Coeficiente de encefalización

El coeficiente de encefalización ( índice de encefalización ; EQ ) es una medida del tamaño relativo del cerebro, definido como la relación entre la masa cerebral realmente observada y la masa cerebral promedio predicha para un mamífero de un tamaño determinado. Diseñado para caracterizar aproximadamente el desarrollo de la inteligencia de un animal, a menudo es utilizado por investigadores en un campo científico como la etología cognitiva .

Por primera vez, G. Jerison [1] propuso una evaluación de la encefalización de varias especies animales utilizando este método en 1973 . Su obra original proponía la fórmula

donde  es la masa del cerebro en gramos,  es la masa del cuerpo en gramos.

También se utiliza la fórmula [2]

En los primeros trabajos sobre inteligencia animal, se propuso evaluarla sobre la base de tareas experimentales ofrecidas a los animales. Sin embargo, esta técnica no ha ganado popularidad, ya que diferentes animales están especializados para resolver diferentes tipos de problemas.

La masa absoluta del cerebro tampoco es un criterio objetivo para el desarrollo de la inteligencia, ya que con el aumento del tamaño del cuerpo, se requiere una masa creciente del cerebro para controlar los sistemas auxiliares, como el sistema respiratorio, el sistema de termorregulación, los órganos de los sentidos y la motricidad. Cuanto mayor es la masa del cerebro en relación con el peso corporal, más tejido cerebral está disponible para resolver tareas cognitivas más complejas.

El índice de encefalización no da una gran precisión en la evaluación de la inteligencia, ya que la estructura del cerebro en sí es de gran importancia. En los mamíferos, es importante el área de la corteza cerebral ( neocorteza ), que aumenta debido a las circunvoluciones cerebrales. Por lo tanto, el índice de encefalización se utiliza para identificar tendencias de desarrollo y potencialidades de varias especies.

En el proceso de evolución de los mamíferos, el valor promedio del coeficiente de encefalización aumenta: en el Eoceno fue 0.026, en el Pleistoceno  - 0.055, en las especies modernas - 0.115.

Cuadro comparativo de EQ en diferentes animales

A continuación se muestra una tabla comparativa de la masa cerebral, el coeficiente de encefalización y el número de neuronas en el cerebro para varias especies animales.

De todas las formas de peces , los tiburones tienen el EQ más alto , y de los invertebrados  , los pulpos tienen el EQ más alto .

Otras cuotas

• El coeficiente de cerebralización  es el producto de las masas relativas y absolutas del cerebro [11] .
  • gente - 32
  • elefantes - 10
  • homínidos - 7.35
  • cetáceos - 6.25
  • insectívoros — 0.06

Ecuaciones alométricas

En biología, a menudo hay situaciones en las que algún parámetro de un organismo vivo depende de otro parámetro (por ejemplo, masa cerebral frente a masa corporal) según una relación más compleja que la proporcionalidad directa. Los estudios muestran que, en la mayoría de los casos, estas dependencias se describen mediante la llamada ecuación alométrica , que en general es una dependencia de potencia [12]

o en coordenadas logarítmicas

donde x  es un parámetro de entrada, y  es un parámetro de salida, ayb son  algunos coeficientes .

El pionero en la aplicación de la ecuación alométrica en biología fue O. Snell, quien en 1891 publicó un conocido trabajo sobre la comparación de la inteligencia de varias especies animales [13] . Snell descubrió que en los mamíferos más grandes, el cerebro constituye una proporción menor de la masa corporal, pero la inteligencia de los animales a medida que aumenta el tamaño no tiende a disminuir. Asumiendo que, en promedio, la inteligencia de los mamíferos no depende de su tamaño, Snell introdujo cierta dependencia promedio de la masa cerebral con respecto a la masa corporal y la presentó en la forma

y el exponente b era aproximadamente 0,68. Las desviaciones de la masa del cerebro del valor calculado por esta ecuación, Snell consideró un indicador objetivo de la inteligencia del animal.

