El cerebro del elefante: mucho más que memoria

En el campo de las ciencias cognitivas, hay una razón importante para estudiar a los elefantes: evitar el antropocentrismo.

La mayor parte de las investigaciones sobre la cognición animal se han centrado en especies filogenéticamente cercanas a los humanos, como otros primates. Pero cada vez se realizan más estudios, de forma ecológicamente válida, con otros mamíferos, animales domésticos, reptiles, aves, peces e incluso invertebrados.

Actualmente se reconocen tres especies diferentes: el elefante africano de sabana (Lokodonta Africana), la especie de mayor tamaño; elefante de bosque (Lokodonta ciclotis) y elefante asiático (Elephas makimus). Jorge Romero Castillo

Los estudios con elefantes son particularmente interesantes, ya que tienen el cerebro más grande entre los animales terrestres. Ante ellos surge la siguiente pregunta: ¿existe una correlación entre el tamaño del cerebro y las capacidades cognitivas?

Sorprendente arquitectura neuronal

Se ha demostrado que la gran mayoría de las neuronas del elefante (alrededor del 97,5%) se concentran en el cerebelo. Allí, estas células nerviosas cumplen funciones sensoriomotoras esenciales para coordinar sus enormes extremidades, el tronco y los precisos músculos faciales.

Sin embargo, el número de neuronas corticales –implicadas en los procesos de pensamiento más complejos– es sorprendentemente bajo en relación con el volumen de su cerebro: alrededor de 5.600 millones, poco más del 2% del total. Por el contrario, el cerebro humano contiene alrededor de 16 mil millones de neuronas corticales, o el 19% de todas las neuronas que tiene.

Tamaño relativo, forma y circunvoluciones superficiales de la corteza cerebral del cerebro humano y de elefante. Una estimación común del tamaño absoluto del cerebro de un elefante adulto es de 4.700 gramos (entre 4.050 y 5.220 gramos). Tienen 257 mil millones de neuronas, tres veces más que el cerebro humano promedio, repartidas entre la corteza (5,6 mil millones) y el cerebelo (251 mil millones). Además, cuentan con un total de 216 mil millones de otras células. Adaptado de Hart et al. (2008), CC BI Más arrugas corticales

En este sentido, otro dato fascinante es el grado de plegamiento cortical. La corteza del elefante está plegada sobre sí misma con un índice de 4,18 (más alto que el de los humanos, que es 2,56). Estos datos indican que dicho plegamiento no está relacionado con el número de neuronas.

En otras palabras: más pliegues no significa más neuronas ni pensamiento más complejo.

A continuación se muestra un ejemplo de sus capacidades cognitivas. Algunos son tan llamativos que en algunos casos son similares a los primates y superiores a otras especies no primates.

memoria de un elefante

Los elefantes recuerdan muy bien las rutas migratorias tradicionales de su especie. Además, son capaces de adaptarse a los cambios del entorno y encontrar nuevos caminos y huecos en ambientes áridos cuando sea necesario (este conocimiento luego se transmitirá de generación en generación). Esto indica una capacidad cognitiva excepcional para la navegación espacial y la memoria a largo plazo.

Incluso pueden recordar la ubicación actual de muchos miembros de la familia. La explicación reside en el inusual desarrollo de su memoria de trabajo, junto con una altísima sensibilidad a los olores.

Comportamiento eusocial en sociedades matriarcales

Las comunidades de elefantes son matriarcales. Durante un período de tiempo, varias familias pueden unirse y formar grandes manadas para cuidar conjuntamente a las crías. Los machos permanecen en la manada hasta los 13 años aproximadamente.

Además, distinguen hasta 200 llamados diferentes que aprenden por observación e imitación, lo que les permite reconocerse entre miembros de una misma manada. Este sistema integrado se llama eusocialidad y muestra signos de estrecha cooperación y solidaridad entre los individuos.

Empatía que deja huella

Jane Goodall (1934-2025) cambió nuestra visión del reino animal. Con paciencia, respeto y profunda sensibilidad, fue pionera en el reconocimiento y la documentación científica de los complejos comportamientos cognitivos y sentimientos de los animales no humanos (en su caso, los chimpancés). Su empatía también dejó una huella profunda e imborrable en la historia. Wikipedia, CC BI

Estos gigantes parecen mostrar más empatía que otras especies no primates. Así lo demuestra, por ejemplo, un estudio que recopiló informes recopilados durante un período de treinta y cinco años. En resumen, los elefantes pueden anticipar y reaccionar ante el daño (a ellos mismos y a otros individuos). También reconocen el peligro de los objetos extraños como flechas o lanzas y, sobre todo, ayudan a los bebés a salir de las zanjas.

También subcategorizan a las personas en grupos, haciendo esta clasificación de forma independiente, según el olor o el color.

