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Cladograma filo cordados. Adaptado de Principios Integrales de Zoología (Hickman, 2000)

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Las innovaciones de los vertebrados están relacionadas con un cambio de una alimentación suspensívora-filtradora, a un modo de vida más predador.

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 Figura 2. Esquema encéfalo pez cebra tras la segunda división. Obtenido de Estudio del sistema catecolaminérgico en el encéfalo anterior del pez cebra adulto (Wulliman et al., 1996). 

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Presentan las estructuras básicas del encéfalo en vertebrados.

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Figura 2. Comparación de cerebro perciforme. Adaptado de Fish brains: evolution and environmentalrelationships (Kotrschal et al., 1984).

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BO, bulbo olfatorio; CAC, área acústica central; CC, cuerpo cerebeloso; Hyp, hipófisis; LF, lóbulo facial; LI, lóbulo inferior. LV, lóbulo vago; MT, tegmento mesencefálico; MI, mielencéfalo; SV, saco vasculoso;
telencéfalo; A, tectum óptico.

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Figura 1. Cerebros representativos que muestran la variación entre los principales grupos taxonómicos de peces. Adoptado de Fish brains: evolution and environmentalrelationships (kotrschal et al., 1984)

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Comparación encefálica en diferentes taxones de peces.

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Comparación encefálica en diferentes taxones de peces.

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Figura 1.  Cerebros representativos que muestran la variación entre los principales grupos taxonómicos de peces. Adoptado de Fish brains: evolution and environmentalrelationships (kotrschal et al., 1984)

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Representación del encéfalo de Actinopterigios.

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Representación del encéfalo de Actinopterigios.

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Representación del encéfalo de un esturion (d), amia (e) y un bacalao (f).

Nótse el incremento en el tamaño de estructuras dorsales en el orden anterirmente mencionado.

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Fig. 4. Secciones sagitales medias de los encéfalos de grupos representativos de actinopterigios. Adoptado de Fish brains: evolution and environmentalrelationships (kotrschal et al., 1984).

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Comparación del encéfalo en familias representativas de la clase actinopterygii.

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Comparación del encéfalo en familias representativas de la clase actinopterygii.

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Grupos actinopterigios:

(a) Teleósteos: Blennius (Blenniidae);

(b) Teleósteos: Tinca (Cyprinidae);

(c) Teleósteos: Salmo (Salmonidae);

(d) Holostei: Amia (Amiidae);

(e) Condrostei: Acipenser (Acipenseridae).

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Absolute brain size varies across 7 orders of magnitude among the vertebrates (Striedter, 2006)

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Variación de tamaño encefálico absoluto 

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Variación de tamaño encefálico absoluto 

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Se observan los pesos encefálicos totales de diferentes grupos.

Ha = Mixines

La = Lampreas

RF = Peces de aletas radiadas

LF = Peces pulmonados

Am = Anfibios

Tu = Tortugas

L,S = Lagartijas y serpientes

Mr = Marsupiales

CF = Condrictios

Bi = Aves

Pl = Mamiferos placentarios

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Dos etapas de vida

Morfología y ecología conductual

Especializaciones neurales

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Photograph of an anuran brain (the green treefrog, Hyla cinerea). (Wilczynski, 2009)

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Medula oblonga se extiende de manera caudal

Cerebelo reducido

Información llega a diencéfalo y luego se procesa en el telencéfalo

El patrón básico de múltiples entradas sensoriales (visión, audición, somatosensorial) que llegan al prosencéfalo junto con la olfacción es común a todos los vertebrados

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Vista lateral de cerebro en cecilido (Schmidt & Wake, 1990)

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ME: medulla oblongata

DGL: dorsal granular layer

TEL: telencephalon

TO: tectum opticum

Tamaño bastante reducido

Órgano vomeronasal: Asociado al tentáculo que poseen, quimiopercepción

Visión reducida, principalmente bastones en ojos

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 Dorsal view of the head of a generalized plethodontid salamander (Woodley & Staub, 2021)

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Comunicación a través de señales químicas

Percepción visual

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Comparación de porcentaje encefálico en un anuro y un urodelo

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Comparación de porcentaje encefálico en un anuro y un urodelo

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The layout of the main visual pathways concerned in prey detection in the brain of an anuran amphibian (Simmons, 1999)

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Región visual y auditiva expandida

Interacciones por medio de señales acústicas (Membrana timpánica, oido medio, órgano de lagena, órgano papilar)

Información del sistema auditivo directamente a hipotálamo

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Simmons, 1999; Redrawn after Ewert, 1980, 1983

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Analysis of prey recognition in the toad (Bufo)

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Analysis of prey recognition in the toad (Bufo)

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Gestalt Perception in the Common Toad - 1. Innate Prey Recognition (Ewert, 1982) https://av.tib.eu/media/15241#t=01:14,02:02

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Gestalt Perception in the Common Toad - 1. Innate Prey Recognition

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Los reptiles así definidos comparten numerosas características evolutivas, anatómicas, de desarrollo, fisiológicas (por ejemplo, la ectotermia) y funcionales. Por lo tanto, es razonable hablar de un "cerebro reptiliano".

