ésta es la relación entre la masa cerebral y el peso corporal total. Las observaciones de diferentes especies de animales han demostrado que los animales con más alta tasa son capaces de controlar mejor su comportamiento. En los humanos, la proporción entre el peso del cerebro y el peso corporal es de 1:40, pero los elefantes no pueden "alardear" de tales éxitos; en estos enormes mamíferos esta cifra es de 1:560.

¿Cuánto pesa el cerebro de una ballena?

El peso del cerebro de una ballena alcanza los 9000 gramos.

La ballena azul es el mamífero más grande que jamás haya existido en la Tierra. De hecho, la longitud del cuerpo de una ballena suele superar los 30 metros y su peso supera las 150 toneladas.

La masa cerebral de este "poseedor del récord" acuático alcanza los 9000 gramos, y la proporción este indicador A peso total El cuerpo es 1:40.000.

¿Cuánto pesan el cerebro y el corazón de una ballena azul?

Un dato interesante es que el corazón de una ballena pesa entre 600 y 700 kg, mientras que el cerebro pesa en promedio 6,8 kg. Como puedes ver, el cerebro de la ballena es unas 100 veces más ligero que el corazón. ¿Por qué una ballena tiene un corazón tan “grande”? El hecho es que un corazón pequeño difícilmente podría hacer frente al transporte de sangre a través de los vasos de un cuerpo tan enorme de varias toneladas.

El delfín beluga del norte también tiene un cerebro grande que pesa 2350 gramos. Pero su “hermano”, el delfín mular, tiene una masa cerebral de sólo 1735 gramos.

El cerebro humano es una creación única de la naturaleza. De hecho, en la masa corporal total, la participación del cerebro es sólo el 2%, y para permanecer incluso en un estado de "reposo", el órgano necesita al menos el 9% de la energía que ingresa al cuerpo. ¡Qué podemos decir sobre la actividad de los procesos de pensamiento! Tan pronto como una persona comienza a pensar "intensamente", el nivel de consumo de energía aumenta inmediatamente al 25%. Además, aumentó actividad cerebral necesita suministro adicional de oxígeno. Entonces en el momento de la decisión problemas lógicos Al escribir ensayos, nuestro cerebro “toma” hasta un tercio de todo el oxígeno que ingresa al cuerpo.

Ahora sabemos cuánto pesa el cerebro humano por sí solo y también en relación con el cerebro de algunos mamíferos.

Es imposible determinar exactamente cuánto más inteligente es un animal que otro; aún no se han inventado las pruebas de coeficiente intelectual para animales :) Pero definitivamente es posible hacer una lista confiable de los animales más inteligentes, sin intentar afirmar que algunos de ellos lo son. más inteligentes y algunos son más tontos.

Entonces, enumeremos todos los animales que se encuentran entre los diez más inteligentes. Si alguien no está de acuerdo o tiene algo que decir, contribuya a la discusión) Conozca a los animales más inteligentes

Primates

La familia de los primates incluye a los humanos, así como a los chimpancés, gorilas, orangutanes, babuinos, gibones y monos. Estos animales, excluyendo a los humanos, ocupan los seis primeros lugares en la lista de los diez animales más inteligentes del biólogo Edward Wilson; en primer lugar - chimpancés).

Los primates tienen cerebros grandes y complejos, pueden construir culturas complejas y tienen cierto grado de control sobre su entorno. Pueden comunicarse con animales de su propia especie y han desarrollado ciertas habilidades lingüísticas.

Elefantes.

Inteligencia de delfines

Existe la opinión de que son delfines. Cuando a mediados del siglo pasado se empezó a estudiar y entrenar a los delfines, los primeros resultados de este trabajo parecieron tan insólitos, e incluso sorprendentes (se habló mucho de ello, se escribieron y se hicieron películas), que poco a poco se fue formando una leyenda sobre lo insólito. alta inteligencia delfines; A menudo se podía oír que no eran más estúpidos que una persona, sólo que sus mentes eran diferentes. El cerebro de un delfín adulto pesa unos 1.700 gramos, mientras que el de un humano pesa 1.400. Un delfín tiene el doble de circunvoluciones en la corteza cerebral. Al mismo tiempo, hay relativamente pocas neuronas por milímetro cúbico de su sustancia (menos que en el cerebro de los primates). Los resultados de los estudios sobre el comportamiento y la fisiología del cerebro de los delfines son muy contradictorios. Algunos sitúan su capacidad de aprendizaje aproximadamente al nivel de un perro y demuestran que los delfines están muy lejos de los chimpancés. La investigación sobre los métodos de comunicación de los delfines, por el contrario, lleva a la conclusión de que aún no nos hemos acercado a comprender esta forma de vida en condiciones naturales y comparar el nivel de inteligencia de los delfines y los chimpancés es simplemente incorrecto. Una propiedad del cerebro del delfín es completamente única: en realidad nunca duerme. Duermen - alternativamente - luego se van, luego hemisferio derecho cerebro El delfín necesita salir a la superficie de vez en cuando para respirar. Por la noche, las mitades despiertas del cerebro son responsables de esto. Se sabe que los servicios secretos británicos utilizaron delfines como saboteadores durante la guerra.

