¿Para qué sirven los pliegues del cerebro?

Cuando hablamos del cerebro, una de las comparaciones más típicas que se hacen es la de que recuerda a la forma de una nuez, dado que presenta una forma arrugada.

Estas arrugas tan características del órgano son debidas a que la superficie del mismo está plegada sobre sí misma, permitiendo que quepa mejor. Sin embargo, aparte de para esto, ¿para qué sirven los pliegues del cerebro? ¿Tienen algo que ver con la inteligencia? Veámoslo a continuación.

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¿Para qué sirven los pliegues de la corteza cerebral?

El motivo principal por el que el cerebro humano se encuentra arrugado es debido a que el plegarse sobre sí mismo le permite ganar cierto espacio. Los pliegues cerebrales son lo que se llama, de forma más apropiada, circunvoluciones, mientras que los surcos o fisuras son las depresiones entre estas arrugas. El cerebro humano está tan arrugado que, si lo pudiéramos extender sobre una mesa, tendríamos cerca de 2.500 centímetros cuadrados, el tamaño de un pequeño mantel.

De acuerdo con Lisa Ronan, una investigadora de la Universidad de Cambridge, la corteza del cerebro humano, la superficie más externa del mismo, se expande durante el desarrollo fetal. A diferencia de lo que muchos creen, el cerebro tiene una consistencia similar a la de la gelatina.

Al ser un órgano tan blando, esto lo vuelve en una parte del cuerpo tremendamente vulnerable cuando se ejerce presión sobre ella. Para evitar que, durante el crecimiento del cerebro durante la gestación, la corteza cerebral choque contra las paredes del cráneo, ésta se va plegando sobre sí misma, ganando un poco de espacio.

Esta estrategia de ganancia de espacio no es algo exclusivo de la especie humana. También se puede ver en otras especies de mamíferos, tales como los delfines, los elefantes y las ballenas. Es por este motivo que los científicos han definido el concepto de la girificación, el cual hace referencia a cómo de replegada sobre sí misma se encuentra la corteza cerebral en una determinada especie.

Tradicionalmente, se ha visto la girificación como el resultado de un alto grado de neurogénesis y de crecimiento de dendritas. En nuestra especie, como se puede deducir viendo una fotografía del cerebro, presentamos un índice de girificación bastante alto y, por este motivo, se ha asociado el tener más pliegues con el disponer de unas capacidades cognitivas más altas, como se da en los humanos.

Sin embargo, y tras analizarse otros cerebros mamíferos, se ha visto algo ciertamente paradójico. Pese a que los seres humanos somos la especie animal con la mayor inteligencia, existen otros animales que presentan cerebros con mayor cantidad de giros. Los casos más destacables son el cerebro de los elefantes, el de las ballenas y el de los delfines.

Otras funciones de las circunvoluciones y los surcos

Como ya hemos visto, estos pliegues, llamados circunvoluciones y surcos cerebrales, tienen como función principal el permitir disponer de más espacio y evitar que la corteza cerebral se encuentre presionada hacia las paredes craneales. Esto hace que se puedan acumular más neuronas en la corteza y, por este motivo, se ha creído que mayor cantidad de pliegues era sinónimo de mayor capacidad para procesar información.

A su vez, estos pliegues son utilizados por los neuroanatomistas como criterio para dividir el cerebro en regiones, funcionando como las fronteras en un mapa cartográfico. De esta forma, y gracias a estas arrugas, la corteza humana se encuentra dividida en dos hemisferios que, a su vez, se dividen en cuatro lóbulos: lóbulo frontal, lóbulo temporal, lóbulo parietal y lóbulo occipital.

Aunque la idea de que el cerebro se arrugue más para permitir empaquetar más neuronas tiene sentido y es físicamente posible, lo cual daría, a su vez, sentido a la teoría de que a más arrugas más capacidad cognitiva, también se ha tratado dar otra explicación para esto. Se ha visto que cuando el animal es más grande, más posibilidades hay de que presente un cerebro con muchos pliegues. Cuanto más grande es el cerebro durante la gestación, más le es necesario arrugarse sobre sí mismo.

