Por qué el hemisferio derecho del cerebro controla el izquierdo: la respuesta podría estar en los ojos

El cerebro es una de las máquinas más complejas y eficientes de nuestro organismo, cuyo cableado sigue siendo objeto de estudio por la comunidad científica internacional. Diseccionado en varias regiones y subáreas (cada una de ellas con una función distinta), el cerebro se divide en dos grandes mitades, el hemisferio derecho y el izquierdo, y lo curioso es que uno controla al otro.

El hemisferio derecho del cerebro contra el lado izquierdo del cuerpo en todos los mamíferos, pero nadie había rastreado cuándo y por qué evolucionó esa organización cruzada. Ahora, una investigación de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos) publicada en Frontiers in Neuroanatomy propone que el sistema visual fue el primero en desarrollar esta organización cruzada, que posteriormente adoptaron otros circuitos nerviosos para reducir los costes energéticos de modificar el cableado cerebral.

El estudio revisa investigaciones de anatomía comparada en vertebrados y concluye que, cuando aparecieron los mamíferos hace aproximadamente 165 millones de años, los principales circuitos sensoriales y motores ya estaban organizados de forma contralateral desde hacía cerca de 200 millones de años. Por tanto, la corteza cerebral no habría elegido este diseño por ser necesariamente el mejor, sino porque resultaba más eficiente integrarse en una estructura previamente establecida.

El sistema visual como origen

Los investigadores sitúan el origen de esta organización en el período Cámbrico, hace más de 500 millones de años. Tanto las lampreas como los mixinos, considerados representantes de las ramas más antiguas de los vertebrados, poseen un quiasma óptico, donde las fibras nerviosas procedentes de los ojos se cruzan parcialmente hacia el hemisferio contrario. La presencia de esta estructura en todos los grupos de vertebrados estudiados sugiere que ya existía en su último ancestro común.

Las señales visuales se distribuyen de manera que el campo visual derecho se procesa principalmente en el lado izquierdo del cerebro y viceversa. Este sistema genera mapas espaciales que permiten localizar los estímulos y coordinar las respuestas.

El techo óptico desempeña un papel fundamental, ya que integra no solo información visual, sino también señales táctiles, auditivas y, en determinadas especies, infrarrojas, eléctricas o magnéticas. Sus diferentes capas organizan los mapas sensoriales y los conectan con neuronas motoras responsables de respuestas como atacar, huir o girar hacia un estímulo. Los autores plantean que esta estructura sirvió como modelo para organizar los demás circuitos nerviosos.

La evolución de los circuitos nerviosos

La organización contralateral habría aparecido progresivamente. Primero surgió en el sistema visual; después, en los circuitos somatosensoriales, que transmiten información sobre el tacto, la vibración, el dolor, la temperatura y la posición corporal. Posteriormente se incorporaron vías motoras descendentes, como los tractos rubroespinal y tectoespinal, encargados de transmitir órdenes desde el cerebro hasta la médula espinal.

El último en aparecer fue el tracto corticoespinal, exclusivo de los mamíferos y esencial para los movimientos precisos, como los de los dedos humanos. Cuando evolucionó, los principales sistemas que debía coordinar ya seguían la organización cruzada.

La eficiencia energética como explicación

Mantener y activar las conexiones neuronales requiere energía. Según los investigadores, si los mamíferos hubieran desarrollado una corteza que controlara el mismo lado del cuerpo, habrían necesitado crear nuevos cruces nerviosos o modificar por completo los circuitos existentes. Ambas alternativas habrían aumentado los costes de conexión y podrían haber reducido la eficiencia energética y las capacidades cognitivas.

Sin embargo, no todos los sistemas nerviosos son contralaterales. El olfato y el gusto proyectan principalmente hacia el mismo lado del cerebro, mientras que el cerebelo coordina sobre todo el lado correspondiente del cuerpo. Los autores sugieren que la organización cruzada resulta especialmente útil para los sentidos que representan información espacial, algo que el olfato y el gusto no hacen de la misma manera.

Hipótesis y futuras investigaciones

El artículo evalúa seis explicaciones anteriores, relacionadas con la resistencia estructural, la supervivencia, los principios de ingeniería, un posible giro evolutivo del cuerpo y la organización matemática de los mapas sensoriales. Los autores consideran más plausible la propuesta de Santiago Ramón y Cajal, formulada en 1898, según la cual el mapa visual contralateral condicionó la organización de otros sistemas sensoriales y motores.

Finalmente, plantean cuatro líneas de investigación: buscar evidencias de esta organización en fósiles cámbricos, estudiar los circuitos nerviosos de las aves, comprobar si los cocodrilos poseen determinadas vías cruzadas y utilizar modelos computacionales para comparar la eficiencia de las conexiones contralaterales e ipsilaterales.