Perros.

El perro es un mamífero omnívoro de la familia de los caninos, domesticado hace más de 10 mil años. Los perros pueden comprender 250 palabras y gestos, contar hasta cinco y realizar operaciones matemáticas sencillas.

Perro mejor amiga persona, siempre cerca, siempre dando una pata y moviendo la cola). Cabe mencionar que lo más raza inteligente perros - caniche

gatos

Los gatos son uno de los animales más inteligentes.

Un amigo mío tenía un gato y era muy limpio. ¡Y le enseñaron a ir al baño, pero no sólo a ir, sino también a tirar de la cadena! Me llevó mucho tiempo ajustar el botón para que se moviera sin problemas.
Y un día el dueño notó que el gato, que había entrado a hacer sus necesidades, no salía por mucho tiempo. Al mirar hacia el baño, se sorprendió.
El gato (durante media hora) presionó el desagüe con la pata, escuchó y volvió a presionar.
¡¡¡EL AGUA FRÍA SE CERRAÓ ESA NOCHE!!!

ratas

Los ratones y las ratas, que antes sólo se utilizaban como animales de experimentación, están ganando cada vez más popularidad como mascotas, especialmente entre los jóvenes. Por eso, estos animales son cada vez más pacientes en las clínicas veterinarias.

Las ratas son animales muy inteligentes (entre los 10 animales más inteligentes) con una esperanza de vida de 2,5 a 3 años.

Nunca debes dañar a una rata ni a su descendencia. Son vengativos. Su orina puede contener ciertos elementos que pueden dañar a los humanos. Pero sólo cuando se suelta es cuando la rata se venga. Las ratas atrapan las olas. Esto se puede observar cuando miran fijamente a un punto y su cabeza se mueve hacia lados diferentes(izquierda, derecha)).Las ratas son muy juguetonas, les encanta divertirse con su dueño. Son muy activos, pero tienden a ser más activos por la noche.

Cuervo

Raven es un genio aviar, el pájaro más inteligente. Virtuoso en materia de hurto, roba todo lo que es malo y no muy malo. Los cuervos no son sólo pequeños ladrones, sino también secuestradores de polluelos. A menudo se reúnen en bandadas para apoderarse de presas que son inaccesibles para cada ave individualmente. Por ejemplo, un cuervo molesta a un pobre pájaro, mientras que otro le roba el huevo que hay debajo y, si los pájaros están débiles, el secuestrador simplemente los arroja fuera del nido. El cuervo conoce bien la gravedad. Cuando no logra romper una cáscara o una nuez con su pico, se eleva hacia el cielo y se las arroja. superficie dura(piedra, asfalto). Esto también significa que los genios emplumados conocen bien las propiedades del suelo y pueden distinguir la arena blanda de la piedra. Los cuervos también pueden contar hasta cinco, pero los individuos de esta especie tienen problemas para seguir contando. Los cuervos construyen nidos en la primavera y luego arrastran allí todo lo que brilla. Allí se pueden encontrar medallones, artículos bañados en oro y alambre de cobre. Hubo un caso en el que un genio aviar proporcionó a su casa el manuscrito de una disertación. Los cuervos hacen nidos con ramas secas, lana, pasto, trapos; en esta importante tarea participan un macho y una hembra. Por lo general, la nidada de un cuervo contiene de cuatro a cinco huevos, de color verde azulado.

Los polluelos de cuervo se vuelven mansos fácilmente y, al interactuar con los humanos, aumentan su nivel de inteligencia. Pueden quitarle el sombrero a un invitado y traer un tenedor o una cuchara a la mesa. El dueño de un cuervo domesticado necesita esconder muy bien los objetos de valor, ya que es casi imposible impedir que este pájaro robe.

