¿Cuáles fueron los hitos del desarrollo del sistema nervioso en la historia biológica de los organismos en la Tierra?

Bueno, si quieres ser realmente primitivo … algunos protozoos, por ejemplo, los euglenidos, tienen un punto ocular (estigma), que es un escudo para un grupo de proteínas fotorreceptoras. Estas proteínas responden a la luz desencadenando cambios químicos en toda la célula. Algunas de estas señales moleculares hacen que el flagelo de la célula lata con un ritmo diferente, moviéndolo a un lugar con el nivel de luz que prefiere.
http://en.wikipedia.org/wiki/Eye…

En el nivel multicelular, los primeros sistemas nerviosos verdaderos fueron probablemente redes de neuronas sin ninguna organización central. Este tipo de red neuronal se puede encontrar hoy en animales como las medusas (medusozoos). Todas las jaleas pueden al menos responder al tacto, y algunas tienen varios tipos de neuronas, cada una especializada para un tipo de entrada: luz, equilibrio, tacto y estímulos químicos.
http://en.wikipedia.org/wiki/Med…

En animales como los gusanos planos (planaria), la red neuronal se organiza alrededor de una masa central de tejido nervioso llamada ganglio . La evolución del ganglio también fue un hito por otra razón: es el primer lugar donde vemos los dos tipos de estructuras de células nerviosas, los somas y las dendritas, que funcionan al unísono. En los ganglios, las neuronas se activan en ritmos complejos, lo que permite al animal responder a tipos específicos de estímulos (es decir, luz, tacto, etc.) desde direcciones específicas.
http://en.wikipedia.org/wiki/Pla…

En animales un poco más complejos como las lombrices de tierra, los ganglios se encadenan para formar redes más extensas. Estas cadenas ganglionares no parecen admitir la capacidad de memorizar mucha información nueva, pero permiten formas nuevas y elaboradas de moverse, como la capacidad del gusano de “avanzar”.
http://en.wikipedia.org/wiki/Rou…

El siguiente paso importante, aparte de los conjuntos de ganglios cada vez más complejos, fue el desarrollo de un cordón nervioso central, como el que se encuentra en los gusanos redondos, los insectos y muchos otros filamentos de invertebrados. Los científicos piensan que los primeros cordones nerviosos probablemente fueron ventrales ; es decir, corrieron por el vientre de un animal en lugar de su espalda. Estos canales de comunicación permitieron un procesamiento centralizado de la información mucho más eficiente.

Ahora, aquí es donde las cosas se vuelven realmente locas: en algún momento de la historia evolutiva, el plan del cuerpo animal se “volcó” al revés, dando a los vertebrados y animales relacionados un cordón nervioso dorsal ; es decir, uno que corre a lo largo de sus espaldas. El punto exacto en que esto sucedió, y las razones para ello, todavía son misterios que esperan ser resueltos. También fue alrededor de esta época cuando los ganglios principales comenzaron a concentrarse cerca del extremo frontal de los cuerpos de los organismos.

Los invertebrados posteriores desarrollaron notocordes dorsales: vainas rígidas de cartílago que rodean el cordón nervioso. El phylum chordata, que incluye a todos los animales con un cordón nervioso, un notocordio y algunas otras características, probablemente fue fundado por animales similares a las modernas lancetas. Entonces, junto con algunas otras mejoras biológicas, como las branquias verdaderas, los notocorda ayudan a marcar el límite entre vertebrados e invertebrados.
http://en.wikipedia.org/wiki/Lan…

El siguiente paso importante ocurrió a nivel de peces primitivos, cuyos ganglios frontales se organizaron en los primeros cerebros vertebrados . Estos cerebros, aunque pequeños y simples según los estándares de los animales posteriores, eran más complejos que los ganglios de la mayoría de los invertebrados, e incluso los cordados anteriores. Los ganglios frontales de estos primeros peces evolucionaron gradualmente en lóbulos con distintas funciones:

– el prosencéfalo (telencephalon) está compuesto principalmente por el palio , que es el ancestro lejano del cerebro (pero en el pescado se ocupa principalmente del análisis de olores); En algunos cerebros de peces, un lóbulo olfativo especializado (subpallium) se distingue del cuerpo principal del telencephalon.
– el mesencéfalo (mesencéfalo) está compuesto principalmente por el lóbulo óptico , que trata con la vista; está conectado al cerebro anterior por el diencéfalo (a veces llamado “cerebro interno “), que regula las hormonas y los ritmos circadianos
– El cerebro posterior (metencefalón) está compuesto principalmente por el cerebelo , que se usa para nadar y mantener el equilibrio.
– el tronco encefálico (myelencephalon) controla algunos reflejos musculares, así como la respiración y la osmorregulación (regulación de la presión osmótica para mantener la homeostasis en términos del contenido de agua de un organismo)

Esta estructura representa bastante bien el patrón esencial de todos los cerebros vertebrados de aquí en adelante. Los cerebros de la mayoría de los peces y anfibios expandieron partes de este diseño básico, especialmente en el lóbulo frontal, y algunos agregaron lóbulos nuevos para funciones adicionales, pero el diseño general permaneció prácticamente igual durante cientos de millones de años. En los anfibios, la actividad nerviosa parece estar concentrada en el mesencéfalo en lugar del prosencéfalo.

A lo largo de la evolución de los anfibios y reptiles, el diencéfalo desarrolló algunas estructuras especializadas, como el tálamo . Situado entre el cerebro y el mesencéfalo, el tálamo dirige las señales entrantes a la región apropiada del cerebro, por lo que una respuesta puede transmitirse a otras regiones. Mucho más desarrollo también se concentró en el cerebro , especialmente:

– el sistema límbico , que rige las respuestas de “lucha o huida” y la excitación sexual
– los ganglios basales (también llamados núcleos basales en algunos animales) – un grupo de masas nerviosas interconectadas cerca de la base del cerebro.

Algunos científicos piensan que los ganglios basales son las estructuras que permiten que un cerebro note y responda a su propio estado: ser autorreferencial.

Alrededor de la época en que los dinosaurios se estaban convirtiendo en aves, los hemisferios cerebrales de algunas especies, especialmente los cazadores de manadas pequeños y medianos, aumentaron de tamaño en relación con el resto del cerebro, tal vez en respuesta a las presiones de caza o el comportamiento social más complejo.

Los mamíferos tenían la ventaja de ser de sangre caliente, lo que significaba que podían mantener órganos delicados y complejos funcionando constantemente. Sus cerebros anteriores desarrollaron una estructura elaborada llamada corteza cerebral . Esta área es responsable de lo que generalmente se conoce como las funciones cerebrales “superiores”: memoria, conciencia, atención, lenguaje y, en última instancia, conciencia.

Lo que es interesante es que el ancestro más antiguo de la corteza cerebral, el palio , se encuentra en los ganglios frontales de algunos gusanos antiguos. Por lo tanto, la pregunta de quién o qué pensó los primeros pensamientos es algo a lo que todavía estamos buscando una respuesta.