Las hormigas hambrientas protegen su cerebro igual que los humanos

Un estudio de la Universidad de Boston reveló que los cerebros de las hormigas priorizan la energía durante períodos de inanición, de manera casi idéntica a lo observado en humanos y otros mamíferos.

La investigación, publicada en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias y divulgada en Phys.org, fue encabezada por el Dr. Zachary Coto, miembro del Laboratorio Traniello de esa casa de estudios, y ofrece nuevas pistas sobre cómo la evolución protege la función cerebral en momentos de escasez energética.

El hallazgo central es que el cerebro de las hormigas obreras representa aproximadamente el 5% de su peso corporal, pero consume cerca del 25% de la energía total del cuerpo. Esa proporción es casi idéntica a la del cerebro humano, que representa alrededor del 2% del peso corporal pero demanda el 20% de la energía del organismo.

Las hormigas mantienen su función cerebral incluso días antes de morir por inanición

El equipo de investigación midió las tasas metabólicas cerebrales de las hormigas (Tetramorium immigrans) simultáneamente con el metabolismo corporal total.

Los resultados mostraron que la tasa metabólica cerebral no disminuyó de manera significativa bajo estrés fisiológico, es decir, ante condiciones internas que alteran el funcionamiento normal del organismo, aun cuando el organismo reducía drásticamente su consumo general de gasto energético.

“Cuando las obreras se enfrentaban a graves limitaciones fisiológicas, como la inanición, observamos que, incluso pocos días antes de morir, aún conservaban su función cerebral”, señaló Coto.

Para verificar que el cerebro no solo consumía energía sino que también funcionaba con normalidad, los investigadores sometieron a las hormigas a pruebas de comportamiento. Los resultados fueron contundentes: los individuos que llevaban días sin comer lograron reconocer a sus compañeras de nido y defender la colonia igual de bien que aquellas que habían tenido acceso regular al alimento.

“Descubrimos que las obreras se desempeñaban de manera comparable a las que no habían sufrido inanición”, indicó el Dr. Coto. Estos resultados apuntan a que, durante la escasez, las obreras sostienen su fisiología cerebral a costa de otros sistemas del cuerpo, asegurando así los comportamientos sociales que son vitales para la supervivencia de la colonia.

La “teoría del cerebro egoísta” se confirma en insectos

Para interpretar estos patrones, los investigadores recurrieron a la llamada teoría del “cerebro egoísta”: la hipótesis de que, cuando la energía escasea, el cerebro actúa de forma autónoma para priorizar su propio funcionamiento por encima de otros órganos.

Esta idea había sido formulada previamente a partir de estudios en personas y mamíferos, pero medir de forma directa tanto el metabolismo cerebral como el corporal total había resultado técnicamente difícil en esas especies. “En las hormigas, podemos medir todas estas variables”, explicó Coto, lo que convierte a estos insectos en un modelo experimental especialmente útil.

Los investigadores también usaron datos conocidos sobre el consumo de energía cerebral en humanos y mamíferos para hacer una simulación matemática: calcularon cuántos recursos energéticos usaría el cerebro de un animal tan pequeño como una hormiga si fuera un mamífero.

El resultado coincidió con precisión con los valores medidos en estos animales, lo que confirma que el tamaño del cerebro no cambia su costo energético básico.

Las personas y las hormigas comparten propiedades neurofisiológicas fundamentales

La comparación entre ambas especies no es casual, ya que humanos y hormigas son altamente sociales, y esa sociabilidad es precisamente la que, según los investigadores, impone demandas energéticas extraordinarias sobre el cerebro.

“La investigación demuestra que los cerebros de las hormigas, al igual que los cerebros humanos, requieren una cantidad desproporcionada de energía para que las obreras realicen sus comportamientos sociales”, consignó el estudio.

Coto señaló que, si bien los cerebros de las personas son estructuralmente más complejos que los de las obreras, ambos comparten “importantes propiedades neurofisiológicas” que los hacen comparables desde una perspectiva evolutiva.

La inteligencia social no depende del tamaño del cerebro

El uso de herramientas, el aprendizaje social y el reconocimiento entre individuos —capacidades que se identificaron incluso en insectos— son indicios de que la inteligencia social no es patrimonio exclusivo de los grandes cerebros.

“Resulta sorprendente que las hormigas destinen la misma cantidad de energía al funcionamiento de sus cerebros que los humanos”, afirmó el investigador.

Los autores concluyen que la priorización energética del cerebro durante el estrés podría ser una característica profundamente conservada a lo largo de la evolución, presente en linajes tan distantes como los insectos y los mamíferos.

“Incluso los cerebros en miniatura son costosos de mantener”, sostiene el trabajo, y la preservación de esa función resulta esencial incluso en colonias donde el individuo queda subordinado al grupo.