Esto explicaría el por qué hay animales de muy reducido tamaño, como lo son las ratas y los ratones, que presentan una corteza cerebral lisa. Durante su desarrollo fetal, su cerebro no crece lo suficiente como para necesitar plegarse sobre sí mismo y así ahorrar espacio. Por otro lado, esto también resolvería la duda de por qué los elefantes y las ballenas presentan cerebros más arrugados que el nuestro. Al ser más grandes su cerebro necesita arrugarse más mientras se están formando en el útero materno.

Sin embargo, y pese a que esta explicación es bastante convincente, hay casos de animales que tienen cerebros más lisos de lo que deberían teniendo en cuenta su tamaño, como es el caso de los manatíes. Es por este motivo que se propuso otra explicación, a medio camino entre la tradicional de que más rugosidad es equivalente a mayor capacidad cognitiva y la teoría de la relación con el tamaño del cerebro. La clave estaría en las propiedades físicas de ciertas partes de la corteza.

Hay regiones cerebrales que tienen mayor delgadez que otras, lo cual haría que tendieran a doblarse con mayor facilidad. En función de cómo se doblaran según que zonas, no únicamente se podrían dilucidar sus propiedades físicas, sino que también se podría relacionar con la función concreta que puedan desempeñar.

También se ha sugerido que, en función del tipo de comportamiento que presente la especie animal, su cerebro presentará una mayor o menor cantidad de arrugas. Se ha visto que algunos mamíferos con cerebros pocas arrugas tienden a formar y vivir en grupos sociales reducidos, mientras que animales con más pliegues tendrían comportamientos redes sociales más extensas, algo que los seres humanos, las ballenas y los delfines compartimos.

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El caso del cerebro sin pliegues

Hace un tiempo apareció en Internet la imagen de un cerebro, supuestamente humano, que carecía de arrugas. Este cerebro estaba muy alejado de la comparación tradicional de que fuera una nuez. Más que un fruto seco, este cerebro en particular recordaba a un pescado, a un pez gota concretamente.

Este cerebro fue encontrado por el fotógrafo Adam Voorhes, quien estaba realizando una sesión de fotos en los estantes de muestras cerebrales de la Universidad de Texas. Lo que se sabe de ese grupo de cerebros, en el que se encuentra el cerebro liso, es que pertenecían a pacientes del Hospital Mental de la ciudad de Austin, en el estado tejano. Estos cerebros habían sido dejados en la oscuridad del olvido durante 20 años, en un armario del laboratorio animal de la universidad.

Se ha intentado saber quién fue la persona que albergaba en su cráneo tan curioso y, a la vez, escalofriante cerebro. ¿Cómo se comportaba? ¿Era capaz de hablar? ¿Acaso tenía una conciencia propiamente humana? Lo único que se puede saber en base a su cerebro es que el sujeto padecía un serio caso de lisencefalia, es decir, un cerebro con menos circunvoluciones de lo que debiera, aunque en su caso la falta de arrugas era total.

Normalmente, los casos de lisencefalia se deben a errores en la migración neuronal durante el desarrollo fetal. Se cree que podría ser causada por la acción de ciertos patógenos, en especial virus, las cuales se darían durante el primer trimestre del embarazo. También se ha teorizado que podría venir causado por la falta de riego sanguíneo mientras se está formando el feto, aunque la idea de que sea un raro trastorno genético tiene cierta fuerza.

Entre los síntomas que sufren las personas con esta extraña enfermedad están el tener un aspecto facial inusual, problemas para deglutir, retraso psicomotor severo, anomalías en las manos y pies, espasmos y convulsiones. El tratamiento es sintomático, solamente pudiendo mejorar, dentro de lo humanamente posible, el bienestar del afectado, aunque su esperanza de vida no es superior a los dos años.

Referencias bibliográficas:

• Mathias, S. R et al (2020). Minimal Relationship between Local Gyrification and General Cognitive Ability in Humans. Cerebral Cortex, 0(0), 1-12. https://doi.org/10.1093/cercor/bhz319
• Ronan L, Voets N, Rua C, Alexander-Bloch A, Hough M, Mackay C, Crow TJ, James A, Giedd JN, Fletcher PC (2013), Differential Tangential Expansion as a Mechanism for Cortical Gyrification. Cerebral Cortex.