El cerebro humano es un órgano excepcional, no solo por su tamaño relativo al cuerpo, sino por la complejidad de sus pliegues. A diferencia de la mayoría de los animales, la superficie de la corteza cerebral humana está repleta de surcos y protuberancias que aumentan su área sin ocupar más espacio dentro del cráneo. Este diseño plegado es lo que permite que funciones cognitivas complejas, como el razonamiento, el lenguaje o la planificación, se desarrollen de forma tan avanzada en los humanos.
En cambio, muchos animales poseen cerebros lisos o con pliegues más simples. Por ejemplo, los cerebros de los ratones o los marmosets muestran pocos surcos superficiales. Esto limita la superficie cortical disponible para procesar información. En los humanos, entre el 60 % y el 70 % de la corteza cerebral se encuentra “enterrada” dentro de los surcos. Lejos de ser una simple consecuencia de meter un órgano grande en un espacio reducido, estos pliegues podrían tener implicaciones funcionales fundamentales.
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de California en Berkeley ofrece pruebas sólidas de que la forma y profundidad de ciertos surcos cerebrales pequeños, conocidos como surcos terciarios, podrían estar estrechamente ligados a la capacidad cognitiva de una persona. Este hallazgo aporta una nueva perspectiva sobre cómo la arquitectura del cerebro puede influir en el pensamiento.
Surcos pequeños, funciones grandes: el papel de los surcos terciarios
Los surcos cerebrales se dividen en primarios, secundarios y terciarios, según el momento de su aparición durante el desarrollo prenatal y su profundidad. Los primarios son los más visibles, como el surco central que separa los lóbulos frontal y parietal. Los terciarios, en cambio, son más pequeños, aparecen más tarde en el desarrollo y son altamente variables entre individuos. Durante décadas fueron ignorados por la neurociencia tradicional.
Sin embargo, esta nueva investigación demuestra que los surcos terciarios podrían tener un papel importante en la organización de las redes funcionales del cerebro. Específicamente, se encontró que la profundidad de estos surcos en áreas como la corteza prefrontal lateral y la corteza parietal lateral se asocia con una mayor conectividad funcional entre esas regiones. Estas zonas están relacionadas con funciones como el razonamiento, la planificación y el control cognitivo.
Los investigadores sugieren que los surcos más profundos podrían acortar la distancia entre regiones cerebrales conectadas, facilitando una comunicación más eficiente entre ellas. Esta eficiencia estructural se traduciría en una mejor capacidad para realizar tareas cognitivas complejas. Así, lo que antes se consideraba un pliegue insignificante del cerebro podría estar en el centro de lo que nos hace pensar mejor.
“Si bien los surcos pueden cambiar sobre el desarrollo, volviéndose más profundos o menos profundos y desarrollando una materia gris más delgada o más gruesa —probablemente de maneras que dependen de la experiencia— nuestra configuración particular de los surcos es una diferencia individual estable: su tamaño, forma, ubicación e incluso, para algunos surcos, si están presentes o ausentes”, dijo Silvia Bunge, profesora de psicología y miembro del Instituto de Neurociencia Helen Wills de UC Berkeley.
Un enfoque personalizado: cómo se midió la conectividad
Una de las innovaciones clave del estudio fue la forma de medir la conectividad cerebral. En lugar de usar mapas cerebrales promedio, los científicos realizaron un análisis individualizado de 43 cerebros humanos, de personas de entre 7 y 18 años.
Usaron imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) durante la realización de tareas de razonamiento, y cartografiaron 21 surcos por hemisferio cerebral en cada individuo.
Este enfoque permitió observar cómo se conectaban funcionalmente los surcos específicos en cada cerebro. Descubrieron que los patrones de conectividad eran únicos en cada persona y que los surcos terciarios desempeñaban un papel clave como nodos de conexión entre diferentes regiones corticales. Es decir, la forma en que está “plegado” un cerebro individual tiene consecuencias directas sobre cómo fluye la información dentro de él.
Además, se comprobó que estos surcos terciarios no se agrupan por proximidad espacial, sino por similitud en sus patrones de conexión. Esta organización funcional sugiere que los surcos no son solo marcas anatómicas, sino estructuras activas en la arquitectura funcional del cerebro. A mayor profundidad en algunos surcos específicos, mayor centralidad dentro de la red neuronal.