Sentimientos de tristeza

También experimentan sentimientos complejos asociados con la muerte. Durante sus migraciones, cuando ven restos de una especie relacionada, muestran curiosidad y se acercan a investigarla; Huelen y tocan el cuerpo sin vida con la trompa y las patas.

Después de eso, parecen mostrar signos de angustia, tristeza y compasión, lo que reduce su actividad general. Es más, en ocasiones la manada rodea el cadáver, lo protege y lo respeta. La evidencia parece clara: muestran un comportamiento de duelo.

Teoría de la mente como autorreconocimiento

La teoría de la mente, la capacidad cognitiva que permite atribuir estados mentales tanto a uno mismo como a los demás, es fundamental para la empatía.

Uno de los elefantes del estudio de Plotnik et al. (2006), marcada con una ‘X’ en el lado izquierdo de la cabeza. Plotnik y otros, 2006, CC BI

Una prueba que evalúa la teoría de la mente en animales no humanos es la prueba del espejo. Consiste en pintar una marca en forma de X en la cabeza del animal y colocarla frente a un espejo. Si el animal utiliza espontáneamente el espejo para tocar un punto de la cabeza, esto se considera evidencia de autoconciencia y reconocimiento.

Bueno, al realizar este experimento con varios elefantes, utilizando una señal visual sin olor, se descubrió que su desempeño era aproximadamente comparable al de los chimpancés.

Este vídeo explica los resultados obtenidos en un estudio de Plotnik et al. (2006) sobre la teoría de la mente en elefantes. Neuronas de von Economo

Uno de los aspectos neurofisiológicos relacionados con la teoría de la mente (y más ampliamente, con la formación de vínculos sociales y la empatía) son las neuronas de von Economo (VEN).

Distribución filogenética de las neuronas de Von Economo (VEN). Las especies donde se han observado NDV están subrayadas; las especies examinadas sin VEN están marcadas en cursiva. Adaptado de Hakeem et al., (2008), CC BI

Los VEN se encuentran en las regiones prefrontal e insular del cerebro de ciertos mamíferos, incluidos los humanos. Se caracterizan por tener cuerpos celulares grandes y alargados, junto con un axón largo que se proyecta a partes distantes del cerebro. Esta morfología parece haber surgido de forma independiente en homínidos, cetáceos y elefantes.

Cabe señalar que, aunque los elefantes tienen VEN, solo comparten este rasgo con otros grupos de cerebro grande (cetáceos y grandes simios -chimpancés, bonobos, gorilas, orangutanes y humanos) y no con sus parientes más cercanos.

La especialización de estas neuronas podría deberse a la necesidad de una rápida transmisión de información social. Quizás sea una característica común entre los mamíferos con cerebros grandes. Pero, para responder a esta pregunta, sería interesante determinar si, por ejemplo, las jirafas y los hipopótamos también los tienen.

Uso y planificación de herramientas.

A pesar de la importancia histórica del uso de herramientas en los elefantes, su nivel y complejidad no se comparan con el repertorio altamente coordinado descrito para los chimpancés (cuyos cerebros son una décima parte del de un elefante).

Los elefantes pueden llevar ramas de árboles en sus trompas para protegerse de las moscas, rascarse con un palo y arrojar palos o piedras a los roedores que compiten por la fruta debajo del árbol.

Recientemente, se analizó por primera vez la capacidad de resolución de problemas de especímenes asiáticos salvajes utilizando un dispositivo de acceso múltiple, una especie de rompecabezas. El éxito alcanzado demuestra que son capaces de planificar movimientos para resolver problemas complejos y adaptarse a las exigencias de su entorno.

A la izquierda, un elefante macho interactuando con una de las cajas del rompecabezas. A la derecha puedes ver un diagrama del rompecabezas con las puertas cerradas y abiertas: la puerta superior es una puerta de empuje, la puerta del medio es una puerta de tiro y la puerta de abajo es una puerta corredera. Este método evalúa la innovación: la capacidad de descubrir una o más soluciones. De los 44 elefantes que interactuaron con la caja, 11 resolvieron un tipo de puerta, 8 resolvieron dos tipos de puertas y 5 elefantes resolvieron los tres tipos de puertas en todas sus interacciones. Jacobson et al., (2023), CC BI Más que un privilegio antropocéntrico

En compañía de estos titanes, hemos visto que, más que el tamaño absoluto del cerebro, las capacidades cognitivas parecen estar relacionadas con factores como la distribución y las conexiones de las neuronas, particularmente en la corteza cerebral.

Parece claro que los comportamientos cognitivos superiores no son un privilegio humano, sino una consecuencia natural de la evolución de muchas especies, incluidos los elefantes.

Además, ¿ser inteligente es lo mismo que tener altas capacidades?