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En el cerebro de reptiles como el caimán (emparentado con el caimán y el cocodrilo), el bulbo olfatorio (que regula el sentido del olfato) sigue siendo una estructura grande e importante.

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Adaptaciones fisiológicas del cerebro reptiliano

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Adaptaciones fisiológicas del cerebro reptiliano

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Los reptiles son ectotérmicos y deben adaptarse conductual o fisiológicamente a temperaturas variables, lo que hace que los cerebros de los reptiles sean notables por su adaptación a condiciones extremas.

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El cerebro de la tortuga, por ejemplo, ha desarrollado adaptaciones notables a las condiciones hipóxicas, las tortugas de agua dulce semiacuáticas (p. ej., Chrysemys picta) son notables por su capacidad para sobrevivir a la hibernación en aguas hipóxicas durante los fríos inviernos del norte y se ha informado que sobreviven a períodos anóxicos de más de 4 meses a 3 °C.

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Las estructuras más relevantes en aves son el pallium y el hipocampo

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En mamíferos especialmente los primates, el desarrollo del neocórtex permite una alta flexibilidad conductual y aprendizaje social,funciones que en aves dependen del pallium no cortical.

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Comparación entre el encéfalo de las aves voladoras y no voladoras 

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Comparación entre el encéfalo de las aves voladoras y no voladoras 

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Característica Aves Voladoras: el tamaño del encéfalo es más grande en comparación a su cuerpo. El cerebelo es muy desarrollado para la coordinación del vuelo y altamente desarrolladas para la orientación y navegación aérea.

Características Aves no Voladoras: el tamaño del encéfalo es menor en proporción al cuerpo y esta menos desarrollado en el cerebelo y el área del hipocampo es variable, a veces reducido

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Figura 4. Corteza prefrontal en primates. Grupos representativos de primates y de la rata muestran la ubicación aproximada de la corteza prefrontal lateral.

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Mamíferos; Comparación del encéfalo en diferentes grupos

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Mamíferos; Comparación del encéfalo en diferentes grupos

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CPFI= Corteza prefrontal

Neocortex

Hemisferios-Cuerpo calloso

Toma de decisiones

Resolución de problemas

Control emocional

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Fig. 1. (A) Estructuras principales analizadas. Se muestra el hemisferio de Damaliscus dorcas , que ilustra la separación de la protuberancia más bulbo raquídeo del mesencéfalo, y el corte que separó a este último del diencéfalo. (Kazu. et al., 2014)

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Gasto energético por la digestión

Girificación

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Modelos digitales del cerebro y oídos internos obtenidos a partir de tomografías computarizadas de murciélagos Phyllostomidae con diferentes dietas. (Senkenberg, s.f.)

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Mamíferos; Habito volador frugívoro e insectívoro

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Mamíferos; Habito volador frugívoro e insectívoro

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Diferencias en estructuras sensoriales

Bulbos desarrollados a sus necesidades

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Figure 2. Illustrations of the brain of an archaeocete from a natural endocast (a) and the brain of a
modern dolphin (b) with major structures labeled. (Marino, 2004)

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Ancestro evolutivo

Comportamiento social

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Fig.5.1 The prosimian Galago , the sensory cortical areas are separated by an area occupied by association cortex (outlined in yellow ). A second area of association cortex is found in front of the motor cortex. (Hofman, 2015)

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A= Corteza primaria

AS= Corteza de asociación

ent= Corteza entorrinal

I= Ínsula

M= Corteza motora

PF= Corteza prefrontal

PM= Corteza premotora

S= Corteza somatosensorial

V= Corteza visual

Corteza visual y Corteza motora marcado

Habito nocturno cazador

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Fig.5.1 In the hedgehog, almost the entire neocortex is occupied by sensory (blue) and motor (red) areas(Hofman, 2004)

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A= Corteza primaria

ent= Corteza entorrinal

I= Ínsula

M= Corteza motora

PM= Corteza premotora

S= Corteza somatosensorial

V= Corteza visual

Corteza olfatoria epecializada

Poco grande

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In man, these anterior and posteriorassociation areas are strongly developed(Hofman, 2004)

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A= Corteza primaria

AS= Corteza de asociación

I= Ínsula

M= Corteza motora

PF= Corteza prefrontal

PM= Corteza premotora

S= Corteza somatosensorial

V= Corteza visual

Mayor número de neuronas

Encéfalo muy grande con proporción a su cuerpo

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Lóbulo olfatorio pronunciado

Corteza visual desarrollada

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Árbol filogenético de encéfalos en mamíferos y su diferenciación

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Árbol filogenético de encéfalos en mamíferos y su diferenciación

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Cladograma de evolución encefálica en mamíferos

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Cladograma de evolución encefálica en mamíferos