Un análisis encuentra pequeñas sorpresas al
comparar el encéfalo de varios primates
Hace
más de 100 años, Santiago Ramón y Cajal se rebeló contra una idea que
consideraba falsa y humillante. Grandes expertos de su época sostenían que el
cerebro humano era esencialmente igual que el de un ratón, un perro o un
primate. Estaba hecho con las mismas piezas básicas, pero era tres veces más
grande que cualquier otro primate. Cajal en cambio pensaba que las personas
tienen neuronas diferentes y que en ellas reside el gran secreto de la mente
humana.
Cien
años después, el debate sigue totalmente vigente, como demuestran los
resultados del mayor estudio genético que ha comparado el encéfalo de humanos y
primates. Por primera vez se ha analizado la actividad genética en 16 zonas
diferentes del cerebro de seis humanos, cinco chimpancés y otros tantos
macacos. Reunir las muestras ha llevado 10 años y analizarlas e interpretarlas,
otros cinco. Lo primero que muestran los resultados, publicados hoy en Science, es que predomina la similitud a nivel molecular entre
las tres especies y en todas las áreas analizadas. Lo segundo, es que las
diferencias aparecen justo donde no se esperaba encontrarlas.
“Todos
apostábamos por ver más diferencias en la corteza prefrontal, donde reside el
pensamiento complejo”, explica Tomás Marqués-Bonet, genetista del Instituto de
Biología Evolutiva de Barcelona y coautor del estudio. La acción de los genes
en esta zona resulta muy similar en los tres primates. En cambio, el área con
una actividad más característicamente humana es el cuerpo estriado, una zona
mucho más profunda relacionada con el movimiento y la coordinación corporal.
Aquí los humanos se diferencian por una actividad superior de las neuronas
inhibidoras y la expresión superior de dos genes relacionados con la producción
de dopamina, un neurotransmisor esencial cuya pérdida provoca párkinson.
También
aparecen divergencias en el cerebelo —una de las zonas más primitivas del
cerebro— en la expresión del gen ZP2, otra sorpresa, pues está relacionado con
las probabilidades de que los espermatozoides fecunden el óvulo. Dentro de la
corteza prefrontal humana, está más activo el gen MET, relacionado con el
autismo.
Todos apostábamos por ver más
diferencias en la corteza prefrontal, donde reside el pensamiento
complejo"
Por
ahora, los autores del estudio, coordinado por el equipo de Nenad Sestan, en la
Universidad de Yale (EE UU), no tienen ni idea de qué significan estas
diferencias. “Nuestros datos sugieren que hay numerosas diferencias en la
expresión genética en todas las partes del cerebro entre humanos y chimpancés”,
explica Sestan. “Alguna de estas diferencias son sutiles, algo más de expresión
de un gen aquí, algo menos allá”, pero “hasta estas pequeñas diferencias pueden
tener importantes consecuencias funcionales”, señala. Los investigadores han
creado el mapa más completo de la expresión génica en el cerebro de humano y
primates y piensan que estudiarlo en detalle llevará años a su equipo y a
muchos otros.
Esta
acumulación de datos aún por interpretar empieza a ser típica de este complejo
campo de investigación, señala Emiliano Bruner, investigador del Centro
Nacional de Investigación sobre Evolución Humana (CENIEH). “Llevamos dos siglos
diseccionando cada milímetro del cerebro, pero al final no sabemos qué
significan las diferencias”, explica. “De hecho muchos investigadores confunden
aún el cerebro como órgano con el proceso cognitivo que llamamos pensamiento”,
resalta. Bruner ha estudiado el precúneo, una zona de la corteza parietal que
es extraordinariamente grande en humanos actuales comparados con otros
homínidos, incluidos los neandertales. Esta zona “es la base de la imaginación y de la
simulación. Pensamos utilizando nuestro cuerpo como referencia y como unidad de
medida, y allí es donde se activa el precúneo”, explica. “Es interesante que
también el trabajo que se publica hoy encuentre una señal distintiva en el
cuerpo estriado, involucrado en la gestión del propio cuerpo. Pero es un
resultado preliminar”, advierte.
Uno
de los grandes retos desde que Cajal empezó a lidiar con este problema es qué
modelos animales usar. Los ratones son muy diferentes de los humanos. Mientras
que muchos equipos han logrado revertir el alzhéimer en roedores usando
moléculas experimentales, estas no funcionan en el encéfalo humano. Los
chimpancés son nuestros parientes evolutivos vivos más cercanos, pero nos
separan cinco millones de años de evolución, con lo que es muy difícil saber si
las diferencias que se encuentran estaban también en nuestro ancestro común o
han aparecido después. "El cerebro humano es tan único como el de un ratón
o una jirafa, es posible que la genética sea muy similar, pero los cambios en
sinapsis [conexiones entre neuronas] es enorme. Por estas cuestiones se sigue
manteniendo el debate de si es el tamaño o la conexión y el tipo de células lo
que explican sus capacidades", resume Javier de Felipe, neurocientífico
del CSIC.
Rafael
Yuste, neurobiólogo de la Universidad de Columbia e ideólogo de Brain, uno
de los mayores proyectos de investigación del cerebro humano, recuerda otro
ejemplo. “Un estudiante de Cajal, Rafael Lorente de No, estudió el cerebro de
ratones y descubrió en 1922 tantos tipos de célula como había descrito Cajal en
los humanos, argumentando que la diferencias intelectuales entre humanos y
otras especies es debida al tamaño del cerebro, no a su composición”, explica
Rafael Yuste, neurobiólogo de la Universidad de Columbia e ideólogo de Brain,
uno de los mayores proyectos de investigación del cerebro humano. Lorente y
Cajal discutieron toda la vida sobre este tema, y parece que el primero se fue
acercando a las posiciones cajalianas, pero “hoy en día, cien años más tarde,
el debate todavía sigue abierto”, señala Yuste. En este tiempo “hemos aprendido
muchísimo sobre los niveles moleculares y celulares del cerebro, pero
desconocemos todavía mucho sobre la estructura y función de los circuitos
cerebrales, que son las selvas impenetrables donde muchos investigadores se han
perdido", como decía Cajal.
23 NOV 2017 - 20:25 CET EL PAIS
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