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Nuestro sistema nervioso es nuestro distintivo principal, una especie de “marca de la casa”. Es el origen de todas las funciones complejas que caracterizan al ser humano. Ahora bien, ¿cómo hemos llegado hasta aquí? Nuestra especie ha surgido tras miles de años de evolución, y así lo ha hecho nuestro cerebro. Vamos a conocer cuáles fueron los estadios por los que pasó nuestro sistema nervioso y, en concreto, nuestro cerebro: desde el procesamiento de información primitivo de las bacterias hasta la neocorteza.

BacteriasPrimero fueron las bacterias…

Puede resultar increíble que nuestra especie y todas las demás fueran evolucionando paulatinamente de seres tan primitivos y con capacidades limitadas como los unicelulares, pero es un hecho. Las bacterias eran y son uno de esos seres unicelulares y son el principio de la vida. En ellas también encontramos el principio del procesamiento de información. A pesar de su sencillez, eran seres que demostraban una primitiva capacidad de hacerlo. Puedes examinar el proceso completo en “¿Se puede procesar información sin sistema nervioso?“. Sabemos que eran seres capaces de percibir su entorno y actuar en él de manera adaptativa a través de proteínas que actuan como receptores y motores, ¡aunque estén compuestas de una única célula!

Esponja_-_NaicaLa aparición del tejido especializado: el neuroepitelio

De seres unicelulares la evolución pasó a los seres pluricelulares. Esta expansión en el número de células trabajando en conjunto (un paso evlutivamente gigantesco), mediante mutaciones, conllevó la aparición de diferentes tipos de células, con diferentes funciones. Entre ellas aparecieron las primeras células dedicadas a la transmisión y procesamiento de la información. Estas primeras células nerviosas eran células neuroepiteliales, una especie de células madre de las células nerviosas precursoras de las que disponemos. Conectaban la “piel externa” o epidermis y la “piel interna” o endodermis de los primitivos seres pluricelulares, permitiéndoles “sentir” el medio externo y responder a estimulaciones táctiles y químicas.

Los primeros seres de los que se tiene registro de estas células precursoras del sistema nervioso son las esponjas marinas. Estos seres vivos son una especie de colonias celulares. Aunque no presentan diferenciación de tejidos, en ellos aparecieron las primeras células especializadas.

HidraSistema nervioso difuso

Esas células neuroepiteliales, en el curso de la evolución, dieron paso a neuronas primitivas. Estas neuronas no tenían una diferenciación clara y funcional de axones y dendritas y, además, el problema de los primeros seres que dispusieron de estas neuronas es que no estaban organizadas de una manera tan efectiva como la nuestra. Su sistema nervioso era, por así decirlo, una maraña. No obstante, esta maraña de neuronas empezaba a permitir uno de los hechos más importantes que caracterizan a las especies más desarrolladas: la plasticidad del comportamiento, aunque eso sólo en los seres más evolucionados del momento.

Los primeros seres con registro de este sistema nervioso difuso fueron celentéreos como las hidras o las medusas. El sistema nervioso de estos son una red de neuronas bipolares y multipolares que perciben información química, mecánica y a veces lumínica.

AnélidoGanglios nerviosos

La evolución empezó a poner orden en esa maraña de neuronas. A nivel individual, las neuronas comenzaron a disponer de su organización característica (axones para transmitir impulsos, dendritas para recibir impulsos). A nivel de conjunto, en esa maraña “sin sentido” aparecieron los ganglios o núcleos, esto es, pequeñas agrupaciones neuronales con unidad funcional. Esta organización ganglionar permitía un contacto más rápido entre las neuronas que formaban parte del mismo núcleo. A partir de estos “centros de procesamiento” extendían sus axones a otras neuronas y núcleos.

El sistema nervioso comienza a tomar una forma similar a la que disponemos hoy en día. Los anélidos como las lombrices disponen de un sistema nervioso de este tipo bastante ejemplar, aunque en nosotros, por supuesto, queda la huella de este pasado: el ser humano también tiene ganglios nerviosos, una especie de centros de relevo de los impulsos que se envían del sistema nervioso central a los músculos y órganos y viceversa. Además, nuestro cerebro, nuestra máquina de pensar, tiene origen en el ganglio nervioso rostral de este tipo de seres. ¿Qué ocurrió para que tuviera este destacado desarrollo frente al resto de ganglios? El fenómeno se denomina encefalización.

400px-Insect_anatomy-es.svgEncefalización

Un ganglio fue elegido por la Selección Natural para volverse el principal centro de procesamiento de la información: el ganglio encefálico. Como vimos en “¿Por qué el cerebro está en la cabeza?“, se trataba y se trata de un ganglio especialmente importante por ser el primer ganglio que entraba en contacto con el nuevo medio cuando éramos seres reptiles. Cuando las lombrices reptan, la cabeza es lo primero que llega a lo nuevo.

