Relación de masa cerebro-cuerpo - Brain-to-body mass ratio
La relación entre la masa del cerebro y el cuerpo , también conocida como la relación entre el peso del cerebro y el cuerpo , es la relación entre la masa del cerebro y la masa corporal, que se supone que es una estimación aproximada de la inteligencia de un animal , aunque bastante inexacta en muchos casos. casos. Una medida más compleja , el cociente de encefalización , tiene en cuenta los efectos alométricos de tamaños corporales muy divergentes en varios taxones . Sin embargo, la relación bruta de masa de cerebro a cuerpo es más simple de obtener y sigue siendo una herramienta útil para comparar la encefalización dentro de las especies o entre especies bastante relacionadas.
El tamaño del cerebro generalmente aumenta con el tamaño del cuerpo en los animales (es decir, los animales grandes generalmente tienen cerebros más grandes que los animales más pequeños); sin embargo, la relación no es lineal. Los pequeños mamíferos, como los ratones, pueden tener una proporción cerebro / cuerpo similar a la de los humanos, mientras que los elefantes tienen una proporción cerebro / cuerpo comparativamente más baja.
En los animales, se cree que cuanto más grande sea el cerebro, más peso cerebral estará disponible para tareas cognitivas más complejas . Sin embargo, los animales grandes necesitan más neuronas para representar sus propios cuerpos y controlar músculos específicos; por lo tanto, el tamaño del cerebro relativo más que absoluto hace que la clasificación de los animales coincida mejor con la complejidad observada del comportamiento animal. La relación entre la proporción de masa cerebro-cuerpo y la complejidad del comportamiento no es perfecta, ya que otros factores también influyen en la inteligencia, como la evolución de la corteza cerebral reciente y los diferentes grados de plegamiento cerebral, que aumentan la superficie de la corteza, lo que es positivo. correlacionado en humanos con la inteligencia. La excepción notada a esto, por supuesto, es la hinchazón del cerebro que, aunque da como resultado una mayor superficie, no altera la inteligencia de quienes la padecen.
Relación con el metabolismo
La relación entre el peso del cerebro y el peso corporal de todos los vertebrados vivos sigue dos funciones lineales completamente separadas para los animales de sangre fría y de sangre caliente. Los vertebrados de sangre fría tienen cerebros mucho más pequeños que los vertebrados de sangre caliente del mismo tamaño. Sin embargo, si se tiene en cuenta el metabolismo cerebral , la relación cerebro-cuerpo de los vertebrados de sangre caliente y fría se vuelve similar, y la mayoría usa entre el 2 y el 8 por ciento de su metabolismo basal para el cerebro y la médula espinal.
Comparaciones entre grupos
| Especies | Relación de masa cerebral: corporal (E: S) |
|---|---|
| pequeñas hormigas | 1: 7 |
| pajaritos | 1:12 |
| ratón | 1:40 |
| humano | 1:40 |
| gato | 1: 100 |
| perro | 1: 125 |
| rana | 1: 172 |
| león | 1: 550 |
| elefante | 1: 560 |
| caballo | 1: 600 |
| tiburón | 1: 2496 |
| hipopótamo | 1: 2789 |
Los delfines tienen la proporción de peso entre el cerebro y el cuerpo más alta de todos los cetáceos . Monitores de lagartos , tegus y anoles y algunas especies de tortugas tienen los reptiles más grandes. Entre las aves, las proporciones más altas de cerebro a cuerpo se encuentran entre loros , cuervos , urracas , arrendajos y cuervos . Entre los anfibios, los estudios aún son limitados. Tanto los pulpos como las arañas saltarinas tienen algunas de las más altas para un invertebrado , aunque algunas especies de hormigas tienen entre el 14% y el 15% de su masa en el cerebro, el valor más alto conocido para cualquier animal. Los tiburones tienen uno de los más altos para los peces junto con las mantarrayas (aunque el pez elefante electrogénico tiene una proporción casi 80 veces mayor, aproximadamente 1/32, que es ligeramente más alta que la de los humanos). Los arbolitos tienen una proporción de masa cerebral / corporal más alta que cualquier otro mamífero, incluidos los humanos . Las musarañas tienen alrededor del 10% de su masa corporal en su cerebro.
Es una tendencia que cuanto más grande se vuelve el animal, menor es la proporción de masa entre el cerebro y el cuerpo. Las ballenas grandes tienen cerebros muy pequeños en comparación con su peso, y los roedores pequeños como los ratones tienen un cerebro relativamente grande, lo que da una proporción de masa de cerebro a cuerpo similar a la de los humanos. Una explicación podría ser que a medida que el cerebro de un animal se agranda, el tamaño de las células nerviosas sigue siendo el mismo, y más células nerviosas harán que el cerebro aumente de tamaño en menor grado que el resto del cuerpo. Este fenómeno se puede describir mediante una ecuación de la forma E = CS r , donde E y S son los pesos del cerebro y del cuerpo, r una constante que depende de la familia animal (pero cercana a 2/3 en muchos vertebrados), y C es la factor de cefalización. Se ha argumentado que el nicho ecológico del animal, en vez de su familia evolutiva, es el principal determinante de su factor de encefalización C .
En el ensayo "Bligh's Bounty", Stephen Jay Gould señaló que si uno mira a los vertebrados con un cociente de encefalización muy bajo, sus cerebros son un poco menos masivos que sus médulas espinales. En teoría, la inteligencia podría correlacionarse con la cantidad absoluta de cerebro que tiene un animal después de restar el peso de la médula espinal del cerebro. Esta fórmula es inútil para los invertebrados porque no tienen médula espinal, o en algunos casos, sistema nervioso central.
Crítica
Investigaciones recientes indican que, en primates no humanos, el tamaño del cerebro completo es una mejor medida de las capacidades cognitivas que la proporción de masa entre el cerebro y el cuerpo. El peso total de la especie es mayor que la muestra predicha solo si el lóbulo frontal se ajusta a la relación espacial. Sin embargo, se descubrió que la proporción de masa de cerebro a cuerpo es un excelente predictor de la variación en la capacidad de resolución de problemas entre los mamíferos carnívoros .
En los seres humanos, la relación entre el peso del cerebro y el cuerpo puede variar mucho de una persona a otra; sería mucho más alto en una persona con bajo peso que en una persona con sobrepeso, y más alto en bebés que en adultos. Se encuentra el mismo problema cuando se trata de mamíferos marinos, que pueden tener masas de grasa corporal considerables. Por lo tanto, algunos investigadores prefieren el peso corporal magro a la masa cerebral como un mejor predictor.