Primates de sombreros anchos y habilidades cognitivas amplias

 En los últimos años ha crecido el número de estudios que relacionan el tamaño del cerebro en vertebrados con características ecológicas y conductuales del grupo o las especies en cuestión. Por ejemplo, en primates el tamaño del cerebro se relaciona positivamente con el tamaño de los grupos sociales, la formación de coaliciones, las tasas de engaño y el aprendizaje social. En aves se ha encontrado una relación similar con algunas características conductuales. 

 Monos fumando pipa. Ilustración de Coryn Boel tomada de Wikimedia Commons.

Ha sido común que este tipo de estudios asuman que existe una relación causal entre el tamaño del cerebro y las funciones cognitivas. Sin embargo, la evidencia que respalde dicha relación es escasa, por lo que para que dichos estudios tengan bases firmes es indispensable validar la afirmación de que los cerebros grandes están relacionados con la inteligencia. En ciencia no basta con sospecharlo: hay que comprobarlo. Susanne Shultz y Robin Dunbar de la Universidad de Oxford se dieron a la tarea de proporcionar dicha evidencia. Dichos autores han estado interesados en la evolución cognitiva durante ya algunos años y ellos mismos han llevado a cabo estudios que relacionan, por ejemplo, el tamaño del cerebro con el tamaño de grupo en varios grupos de vertebrados. Por lo que era natural que ellos mismos indagaran sobre los fundamentos de estos temas. Pero exactamente ¿qué es necesario medirle a los cerebros? La pregunta no es trivial porque existe otro debate respecto a si las habilidades cognitivas son el resultado de la interacción de una serie de redes neuronales operantes a lo largo y ancho del cerebro (la llamada cognición de dominio general), o si responden a la actividad principal de algunas regiones del cerebro en particular (cognición de dominio específico). En el primer caso, una medida del tamaño general del cerebro podría ser suficiente. En el segundo caso sería preciso medir el tamaño de las estructuras o partes del cerebro a las que se les haya vinculado específicamente con capacidades cognitivas avanzadas. Dichas estructuras son el hipocampo y la neocorteza cerebral.

Al hipocampo se le ha relacionado con el aprendizaje y la formación de memorias y se ha reconocido que juega un papel importante en la codificación y recuperación de la memoria espacial. La neocorteza cerebral, una de las regiones cerebrales más jóvenes evolutivamente hablando, se le ha relacionado también con el aprendizaje y la resolución de problemas. En particular, al lóbulo frontal se le ha atribuido una participación importante en las funciones ejecutivas del cerebro. Se ha sugerido que dichas funciones apuntalan las habilidades socio-cognitivas avanzadas –como la teoría de la mente-, algunas de las cuales pueden ser exclusivas de los seres humanos. En cualquier caso, las neocortezas grandes (en relación con otras estructuras cerebrales) son un atributo característico de los primates.

Shultz y Dunbar, entonces, se dieron a la tarea de hacer una búsqueda bibliográfica de los estudios experimentales con primates donde se pusieran a prueba las habilidades cognitivas que han sido relacionadas con el tamaño del cerebro y su arquitectura dentro y entre especies. Los resultados de su estudio se publicaron recientemente en la revista Journal of Comparative Psychology. En su estudio Susanne y Robin analizaron la información correspondiente a 17 géneros y 46 especies de primates. En su modelo incluyeron los resultados de estudios experimentales con primates respecto a su desempeño en tareas que pueden ser agrupadas en cuatro grupos principales: aquellas relacionadas con su capacidad de discriminar información, habilidades espaciales, pruebas relacionadas con la memoria, así como con la resolución de problemas. Las medidas cerebrales que consideraron fueron: volumen de de la neocorteza, volumen cerebral total, volumen del cerebro subcortical, neocorteza visual, medula, hipocampo y cerebelo. Los autores, además, tuvieron cuidado de considerar en sus modelos la cercanía filogenética de las especies consideradas. Esto es importante porque las especies cercanamente relacionadas pueden compartir ciertas características simplemente porque comparten un ancestro común. Según sus resultados el volumen del hipocampo y el de la neocorteza estuvieron positivamente asociados con el desempeño cognitivo. Es decir, las especies que se desempeñaron mejor fueron aquellas que tuvieron un hipocampo y una neocorteza más grandes. Por lo tanto, estos resultados dan mayor peso a las afirmaciones de que el volumen del cerebro –y el de algunos de sus componentes- se relaciona positivamente con la inteligencia general. En otro tenor, sus resultados también sugieren que –en efecto- una de las presiones selectivas que han favorecido el crecimiento del cerebro podría ser el desempeño conductual relacionado con las funciones ejecutivas. Y, aunque parezca obvio, también indica que las diferencias en el tamaño del cerebro entre especies sí implica diferencias en sus correspondientes habilidades cognitivas. Es importante resaltar que aunque el volumen de varios componente cerebrales se relacionó positivamente con el desempeño en general, el tamaño del hipocampo fue el que presentó la relación más fuerte. A pesar de esto, Susanne y Robin, enfatizaron sin embargo que ésta última relación no puede explicar las grandes diferencias volumétricas observadas entre diferentes especies. Ellos arguyen que debe haber algún aspecto crucial –no completamente dilucidado- relacionado con el tipo de cognición considerado y que esto probablemente involucra una red neuronal de unidades de procesamiento distribuidas a lo largo y ancho de la neocorteza. Esta idea sin duda ha rondado el campo de la investigación cognitiva, pero es indispensable contar con pruebas definitivas al respecto. En particular, es importante tener claro cuáles son los mecanismos específicos relacionados con la interacción entre la neocorteza, el hipocampo y probablemente otras áreas del cerebro. Por otro lado, el hecho de que el hipocampo y la neocorteza aparezcan con fuerza en sus modelos como predictores del desempeño cognitivo apoya la idea de una cognición integrada. Relacionado con este tema lo que seguiría sería llevar a cabo estudios que evalúen el desempeño en tareas específicas y lo relacionen con zonas específicas del cerebro. Aunque prevalezca una cognición integrada, ello no implica que ciertas regiones no puedan estar a cargo de ciertas tareas en particular. Para ello, Susanne y Robin sugieren el uso de imágenes cerebrales, lo que permitiría llevar a cabo análisis más detallados y en tiempo real. Susanne y Robin, nos proporcionaron más información para entender porqué ciertas especies tienen cerebros más grandes que otras y cuáles pudieron haber sido las presiones selectivas que al respecto han sufrido ciertos linajes evolutivos. En otras palabras, si usamos sombreros anchos dentro del mundo de los primates, el estudio de Susanne y Robin nos ayuda a acercarnos al porqué. Artículo de referencia:

Shultz, S., & Dunbar, R. (2010). Species differences in executive function correlate with hippocampus volume and neocortex ratio across nonhuman primates. Journal of Comparative Psychology, 124 (3), 252-260 DOI: 10.1037/a0018894