Ardillas

Las ardillas se consideran animales inteligentes, en zonas pobladas Pueden alimentarse de comederos para pájaros, desenterrar plantas plantadas en busca de semillas y establecerse en habitaciones como áticos.

Se puede entrenar a las ardillas para que las alimenten con las manos. Como están diseñados para ocultar el exceso de comida, te quitarán tanto como les ofrezcas. Si una persona comienza a alimentar a una ardilla, ésta regresará un día después para recibir una nueva porción. Las ardillas que viven en parques y jardines de la ciudad han aprendido desde hace mucho tiempo que los humanos son una fuente de alimento.

Estos animales rojos son más inteligentes de lo que mucha gente piensa. Científicos en condiciones de laboratorio Intentó quitarles comida a las ardillas. Y debo decir que encontramos una resistencia desesperada por parte de los de cola. Esto caracteriza a las ardillas como animales que saben defenderse a sí mismas y a su “propiedad”. Desafortunadamente, esta valiosa cualidad no es inherente a todas las "personas razonables".

Cerdo

Como muchas otras especies animales, los cerdos tienen un excelente sentido del tiempo. Esto es especialmente evidente antes de la alimentación: literalmente, unos minutos antes, los animales comienzan a preocuparse y miran en la dirección donde aparece el dispensador de alimento. Paradójicamente, la “inteligencia” de estos animales a veces sirve como freno al exitoso desarrollo de la cría de cerdos. A los animales que viven en las granjas no les gustan las desviaciones del orden establecido. Incluso aplaudir provoca una reacción inmediata de los lechones en toda la pocilga: los animales inmediatamente rechazan la comida, se vuelven cautelosos y parecen congelarse anticipando algo desconocido y aterrador. Sólo algunos animales comienzan a realizar la misma actividad después de 30 a 40 segundos, y la mayoría experimenta ansiedad durante otros 2 a 3 minutos. No es casualidad que el ganador premio Nobel El académico I.P. Pavlov señaló que "el animal más nervioso que nos rodea es el cerdo".

pulpos

El pulpo lleva un estilo de vida que habita en el fondo, entre piedras, rocas y algas. En Lejano Oriente El escondite favorito de sus juveniles son las conchas vacías de la vieira. Durante el día es menos activo que durante la noche, por lo que se le considera un animal nocturno. Tímido, cuando se acerca un buceador o submarinista, suele esconderse debajo de las piedras. Mantiene su casa limpia: la barre con un chorro de agua de un embudo y arroja los restos afuera en un montón de basura. Arrastra por el agujero todo lo que encuentra en el fondo: lo principal es que la entrada sea estrecha y ancha por dentro. Incluso vive en cajas, latas, neumáticos y botas de goma. Cuando los enemigos se acercan, huye, escondiéndose en grietas de rocas y debajo de piedras. Los pulpos tienen dispositivo de protección- autotomía: un tentáculo agarrado por un enemigo puede desprenderse debido a una fuerte contracción de los músculos, que en este caso se desgarran. El más "inteligente" entre todos los invertebrados: susceptible de entrenamiento, tiene buena memoria, distingue figuras geometricas - cuadrado pequeño distingue de uno más grande un rectángulo colocado verticalmente, de un rectángulo colocado horizontalmente, un círculo de un cuadrado, un rombo de un triángulo. Reconoce a las personas, se acostumbra a quienes las alimentan. Si pasas suficiente tiempo con un pulpo, se vuelve manso. Entrenamos bien. Pasa el invierno en aguas más profundas y se traslada a aguas poco profundas en verano.

A principios del siglo XIX, un barco que transportaba costosa porcelana coreana se hundió frente a las costas de Japón. Todo el cargamento acabó en el fondo, y a tal profundidad que los buzos no pudieron alcanzarlo. Casi cien años después, a un pescador se le ocurrió la idea de utilizar pulpos para levantar la porcelana del fondo. Se ataron cuerdas a los pulpos y se bajaron. Al poco tiempo, cuando el pulpo encontró refugio en uno de los jarrones, tiraron de la cuerda. El pulpo se aferró tenazmente a lo que consideraba su refugio y, junto con su carga, fue levantado.

