Indudablemente la evolución le permitió al cerebro humano desarrollarse hasta alcanzar niveles a los que otros primates simplemente no pueden llegar. Como una muestra de esto, vemos en la actualidad que nuestra mente cuenta con hasta tres veces más neuronas que la de otros simios como los chimpancés o los gorilas. Pero… ¿Cómo llegamos a esto?

Gracias a una reciente investigación publicada en la revista Cell, un equipo de científicos podría haber descubierto qué mecanismo llevaron a nuestro cerebro por su proceso evolutivo. Dentro del grupo de dicho grupo de investigación se encontraban los auotores: Silvia Benito-Kwiecinski, Stefano L. Giandomenico, Magdalena Sutcliffe, Erlend S. Riis, Paula Freire-Pritchett, Iva Kelava, Stephanie Wunderlich, Ulrich Martin, Gregory A. Wray, Kate McDole y Madeline A. Lancaster.

Una explicación hasta ahora desconocida

Hasta la fecha, se sabía que el cerebro humano se diferenciaba del de otros primates por su tamaño y sus capacidades avanzadas. Pero, por otro lado, no se tenía claro cómo este llegó a desarrollarse de este modo en primer lugar.

Ahora, con el estudio recientemente realizado por el Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica (MRC, por sus siglas en inglés), esto podría estar a punto de cambiar. Todo debido a que su análisis del crecimiento de los organoides humanos, de chimpancés y de gorilas ha permitido dar un vistazo único a los procesos que permitieron a nuestro cerebro evolucionar y crecer más rápidamente.

“Esto proporciona algunos de los primeros conocimientos sobre lo que es diferente en el desarrollo del cerebro humano que nos distingue de nuestros parientes vivos más cercanos (…) La diferencia más sorprendente entre nosotros y otros simios es lo increíblemente grandes que son nuestros cerebros”, dijo la Dra. Lancaster.

El mecanismo secreto

En las etapas iniciales del desarrollo cerebral, las células madre conocidas como ‘progenitores neurales’ son vitales. Estas se encuentran en el cerebro de todos los animales, pero están lejos de funcionar de igual forma en cada uno.

Los investigadores comentan que, en estudios anteriores, se ha visto que estas células –que se dividen para crear más ‘hijas’ iguales a ellas– terminan su actividad divisoria en ratones en tan solo unas horas.

Con el nuevo estudio, se ha podido ver que este mecanismo, por otro lado, no es exactamente de este modo con el cerebro humano, con el de los gorilas ni con el de los chimpancés. Para los últimos dos, el cese en las actividades de los progenitores neurales demoró aproximadamente cinco días. Mientras que, para los humanos, este se retrasó hasta por siete.

Una vez se identificó este periodo extendido de desarrollo primordial del cerebro humano, se hizo claro por qué este pudo crecer más que el de los otros primates. Gracias al par de días extra, las células madre tienen más oportunidad para multiplicarse, lo que implica que nuestra mente tiene el potencial para generar una cantidad mayor de neuronas.

Detectan el ‘interruptor’ que permitió al cerebro humano crecer más que el de los otros primates

En lo que se determinó la diferencia funcional que hizo del cerebro humano más avanzado que el de otros primates, los investigadores pasaron a considerar la siguiente interrogante: ¿qué mecanismo genético desencadena estas diferencias?

Para poder responder a esto, los científicos decidieron hacer una comparación de expresión génica entre los organoides humanos y los de gorilas y chimpancés. De este modo, pudieron detectar qué genes se activaban o desactivaban para hacer la diferencia en el proceso de desarrollo cerebral.

Imagen de un humano mirando en una dirección mientras un simio mira en otra.

Su búsqueda dio frutos una vez se toparon con el gen ZEB2. Según parece, este actuó como un interruptor que se activó primero en los organoides de los gorilas. Como resultado, la división de los progenitores neurales se detuvo antes.

Los autores comprobaron esto al inhibir el gen en otros organoides cerebrales de gorilas. Cuando el ZEB2 no se activaba a tiempo, el desarrollo de las células de estos primates era mucho más similar a la humana y terminaba por generar una cantidad mayor de neuronas.

Del mismo modo, cuando se activaba antes de tiempo el gen ZEB2 en los organoides humanos, entonces el desarrollo del cerebro se detenía antes de tiempo y no alcanzaba sus niveles neuronales usuales. En resumen, se determinó que este ligero cambio en la expresión del gen tuvo –y continúa teniendo– una gran influencia en nuestro desarrollo cerebral.

“Es notable que un cambio evolutivo relativamente simple en la forma celular pueda tener consecuencias importantes en la evolución del cerebro. Siento que realmente hemos aprendido algo fundamental sobre las preguntas que me han interesado desde que tengo memoria: qué nos hace humanos”, comentó la Dra. Lancaster.

Referencia:

An early cell shape transition drives evolutionary expansion of the human forebrain: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.050

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