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publicado em 14/04/2011 às 18h00:00
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Foto: Divulgação/FAPAERJ
Para el neurocientífico Susan Herculano-Houzel, el alto costo
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Para el neurocientífico Susan Herculano-Houzel, el alto costo

Un estudio realizado en el Laboratorio de Neuroanatomía Comparada del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), reveló que, contrariamente a lo que se suponía, el coste energético del cerebro - la energía consumida para llevar a cabo sus actividades - es proporcional al número de neuronas que tiene.

Según el neurocientífico Suzanne Herculano-Houzel, científico de nuestro Estado, FAPERJ, "antes de este estudio, se creía que la intensidad del metabolismo del cerebro varía con la cantidad de masa del órgano y no en función del número las neuronas. Pero es precisamente lo contrario ", explica el profesor, que es también el autor de varios libros, incluyendo píldoras para una vida mejor Neurociencia (ed. Sextante) y ¿Por qué bostezo contagioso? (Ed. Zahar). "Cuanto mayor sea el número absoluto de neuronas en el cerebro, mayor es el costo de la energía del funcionamiento del cerebro. El tamaño del cerebro simplemente no influye en el metabolismo", explica.

Para estudiar la variación en el metabolismo cerebral de los mamíferos, neurocientífico comparando los niveles de glucosa y el oxígeno consumido por el cerebro de seis diferentes especies de roedores y primates, incluyendo seres humanos, con el número de neuronas en el cerebro. El objetivo era poner a prueba la veracidad de la antigua creencia de que los cerebros más grandes-como el humano, que tiene tres veces el tamaño del cerebro de los primates - las neuronas son más grandes que en teoría necesita más energía, lo que aumenta el metabolismo de cada célula. Contrariamente a esta hipótesis, el estudio mostró que el costo de energía por las neuronas es similar entre las diferentes especies. "La tasa metabólica cerebral es similar entre las diferentes especies, incluso con tamaños diferentes del cerebro. El elevado número de neuronas es el factor que explica el alto costo metabólico del cerebro humano", dice.

En los seres humanos, el cerebro ocupa el tercer lugar en el ranking de los órganos que requieren un mayor consumo de energía del cuerpo poco después de músculo esquelético y el hígado. "El cerebro humano parece que funciona muy cerca de su metabolismo máximo todo el tiempo", dice el neurocientífico. En pocas palabras, mientras que el metabolismo cerebral de otros mamíferos requiere un coste energético que varía sólo entre un 2% a 10% de la energía total del cuerpo, en los seres humanos, el costo de energía del cerebro es mucho mayor: hasta 20% del coste energía de todo el cuerpo, mientras que el cuerpo presente sólo 2% del peso corporal. La encuesta arrojó la publicación de artículos en la prestigiosa revista científica Brain suiza comportamiento y la evolución y el estadounidense PLoS One.

<b> efectos del metabolismo en la evolución del cerebro humano </ b>

De acuerdo con la profesora Susan-Houzel Herculano, este alto coste energético de nuestro cerebro sugiere un importante punto de divergencia del hombre en relación con otros primates, que tuvo lugar durante la evolución de las especies. "Los seres humanos han invertido en un gran número de neuronas, a diferencia de los grandes simios. Tenemos neuronas tres veces más que los gorilas y los orangutanes. Pero sin el considerable aumento de la masa corporal que los primates tuvieron", dice. "Esto sugiere que se trataba de una estrategia de evolución. No parece ser posible tener el cuerpo y el número de neuronas gigantes", añade.

El profesor explica que el cerebro humano no es el mayor de todos (los elefantes y las ballenas tienen cerebros mucho más grandes). Sin embargo, el hombre es, posiblemente, el que tiene el mayor número de neuronas se concentran en una sola persona: 86 millones de dólares. "Según las estimaciones de nuestro laboratorio, nuestros antepasados, los australopitecos probablemente tenía tantas neuronas como los gorilas tienen hoy en día, alrededor de 30 millones de dólares, y parece que, al igual que las habilidades", informa. Así que, para ser reconocido las capacidades humanas de hoy tal vez sólo ha sido posible gracias al enorme aumento en el número de neuronas en el cerebro. "Creemos que los primeros Homo, H. erectus, tenía casi el doble de neuronas en el australopiteco nuestro abuelo y nosotros, el Homo sapiens, hoy llegamos a tres veces más neuronas que el abuelo".

La explicación para el enorme número de neuronas en el cerebro humano se encuentra actualmente en el descubrimiento puede ser, por nuestros antepasados, las técnicas que les permitió una mejor nutrición. Después de todo, se necesita energía para mantener esta gran cantidad de neuronas que sirven y el consumo de alimentos crudos no utiliza la misma energía para el cuerpo. "Obtención de energía suficiente para alimentar los cerebros de hoy puede haberse convertido en posible gracias al dominio del fuego para preparar los alimentos, incluida la carne. Con los nuevos hábitos alimenticios adquiridos por el Homo erectus, nuestro antepasado, el cerebro aumentó significativamente en tamaño durante su existencia y el tiempo aún más a la izquierda para utilizar las neuronas para otras cosas aparte de la caza ", concluye.

El estudio de la composición celular del cerebro de los monos se llevó a cabo en colaboración con el profesor Jon Kaas, de la Universidad de Vanderbilt. Ambos desarrollos de la investigación es el estudio del metabolismo cerebral o el estudio de la evolución del órgano han sido posibles gracias al apoyo financiero de FAPERJ para el investigador, el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y la Fundación James McDonnell.

Fuente: FAPERJ
   Palavras-chave:   La neurociencia    El cerebro    La UFRJ    FAPERJ   
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