Investigadores analizan el cerebro de focas y leones marinos y hallan una red neuronal que podría revelar cómo empezó a evolucionar el lenguaje
CIENCIAS DE LA VIDA / ZOOLOGÍA.
Focas y leones marinos poseen circuitos cerebrales únicos que permiten controlar la voz de forma voluntaria, una pista clave para entender cómo pudo surgir el lenguaje humano.
Focas y leones marinos ofrecen pistas sobre la evolución de las vocalizaciones. Recreación artística. Foto: ChatGPT-4o/Christian Pérez.
Durante décadas, la ciencia ha intentado responder una pregunta aparentemente simple pero profundamente compleja: ¿por qué los humanos podemos hablar mientras la mayoría de los animales apenas pueden modificar sus vocalizaciones? Un nuevo estudio publicado en la revista Science aporta una pista inesperada.
Un equipo internacional de investigadores ha analizado con detalle la arquitectura neuronal de estos mamíferos marinos y ha descubierto que su cerebro posee conexiones que recuerdan, en cierta medida, a las que permiten el lenguaje humano. El trabajo, liderado por científicos de la Universidad Emory y el New College of Florida, sugiere que la evolución de ciertas adaptaciones para la vida acuática pudo abrir accidentalmente la puerta a una mayor flexibilidad vocal.
Tal y como revela el estudio publicado en Science, algunas especies de focas poseen circuitos neuronales especializados que permiten un control voluntario de la voz mucho mayor que el de la mayoría de los mamíferos terrestres. Este hallazgo podría ayudar a comprender mejor cómo evolucionó la capacidad de hablar en nuestra propia especie.
Un misterio evolutivo: por qué casi ningún animal puede aprender sonidos nuevos.
La mayoría de los animales produce vocalizaciones relativamente rígidas. Sus gruñidos, ladridos o chillidos suelen estar determinados genéticamente y activados por emociones o estímulos ambientales. En estos casos, el control de la voz depende de estructuras cerebrales antiguas, situadas en el tronco encefálico y el mesencéfalo, responsables de funciones automáticas como respirar o tragar.
Sin embargo, existen algunas excepciones fascinantes. Los humanos, ciertas aves, algunos murciélagos y determinados mamíferos marinos pueden aprender sonidos nuevos o imitar los que escuchan. Esta capacidad, conocida como aprendizaje vocal, es fundamental para el lenguaje humano.
Entre los mamíferos, los pinnípedos —el grupo que incluye focas, leones marinos y morsas— destacan por su sorprendente flexibilidad vocal. En particular, las focas comunes han demostrado ser capaces de imitar sonidos humanos, un comportamiento extremadamente raro en el reino animal.
En este sentido, comprender la base neuronal de esta habilidad podría ayudar a reconstruir los pasos evolutivos que llevaron al lenguaje humano.
Leones marinos adultos de California en la isla Año Nuevo, en el condado de San Mateo (California). Foto: C. Reichmuth
Comparando cerebros: focas, leones marinos y coyotes.
Para investigar estas diferencias, los científicos analizaron cerebros de cuatro especies distintas: focas comunes, elefantes marinos del norte, leones marinos de California y coyotes. Estos últimos se utilizaron como punto de comparación porque pertenecen al mismo gran grupo evolutivo de carnívoros, pero carecen de aprendizaje vocal.
Los investigadores aplicaron dos técnicas complementarias. Por un lado, estudiaron cortes microscópicos de tejido cerebral para identificar regiones específicas. Por otro, utilizaron una tecnología de neuroimagen llamada tractografía por resonancia magnética de difusión, capaz de reconstruir las conexiones entre distintas áreas del cerebro.
Esta combinación permitió mapear las principales rutas neuronales relacionadas con la producción y el aprendizaje de sonidos.
Los resultados mostraron una diferencia llamativa: en focas y leones marinos existe una conexión directa entre la corteza motora vocal —una región cerebral que controla movimientos voluntarios— y el núcleo ambiguo del tronco encefálico, responsable de activar los músculos de la laringe.
Esa conexión directa no aparece en los coyotes.
El “atajo neuronal” que permite controlar la voz.
En la mayoría de los mamíferos, las vocalizaciones están reguladas por circuitos automáticos que pasan por el mesencéfalo. Esto significa que los sonidos dependen principalmente de respuestas instintivas.
