Evolución del cerebro.

Entre la característica más importante del hombre figura el gran desarrollo que logró su cerebro. En otras especies animales en cambio la porción masticatoria logró un gran tamaño, siendo la parte que corresponde la cerebro diminuta en comparación al cuerpo. Pensemos en un cocodrilo y comparemos. La parte de las mandíbulas ocupan la mayor parte del cráneo (esplacnocráneo), en cambio en el hombre la porción del cráneo en el que está alojado el cerebro es mucho mayor (neurocráneo).
Podemos decir que en general el orden de los Primates se caracteriza por un gran desarrollo cerebral comparado con el tamaño corporal. Cada incremento en la capacidad cerebral ha ido acompañado de una adquisición nueva en el aprendizaje, en relación a la posibilidad de pautas fijas determinadas genéticamente.
Un cambio importante puede observarse en las proporciones que ocupan cada lóbulo en el cerebro. Cada uno de estos tiene a su cargo una función diferente resumida en la siguiente tabla:

En cada grupo cada lóbulo presenta un grado de desarrollo específico. En el hombre el mayor desarrollo está presente en los lóbulos frontal, temporal y parietal, siendo el occipital menor. En los monos antropomorfos, como por ejemplo el chimpancé, el lóbulo occipital es mayor.
Para estudiar estos desarrollos en los homínidos primitivos se realiza un vaciado de látex de la región interior del cráneo. Analizandoestos moldes se pudo observar que la estructura es típica humana.

CEREBROS DE LOS PRIMEROS MAMÍFEROS.

Fueron pequeños y muy activos, de sangre caliente con pelo, ojos pequeños y con largo hocico, lo que evidencia un olfato muy desarrollado y un mejor oído. Todo esto sugiere que vivían de noche, por lo tanto posiblemente los primeros fueron nocturnos. Sus cerebros eran grandes (5 veces más que el del Tyranosaurus en relación al cuerpo).

Una parte del cerebro se encarga del control del cuerpo. Si el cuerpo es grande esta parte será mayor. Casi todo el cerebro del dinosaurio se usaba para esta función, así queda poco espacio para la memoria, la planificación y el aprendizaje. En cambio el de los mamíferos tiene más espacio para recuerdos, pensar, planear y dar respuestas flexibles.

Un ejemplo de mamífero ancestral es Morganucodon de 200 ma.

Comparando el cerebro de una ballena con un dinosaurios (con 100 toneladas de peso corporal). Algunas ballenas pueden memorizar el complejo canto de varias horas y repetirlo nota a nota una año más tarde. El cerebro de la ballena pesa 9 kg y el del supersaurus 200 g (como una naranja).
Comparando cerebros de famosos: · Anatole France: 1000 g.
· Lord Byron: 2.250g
Por lo tanto el genio no depende del tamaño del cerebro sino de su organización.
Por qué los mamíferos primitivos lograron un cerebro tan grande? Se relaciona con el estilo de vida nocturno y un mayor uso del olfato y el oído. En cambio el dinosaurio necesita más el sentido de la visión ya que era diurno.

Los mamíferos necesitan entonces memoria, planificación y sabiduría para sobrevivir en el mundo de los olores. Así necesita un cerebro mayor para poder disponer de un espacio destinado a la memoria, recuerdo, análisis de indicios sutiles, almacenar recuerdos de experiencias pasadas. Esta vida del mundo de los olores plantea exigencias diferentes al cerebro. Una imagen visual ofrece más riqueza directa (más información la ojo) pero un olor no contiene detalles, es más vago y depende de la experiencia pasada.
Un misterio del olfato es que todas las células sensitivas a los olores que se hallan en la nariz son idénticas y sin embargo envían mensajes diferentes al cerebro como reacción a las distintas moléculas. ¿Cómo consiguen esto? No se sabe.
Cerebros grandes, diseño corporal mejor adaptado, sangre caliente, cuidados paternos, todo esto constituyó un gran avance. La sangre caliente y el tamaño del cerebro están conectados. Los cerebros utilizan una gran cantidad de energía química y eléctrica, quema 10 veces más energía por kilo que el resto del cuerpo, por lo tanto un animal no puede poseer un gran cerebor a menos que posea también un metabolismo de sangre caliente que proporcione abundante energía.
Las funciones superiores del cerebro humano reside en la capa exterior llamada corteza que crece a partir del cerebro olfativo.
El cerebro de musaraña de vida nocturana con un olfato muy importante . Crece una capa de materia gris para analizar los olores que coordina esto con los otros sentidos. Se llama neopalio (que significa "nueva capa"). Esta capa continúa creciendo y en 100 ma se convierte en la corteza del hombre. En el hombre las sensaciones del olfato son las únicas que pasan directamente a la corteza cerebral. Las otras pasan por el centro de recepción llamada tálamo, para una revisión preliminar. Esta conexión directa explica porque el aroma puede evocar recuerdos extraordinariamente vívidos de acontecimientos pasados.

