Superficie cortical, evolución, desarrollo e inteligencia

La revista ‘Cerebral Cortex’ publica un artículo en el que se explora una hipótesis sobre las regiones del cerebro que han aumentado en mayor grado su superficie durante la evolución del homo sapiens, y que también se expanden más durante el desarrollo ontogenético.
A. M. Fjell et al. (2013). High-Expanding Cortical Regions in Human Development and Evolution Are Related to Higher Intellectual Abilities. Cerebral Cortex. doi:10.1093/cercor/bht201
La hipótesis es que esas regiones son las que más se asocian a las diferencias de capacidad intelectual que separan actualmente a los miembros de nuestra especie.
Basándose en datos de más de mil individuos (de entre 6 y 89 años de edad) los autores observan que las diferencias en un test de razonamiento fluido (abstracto) correlacionan con las diferencias de superficie cortical esencialmente en esas regiones de alta expansión.
 
Existen dos medidas de la corteza cerebral que se han venido relacionado con las diferencias intelectuales: la superficie y el grosor cortical. Este grupo de científicos considera que la superficie es una mejor medida que el grosor porque el incremento de la primera facilita la conectividad cerebral y el desarrollo funcional.
Las correlaciones de las diferencias de superficie cortical con las diferencias en razonamiento fluido de los individuos evaluados se muestran a la izquierda de la siguiente figura. Se observa que son valores débiles (por debajo de r = 0.12) y que se distribuyen por varias regiones del cerebro.
 
El siguiente paso consiste en comprobar si esas correlaciones son distintas dependiendo de si las regiones corresponden a aquellas que han experimentado una mayor o menor expansión filogenética. El resultado se presenta a la derecha de la figura anterior.
Puede apreciarse que los valores son llamativos para la corteza cingulada anterior y la corteza frontal superior. Es decir, aunque las diferencias de superficie cortical se relacionan con muchas regiones distribuidas por el cerebro, las que han experimentado una mayor expansión filogenética son las más relevantes.
El mecanismo que discuten los autores para explicar este patrón de resultados se encaja dentro de la hipótesis radial, relevante para comprender (a) las diferencias entre especies, (b) la expansión del área cortical en el periodo prenatal y (c) las diferencias individuales en humanos adultos.
El incremento en el número de células madre neuronales mediante una división simétrica antes del proceso de neuro-génesis, produce un incremento exponencial en las células que producen las columnas corticales radiales y que, por tanto, expanden el área cortical. En contraste, la división asimétrica de células durante la neuro-génesis determina el grosor cortical.
El hecho de que las regiones frontales sean particularmente relevantes en el estudio comentado es consistente con un reciente informe de nuestro equipo de investigación publicado en ‘NeuroImage’:
Colom, R., Burgaleta, M. et al. (2013). Neuroanatomic overlap between intelligence and cognitive factors. Morphometry methods provide support for the key role of the frontal lobes. NeuroImage, 72, 143-152.
Nuestro resultados subrayaban que las diferencias individuales en razonamiento (fluido o cristalizado) y en memoria operativa (working memory capacity) se encontraban particularmente asociadas a las diferencias de superficie cortical en la corteza frontal medial (véase figura). Además, las medidas de grosor cortical no resultaban particularmente informativas.
 
Sin embargo, estos resultados no son completamente consistentes con la relevancia que se le concede al lóbulo parietal, tanto en la famosa teoría de la red parieto-frontal de la inteligencia (P-FIT) de Rex Jung y Richard Haier, como en el marco de referencia sobre la evolución de los homínidos destacado por el Dr. Emiliano Bruner.
Seguimos avanzando, pero aún queda camino por recorrer. Sin duda.

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