Durante el próximo siglo, la investigación confirmó repetidamente la forma de esta dependencia y los valores de los coeficientes. Así, en un artículo de V. Stahl [14] , publicado en 1965, junto con datos sobre otros órganos, se dan los siguientes coeficientes de dependencia alométrica de la masa cerebral con respecto a la masa corporal:

La medición de la masa cerebral para otras clases de vertebrados mostró que los mamíferos y las aves con el mismo peso tienen aproximadamente la misma masa cerebral, lo que supera significativamente la masa del cerebro de los peces y reptiles del mismo peso [15] . La idea de que los dinosaurios tenían cerebros más pequeños que los reptiles modernos no está respaldada por datos biométricos. En el rango de masas corporales típico de los reptiles modernos, coinciden los rangos de masas cerebrales y corporales de reptiles y dinosaurios. Con grandes masas corporales características de los grandes dinosaurios, la masa del cerebro crece en dependencia de la ley de potencia con el exponente habitual de 0,65-0,70 para los vertebrados.

Notas

1. ↑ Harry J. Jerison. Evolución del cerebro y la inteligencia. - Prensa Académica, 1973. - 482 p. — ISBN 0123852501 , 9780123852502..
2. ↑ Timothy B. Rowe, Thomas E. Macrini, Zhe-Xi Luo . Evidencia fósil sobre el origen del cerebro de los mamíferos Archivado el 18 de enero de 2013 en Wayback Machine // Science. 2011. V. 332. P. 955-957 ( revisión en ruso Archivado el 11 de agosto de 2012 en Wayback Machine ).
3. ↑ Para los datos proporcionados en [Roth, 2005], el peso corporal se calcula aproximadamente utilizando la fórmula de Jerison basada en la masa cerebral y el EQ.
4. ↑ Saveliev SV Cambio y genialidad. — VEDI, 2012. — 128 p. - ISBN 978-5-94624-041-3 .
5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Psicología Comparada: Evolución y Desarrollo de la Conducta, 2da Edición - Mauricio R. Papini - Google Books . Consultado el 2 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 29 de mayo de 2020. (indefinido)
6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 La inteligencia del hombre, animales extintos y modernos - La ciencia del futuro Copia de archivo fechado el 15 de noviembre de 2011 en Wayback Machine
7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 WI Sellers Primate Brains .
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Gerhard Roth y Ursula Dicke Evolución del cerebro y la inteligencia Archivado el 31 de julio de 2009 en Wayback Machine . . TENDENCIAS en Ciencias Cognitivas, vol. 9, núm. 5 de mayo de 2005.
9. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Lori Marino, Daniel Sol, Kristen Toren, Louis Lefebvre ¿El buceo limita el tamaño del cerebro en los cetáceos? Archivado el 1 de octubre de 2011 en Wayback Machine Marine Mammal Science, 22(2): 413–425 (abril de 2006). DOI: 10.1111/j.1748-7692.2006.00042.x.
10. ↑ ResearchGate - Compartir y descubrir investigaciones  (enlace inaccesible)
11. ↑ Sobre la presencia de una cola en representantes de razas alienígenas... . Consultado el 15 de octubre de 2006. Archivado desde el original el 24 de marzo de 2006. (indefinido)
12. ↑ Schmidt-Nielsen K. Tamaños de animales: ¿por qué son tan importantes?: Per. De inglés. - M .: Mir, 1987. - 259 p., il.
13. ↑ Snell 0., Das Gewicht des Gehirnes und der Hirnmantels der Saugethiere in Beziehung zu deren geistigen Fähigkeiten, Sitzungsberichte der Gesellschafl für Morphologie und Physiologie in München, 7, 90-94, 1891.
14. ↑ Stahl WR Peso de órganos en primates y otros mamíferos, Science, 150, 1039-1042, 1965.
15. ↑ Jerison HJ Índices cerebrales brutos y el análisis de endomoldes fósiles, en: Avances en primatología, vol. 1: The Primate Brain (CR Noback, W Montagna, eds.), págs. 225-244, Nueva York, Appleton-Century Crofts, 1970.

Enlaces

• Evolución del cerebro de los cetáceos de Lori Marino : la multiplicación genera complejidad . Revista Internacional de Psicología Comparada, 2004, 17, 1-16.
• Alometría de Jim Moore , 2002.