La evolución del cerebro humano: así se desarrolló en nuestros ancestros

Nuestro cerebro es uno de nuestros órganos más complejos e importantes, así como uno de los que más tarde en acabar de desarrollarse (y eso sin tener en cuenta que a lo largo de nuestra vida no dejamos de crear conexiones sinápticas).

Se trata de una estructura presente en una gran mayoría de los animales y que ha ido desarrollándose de maneras diferentes y evolucionando de distintas maneras según la especie a lo largo de millones de años.

Centrándonos de nuevo en el ser humano, poco a poco han ido surgiendo en nuestros antepasados diferentes estructuras y capacidades según la evolución seguía su curso, siendo en la actualidad el cerebro de nuestra especie el último del género Homo que permanece con vida. En este artículo vamos a intentar aproximarnos a cómo ha sido la evolución del cerebro humano hasta llegar a la actualidad.

• Artículo relacionado: "Partes del cerebro humano (y funciones)"

La evolución del cerebro humano

Analizar cómo era el cerebro de nuestros ya extintos antepasados es una tarea ardua y compleja. De hecho, una observación directa de un encéfalo de especies anteriores a la nuestra (e incluso de antepasados dentro de nuestra misma especie) no es posible.

Y es que el principal problema para determinar cómo ha evolucionado el cerebro del ser humano es bastante simple y a la vez extremadamente complejo: el cerebro es tejido blando, con lo que no se fosiliza y termina por pudrirse y desaparecer. Ello implica que, con la posible excepción de sujetos que murieran congelados y que se hubiesen preservado en el hielo, la observación de un cerebro de homínido no es posible de manera directa.

Esto no implica que valorar la evolución cerebral de manera sea imposible, existiendo incluso una ciencia dedicada a ello. Estamos hablando de la paleoneurología, que estudia cómo debió ser la estructura cerebral de nuestros antepasados en base al análisis de la estructura endocraneal.

Así, del mismo modo en el que la paleontología es una disciplina científica a pesar de estudiar aspectos de la realidad de los que apenas quedan algunos restos, en este caso también es posible obtener conocimiento científico acerca de órganos que solo podemos conocer a partir de lo que los rodeaba.

La paleoneurología

El principal elemento que nos permite intentar observar cómo el cerebro humano ha ido evolucionando es la capacidad craneal, es decir, la cantidad de volumen cerebral que cabría dentro de un cráneo de una especie determinado. No solo el tamaño, sino también la morfología nos puede dar pistas sobre regiones más o menos desarrolladas.

Otro de los aspectos a tener en cuenta, y que de hecho también se vincula al surgimiento y progresivo incremento de la capacidad intelectual, es el nivel de irrigación sanguínea que dichos cerebros poseyeran.

Un cerebro funcional precisa de un aporte energético constante, funcionando mejor cuanto más eficiente el aporte de oxígeno y nutrientes. Y ello hace que a mayor nivel de capacidad craneal y mayor funcionalidad del cerebro, fuera necesaria mucha más energía y por tanto más sangre que llevara hacia el encéfalo los nutrientes básicos. Cuando hablamos de fósiles o de huesos, la manera más sencilla de intentar calcular el nivel flujo sanguíneo de nuestros antepasados es a través de la observación de los orificios intracraneales que permiten el paso de los vasos sanguíneos a través de él.

El desarrollo del encéfalo en las distintas especies de homininos

Principalmente en base a la capacidad craneal y a su morfología, vamos a intentar aproximarnos a cómo ha ido evolucionando el cerebro del ser humano a lo largo de la evolución y en algunas de las especies más representativas y conocidas del grupo de los homininos, formado por los bonobos, los chimpancés, nuestros antepasados bípedos y nosotros, los sapiens.

Cabe destacar que muchas de las siguientes conclusiones son meramente hipotéticas, debatibles y sujetas a múltiples inferencias.

Por otro lado, hay que tener en mente que aún no conocemos bien el árbol evolutivo de nuestros antepasados, dado que solo lo conocemos de manera aproximada a partir de estimaciones (debatibles y debatidas) acerca de la posición que ocupa cada especie en los taxones de la evolución.

Ardipithecus ramidus

El ardipithecus es probablemente uno de los antepasados más antiguos del ser humano jamás hallados, si bien el Aahelanthropus tchadensis (sobre la que hay desacuerdo entre si sería la primera especie de ser humano o de chimpancé, pudiendo incluso ser el antepasado que distinguió ambas especies) o el orrorin tugenensis son aún más antiguos. Este ser, de características simiescas, poseía un pequeño cráneo de aproximadamente 350 cm cúbicos (la de los chimpancés actuales oscila entre los 275 y los 500).

Esta especie ya era bípeda, pero su pequeño encéfalo hace que la gran mayoría de habilidades cognitivas superiores fueran en el mejor de los casos improbables. El hecho de que vivieran en colectividad indica un cierto nivel de socialización, semejante al de los grupos familiares de otros grandes simios actuales. El conocimiento de esta especie y sus capacidades es limitado.

Australopithecus afarensis

Los australopithecus son un género de homínido emparentado con nosotros, siendo uno de los primeros tipos de hominino que existieron después del ardipithecus.

Dentro de las diferentes especies existentes una de las más conocidas es la afarensis. Esta especie se caracterizaba por un cráneo con una capacidad craneal relativamente pequeña, de alrededor de 400-480 cm cúbicos (no siendo mayor en tamaño al de un gran número de chimpancés pese a que en tamaño en proporción al cuerpo sí sería algo mayor). El interior del cráneo poseía diferentes cavidades aéreas que protegían el encéfalo. Existe un fuerte prognatismo.

