La actividad eléctrica de las dendritas explica nuestra inteligencia
Una investigación desarrollada en el MIT ha descubierto que el ser humano es mås inteligente que otros animales no porque tenga mås neuronas o un córtex mayor, sino por la actividad eléctrica de las dendritas, que es la que marca la diferencia.
nvestigadores del MIT han descubierto la diferencia cerebral que nos hace Ășnicos. Es gracias a la arquitectura de las terminales neuronales llamadas dendritas, que son las encargadas de recibir la informaciĂłn (impulsos nerviosos) procedentes de otras neuronas y de llevarla al centro metabĂłlico (soma) de la neurona a la que pertenecen.
Gracias a este proceso neuronal podemos leer y comprender este artĂculo: las enormes redes de comunicaciĂłn que establecen estas neuronas se comunican entre sĂ para generar nuestros pensamientos y comportamientos.
Analizando tejido cerebral humano vivo, estos investigadores observaron que cuando la información llega al extremo de una dendrita del cerebro humano, tiene que hacer un largo recorrido a través de los canales iónicos que sirven de soporte a la señal.
Esa distancia ocasiona que la señal recibida se debilite y que la intensidad de trĂĄfico a lo largo de los canales iĂłnicos tambiĂ©n descienda, provocando una situaciĂłn Ășnica: las diferentes dendritas tienen que decidir en cada momento quĂ© hacer con la informaciĂłn que han recibido.
Es posible que a lo largo del recorrido de la señal la dendrita dispare una señal elĂ©ctrica o no y esa decisiĂłn es tomada colectivamente por un conjunto de dendritas. Eso obliga a las dendritas a desplegar una capacidad de cĂĄlculo que es el origen de la diferencia entre la inteligencia humana y la de otros animales, segĂșn los resultados de esta investigaciĂłn.
Cerebro humano vivo
La investigaciĂłn se desarrollĂł analizando en directo la actividad dendrĂtica en tejido cerebral vivo de seres humanos, obtenido como consecuencia de intervenciones quirĂșrgicas realizadas a pacientes con epilepsia.
Estas observaciones fueron comparadas con las efectuadas en cerebros de ratas para determinar si una distancia mayor para el recorrido de la señal alteraba significativamente su potencia.
Las dendritas humanas se han alargado en la misma medida en la que el cerebro humano ha evolucionado, por lo que las señales eléctricas tienen que viajar mucho mås lejos para encontrar el soma de la neurona.
Por este motivo, una señal que procede de una dendrita es mås débil que otra señal que proceda de cualquier otra parte de la neurona, al mismo tiempo que los canales por los que circula la información trabajan a una densidad menor que en otros animales.
Este cambio de densidad explica las diferencias entre la actividad elĂ©ctrica de las dendritas humanas y las de otros animales. Estas diferencias, segĂșn los investigadores, permiten que mĂĄs regiones de una dendrita influyan en la fuerza de una señal elĂ©ctrica entrante, y por este motivo las neuronas individuales pueden realizar cĂĄlculos mĂĄs complejos sobre la informaciĂłn, con la finalidad de decidir quĂ© hacer con la señal que transportan (si disparar una señal elĂ©ctrica o no). De ello dependerĂĄ que se forme o no un pensamiento o adoptemos tal vez una decisiĂłn.
Cada neurona humana puede tener 50 dendritas y cada dendrita tiene cientos de sinapsis o puntos de conexiĂłn con otras neuronas. En comparaciĂłn con los ratones, las dendritas de las neuronas humanas tienen menos canales iĂłnicos.
Las dendritas que estĂĄn en la corteza cerebral son mucho mĂĄs largas que las de la mayorĂa de otras especies y es esta diferencia en la longitud de las dendritas la que nos hace finalmente mĂĄs inteligentes que otros animales.
En resumen
Las caracterĂsticas biofĂsicas de las neuronas dan forma al procesamiento de la informaciĂłn en el cerebro. Las neuronas corticales son mĂĄs grandes en los humanos que en otras especies, pero no estĂĄ claro cĂłmo su tamaño afecta la integraciĂłn sinĂĄptica. AquĂ, realizamos grabaciones elĂ©ctricas directas de dendritas humanas e informamos una mejor compartimentaciĂłn elĂ©ctrica en las neuronas piramidales de la capa 5. En comparaciĂłn con las dendritas de rata, las dendritas distales humanas proporcionan una excitaciĂłn limitada al soma, incluso en presencia de espigas dendrĂticas. Los somas humanos tambiĂ©n exhiben menos estallido debido a la reducciĂłn del reclutamiento de la electrogĂ©nesis dendrĂtica. Finalmente, encontramos que la disminuciĂłn de las densidades de los canales iĂłnicos produce una mayor resistencia de entrada y subyace en el acoplamiento mĂĄs bajo de las dendritas humanas. Llegamos a la conclusiĂłn de que la mayor longitud de las neuronas humanas altera sus propiedades de entrada-salida, lo que tendrĂĄ un impacto en el cĂĄlculo cortical.