Parece que con nuestro cerebro la situación no podría ser más sencilla: cuanta más “materia gris”, mejor. Sin embargo, según esta lógica, los elefantes deberían haberse convertido en la especie dominante del planeta, no los humanos. Afortunadamente para nosotros, un cerebro más grande no significa mayor eficiencia ni mejores capacidades cognitivas, y en ocasiones incluso todo lo contrario. Concepture publica una traducción de un artículo de Nautilus en el que un especialista sistema nervioso Susana Herculano-Husel habla de por qué nuestro cerebro es el más eficiente.

Masa cerebral y pensamiento.

Durante mucho tiempo, pensamos que éramos el colmo de la capacidad cognitiva entre todos los animales. Pero algunos ya han tenido suficiente puntos importantes Desde nuestro punto de vista, una nominación de tan alto perfil no es de ninguna manera sinónimo de “la cima de la evolución”. Como señaló Mark Twain en 1903, suponer que la evolución es un largo camino que lleva al hombre como su meta final y suprema sería tan absurdo como pensar que el único propósito de construir la Torre Eiffel fue pintar la cima.

Además, la evolución no es sinónimo de progreso, son simplemente cambios en el tiempo. Y las personas están lejos de ser las especies "más jóvenes", es decir, las de evolución más reciente. Por ejemplo, más de 500 nuevas especies de cíclidos (una familia de peces) han aparecido en el lago Victoria (el más joven de los grandes lagos africanos) desde que su cuenca se llenó de agua por primera vez hace 14.500 años.

Sin embargo, hay algo verdaderamente único en nuestro cerebro que lo hace capaz de pensar incluso en su estructura y en las razones de la hipótesis de su supremacía en relación a otros tipos de cerebro. Después de todo, somos nosotros quienes estudiamos a otros animales, y no ellos a nosotros, un poderoso argumento a favor de la naturaleza especial del cerebro humano.

La masa cerebral me viene a la mente como la más solución obvia Acertijos sobre qué cerebro está más adaptado al pensamiento avanzado: si es el cerebro el que hace posible la conciencia y la cognición, cuanto más tengas, más habilidades cognitivas tendrás. Pero aquí es fácil, como dicen, no darse cuenta del elefante, no solo en sentido figurado, sino también literalmente: el elefante es una criatura cuyo cerebro es más grande que el de un humano, pero al mismo tiempo no demuestra una complejidad tan compleja. y un comportamiento flexible como lo hacemos nosotros.

Además, poniendo un signo igual entre talla grande cerebro y capacidades cognitivas desarrolladas, asumimos que todos los cerebros están "hechos" iguales, es decir, partimos de una proporción similar de tamaño del cerebro y número de neuronas. Pero mis colegas y yo ya sabemos que el cerebro diferentes tipos"hecho" de manera diferente.

Los primates tienen una clara ventaja sobre otros mamíferos, que surgió de una confluencia de circunstancias evolutivas que les permitieron aumentar de manera muy “económica” el número de neuronas en el cerebro sin requerir el aumento significativo en el tamaño celular promedio que se observa en el caso de otros mamíferos. mamíferos.

"¡Hola, hermoso!" Desde finales de los años 60, los psicólogos se han preguntado si la capacidad de reconocerse en un espejo es un signo de inteligencia y autoconciencia.

Entonces, además de las diferencias en la estructura cerebral de diferentes especies, los científicos también conocen el número total de neuronas en algunas de ellas, por lo que podemos asociar capacidades cognitivas más avanzadas no solo con la masa del cerebro, que es un poco burda, pero con la cantidad de neuronas que contiene.

Además, esta hipótesis puede comprobarse en la práctica. Total las neuronas se convirtieron en las siguientes buena opcion respuesta a la pregunta sobre la mejor adaptabilidad del cerebro al pensamiento, independientemente del tamaño del cerebro. Después de todo, si las neuronas son las que dan lugar a acciones cognitivas conscientes, entonces más neuronas significarían capacidades cognitivas más desarrolladas. ¿No es?

De hecho, aunque anteriormente los científicos creían que las diferencias cognitivas entre especies eran de naturaleza cualitativa y algunas características generalmente se consideraban prerrogativa exclusiva de los humanos, ahora nos damos cuenta de que las diferencias cognitivas entre los seres humanos y otros animales residen más bien en el grado de su desarrollo. En otras palabras, nosotros y los animales tenemos diferencias cuantitativas, no cualitativas.