Esta utilidad ha quedado patente a lo largo de los siglos de evolución haciendo que el ganglio encefálico, después encéfalo, se convirtiese en el centro neurálgico del procesamiento de la información. Así, vemos que la mayoría de seres de este mundo disponen de un ganglio principal o cerebro en su cabeza y no en otra parte de su cuerpo, desde insectos a mamíferos. Cuando nos volvimos bípedos, empezamos a romper esa regla de “el centro principal de procesamiento está en donde antes llega la información”, pero igualmente este cerebro nuestro estaba y está en una posición privilegiada: en lo alto de nuestro cuerpo, junto a nuestros ojos, oídos, nariz y boca, recibiendo antes que cualquier otro núcleo la información sensorial.

En los insectos podemos observar que, a pesar de ser un sistema ganglionar básico, el mayor de ellos es el que está en la cabeza, como vemos en la imagen.

PikaiaDesarrollo de la médula espinal

La evolución dio lugar al filo de los cordados, los seres vivos que disponen de una cuerda dorsal compuesta por neuronas formando diversos núcleos. Esta cuerda parte del ganglio encefálico y alberga los cuerpos de neuronas que transmiten la información al resto de ganglios u órganos. Aunque los cordados son animales filogenéticamente antiguos, este cordón de neuronas ha evolucionado en complejidad desde su origen.

Dentro de los cordados, es en los vertebrados donde la médula espinal alcanza mayor desarrollo y donde las funciones están organizadas rostrocaudalmente (arriba-abajo) y ventrodorsalmente (por delante fluyen las vías motoras, por detrás fluyen las vías sensitivas).

1339032347_e479d74f52_zTronco del encéfalo, diencéfalo, cerebelo y sus capas

Antes de que surgiera nuestro cerebro tal y como lo conocemos, el ganglio encefálico de aquellas lombrices siguió creciendo en complejidad y se conformaron diversas unidades que ahora conocemos como tronco del encéfalo, diencéfalo y cerebelo, conjuntos de núcleos y conexiones entre ellos. Estos primeros centros de procesamiento siguen presentes en especies evolutivamente avanzadas como nosotros, los humanos. Se tratan de centros principalmente vinculados con la regulación de las funciones cada vez más complejas que cubren necesidades básicas: hambre, sueño, defensa (agresividad), sexualidad, etc; y de otras un poco más avanzadas y que aparecieron en los mamíferos como la termorregulación.

El cerebelo es una parte del encéfalo que ha tenido una evolución peculiar dentro de estas unidades, pues podemos encontrar nuevas partes según avanzamos en la filogenia, mientras que el tronco encefálico y diencéfalo han mantenido unas estructuras bastante similares a lo largo de la evolución. Primero tuvimos arquicerebelo, luego paleocerebelo y luego neocerebelo. Primero se trató de un centro de procesamiento del equilibrio y control espacial, pero poco a poco fue adquiriendo también funciones de coordinación de movimiento. El desarrollo del cerebelo está vinculado con la aparición de capacidades motrices finas, como el movimiento de nuestros dedos, siendo nuestro cerebelo el más complejo de la naturaleza.

Hemisferios cerebrales y corteza cerebral

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Diferencias entre la neocorteza de una rata y la de un ser humano.

Los hemisferios cerebrales son la parte más nueva de nuestro sistema nervioso. Están formados por núcleos y los haces que unen esos núcleos. La corteza cerebral es uno de ellos. Es la organización neuronal compleja en capas y columnas que se arruga dentro de nuestro cráneo y es origen de funciones de procesamiento complejas como la memoria, el lenguaje, la imaginación, la consciencia, etc. Pero su aparición no fue repentina y no es patrimonio exclusivo nuestro.

chimpanceLa primera parte de la corteza que apareció fue la paleocorteza. Su función principal era la de centro de procesamiento olfativo, uno de los sentidos más importantes creados por la evolución para actuar sobre el medio, aunque en nosotros haya sido relegado por la visión. Tras la paleocorteza, la evolución seleccionó la arquicorteza, la corteza que conforma parte del el lóbulo límbico y temporal relacionada principalmente con la función de la memoria. Y tras esta se llegó a la parte más nueva de lo nuevo, la neocorteza o neocórtex, que conforma la corteza más destacada de nuestro cerebro. La neocorteza es la marca de los mamíferos y nuestra marca personal, pues su desarrollo está estrechamente vinculado con la aparición de funciones mentales superiores como la regulación social, el lenguaje o el pensamiento simbólico, siendo en los grandes primates donde mayor complejidad y tamaño alcanza.

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Hasta aquí llega la historia del desarrollo del sistema nervioso. Cabe destacar dos cosas: que nuestro sistema nervioso y el del resto de especies sigue mutando y evolucionando (aunque en nuestra especie la Selección Natural ha encontrado en nuestros siglos, en las sociedades desarrolladas, un “hueso duro de roer”, pues practicamente todos los individuos sobrevivimos hasta la edad de reproducirnos y más allá) y que tanto aquellas bacterias como nosotros, el ser humano, la especie con sistema nervioso y cerebro más complejo, somos coetáneos y que, por tanto, su simplicidad es tan válida a ojos de la naturaleza como nuestra complejidad.

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