¿Cuántas neuronas tiene el cerebro humano?

¿Cuántas neuronas tiene el cerebro humano? Seguramente el lector ha oído o leído muchas veces la misma respuesta: aproximadamente 100.000 millones. Pero de dónde sale esta cifra? Quien la calculó por primera vez y qué estudios lo han confirmado? 

Esta es la pegunta que se hizo y luego hizo repetidamente la Dra. Suzana Herculano-Houzel (1). Muchos libros de texto y artículos científicos y divulgativos mencionan la cifra de los 100.000 millones, incluso lo hace Warren Tryon en el libro " Cognitive neuroscience and Psychotherapy ", sobre el que voy escribiendo repetidamente en este blog (2), pero no suelen dar referencias sobre el origen de la cifra. De hecho, cuando la Dra.  Herculano-Houzel empezó a preguntar directamente a sus colegas de dónde salía esa cifra, nadie se lo supo explicar (3). 

La Dra.  Herculano-Houzel decidió entonces investigar por ella misma la cuestión. Para ello, cogió los cerebros de cuatro hombres adultos, de 50, 51, 54 y 71 años, y los convirtió en lo que ella llama una "sopa cerebral". Todos los hombres habían muerto de enfermedades no neurológicas y habían dado sus cerebros para la investigación. 

"Tardé un par de meses a hacerme a la idea de que estaba a punto de coger el cerebro de una persona o animal y convertirlo en sopa "  dijo en Nature la Dra. Herculano-Houze, "pero el hecho es que hemos aprendido tanto con este método que hemos obtenido cifras que hasta ahora no se habían conseguido ... sólo es otro método no peor que cortar el cerebro en pequeñas rodajas ". 

El método implica disolver las membranas de las células del cerebro y la creación de una mezcla homogénea de todo lo que resulta. A continuación, se toma una muestra de la sopa, se cuenta el número de núcleos de células pertenecientes a las neuronas (en contraposición a otras células en el cerebro como glía) y después se proyecta la cifra para calcular el número global de neuronas en el cerebro. La gran ventaja de este método es que resuelve el problema de que diferentes regiones del cerebro pueden tener diferente densidad de neuronas, lo que nos puede hacer errar si contamos el número de neuronas en una parte del cerebro y la extrapolamos a partir del resultado para todo el cerebro. 

Y el resultado es ... 

"Hemos encontrado que, en promedio, el cerebro humano tiene 86 mil millones de neuronas, y ninguno de los cerebros que hemos estudiado hasta ahora tiene 100 mil millones. Aunque puede parecer una diferencia pequeña, la cantidad de 14 mil millones de neuronas corresponde más o menos el número de neuronas de un cerebro de babuino o casi a la mitad del número de neuronas del cerebro de un gorila. Así que la diferencia es bastante grande en realidad ". 

Según la Dra. Herculano-Houze, la reducción de la estimación del número de neuronas en el cerebro humano tiene implicaciones sobre otra serie de creencias que también hay que desmantelar (4).  

En primer lugar, no es verdad que un cerebro mayor sea necesariamente mejor. A primera vista, si medimos los cerebros de diferentes animales, parece que podemos encontrar una correlación entre el tamaño absoluto del cerebro y las capacidades cognitivas. Por ejemplo, los primates o los cetáceos tienen cerebros más grandes que los insectívoros y seguramente estaríamos de acuerdo en que tienen capacidades cognitivas más sofisticadas. Sin embargo, este principio no se sostiene si analizamos animales de diferentes órdenes (orden es el nivel taxonómico por encima de familias, género y especie en la jerarquía de clasificación biológica). Las vacas tienen cerebros más grandes que cualquier primate, pero, salvo que lo escondan muy bien, no parece que tengan las capacidades cognitivas de la mayoría de primates. El cerebro de una capibara pesa unos 70 gramos, pero tiene menos capacidad cognitiva que el de una mona capuchina, con un cerebro de 50 gramos. Si el cerebro de una ballena pesa 6 veces más que el de los humanos, como es que no son más inteligentes que nosotros?

