La influencia de la evolución en la forma del cerebro.

Resumen: La forma del cerebro se ha desarrollado en paralelo con su función a lo largo de la evolución.

El estudio examinó modelos de superficie en 3D de los cerebros de 90 especies de Euarchontoglires, lo que permitió a los investigadores analizar la diversidad de formas cerebrales y su relación con la función, el comportamiento y la ecología.

Resultados clave:

1. La forma del cerebro evolucionó en paralelo con la función del órgano.
2. El estudio utilizó modelos de superficie en 3D de los cerebros de 90 especies de Euarchontoglires, incluidos humanos, macacos, ratones, ratas, ardillas y hámsteres.
3. Los hallazgos del estudio sugieren que el cerebro primero expande sus áreas de atención visual antes que otras áreas involucradas en funciones cognitivas superiores, como el lenguaje y la memoria, a medida que se adapta a su entorno.

Fuente: Universidad de Medicina de Viena

Las conexiones entre la estructura del cerebro y su función son un foco clave de la neurociencia.

Un nuevo estudio de la Universidad de Medicina de Viena en el que participó un equipo de socios internacionales ha examinado la evolución y su relación con las capacidades de la arquitectura del cerebro humano y animal.

Los resultados mostraron que la forma del cerebro se desarrolló en paralelo con la función de los órganos a lo largo de la evolución.

Los resultados del estudio fueron publicados en la prestigiosa revista Comunicaciones de la naturaleza.

El estudio examinó modelos de superficie en 3D de los cerebros de 90 especies de Euarchontoglires (supraprimates), como humanos, macacos, titíes, ratones, ratas, ardillas y hámsters.

Se utilizaron modelos informáticos de ancestros comunes y análisis de forma de estructuras neuronales para crear una representación común de cerebros.

Esto ha permitido por primera vez analizar la diversidad de formas cerebrales y su relación con la función, el comportamiento y la ecología, es decir, la relación entre los seres vivos y su entorno.

Los resultados confirman que la forma del cerebro se desarrolló en paralelo con la función de los órganos a lo largo de su evolución.

«Al evaluar los diversos patrones de crecimiento, pudimos identificar siete grupos que se han expandido juntos durante la evolución del cerebro y que corresponden a aspectos específicos de la cognición en animales y humanos», explicó el autor principal, Ernst Schwartz, del Laboratorio de Investigación de Imágenes Computacionales. (CIR) en el Departamento de Imágenes Biomédicas y Terapia Guiada por Imágenes en MedUni Viena.

Como resultado, el cerebro se adapta a su entorno expandiendo primero sus áreas de atención visual antes que otras áreas involucradas en funciones cognitivas superiores, como el lenguaje y la memoria.

El estudio se realizó en colaboración con investigadores de todo el mundo.

“El estudio no hubiera sido posible sin la cooperación internacional excepcionalmente abierta e interdisciplinaria que lo caracterizó. Combina elementos de neurociencia, anatomía, paleontología y matemáticas e involucró a más de una docena de laboratorios en todo el mundo», dijo el líder del estudio, Georg Langs.

“Uno de los desencadenantes de este trabajo fue el interés por la plasticidad: la cuestión de por qué algunas regiones del cerebro son capaces de reorganizarse mejor que otras durante la enfermedad. Y esperamos que una mejor comprensión de la geometría del cerebro nos ayude a comprender mejor estos mecanismos», concluyó.

Los hallazgos de la investigación también podrían ayudar a comprender mejor las características comunes y diferentes entre animales y humanos.

Sobre esta noticia de investigación en neurociencia evolutiva

Autor: Karin Kirschbichler
Fuente: Universidad de Medicina de Viena
Contacto: Karin Kirschbichler – Universidad de Medicina de Viena
Imagen: La imagen está acreditada a Neuroscience News.

Investigacion original: Acceso libre.
“Evolución de la geometría cortical y su vínculo con la función, el comportamiento y la ecologíapor Ernst Schwartz et al. Comunicaciones de la naturaleza

Abstracto

Evolución de la geometría cortical y su vínculo con la función, el comportamiento y la ecología

Los estudios de neuroanatomía comparada y el registro fósil demuestran la influencia de los nichos socioecológicos en la morfología de la corteza cerebral, pero han dado lugar a teorías a menudo contradictorias sobre su evolución.

Aquí estudiamos la relación entre la forma de la corteza cerebral y la topografía de su función.

Establecemos una representación geométrica conjunta de las cortezas cerebrales de noventa especies existentes de Euarchontoglires, incluidos los organismos modelo experimentales de uso común. Mostramos que la variabilidad en la geometría de la superficie se relaciona con la ecología y el comportamiento de las especies, independientemente del tamaño total del cerebro.

En particular, la reconstrucción de la forma ancestral de la superficie cortical y su cambio durante la evolución nos permite rastrear la historia evolutiva de las expansiones corticales localizadas, la segregación modal de la función cerebral y su asociación con el comportamiento y la cognición.

Encontramos que las regiones corticales individuales siguen diferentes secuencias de aumento de área durante las adaptaciones evolutivas a nichos socioecológicos dinámicos. Los correlatos anatómicos de esta secuencia de eventos todavía se pueden observar en las especies existentes y se relacionan con su comportamiento y ecología actuales.

Descomponemos la profunda historia evolutiva de la forma de la superficie cortical humana en componentes conscriptos espacial y temporalmente con asociaciones funcionales altamente interpretables, destacando la importancia de considerar la historia evolutiva de las regiones corticales al estudiar su anatomía y función.