Las aves tienen habilidades cognitivas impresionantes y muestran un alto nivel de inteligencia. En comparación con los mamíferos de aproximadamente el mismo tamaño, los cerebros de las aves también contienen muchas más neuronas. Ahora, un nuevo estudio publicado en Current Biology el 8 de septiembre ayuda a explicar cómo las aves pueden permitirse el lujo de mantener más células cerebrales: sus neuronas se las arreglan con menos combustible en forma de glucosa.

«Lo que más nos sorprendió no es, per se, que las neuronas consuman menos glucosa; esto podría haberse esperado por las diferencias en el tamaño de sus neuronas», dice Kaya von Eugen de la Universidad Ruhr de Bochum, Alemania. «Pero la magnitud de la diferencia es tan grande que la diferencia de tamaño no puede ser el único factor contribuyente. Esto implica que debe haber algo adicionalmente diferente en el cerebro de las aves que les permita mantener los costos tan bajos».

Un estudio histórico en 2016 mostró que el cerebro de las aves contiene muchas más neuronas en comparación con el cerebro de un mamífero de tamaño similar, explicaron los investigadores. Dado que los cerebros generalmente están compuestos de tejido energéticamente costoso, planteó una pregunta crítica : ¿cómo pueden las aves soportar tantas neuronas?

Para responder a esta pregunta, von Eugen y sus colegas se propusieron determinar el presupuesto de energía neuronal de las aves basándose en estudios con palomas. Utilizaron métodos de imágenes que les permitieron estimar el metabolismo de la glucosa en las aves. También utilizaron enfoques de modelado para calcular la tasa metabólica del cerebro y el consumo de glucosa.

Sus estudios encontraron que el cerebro de la paloma consume una cantidad sorprendentemente baja de glucosa (27,29 ± 1,57 μmol de glucosa por 100 g por minuto) cuando el animal está despierto. Eso se traduce en un presupuesto de energía sorprendentemente bajo para el cerebro, especialmente cuando se compara con los mamíferos.

Significa que, en promedio, las neuronas del cerebro de las aves consumen tres veces menos glucosa que las del cerebro de los mamíferos. En otras palabras, sus neuronas son, por razones que aún no están claras, menos costosas.

Von Eugen dice que es posible que las diferencias estén relacionadas con la temperatura corporal más alta de las aves o el diseño específico de sus cerebros. El cerebro de las aves también es más pequeño en promedio que el cerebro de los mamíferos. Pero sus cerebros conservan capacidades impresionantes, quizás en parte debido a sus neuronas menos costosas pero más numerosas.

«Nuestro hallazgo explica cómo las aves pueden soportar un número tan alto de neuronas sin comprometer el poder de procesamiento», dice von Eugen. «En la larga evolución paralela de las aves y los mamíferos, las aves desarrollaron cerebros más pequeños con una gran cantidad de neuronas que son capaces de un rendimiento cognitivo avanzado. Y parece que el efecto combinado de los elementos distintivos de las aves (neuronas pequeñas, temperatura corporal alta, y el diseño específico del cerebro de las aves, puede haber generado una posible ventaja en el procesamiento neuronal de la información con una mayor eficiencia : neuronas baratas con capacidad de procesamiento avanzada».

Los investigadores dicen que ahora quieren entender más acerca de cómo las neuronas de las aves consumen menos glucosa. Si bien tienen ideas sobre cómo podría funcionar, se necesitan más estudios y pruebas para descubrir «la explicación mecánica exacta de cómo las aves logran una mayor eficiencia de procesamiento neuronal».