CEREBRO DE UNA RANA.
El ojo está conectado a su cerebro por el nervio óptico que le envía mensajes por las células fotosensibles de su retina. La luz genera impulsos eléctricos.
El cerebro no llega a ver una imagen detallada. Detrás de la retina hay neuronas que están conectadas cada una a una porción de la retina y ven una parte de la escena global. Cada una lo analiza y le envía mensajes al cerebro (no la imagen total). Envían mensajes si:
· Se mueve: es potencialmente peligroso por lo tanto alarma.
· Se ha detenido: el predador se acerca.
· Oscurecimiento general: el predador está sobre ella y se activan los nervios motores y salta.
· Punto negro en movimiento: saca la lengua.
Sólo ven objetos en movimiento. Para ella un objeto que no se mueve no es un insecto.
Su cerebro no tiene espacio para respuestas flexibles. Los programas están orientados a comportamientos instintivos.
En los mamíferos el ojo envía gran cantidad de información al cerebro, donde se procesa por complicados circuitos en la corteza visual para su utilización posterior por los centros superiores del cerebro.
La luz incide en el ojo, genera señales eléctricas en las células de la retina. Las fibras nerviosas van desde cada célula a otras detrás y que están conectadas, que se encargan de combinar las señales llegadas desde varias células de la retina. La imagen enviada (si tiene apariencia de un punto negro contra un fondo brillante o a la inversa) parece de una fotografía.
Estas millones de fibras nerviosas se unen en un nervio óptico hasta una parada intermedia o estación de enlace intermedia en el cerebro llamado cuerpo geniculado lateral en el tálamo. Desde aquí hacia la corteza visual que contiene un mapa detallado de la imagen visto por el ojo. La parte de la corteza que analiza los datos es de 2,5 mm de grosor (de materia gris). Debajo existe una capa de 1 mm compuesta de materia blanquecina con cables o fibras que van de un célula a otra que es la materia blanca. Cada parte contiene un burdo mapa de la imagen: una zona con un mapa de color, otra de distancia, otra de profundidad, otra de movimiento.

CRECIMIENTO DE LA CORTEZA.

Los huesos de la caja craneana fueron creciendo a medida que aumenta el cerebro. El cerebro del hombre contiene 10.000 millones de neuronas y 100 billones de conexiones de circuitos. El 70% de éstos se hallan en la corteza cerebral (región más nueva). Contiene centros de abstracción, planificación, memoria, lenguaje y aprendizaje. Este crecimiento se inició hace 60 a 70 ma cuando se trasladan los mamíferos hacia los árboles (primates) para adaptarse a la vida de los árboles, sus cerebros mejoran. La visión se torna clave, por ejemplo para saltar de una rama a otra debe calcular bien las distancias. Esto requiere ojos que apunten hacia delante con campos de visión que se superpongan. Con los ojos a los lados tienen una visión panorámica. Con la superposición de campos y los ojos hacia delante surge la visión estereoscópica. A medida que cambia la posición de los ojos lo hace todo el cerebro, surgiendo circuitos telemétricos para calcular distancias. El hocico (importante anteriormente) se hunde para permitir la visión estereoscópica. Las garras se transforman en uñas y se desarrollan las yemas. Algunas células están conectadas a un ojo, otras a los dos, estas son las células telemétricas.

Crece el cerebro por expansión de la corteza visual y un más intenso sentido del color. Así se añadieron nuevos circuitos para analizar los colores. La memoria debe ahora incluir el color y su asociación con otras cualidades.
Mejora el tacto por transformaciones con dedos oponibles para agarrar, acariciar. Surgen así nuevos circuitos.

MANOS Y PIES.
· El gibón: poca diferencia entre manos y pies, pero los dedos empiezan a tener cierta elasticidad.
· El gorila: pies y manos distintos. El dedo gordo forma un ángulo hacia un lado. La mano no puede asir con presición. Los dedos son cortos y pequeños.
· El hombre: los dedos del pie apuntan hacia delante. No tienen la cualidad prensil sino adaptados para correr y caminar. Las manos con pulgar largo.

CRECIMIENTO DEL CEREBRO EN LOS ANIMALES ARBORÍCOLAS.
Los mamíferos son los que tienen cerebro más grande, entre éstos los arborícolas.
Las herramientas no fueron lo único importante en el desarrollo del cerebro. También el lenguaje actuó como una retroalimentación positiva. Se necesita también un cerebro más grande para coordinar los sonidos. Se ve en el registro fósil que aumentó unos 400 g la materia gris, sobre todo en la parte delantera de la corteza cerebral (centro de la creatividad y pensamiento abstracto). A medida que las neuronas se adicionaron se abultan hacia delante y hacia arriba.