Hemos desarrollado una habilidad impresionantemente sofisticada para usar herramientas, incluso creamos herramientas para hacer otras herramientas, pero... los chimpancés usan ramas como herramientas para cavar en busca de termitas, los monos aprenden a usar rastrillos para conseguir comida que no pueden ver, y Los cuervos no sólo fabrican herramientas de alambre que les ayudan a conseguir comida, sino que también las guardan para su uso posterior.

Alex, un loro gris africano propiedad de la psicóloga Irene Pepperberg, aprendió a pronunciar palabras que simbolizaban objetos, y los chimpancés y gorilas, aunque no pueden articular sonidos, razones anatómicas, aprende a comunicarte mediante lengua de signos.

Los chimpancés pueden aprender secuencias jerárquicas: juegan juegos en los que tienen que tocar cuadrados en orden ascendente en relación con los números mostrados anteriormente, y realizan las exigencias del juego tan bien y tan rápido como humanos altamente entrenados. Los chimpancés y los elefantes pueden cooperar entre sí para obtener alimentos que son inaccesibles para cualquiera de ellos individualmente. Los chimpancés, al igual que otros primates, demuestran la capacidad de juzgar los estados mentales de los demás, un requisito previo necesario para poder engañar.

Incluso los pájaros parecen comprender el estado mental de otros individuos: por ejemplo, las urracas pueden esconder comida de manera demostrativa en presencia de extraños y luego, cuando los extraños se van, sacar la comida y esconderla en otro lugar. Chimpancés y gorilas, elefantes, delfines y urracas muestran signos de reconocerse en un espejo, que utilizan para examinar una marca que los investigadores les colocaron en la cabeza como parte de un experimento.

¿Tiene realmente más neuronas el cerebro del elefante africano?

Hemos mencionado descubrimientos fundamentales que respaldan las capacidades cognitivas de especies diferentes a la nuestra, pero esas observaciones únicas no pueden proporcionar la base para las comparaciones entre especies que necesitamos hacer si queremos descubrir qué es lo que permite a nuestros cerebros llevarnos a cabo proezas cognitivas que otros no lograron. Y aquí nos enfrentamos a otro problema, de hecho, el mayor del mundo. En este punto: Cómo medir las capacidades cognitivas en múltiples especies y hacerlo de una manera que produzca valores comparables en cada especie.

En 2014, se llevó a cabo un estudio centrado en el autocontrol (una capacidad cognitiva basada en la parte prefrontal y de asociación de la corteza cerebral) en varias especies de animales, principalmente primates, pero también pequeños roedores, caninos rapaces, asiáticos. elefante y algunas especies de aves.

Los resultados del estudio mostraron que el valor que mejor se correlacionaba con comportamiento correcto durante la prueba de autocontrol, hubo volumen cerebral absoluto. Excepto el elefante, que, a pesar de tener el cerebro más grande entre los “participantes”, fue completamente incapaz de completar la tarea correctamente.

Hay muchas razones para esto, desde "Simplemente no le importaba la comida ni la tarea" hasta "Le gustaba enojar a los investigadores negándose a completar la tarea". (Me gusta pensar que la razón por la que a los monos les resulta tan difícil enseñar acciones que los humanos aprenden muy rápidamente es porque los monos se sienten insultados por la obviedad de la tarea: "Vamos, ¿quieres que me mueva para hacer esto? Dame algo". ¡Más difícil! ¡Déjame jugar un videojuego!”)

Susana Herculano-Husel explora qué es exactamente lo que hace que el cerebro humano sea tan especial, permitiéndole hacer mucho más. operaciones complejas que aquellos para los cuales los animales demuestran habilidades. Fotos de la charla TED.

En mi opinión, la posibilidad más interesante para explicar el pobre desempeño del elefante es que el elefante africano simplemente no tiene todas las neuronas prefrontales en su corteza cerebral que son necesarias para resolver una tarea de autocontrol (como las que encontró en el experimento).

Dado que reconocimos que los cerebros de primates y roedores están "hechos" de manera diferente y tienen diferente número de neuronas, incluso si sus tamaños son comparables, hicimos una suposición lógica adicional de que el cerebro del elefante africano, si está construido como el cerebro de un roedor, Debemos tener sólo 3 mil millones de neuronas en la corteza cerebral y 21 mil millones de neuronas en el cerebelo, en comparación con nuestros 16 mil millones y 69 mil millones, respectivamente.

