I cetacei sono gli animali marini che più comunemente conosciamo e amiamo come balene e delfini. Questi animali esibiscono complessi comportamenti sociali che di solito si vedono solo nei mammiferi di ordine superiore come i primati (che includono noi umani). Giocano, si prendono cura dei loro piccoli, comunicano tra loro.
Sono creature intelligenti. E anche le loro menti, come vedremo, sono incredibilmente avanzate. (Questo fatto gioca a favore delle controversie in corso sulle pratiche di caccia alle balene. Vedi questo post della co-blogger di Scitable Kate Whittington riguardo ai dibattiti in corso)
Una semplice metrica per valutare l'”intelligenza” relativa è il quoziente di encefalizzazione (EQ), che è (grosso modo) il rapporto tra la massa del cervello e la massa del corpo degli animali. La logica dietro a questo è semplice: come la dimensione complessiva di un animale è più grande, la quantità di area totale del loro cervello dedicata a gestire l’aumento delle dimensioni del corpo aumenta anche. Pensate a quanto è più grande un elefante rispetto a noi, e a quanta pelle in più devono sentire, e a quanta massa muscolare in più deve controllare il loro cervello. Quindi, data una certa dimensione del corpo, sappiamo che una certa quantità di cervello è necessaria solo per i movimenti e le sensazioni di base. Se il cervello è più grande di quello che ci aspetteremmo date le dimensioni del corpo, questo può essere un’indicazione di maggiore intelligenza.
A titolo di confronto, gli esseri umani hanno un QE intorno a 7,5, altri primati sono intorno a 2 o 3, e cani e gatti sono intorno a 1,0.
Bale e delfini sono intorno a 3 o 6, e i loro cervelli sono molto complessi (guardate questo grande write-up su Scientific American).
Ma una delle cose più interessanti per me del cervello dei cetacei è quanto grandi debbano essere alcuni dei loro neuroni per spostare le informazioni dal corpo al cervello e viceversa.
Qualcuno tempo fa mi ha chiesto su Quora qual è l’assone più lungo. Ora, per quelli di voi che non lo sanno, gli assoni sono i “cavi” che collegano i neuroni tra loro e trasportano le informazioni tra di loro (tecnicamente la maggior parte dei neuroni non sono fisicamente collegati perché sono separati da piccole lacune chiamate sinapsi, ma per gli scopi di questo, si può pensare a loro come collegati).
Dopo averci pensato un po’, la mia prima ipotesi era che l’equivalente della balena blu dell’assone motore che trasporta le informazioni lungo il nervo sciatico sarebbe stato il più lungo perché, negli umani, il nervo sciatico è il più lungo. Ma poi mi sono ricordato che non ha gli assoni più lunghi.
Guardate la figura a sinistra. Vedete quel secondo neurone, il “neurone unipolare”? Quel lungo cavo che si muove verticalmente nell’immagine è un lungo assone.
Questi possono diventare molto lunghi.
I mammiferi hanno una cellula chiamata ganglio dorsale (DRG). Il DRG trasporta informazioni sensoriali dal corpo al cervello. È unipolare, quindi ha un lungo assone, dove un’estremità ha recettori nella pelle e l’altra estremità entra nel midollo spinale, sale nel fascicolo gracilis e fa sinapsi nel nucleo gracilis fino al tronco encefalico.
Questo significa che per le sensazioni nelle dita dei piedi, l’assone DRG va dall’alluce al tronco encefalico, che è all’altezza della bocca. Questo può essere lungo più di 2 metri nelle persone alte!
Ora pensate a cosa significa questo per una balena blu. Le balenottere azzurre sono quasi certamente i più grandi mammiferi mai esistiti, il che significa che sono il più grande animale che noi conosciamo ad avere un assone molto lungo come un DRG (non conosciamo molti dettagli sui sistemi nervosi dei dinosauri).
Quindi l’assone più lungo nella balenottera azzurra, che è a sua volta il mammifero più grande, è probabilmente il DRG.
Quando ho cercato di confermare la mia ipotesi sull’assone più lungo, però, ho imparato un sacco di cose assurde.
Per esempio, le balene azzurre più grandi sono lunghe circa 30 metri. Questo suggerirebbe un assone DRG lungo almeno 25 m, o 75 piedi.
Ecco dove la cosa diventa veramente folle e le cose smettono di avere senso per me…
Gli assoni tipicamente conducono segnali tra una vasta gamma di velocità: Da 0,5 a 100 m/s. Questo significa che se dovessi dare un colpetto alla coda di una balena (come si potrebbe fare), potrebbe impiegare da un terzo di secondo (molto tempo nel tempo del cervello!) a più di SEI SECONDI per raggiungere la percezione “cosciente” delle balene (supponendo che abbiano coscienza).
Ancora più selvaggio, secondo questo articolo di Douglas H. Smith pubblicato nel 2009 in Progress in Neurobiology:
…gli assoni spinali della balena blu che crescono a 3 cm/giorno rappresentano un aumento di volume che è probabilmente più del doppio del volume dell’intero corpo cellulare del neurone-ogni giorno. Questo rapido aumento di volume per i neuroni è simile al tasso di crescita cellulare di picco osservato per le cellule cancerose che si dividono rapidamente.
(corsivo mio)
In pratica, questi assoni stanno crescendo più velocemente delle cellule cancerose e la velocità con cui si allungano dovrebbe causarne lo strappo o la rottura.
Cosa?
Man, il cervello delle balene è forte.
(Questo post è tratto dal mio blog personale, Oscillatory Thoughts.)