En su libro "Qué loca persecución: una visión personal del descubrimiento científico", Francis H. Crick -biólogo molecular inglés y uno de los expertos que determinó la estructura del ADN en 1953- describía con particular certeza la relevancia de descifrar la evolución del órgano más sofisticado creado por la naturaleza: "Es esencial comprender nuestro cerebro en detalle, si es que queremos establecer correctamente nuestro lugar en este vasto y complicado universo que nos rodea". Durante los últimos años, este llamado no ha quedado sin respuesta. Investigaciones realizadas con cráneos fosilizados de "Homo erectus" y "Homo sapiens", entre otros especímenes, ilustran el desarrollo del cerebro humano y, particularmente, el cambio que se dio entre 800.000 y 200.000 años: este órgano creció de forma dramática, en respuesta al desafío de expandirse a nuevos ambientes y vivir un intenso cambio climático, que lo obligó a adaptarse continuamente. ¿El resultado? Durante dos millones de años de evolución, el cerebro de los integrantes de nuestro árbol genealógico creció tres veces, con un aumento notorio en la neocorteza, zona dedicada a la planificación y la toma de decisiones. Gracias a este proceso, la sofisticación actual impresiona: hoy el humano moderno tiene 100 mil millones de neuronas y más de 100.000 kilómetros de interconexiones, equivalentes a 10 vueltas a la Tierra. A pesar de los logros evidentes que la humanidad ha alcanzado gracias a este progreso -construcción de civilizaciones y complejas interacciones sociales-, muchos científicos ya se preguntan si existe algún límite al desarrollo del cerebro humano y la inteligencia que logre alcanzar. Poco a poco, los estudios confirman estas sospechas, identificando limitaciones biológicas y físicas que impedirían que el cerebro sea una máquina más poderosa. ¿Es posible hacer que el cerebro crezca en tamaño, añadiendo neuronas para aumentar su procesamiento? Según los científicos, esto elevaría el consumo de energía a tal punto que el cuerpo colapsaría. ¿Una miniaturización de las neuronas para que pueblen en mayor cantidad del espacio ya existente serviría de algo? Los tests muestran que este camino tampoco es viable: si las neuronas se vuelven muy pequeñas se tornan demasiado inestables. Michel A. Hofman, investigador del Instituto de Neurociencia de Holanda, establece en su estudio "Evolución cerebral en homínidos" que uno de los puntos en contra de una expansión es el alto consumo de energía: aunque el cerebro equivale al 2% del peso corporal, usa el 25% de la energía que ingresa al organismo, mucho más que cualquier otro órgano. Si el cerebro creciera aún más, le quitaría más energía y nutrientes a otros órganos vitales, hasta el punto en que impactaría nuestra capacidad de sobrevivir. Algo similar ocurriría si se siguiera el rumbo opuesto: los estudios muestran que reducir demasiado las neuronas y las prolongaciones de las mismas que transmiten los impulsos hacen que se activen al azar. Simon Laughlin, neurocientífico de la U. de Cambridge, explica a La Tercera que también se produciría un problema relacionado con la energía: "Las neuronas producen energía internamente, usando mitocondrias. Así que si las encoges la provisión de energía baja en relación con el volumen. Al ser neuronas tan pequeñas se ven forzadas a activarse con menos frecuencia, para así sobrevivir a su presupuesto energético". *Aumentando el cerebro* Una de las vías en que el cerebro humano podría seguir potenciándose, ya sea mediante la evolución misma o el desarrollo de alguna técnica de ingeniería genética, es la más evidente: crecer en tamaño. Pero esto podría generar un serio problema: a medida que un cerebro crece sus neuronas también aumentan de tamaño, produciéndose una menor densidad de población a nivel cerebral. Esto produce una mayor distancia entre las células, por lo que los axones que las conectan entre sí se ven obligados a crecer en longitud y grosor para responder a la demanda por rapidez en el tráfico de datos. ¿El resultado? Según Hofman, esto hace que los tiempos de transmisión de los impulsos eléctricos en las células sean mayores y que el cerebro no sea capaz de procesar la información con su rapidez habitual. Cálculos realizados por Vijay Balasubramanian, físico de la U. de Vanderbilt que estudia la codificación de las neuronas, confirman que el mayor grosor de los axones genera otro serio problema ligado a la energía. Por ejemplo, duplicar el grosor de un axón duplica su gasto energético, pero aumenta la velocidad de los pulsos en solo 40%. "Hay que recalcar que el tamaño del cerebro no es el determinante principal o exclusivo de la inteligencia o del procesamiento de información. La estructura del cableado cerebral y las operaciones que ejecuta son, probablemente, factores más importantes", indica el investigador a La Tercera. Otro efecto de este crecimiento, apunta Hofman, es que una zona como el cuerpo calloso -el núcleo de axones que conectan los hemisferios y derecho- también se expandiría, separando las mitades del cerebro a tal punto que el órgano colapsaría. Según agrega Balasubramanian, a medida que el cerebro se vuelve más grande, mayor volumen se dedica a reforzar el cableado interno en lugar de dar soporte a las zonas que realizan los procesos cerebrales, lo que refuerza la idea de que aumentar el cerebro es insostenible. *El rumbo de la miniaturización* Una corriente alternativa de investigación alude a que el humano pueda a llegar a generar neuronas más pequeñas, que pueblen el cerebro de forma más densa y que, por consiguiente, tengan conexiones más cortas que generen una comunicación más rápida y potente. Sin embargo, existe un problema similar al que enfrentan los actuales esfuerzos por miniaturizar los transistores de los actuales chips, para así diseñar procesadores cada vez más poderosos. Actualmente, estos dispositivos miden 22 nanómetros pero, según los expertos, si se llega un tamaño por debajo de los 10 nanómetros su estructura es tan frágil que la ausencia o presencia de un único átomo es capaz de hacer que actúen de forma impredecible. Algo parecido ocurre con las proteínas empleadas por las neuronas para generar impulsos eléctricos. En tests realizados por Simon Laughlin, estas proteínas -llamadas canales iónicos- la miniaturización de los axones que conectan a las neuronas a una escala de 150 o 200 nanómetros hizo que estas estructuras contaran con una provisión tan reducida de proteínas que estas intentan suplir el rol de aquellas que no existen reaccionando al más mínimo estímulo, emitiendo impulsos incluso cuando la neurona no tiene ninguna intención de activarse. "Tanto las neuronas pequeñas con axones delgados, como los pequeños transistores, pueden sufrir problemas con reacciones poco confiables. Esta respuesta, conocida como 'ruido', surge de la comosición misma del hardware; en el caso de las neuronas surge de la apertura y cierre al azar de los canales iónicos que transportan el impulso eléctrico hacia y desde las células. En términos generales, se podría intentar combatir este 'ruido' algún diseño distinto, pero por ahora sería un proyecto muy complejo", afirma Balasubramanian a La Tercera.