Por otro lado, si el cerebro del elefante africano está estructurado como el cerebro de los primates, entonces debería contener una cantidad fabulosa de neuronas: 62 mil millones en la corteza cerebral y 159 mil millones de neuronas en el cerebelo. Pero los elefantes, por supuesto, no son primates ni roedores; Pertenecen al superorden Afrotheria, al igual que varios animales pequeños, como el saltador de orejas largas y el topo dorado, que han sido estudiados anteriormente, y como resultado de estos estudios, los científicos han llegado a la conclusión de que sus cerebros funcionan de manera muy similar a el cerebro de los roedores.

¿Por qué gastar 100.000 dólares cuando un cuchillo de carnicero es suficiente?

Entonces , ¿Es cierto que el cerebro del elefante africano, que es más de tres veces más pesado que el nuestro, contiene más neuronas? Si esto resulta ser cierto, entonces mi hipótesis de que la capacidad cognitiva es un valor derivado del número de neuronas quedará refutada.

Pero si resulta que el cerebro humano tiene significativamente gran cantidad neuronas que el cerebro del elefante africano, mucho más grande, esto respaldaría mi suposición de que la explicación más simple para las capacidades cognitivas especie humana Hay un número notable de neuronas en el cerebro que ya no se observa en ninguna especie, independientemente de su tamaño cerebral característico. En particular, esperaba que el número de neuronas en la corteza cerebral humana fuera mayor que en la corteza cerebral del elefante africano.

Mi suposición se basó en la lógica de la literatura de ciencia cognitiva, que durante mucho tiempo proclamó la corteza cerebral (o, más precisamente, la parte prefrontal de la corteza cerebral) como la única "residencia" de la conciencia y, por tanto, el pensamiento abstracto, toma de decisiones complejas y planificación de acciones futuras.

Sin embargo, prácticamente toda la corteza cerebral está conectada al cerebelo mediante bucles de comunicación que conectan los "dispositivos" de procesamiento de información de la corteza y el cerebelo entre sí, y cada vez más investigaciones han sugerido que el cerebelo está involucrado en la función cognitiva de la corteza cerebral. . Por tanto, podemos decir que estas estructuras funcionan en conjunto. Y dado que estas estructuras juntas tienen el numero mas grande neuronas en el cerebro, el rendimiento cognitivo debería correlacionarse igualmente bien con el número de neuronas en todo el cerebro, en la corteza cerebral y en el cerebelo.

Un galón de sopa de cerebros

El hemisferio del cerebro de un elefante africano pesa 2,5 kilogramos y esto significaba que habría que cortarlo en cientos de pequeños trozos para procesar y contar las neuronas, ya que convertir el cerebro en sopa para determinar el número de neuronas sólo se puede hacer con trozos de pañuelos de papel que no pesen más de 3 a 5 gramos cada uno. Quería que los recortes se hicieran de forma sistemática y no según lo dictara Dios. Surgió la pregunta sobre cuál es la herramienta más adecuada.

Susana Herculo-Husel ha desarrollado su propio método para contar el número de neuronas en el tejido nervioso: para ello, se expone un fragmento del cerebro a un disolvente que disuelve las membranas celulares pero deja los núcleos intactos. Resulta ser una especie de “sopa”. La conveniencia de contar los granos está garantizada por el hecho de que si lo agita bien, los granos se distribuirán casi uniformemente. Después de esto, será posible contar el número de núcleos neuronales en 4-5 gotas y extrapolar el resultado a todo el volumen. aprox. carril basado en materialesTED.

Hemos utilizado un cortador convencional para obtener una serie de secciones delgadas del hemisferio del cerebro humano con fines de investigación. El cortador era conveniente para separar las circunvoluciones corticales, pero tenía un inconveniente importante: quedaba demasiada materia cerebral en el cuchillo en forma de disco, lo que dificultaba determinar el número exacto de células en el hemisferio. Si quisiéramos saber numero total neuronas en el cerebro del elefante, necesitábamos cortarlo manualmente en pedazos más gruesos para minimizar la pérdida inevitable hasta el punto de ser insignificante.

Una buena mañana, mi hija y yo (acababan de empezar las vacaciones escolares) fuimos a la ferretería en busca de un soporte en forma de L que sirviera de marco estable, plano y regular para cortar el cerebro de un elefante, así como El cuchillo más largo que pudimos encontrar en una mano.