La respuesta habitual a esta pregunta es que el cerebro humano es el más grande en relación al tamaño total del cuerpo. Este mito se puede trazar hasta Aristóteles, que el año 335 aC escribió " De todos los animales, el hombre tiene el cerebro más grande en proporción a su tamaño, y es mayor en los hombres que en las mujeres " (5). Pero hay un problema: la ratio entre el cerebro de un humano y su cuerpo es enorme comparada con la de un elefante (aproximadamente 1/40 versus 1/560, respectivamente), pero similar a la de un ratón ( también 1/40) e inferior a la de algunos pájaros pequeños (1/12). Por ello se ha introducido otra medida, el cociente de encefalización, que mide las ratios cerebro / cuerpo en animales de tamaños similares. Con esta corrección, los humanos tenemos el cociente de encefalización más elevado (7,44)

Pero incluso esta medida resulta problemática, porque un cerebro más grande no contiene necesariamente más neuronas. La Dra. Herculano-Houze y su equipo han estudiado cerebro de diferentes animales con el "método de la sopa" y han encontrado que el aumento del tamaño del cerebro en diferentes géneros no conlleva aumentos equivalentes en el número de neuronas que contienen. 

"Un aumento de 10 veces en el número de neuronas en el cerebro de roedores conlleva un cerebro 35 veces mayor; En contraste, un aumento de 10 veces similar en el número de neuronas en un primate conlleva un aumento en el tamaño del cerebro de sólo 11 veces. 

... Un cerebro de roedores hipotético con 86 mil millones de neuronas, como el cerebro humano, pesaría 35 kg - un valor superior al de la masa cerebral conocida más grande [de cualquier criatura viva en la actualidad] ".

Desde esta perspectiva, el cerebro humano es un cerebro primate normal que tiene más neuronas porque es más grande que otros cerebros primates. Pero si esto es así, porque otros primates no han aumentado el tamaño de su cerebro y su inteligencia? La Dra. Herculano-Houze cree que los cerebro no pueden crecer más allá de un cierto punto porque consumen mucha energía. Un gorila come 8 horas al día, y no puede tener un cerebro más grande sin dedicar aún más horas. Pues si los gorilas tienen este problema, porque no lo tenemos los humanos? Porque los humanos comemos alimentos cocinados y esto nos permite asimilarlos más eficientemente. Dicho de otro modo, el humanos somos lo que somos porque cocinamos nuestra comida. 

No se pierdan la charla de la Dra. Herculano-Houze:

Referencias

[1] Warren W. Tryon (2014). Cognitive Neuroscience and Psychotherapy: Network Principles for a Unified Theory. New York: Academic Press. 

[2] Warren W. Tryon (2010). Professional Identity Based on Learning. the Behavior Therapist, 33, 9.

[3] Veure per exemple:

• Thomas Agren, Jonas Engman, Andreas Frick, Johannes Björkstrand, Elna-Marie Larsson, Tomas Furmark and Mats Fredrikson (2012). Disruption of reconsolidation erases a fear memory trace in the human amygdala. Science. 337 (6101): 1550-1552.
• Karim Nader, Oliver Hardt, Ruth Lanius (2013). Memory as a new therapeutic target. Dialogues Clinical Neuroscience. 15:475-486.
• Lars Schwabea, Karim Nader, Jens C. Pruessner (2014). Reconsolidation of human memory: brain mechanisms and clinical relevance. Bilogical Psyquiatry. Published Online: March 14, 2014

[4] Veure per exemple:

• Elizabeth F. Loftus (1975). Leading questions and the eyewitness report. Cognitive Psychology,7, 550-572.
• Julia Shaw1 & Stephen Porter (2015). Constructing Rich False Memories of Committing Crime. Psychological Science, vol. 26 no. 3 291-301

[5] Tryon (2014), p. 457.