CEREBRO VIEJO Y NUEVO.
El cerebro humano está formado por distintas partes que evolucionaron en diferente época. No se desechaba la antigua sino que la nueva crece sobre ésta, pero aún activa, operando con relación a un instintivo programa antiguo. Los cerebros estaba divididos en tres partes: olfato en la zona frontal, visión en el medio y equilibrio y coordinación en la parte posterior.
Crecieron a partir del tronco cerebral, aún más antiguo, provenientes de los peces. Se llama diencéfalo (en los más desarrollados se convierte en sede del tálamo e hipotálamo). Los cerebros de los mamíferos desarrollan nuevos instintos en relación con el cuidado paterno, la vida noctura. El cerebro visual disminuye en importancia y crece la importancia del olfativo. Así los centros reptilianos decrecen en importancia. Las dos hinchazones de cerebro olfativo eran los hemisferios cerebrales.
Al principio cuando el olfato era la función principal esas partes del cerebro eran modestas en tamaño y podían encajar en el cráneo del mamífero sin doblarse o arrugarse. Cuando la visión comenzó a ser importante se agregaron nuevos circuitos para recibir esta nueva información y al encontrarse en los hemisferios cerebrales comenzaron a crecer. Una visión más desarrollada exigió demandas adicionales a la capacidad de memoria. La superficie de los hemisferios se arruga y forman así casi toda la superficie del cerebro se llamaron corteza cerebral, que proviene del latin cortex que significa piel de frutas.

La primitiva región del cerebro que posee el comportamiento instintivo del reptil y del mamífero primitivo quedó envuelta y enterrada bajo la corteza cerebral humana. Una parte de este viejo cerebro es el hipotálamo que tiene el tamaño de una nuez en el hombre. Parece contener los centros de respuestas agresivas y del "pelea-huye" y así su acción posee un fuerte efecto sobre la personalidad. Es así que parece que dos mentalidades residieran en un cuerpo: una gobernada por estados emocionales que evolucionaron como una parte de viejos programas para la supervivencia cuya sede se halla en los antiguos centros cerebrales del mamífero primitivo bajo la corteza cerebral; y la otra mentalidad está gobernada por la razón y reside en la corteza cerebral.

Esquema.

El tronco cerebral es la parte más antigua del cerebro se halla debajo de la corteza y lleva los mensajes a y del cerebro desde y al resto del cuerpo. Proviene de una antigüedad de 400 ma. La corteza cerebral es la parte nueva que recubre al tronco cerebral y constituye más del 90% de su masa. Es la sede de la memoria, aprendizaje y el pensamiento abstracto.
En la parte posterior de la corteza cerebral está el cerebelo o pequeño cerebro, que coordina los músculos del cuerpo en las maniobras complejas, que implica la acción conjunta de docenas de músculos. Al aprender una complicada secuencia de movimientos, las instrucciones para que el cuerpo la ejecute quedan almacenadas en el cerebelo. En el hombre el cerebro nuevo domina al viejo.

UN CEREBRO ADENTRO DEL OTRO.
El tálamo está formado por materia gris y se encarga de recibir las impresiones de todos los sentidos, menos el olfato, y enviar señales a los centros superiores en la corteza cerebral. Debajo se encuentra el hipotálamo, parte del viejo cerebro, que estimula el cuerpo y lo prepara para acciones apropiadas a un determinado estado emocional. Por ejemplo en momentos de grandes esfuerzos se encarga que se acelere el corazón, o que el estómago suspenda la digestión para que la sangre quede libre para que acuda a los músculos.

EL SUCESOR DE NUESTRO CEREBRO.
El hecho de que el cerebro ya no siga expansionándose tras un millón de años de crecimiento explosivo, sugiere que la historia de la evolución humana puede haber terminado.
El cerebro empezó a crecer rápidamente hace un millón de años. Hace 250.000 años, la curva del crecimiento empezó a subir espectacularmente pero en los últimos 50.000 años apenas ha cambiado.
El cerebro del hombre de neanderthal era tan grande como el hombre moderno en proporción al peso. La extinción de éste y la supervivencia del homo sapiens sapiens puede explicarse porque tal vez el Neanderthal tenía menos materia gris en la parte delantera del cerebro llamada lóbulo frontal. Esto sugiere que estaba menos dotado en los aspectos más creativos del pensamiento, como la música, el arte y la ciencia.

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