Era una aventura que un adolescente no podía perderse, porque años después podría decir: “Oye mamá, ¿recuerdas cuando cortamos cerebros de elefante?” Después de comprar todo lo que necesitábamos y llevarlo sano y salvo a casa, nos pusimos manos a la obra: primero cortamos el refuerzo estructural del soporte en forma de L y luego colocamos en él el cerebro del elefante. Por supuesto, hay máquinas que cuestan cientos de miles de dólares y que harían este trabajo de la manera más perfecta, pero ¿por qué gastar tanto dinero cuando un cuchillo de carnicero de mano normal puede hacer el trabajo?

Coloqué el hemisferio sobre la superficie de trabajo y lo coloqué entre los dos soportes del soporte. Uno de los estudiantes sostuvo los soportes en su lugar mientras yo sostenía el hemisferio con mi mano izquierda y lo cortaba con firmeza pero con cuidado. Unos cuantos cortes más tarde, teníamos en nuestras manos un cerebro de elefante completamente cortado y listo para procesar: 16 secciones a través de la corteza cerebral, ocho a través del cerebelo, así como una sección entera. tronco encefálico y un enorme bulbo olfativo que pesaba 20 gramos (10 veces más pesado que el cerebro de una rata), todos ellos colocados por separado.

Conteo de neuronas. Susana Herculano-Husel y sus alumnos cortaron el cerebro del elefante que se muestra en esta foto para determinar la cantidad de neuronas que contiene y compararlo con el del cerebro humano.

Esta fue la mayor cantidad de tela que jamás habíamos procesado. Una persona, procesando un fragmento al día, pasaría un año entero analizando tal volumen y trabajando siete días a la semana. Era obvio que era necesario trabajar en grupo, sobre todo porque quería resultados en seis meses. Pero incluso con un pequeño ejército de asistentes, formado por estudiantes, el trabajo llevó mucho tiempo: pasaron dos meses y procesamos sólo una décima parte del hemisferio cerebral del elefante. Había que inventar algo.

A continuación, necesitábamos separar las estructuras internas (estriado, tálamo, hipocampo) de la corteza, luego cortar la corteza en trozos más pequeños para procesarlos y luego separar cada uno de estos trozos en grises y grises. materia blanca. En general, obtuvimos 381 piezas de tela, la mayoría de las cuales pesaban varias veces más de 5 gramos, que es la cantidad que se puede procesar a la vez.

Los principios del capitalismo resultaron útiles. Hice algunos cálculos y descubrí que tenía 2.500 dólares “extra”, aproximadamente un dólar por gramo de tejido a procesar. Reuní un equipo y les hice una oferta: cualquiera puede ayudar en el trabajo y al mismo tiempo recibir una recompensa económica por ello. Rápidamente se formaron pequeñas asociaciones: un estudiante desmenuzó la tela, otro contó y ambos se dividieron los ingresos. El trabajo fue como por arte de magia.

Mi marido, al llegar al laboratorio, quedó asombrado por la amigable multitud de estudiantes, que hablaban animadamente entre ellos y al mismo tiempo trabajaban con diligencia (la mayoría de los estudiantes trabajaban por turnos, ya que el laboratorio era bastante pequeño). Jairo Porfirio asumió una gran cantidad de trabajo de tinción de anticuerpos y yo hice el conteo microscópico de neuronas, y en sólo seis meses habíamos procesado todo el hemisferio del cerebro del elefante africano, tal como estaba planeado.

Y el ganador...

¡Escuchar! El cerebro del elefante africano tiene más neuronas que el cerebro humano. Y no sólo un poco más: tres veces más: 257 mil millones frente a nuestros 86 mil millones. Pero, y este es un pero realmente importante, el 98 por ciento de estas neuronas estaban ubicadas en el cerebelo, en la parte posterior del cerebro. En todos los demás mamíferos que hemos estudiado, el cerebelo también contenía la mayoría de las neuronas, pero nunca más del 80 por ciento.

La extraordinaria distribución de neuronas en el cerebro del elefante africano dejó a la corteza cerebral con unos 5.600 millones de neuronas. A pesar del tamaño de la corteza cerebral del elefante africano, sus 5.600 millones de neuronas palidecen en comparación con el promedio de 16.000 millones de neuronas concentradas en la corteza cerebral humana, mucho más pequeña.

