Evolución biológica del sistema nervioso

El cerebro humano es una estructura sumamente compleja que no aparece perfectamente acabada en un momento dado de la historia biológica, sino que es preparada por estructuras más simples a lo largo de muchos siglos de evoluación. Repasemos algunos hitos de este proceso.

 1  En las plantas y animales más simples (protozoos, esponjas) no se puede hablar de sistema nervioso, únicamente de una cierta capacidad de reaccionar frente al ambiente con una finalidad supervivencial: es el caso de los tropismos (giros o crecimiento orientados) de las plantas o los movimientos destinados a capturar alimento o provocados por algún cambio en las condiciones del medio (calor, humedad, etc.). Se trata de una forma de reactividad puramente química, que no necesita un tejido especializado como el nervioso para provocar la reacción del organismo. Un ejemplo: los paramecios, protozoos que se desplazan por el agua utilizando cilios como si fueran los remos de una barca; cuando un paramecio tropieza con un obstáculo se paralizan los cilios que están a uno de los lados de la membrana, mientras que los del otro lado continúan moviéndose; se produce así un cambio en la dirección del movimiento y, en consecuencia, la evitación del obstáculo.
 2  La primera y más rudimentaria forma de sistema nervioso aparece en animales como las medusas y otros celentéreos (hidras, anémonas, etc.): existe una coordinación de los movimientos del organismo entero que se realiza a través de células sensitivas dispuestas en forma de red. Aunque no hay ningún centro de control (no hay células nerviosas que "manden" y otras que "obedezcan"), la simple interconexión entre las distintas partes hace que éstas reacciones de forma unitaria. 
 3  Los equinodermos (estrella, erizo de mar) representan un avance sobre los celentéreos en cuanto que aparecen acumulaciones de células nerviosas (ganglios) como centros de control de la actividad nerviosas. Estos ganglios, aunque conectados, son relativamente autónomos entre sí: no existe una coordinación central que unifique las respuestas del organismo entero (por eso, a partir de un brazo de una estrella puede formarse de nuevo la estrella entera).

 4  El primer esbozo de esta coordinación central aparece en unos gusanos acuáticos llamados turbelarios o planarias: además de tener ganglios distribuidos por el cuerpo formando una figura semejante a una escalera de cuerda, dos de estos ganglios situados en la cabeza se ensanchan dando lugar a un rudimentario cerebro doble. Junto a ellos aparecen células sensibles a la luz que podemos interpretar como un sentido de la vista apenas esbozado. Hay que destacar que, si estos gusanos son los primeros animales en los que podemos encontrar algo parecido al cerebro, también son los primeros capaces de aprender: cuando un mismo estímulo se repite varias veces sin que produzca efecto alguno, el animal deja de reaccionar ante él. Esto significa, asimismo, una cierta capacidad de recordar (memoria), pues de otra forma no podría equipararse el estímulo presente al estímulo pasado que no representó ningún peligro. Estamos ante un aprendizaje negativo (se aprende a "no hacer") y todavía muy simple, pero aprendizaje al fin y al cabo. Estos mismos gusanos presentan también otra forma de aprendizaje, más complejo que la mera habituación, que consiste en aprender a reaccionar ante un estímulo que en principio no provoca dicha reacción: el gusano se encoge al recibir una descarga eléctrica, pero, si dicha descarga se asocia a una luz cierto número de veces, terminará encogiéndose también cuando se presente la luz sin la descarga. Se trata, por tanto, del animal capaz de condicionamiento que ocupa un lugar más bajo en la escala evolutiva.
 5  Los artrópodos (insectos, crustáceos, arácnidos, etc.) presentan un mayor desarrollo del cerebro, situado en la cabeza, a la vez que un sistema ganglionar que recorre el cuerpo formando anillos alrededor del tubo digestivo-respiratorio. En los moluscos, esta misma organización cerebro-ganglio-anular evoluciona en distintas direcciones, y en alguna de ellas (cefalópodos como el pulpo) el cerebro alcanza una complejidad que no desmerece frente a la que encontraremos en los vertebrados. Hay que destacar que los pulpos son los invertebrados capaces de aprendizajes más complejos y pueden ser amaestrados para que realicen tareas como abrir botes o encontrar la salida de un laberinto.
 6  El siguiente paso evolutivo es la sustitución de los anillos ganglionares por un único eje nervioso, al cual llegan las aferencias de los receptores sensoriales y del cual parten las eferencias dirigidas a los músculos y vísceras, que consiste básicamente en un cordón que recorre la espalda y que se ensancha en uno de sus extremos en la cabeza formando el cerebro. Esta solución, que aparece por primera vez en un animal con aspecto de gusano pero más semejante estructuralmente a los peces llamado amphioxus, se generaliza en los vertebrados.
 7  El eje cerebro-médula es, en su parte posterior, básicamente igual en todos los vertebrados: las diferencias se hallan en el cerebro. Éste es, en su origen, un triple ensanchamiento en la terminación de la médula: en los vertebrados inferiores (peces, anfibios, reptiles) se conserva la disposición lineal de las tres partes del cerebro (posterior, medio y anterior: rombencéfalo, mesencéfalo y prosencéfalo, respectivamente), mientras que en las aves y mamíferos estas tres partes aparecen plegadas unas sobre otras. En los mamíferos, el cerebro anterior se desarrolla extraordinariamente dando lugar a la corteza cerebral, que cubre las otras partes que quedan formando un cerebro primitivo oculto en el interior de la corteza.