Un nuevo estudio analiza por qué los animales con cuatro extremidades poseen un cerebro con conexiones cruzadas, es decir donde un hemisferio controla el lado opuesto del cuerpo. Los autores creen que las vías visuales más antiguas fueron las que impulsaron la organización contralateral del sistema nervioso.
Quienes saben de neuroanatomía puede que se hayan preguntado alguna vez por el ‘cableado’ del cerebro y su historia. Ahora, un estudio, publicado Frontiers in Neuroanatomy, ha analizado a varios animales de cuatro extremidades con conexiones cruzadas para entender cómo ha evolucionado este sistema.
Los autores de este trabajo se han centrado en cómo un hemisferio del cerebro se conecta con el lado opuesto. Para ello, estudiaron distintas teorías y plantearon hipótesis sobre el origen de estas vías cruzadas.
Desde los ojos
En concreto, esta historia comienza con los ojos. Dado que el cristalino invierte la imagen en la retina, lo que el ojo ve a nuestra derecha acaba formando una imagen en el lado izquierdo y viceversa. Aquí, el nervio óptico transporta esta información hasta el quiasma óptico, donde las fibras nerviosas del campo visual derecho se separan y se dirigen hacia la mitad izquierda del cerebro (algo que ocurre también para el campo visual izquierdo). Después, estos estímulos se dirigen al tectum óptico.
Todos los vertebrados vivos de hoy en día tienen este tipo de estructuras que representan el mundo visual derecho y el izquierdo
Según explica el líder del trabajo e investigador en la Universidad de Minnesota, Martin Wessendorf, todos los vertebrados vivos de hoy en día tienen este tipo de estructuras que representan el mundo visual derecho y el izquierdo. “Esto podría deberse, probablemente, a la forma en que la lente de nuestros ojos rota 180 grados la imagen formada en la parte posterior del ojo”, apunta.
Al cerebro
Al igual que ocurre con la visión, las sensaciones físicas de la mayor parte del cuerpo se envían al lado opuesto del cerebro. Para saberlo, los investigadores analizaron dos vías neuronales principales en tetrápodos.
En particular, la vía de la columna dorsal transmite el tacto ligero, la vibración y la posición corporal. Y como su nombre indica, transmite sensaciones procedentes de las extremidades y del cuerpo a través de la médula espinal.
Seguidamente, se conecta con otra neurona y cruza la línea media en el tronco encefálico, situado por encima de la médula. Los peces carecen de esta vía, pero se observa en anfibios, aves, mamíferos y reptiles, lo que demuestra una presencia bastante conservada en los tetrápodos.
Al igual que pasa con la visión, las sensaciones físicas de la mayor parte del cuerpo se envían al lado opuesto del cerebro
Posteriormente, asciende y transmite la información sensorial desde el cuerpo hasta el tálamo, una parte del cerebro situada justo por encima del mesencéfalo y que procesa gran parte de la información motora y sensorial. Los estudios observan un tracto espinotalámico organizado de forma contralateral en aves, mamíferos, reptiles e incluso en algunos peces cartilaginosos como tiburones y rayas.
Relación cerebro – cuerpo
Los autores del estudio también describieron tres vías organizadas de forma contralateral que controlan el músculo esquelético.
La primera es la vía tectoespinal. Aquí el tectum óptico recibe información visual, pero también la auditiva y somatosensorial en conjunto. Si una persona está a punto de cruzar un paso de peatones y ve un coche por el rabillo del ojo, se gira directamente hacia él, ejemplifican los expertos. El componente motor de esta vía se origina en las capas más profundas del tectum óptico y está presente en la mayoría de los tetrápodos y en algunos peces cartilaginosos.
En los primates (entre ellos, humanos) la vía corticoespinal se proyecta hacia la parte de la médula espinal que controla nuestros músculos y permite, por ejemplo, el control preciso de los dedos.
En último lugar, se encuentra la vía corticoespinal, que en los seres humanos nos permite el control motor fino, un caso especial. En la mayoría de los mamíferos se proyecta hacia la parte de la médula espinal por donde llegan las sensaciones y modula la información somatosensorial. En los primates (entre ellos, humanos) esta vía se proyecta hacia la parte de la médula espinal que controla nuestros músculos y permite, por ejemplo, el control preciso de los dedos.
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“En la mayoría de los mamíferos, el tracto corticoespinal ‘inerva’ (conecta) el asta dorsal (la parte sensorial) de la médula espinal”, explica Wessendorf. “Nuestra opinión es que en algunos casos, parte de esas fibras nerviosas se abrieron paso hacia el asta ventral —la parte que contiene las neuronas que inervan nuestros músculos–, los que les permitió controlar mejor sus dedos de las manos y de los pies. Es probable que eso sucediera en algunos de nuestros antepasados primates, una ventaja que posiblemente le dio un mejor acceso a comida o incluso a parejas”, argumenta el experto.
Con este trabajo los autores proponen que las vías visuales evolutivamente antiguas inclinaron a nuestro sistema nervioso central hacia una organización contralateral, al menos en los tetrápodos.
Dado que todos los vertebrados vivos poseen tanto un quiasma óptico como un tectum óptico organizado de forma contralateral, creen que los peces sin mandíbulas de la era cámbrica – que vivieron hace aproximadamente entre 538 y 486 millones de años– también podrían tenerlos. “Hoy en día no podemos asegurar que los primeros vertebrados tuvieran estas conexiones. Si encontráramos un cráneo de un pez del Cámbrico temprano veríamos un par de protuberancias en la parte superior del tronco del encéfalo superior, pero hallarlas sería bastante fortuito.” concluye.
Referencia:
Wang. D. et al. Why is the right side of the brain responsible for the left side of the body? The evolutionary history of a puzzling trait. Frontiers in Neuroanatomy. 2026.