Más allá del atlas promedio: variabilidad entre cerebros
Tradicionalmente, los atlas cerebrales utilizados en neuroimagen muestran una representación promedio del cerebro humano. Pero estos mapas tienden a omitir las variaciones individuales y, en especial, a ignorar los surcos terciarios. El nuevo estudio rompe con esta práctica al tratar cada cerebro como único, revelando una diversidad estructural significativa entre personas.
Esta variabilidad estructural tiene implicaciones para la investigación y la medicina. Las diferencias en la forma, profundidad o presencia de ciertos surcos podrían explicar en parte por qué algunas personas tienen habilidades cognitivas superiores o por qué otras desarrollan ciertas condiciones neuropsiquiátricas. Así, los surcos terciarios podrían convertirse en biomarcadores anatómicos de salud mental o capacidad cognitiva.
Además, el estudio promueve el desarrollo de herramientas computacionales que identifiquen estos surcos de manera automatizada en escáneres cerebrales. Esto permitirá mejorar el análisis personalizado del cerebro en investigaciones futuras y en aplicaciones clínicas, como diagnósticos más precisos o seguimientos de neurodesarrollo.
Una plasticidad cerebral influida por la experiencia
Aunque los surcos son estructuras relativamente estables una vez formados, su profundidad y la densidad de la corteza que los rodea pueden cambiar con el tiempo. Esto significa que la experiencia vital, como la educación o el entorno social, también puede influir en la forma y función de estos surcos. No se trata solo de una arquitectura fija desde el nacimiento, sino de un sistema dinámico que se ajusta con el uso.
Los investigadores advierten que no debe pensarse que la capacidad de razonamiento está predeterminada por la forma de los surcos cerebrales. La relación entre estructura y función es compleja y multidimensional. Aun así, los surcos terciarios parecen ofrecer una base anatómica sobre la cual se construye parte de la capacidad cognitiva, que luego puede ser moldeada por el entorno y la experiencia.
“¿Creemos que la capacidad de razonamiento de un individuo está grabada en piedra en función de su plegamiento cortical? ¡No!”, dijo Bunge.
“La función cognitiva depende de la variabilidad en una variedad de características anatómicas y funcionales y, lo que es más importante, sabemos que la experiencia, al igual que la calidad de la escolarización, juega un papel poderoso en la configuración de la trayectoria cognitiva de un individuo, y que es maleable, incluso en la edad adulta”.
Esto abre un campo de estudio apasionante para entender cómo el desarrollo cerebral responde a estímulos externos, y cómo puede optimizarse el aprendizaje o la recuperación tras una lesión. Los surcos, antes ignorados, podrían convertirse en aliados clave en estrategias de intervención educativa o terapéutica.
De la biología a la evolución: una huella humana
Los surcos terciarios no solo son relevantes a nivel funcional, sino que también parecen estar relacionados con la evolución del cerebro humano. Estas estructuras aparecen en zonas corticales que se han expandido significativamente en nuestra especie, como la corteza prefrontal.
Además, su desarrollo ocurre de forma tardía, coincidiendo con el lento proceso de maduración cognitiva humana.
Este paralelismo sugiere que los surcos terciarios podrían ser una adaptación evolutiva que permite una mayor flexibilidad y complejidad en los procesos mentales.
Nos permiten razonar, planificar y tomar decisiones con un nivel de sofisticación sin precedentes en el reino animal. En otras palabras, los surcos que pliegan nuestro cerebro podrían ser una de las claves de lo que nos hace humanos.
Así, este estudio no solo amplía el conocimiento sobre la organización cerebral, sino que también revaloriza una característica anatómica aparentemente menor. A través de los surcos, el cerebro deja huellas visibles de cómo está organizado para pensar. Y en esa arquitectura, se oculta una parte esencial de nuestra inteligencia.
Referencias
- Häkkinen S, Voorhies WI, Willbrand EH, Tsai YH, Gagnant T, Yao JK, Weiner KS, Bunge SA. Anchoring functional connectivity to individual sulcal morphology yields insights in a pediatric study of reasoning. J Neurosci. (2025). doi:10.1523/JNEUROSCI.0726-24.2025
Cortesía de Muy Interesante
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