Entonces, tenemos la respuesta que estábamos buscando: no, el cerebro humano no contiene más neuronas que el cerebro de elefante, mucho más grande, pero la corteza cerebral humana tiene tres veces más neuronas que la corteza cerebral de elefante, más grande. Evidentemente, la gran cantidad de neuronas que hay en el cerebro del elefante no le ayuda en el desarrollo de sus capacidades cognitivas. Esto nos da derecho a decir que el número de neuronas en el cerebelo no es un factor decisivo para determinar la mejor idoneidad del cerebro para pensar. .

Resulta que solo queda la corteza cerebral. La naturaleza realizó el experimento que necesitábamos, demostrando que no existe conexión entre la cantidad de neuronas en la corteza cerebral y la cantidad de neuronas en el cerebelo. Las capacidades cognitivas superiores de los humanos pueden explicarse (y ésta es la única explicación) simplemente por el número impresionantemente grande de neuronas en nuestra corteza cerebral.

Aunque actualmente no disponemos de las mediciones de la capacidad cognitiva necesarias para comparar todas las especies de mamíferos, o incluso aquellas de las que conocemos el número de neuronas en su corteza cerebral, ya podemos hacer suposiciones comprobables basadas en estas cifras. Si el número absoluto de neuronas en la corteza cerebral es el principal factor limitante en el desarrollo de las capacidades cognitivas de una especie, propongo que la clasificación según este indicador debería verse así:

Y esto parece más plausible que la realidad. este momento clasificación basada en la masa cerebral, que sitúa, por ejemplo, a la jirafa por encima de los primates. En esta interpretación, la jerarquía se ve así:

Resulta que hay una explicación sencilla de por qué el cerebro humano, y sólo él, puede ser al mismo tiempo tan similar a los cerebros de otras especies en sus limitaciones evolutivas, y tan diferente de ellos, dándonos la capacidad de especular. sobre nuestros propios orígenes materiales y metafísicos.

En primer lugar, somos primates y esto nos da la ventaja de grandes cantidades neuronas “empaquetadas” en una pequeña corteza cerebral. Y en segundo lugar, gracias a las innovaciones tecnológicas introducidas por nuestros antepasados, hemos evitado las restricciones energéticas que son responsables de que otros animales tengan menos neuronas en la corteza cerebral (después de todo, este es el único número que pueden “permitirse” en una dieta estricta en fauna silvestre).

¿Qué tenemos, al final, que otros animales no tengan? Yo afirmo que esto es gran cantidad neuronas de la corteza cerebral, las más grandes en comparación con las especies conocidas actualmente. Entonces, ¿qué estamos haciendo nosotros que ningún otro animal haga y que nos haya permitido reunir tantas neuronas en un solo lugar?

La respuesta, me parece, es muy sencilla: cocinamos nuestra propia comida. Es decir, somos capaces de proporcionar a nuestro cerebro la nutrición necesaria para su desarrollo, lo que no se puede decir de los animales en estado salvaje. Y nuestro cerebro consume mucha energía (alrededor del 25% de toda la energía que recibimos de los alimentos). Así, al simplificar el proceso de obtención de alimentos y hacerlo más equilibrado y nutritivo, el hombre contribuyó al desarrollo de su cerebro, y el cerebro, a su vez, contribuyó al desarrollo de la sociedad humana.

Sobre el Autor: Susana Herculano-Huzel es una especialista en sistema nervioso de Brasil. Es profesora asociada y jefa del laboratorio. anatomía comparativa Instituto de Ciencias Biomédicas del Instituto Federal de Río de Janeiro.

El hombre se considera la criatura más inteligente del planeta. ¿Cuánto depende esto de la masa cerebral? ¿Qué tan “caro” es para el cuerpo pensar y cuánto tiempo necesita para descansar del pensamiento?

Comparación del tamaño del cerebro entre una ballena azul (izquierda) y un humano (derecha)

Los procesos de pensamiento requieren un enorme gasto de energía. Al ocupar solo el 2% del peso corporal, el cerebro, incluso en estado inactivo, consume el 9% de la energía entrante. Y tan pronto como tiene algo en qué pensar, comienza a consumir una cuarta parte de la energía y un tercio del oxígeno entrante.

Después trabajo intelectual el cuerpo necesita descansar. El cerebro se recupera 3 veces más que el tiempo dedicado a pensar. Es decir, después de 4 horas de trabajo intelectual activo, deberían seguir 12 horas de completa inactividad intelectual. No te olvides de esto y cuida tus neuronas.

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