La morfología podría reflejar la existencia de un lóbulo frontal relativamente pequeño, teniendo pocas capacidades cognitivas superiores y siendo su capacidad de razonamiento y planificación bastante limitadas en comparación a un ser humano actual. Tampoco poseía un lóbulo parietal excesivamente grande, no siendo probable la existencia de áreas cerebrales desarrolladas que permitieran el lenguaje oral complejo y no poseyendo un elevado nivel de creatividad o memoria. Aparentemente la parte dorsal del cráneo era más grande, algo que se vincula a la capacidad de procesamiento de la percepción visual.

• Artículo relacionado: "Áreas del cerebro especializadas en el lenguaje: su ubicación y funciones"

Homo habilis

El Homo habilis fue uno de los primeros representantes del género homo. Homo habilis posee un cráneo de mayor tamaño y algo más redondeado, con una capacidad craneal de alrededor de 600-640 cm cúbicos.

Se ha descubierto que esta especie era capaz de crear toscas herramientas, lo que exige de cierta habilidad de planificación y un desarrollo del área frontal algo superior a las anteriores especies. También requiere de mayor coordinación ojo mano, siendo el área motora probablemente algo mayor. El hecho de que se hayan detectado restos que indican que cazaban sugiere también la capacidad de generar estrategias y una mejora del nivel de comunicación.

Se observa el abombamiento de las partes de la bóveda craneal que corresponden a las áreas de Broca y de Wenicke, no siendo improbable el surgimiento de una forma muy rudimentaria de lenguaje, fuertemente apoyada en los gestos y la comunicación visual en general. Existe probablemente mayor nivel de irrigación sanguínea al cerebro.

• Artículo relacionado: "Los 7 tipos de industria lítica: los orígenes de la tecnología"

Homo erectus

El volumen craneal de esta especie oscila entre los 800 y los 1000 cm cúbicos, siendo esta especie la que empezó a dominar y utilizar el fuego como herramienta. Creaban herramientas y cazaban cooperativamente. Aunque en menor medida que especies posteriores, probablemente poseían un lóbulo frontal algo más desarrollado. El alargamiento de la parte posterior del cráneo podría indicar un mayor desarrollo de los lóbulos occipital, parietal y temporal.

Homo neanderthalensis

El hombre de neandertal es nuestro pariente extinto más cercano y de hecho convivió con nuestra especie durante miles de años.

La capacidad craneal del homo neanderthalensis podía ser incluso superior a la nuestra, pudiendo en su caso alcanzar entre los 1400 y los 1900 cm cúbicos. Ello hace que no se sepa qué nivel de abstracción podían llegar a alcanzar. Sin embargo la morfología de su cráneo hace pensar en un frontal algo más reducido que el del sapiens, pero a su vez un mayor tamaño de las regiones del lóbulo occipital, dedicadas al autocontrol corporal y a la percepción.

Se sabe que cuidaban de sus enfermos, probablemente tenían un lenguaje semejante al nuestro y a veces llevaban a cabo enterramientos, además de dominar un tipo de industria lítica relativamente desarrollado llamado industria lítica musteriense. Todo ello implica que poseían un área del lenguaje y que tenían capacidad de abstracción, empatía y un grado elevado de autoconciencia.

Homo sapiens

Nuestra especie, la cual ha sido tradicionalmente considerada la más evolucionada e inteligente, se caracteriza a nivel cerebral por un amplio desarrollo del neocórtex y especialmente por el enorme tamaño de nuestro lóbulo frontal. Es este uno de los elementos que más destacan en nosotros y que nos permite la realización y posesión de funciones cognitivas superiores como el razonamiento o la abstracción.

También la creación artística se consideró largo tiempo exclusiva de nuestra especie, si bien en la actualidad se considera que los neandertales también pudieron realizar diferentes pinturas rupestres y elementos ornamentales. En lo que respecta al consumo de energía y nutrientes, se calcula que nuestro cerebro utiliza hasta el 20% de lo que consumimos. También se considera que se ha sextuplicado el nivel de riego sanguíneo que tiene nuestro cerebro en comparación a los primeros homínidos.

Sin embargo, nuestra capacidad craneal es menor en comparación con la de los neandertales, siendo la nuestra de alrededor de entre 1300 y 1800 cm cúbicos. Aunque su mayor capacidad craneal no quiere decir que tuvieran más o menos inteligencia (dependiendo ello en gran medida de la organización del cerebro y no solo de su tamaño), no podemos dejar de reflexionar que tal vez especies anteriores o diferentes fueran mucho más capaces de lo que originalmente se pensó, siendo algo a valorar en un futuro.

Referencias bibliográficas:

• Bradford, H.F. (1988). Fundamentos de Neuroquímica. Barcelona: Labor.
• Bruner, E.; Mantini, S.; Musso, F.; De La Cuétara, J.M.; Ripani, M.y Sherkat, S. (2011). The evolution of the meningeal vascular system in the human genus: From brain shape to thermoregulation. American Journal of Human Biology, 23 (1): pp. 35 - 43.
• Carotenuto, F.; Tsikaridze, N.; Rook, L.; Lordkipanidze, D.; Longo, L.; Condemi, S. & Raia, P. (2016). Venturing out safely: The biogeography of Homo erectus dispersal out of Africa. Journal of Human Evolution. 95. pp. 1 - 12.
• Morgado, I. (2005). Psicobiología: De los genes a la cognición y el comportamiento. Ariel Neurociencia.
• Seymour, R.S.; Bosioc, V. y Snelling, E.P. (2017). Fossil skulls reveal that blood flow rate to the brain increased faster than brain volume during human evolution. Royal Society Open Science.