La gran inteligencia del pulpo y su similitud con el cerebro humano

El pulpo es un organismo excepcional con un cerebro extremadamente complejo y capacidades cognitivas únicas entre los invertebrados. Sin embargo, en cierto modo, este animal tiene más en común con los vertebrados, pero la razón evolutiva de su inteligencia y los mecanismos moleculares que la determinan aún están bajo investigación.

Un nuevo estudio, publicado en la revista BMC Biology, revela que la complejidad neuronal y cognitiva del pulpo puede provenir de una analogía molecular con el cerebro humano. El trabajo es el resultado de una colaboración entre la Escuela Internacional de Estudios Avanzados (SISSA), en Trieste, en la Estación Zoológica Anton Dohrn (SZN) en Nápoles y el Instituto Italiano de Tecnología (IIT), de Génova.

La clave: jumping genes (genes saltadores)

La secuencia del genoma humano reveló en 2001 que más del 45% del mismo está formado por secuencias denominadas transposiciones. Conocidos como 'genes saltadores', son secuencias de ADN capaces de moverse de un punto del genoma a otro: mediante mecanismos moleculares de 'copiar y pegar' o 'cortar y pegar' se pueden duplicar o mezclar.

En la mayoría de los casos, estos elementos móviles están inactivos. A veces, porque durante generaciones han acumulado mutaciones que eliminan su capacidad de movimiento, a veces porque, aunque su secuencia está intacta, la célula aplica mecanismos protectores que las bloquean e inhabilitan su capacidad de movimiento.

La investigación muestra que los mismos 'genes saltadores' están activos tanto en el cerebro humano como en el mismo órgano de dos especies de este invertebrado: Octopus vulgaris, el pulpo común, y Octopus bimaculoides, el pulpo de California. Según los expertos, este descubrimiento puede ayudar a comprender el secreto de la inteligencia de estos fascinantes organismos.

Su relación con la memoria

Entre los diferentes tipos de transposiciones existentes, las más representadas en el genoma humano son las pertenecientes a la familia denominada LINE, elementos nucleares intercalados largos (Long Interspersed Nuclear Elements, en ingles).

Tradicionalmente, se pensaba que la actividad de LINE's era solo un vestigio del pasado, un legado de los procesos evolutivos que involucraron a estos elementos en movimiento. Pero en los últimos años, ha surgido nueva evidencia que muestra que la actividad de LINE en el cerebro humano está finamente regulada.

De hecho, son especialmente activos en el hipocampo, la estructura más importante de nuestro cerebro para el control neuronal de los procesos de aprendizaje. Esta evidencia ha llevado a muchos científicos a creer que están asociados con habilidades cognitivas como la memoria.

Un hallazgo significativo

El descubrimiento fue posible gracias a técnicas de secuenciación de última generación, que permitieron analizar la composición molecular de las transposiciones activas en el sistema nervioso del pulpo.

Según Ponte Giovanna , de la Estación Zoológica Anton Dohrn, el lóbulo vertical es la estructura cerebral que en el pulpo es la sede del aprendizaje y las habilidades cognitivas, al igual que el hipocampo en los humanos.

El pulpo y el humano son los únicos organismos en los que se ha observado la expresión de elementos LINE en los lóbulos cerebrales que controlan las capacidades cognitivas.

De acuerdo con Stefano Gustincich, del Instituto Italiano de Tecnología y Giuseppe Petrosino, de la Estación Zoológica Anton Dohrn, esta similitud entre el hombre y el pulpo, que muestra la actividad de un elemento LINE en el origen de las capacidades cognitivas, podría explicarse como una fascinante ejemplo de evolución convergente, un fenómeno por el cual, en dos especies genéticamente distantes, el mismo proceso molecular se desarrolla de forma independiente, en respuesta a necesidades similares.