Pero en los pinnípedos el circuito parece haber cambiado. Según el estudio, la corteza cerebral puede comunicarse directamente con los centros que controlan la laringe. En la práctica, esto funciona como un “atajo neuronal” que permite un control voluntario mucho más preciso sobre la voz.
Este tipo de conexión también está presente en humanos y se considera un requisito clave para la producción de habla compleja. La hipótesis es que esta modificación cerebral apareció originalmente por razones muy distintas al lenguaje.
La vida bajo el agua pudo cambiar el cerebro.
Los científicos creen que la adaptación al medio acuático desempeñó un papel crucial en la evolución de estos circuitos neuronales.
Los pinnípedos deben coordinar de forma extremadamente precisa la respiración, la deglución y la vocalización. Durante el buceo, estas funciones tienen que ajustarse a un entorno donde el aire es un recurso limitado.
Algunas especies de focas pueden permanecer sumergidas durante largos periodos, lo que exige un control voluntario muy fino de la respiración. Esa presión evolutiva pudo favorecer el desarrollo de conexiones cerebrales más directas entre la corteza y los centros que controlan los músculos implicados.
Tal y como apunta el estudio, una vez que ese control voluntario existía para regular la respiración y la deglución, el mismo circuito pudo facilitar también el control de los sonidos. En otras palabras: el lenguaje no habría sido el objetivo evolutivo, sino una consecuencia secundaria de adaptaciones previas.
El análisis también reveló que no todas las especies presentan el mismo nivel de especialización. Las focas comunes mostraron las conexiones más desarrolladas entre regiones cerebrales implicadas en aprendizaje vocal. En particular, presentaban una fuerte conectividad entre el tálamo ventrolateral anterior y la corteza premotora vocal, una red similar a la que participa en la imitación vocal de aves como los loros.
Además, los investigadores detectaron en estas focas conexiones reforzadas entre áreas auditivas y motoras, lo que podría facilitar el aprendizaje de sonidos escuchados.
Estas diferencias encajan con observaciones conductuales conocidas desde hace décadas.
Uno de los casos más famosos es el de una foca llamada Hoover que, tras convivir con humanos, llegó a imitar palabras y frases con acento humano. Otros experimentos posteriores demostraron que focas grises podían reproducir melodías sencillas modificando su tono vocal.
Mapa de las conexiones de materia blanca del cerebro de un león marino de California obtenido mediante resonancia magnética de difusión y representado con códigos de color. Fuente: Peter Cook/NOAA/NMFS.
Un modelo inesperado para estudiar el origen del lenguaje.
Los resultados del estudio sugieren que los pinnípedos podrían convertirse en un modelo clave para estudiar la evolución del lenguaje.
A diferencia de los humanos o de los pájaros cantores —los modelos clásicos del aprendizaje vocal—, las focas pertenecen a un grupo evolutivo cercano a muchos mamíferos terrestres. Esto permite comparar cerebros con diferentes grados de flexibilidad vocal dentro de un mismo linaje.
Tal y como señalan los investigadores, los pinnípedos muestran un espectro evolutivo que va desde vocalizaciones relativamente rígidas hasta una notable capacidad de imitación. Ese gradiente ofrece una oportunidad única para analizar cómo pequeños cambios en la conectividad cerebral pueden dar lugar a comportamientos vocales cada vez más complejos.
Una pista más en el origen del habla humana.
Aunque el estudio no explica directamente cómo surgió el lenguaje humano, sí aporta una pieza importante del rompecabezas. Las conexiones cerebrales necesarias para controlar voluntariamente la voz podrían haber aparecido en diferentes momentos de la evolución, impulsadas por presiones ecológicas muy diversas.
En el caso de los pinnípedos, el buceo y la vida acuática pudieron ser el motor de ese cambio. En los humanos, otros factores —como la comunicación social o la cooperación— habrían aprovechado circuitos similares.
Comprender cómo estas redes neuronales evolucionan en distintas especies podría ayudar a reconstruir la historia biológica del habla.
Y lo más sorprendente es que, quizá, una de las pistas más reveladoras sobre el origen del lenguaje humano no esté en nuestros primates más cercanos… sino en animales que pasan gran parte de su vida descansando sobre rocas junto al mar.
Por: Christian Pérez. Redactor especializado en divulgación científica e histórica.
Sitio Fuente: MuyInteresante