Encuentran un cerebro similar al humano en un gusano

Estructuras cerebrales directamente relacionadas con el cerebro humano acaban de ser descubiertas en una lombriz marina, según un artículo publicado en el último número de la revista Cell.

El descubrimiento significa que los orígenes del cerebro humano pueden ser rastreados 600 millones de años en el pasado, cuando compartimos un antecesor común con esta especie, Platynereis dumerilli, un pariente de la lombriz de tierra.

“Este gusano vive en tubos que construye él mismo, explora su entorno de forma activa en busca de comida y muestra síntomas de aprendizaje”, comentó el autor principal Raju Tomer a Discovery News. “Por lo tanto, pensamos que esta lombriz sería el candidato ideal para buscar en invertebrados un cerebro similar a los de los vertebrados superiores”.

lombriz

Lombriz. Wikipedia.

Tomer, un científico del European Molecular Biology Laboratory (EMBL) y sus compañeros sospechan que otros invertebrados, como los insectos, las arañas, los crustáceos o algunas almejas también tienen estas estructuras cerebrales, llamadas “cuerpos champiñón” (mushroom bodies”), que se corresponden con nuestro córtex cerebral. El córtex es la parte del cerebro relacionada con la memoria, el aprendizaje, el pensamiento, el idioma, la conciencia y otras características.

Tomer y su equipo utilizaron una nueva técnica que desarrollaron ellos mismos, llamada “perfil celular por registro de imágenes”, para investigar un gran número de genes del cerebro compacto de la lombriz. El método permitió a los científicos determinar la huella molecular de cada célula y definir los tipos celulares según los genes que representan, más que basarse simplemente en la forma y la posición, como se había hecho antes.

“Los mecanismos de desarrollo y patronaje de los cuerpos champiñón y de los cerebros de los vertebrados son demasiado similares como para poder ser explicados por organismos independientes”, comentó Tomer. “Deben compartir un precursor evolucionario común, aunque menos complejo, que evolucionó en el ancestro común hace más de 600 millones de años”.

El coautor Detlev Arendt, también de EMBL, comentó a Discovery News que el fondo marino de la época debió estar cubierta con varias fuentes de alimento. Para que los organismos pudiesen buscar comida, habría sido “ventajoso evolucionar un centro cerebral que pudiese integrar los diferentes olores y finalmente aprender la buena y la mala comida”.

Probablemente, el primer pre-cerebro consitió en un grupo de células compactas que recibían y procesaban información muy básica sobre la comida y el entorno. La estructura puede haber capacitado a nuestros antepasados a moverse por el fondo marino e identificar fuentes de alimento, moverse hacia ellas y posteriormente integrar experiencias anteriores como aprendizaje.

Cuando el biólogo francés Felix Dujardin observó por primera vez los cuerpos champiñón en los invertebrados en 1850, propuso que estas estructuras le confirieron a los insectos un grado de libre albedrío sobre sus acciones instintivas. Las teorías de Dujardin ya han sido corroboradas ampliamente.

La investigación posterior ha establecido que los cuerpos champiñón, que tienen una pinta similar a los champiñones, sirve como centro para el aprendizaje asociativo y la formación de la memoria, actividades que son muy similares a las que se dan en la corteza cerebral.

“Nuestra corteza cerebral funciona asociando información sensorial, como el olor, el sonido y la visión, junto con eventos, y almacenando estas asociaciones como memorias al modificar la fuerza de la conexión entre neuronas”, explicó Tomer.

“Estas memorias almacenadas forman la base para tomar las decisiones correctas en el futuro. Mecanismos similares se encuentran también en los invertebrados, en los que se sabe que los cuerpos champiñón son ampliamente responsables del aprendizaje asociativo”.

Duda, sin embargo, que los invertebrados piensen y sientan como nosotros, dado que sus cerebros son pequeños y carecen del “número tan grande de neuronas” que tiene un cerebro humano.

En el futuro, los científicos esperan investigar más ampliamente en los cerebros de los gusanos y en los de otros invertebrados, para determinar mejor cómo funcionan y ayudar a averiguar cómo era el ancestro común de los vertebrados y estos gusanos.

“Nuestro fin es reconstruir y comprender la evolución de los cerebros de los animales, para rastrear su composición neuronal y su funcionamiento desde el comienzo de la evolución animal hasta algo tan complejo como el cerebro humano actual”, dijo Arendt.

Este artículo ha sido traducido de Discovery News y publicado bajo licencia CC by-sa

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