Cerebros distintos: los humanos modernos, con más neuronas que los neandertales

Un estudio de investigadores alemanes publicado ayer afirmó que los humanos modernos generan más neuronas durante el desarrollo del cerebro que los neandertales, lo que podría haberles dado una ventaja sobre ellos al contribuir a las diferencias cognitivas implícitas entre ambos.

El aumento del tamaño del cerebro y de la producción de neuronas durante el desarrollo cerebral se consideran factores importantes para el aumento de las capacidades cognitivas que se produjo durante la evolución, indicó el Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

Este aumento de la neurogénesis responde a un único cambio genómico en un solo aminoácido de la proteína TKTL1 de los humanos modernos, de acuerdo al estudio realizado en el Instituto Max Planck y de la Universidad de Dresde, Alemania, publicado en la revista Science.

A pesar de que los humanos modernos y los neandertales desarrollaron cerebros de tamaño similar, poco se sabe sobre si la producción de neuronas durante el desarrollo pudo ser diferente, aspecto que analizaron los autores en el estudio.

Los investigadores descubrieron que la variante humana moderna de la proteína TKTL1 se diferencia en un aminoácido de la neandertal, “lo que aumenta un tipo de células progenitoras cerebrales llamadas glía radial basal, encargadas de generar la mayoría de las neuronas del neocórtex -región externa de la corteza cerebral- en desarrollo.

El neocórtex es una estructura evolutivamente avanzada responsable de las capacidades cognitivas, que es grande y compleja en los seres humanos, lo que se cree que dota a nuestra especie de capacidades cognitivas únicas.

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Debido a que la actividad de TKTL1 es especialmente elevada en el lóbulo frontal del cerebro humano fetal, los investigadores concluyeron que esta única sustitución de un aminoácido subyace a una mayor producción de neuronas en el lóbulo frontal del neocórtex en desarrollo en los humanos modernos.

El equipo de investigación introdujo la variante humana moderna o la neandertal de TKTL1 en el neocórtex de embriones de ratón y vio que las células gliales radiales basales aumentaban con la humana moderna y, por tanto, contenía más neuronas.

Además, exploraron la relevancia de estos efectos para el desarrollo del cerebro: en los humanos modernos la TKTL1 contiene arginina, mientras que en el neandertal es el aminoácido relacionado lisina.

Los investigadores sustituyeron la arginina por la lisina y descubrieron que “con el aminoácido de tipo neandertal en TKTL1 se producían menos células gliales radiales basales que con el tipo humano moderno, y como consecuencia, también menos neuronas”, explicó Anneline Pinson, especialista que encabezó el estudio del Instituto Marx Planck.

“Aunque no sabemos cuántas neuronas tenía el cerebro neandertal, podemos suponer que los humanos modernos tienen más neuronas en el lóbulo frontal del cerebro, donde la actividad de TKTL1 es mayor que en el de los neandertales”, dijo.

El estudio implica que la producción de neuronas durante el desarrollo fetal es mayor en los humanos modernos de lo que era en los neandertales, especialmente en el lóbulo frontal, por lo que la investigadora consideró que “es tentador especular que esto promovió las habilidades cognitivas modernas asociadas al lóbulo frontal”.

Según se indicó en un artículo complementario en la revista científica Science, “estas observaciones abren el camino para descubrir cambios evolutivos más específicos que dieron forma al cerebro humano moderno y también pueden ayudarnos a predecir los próximos pasos de su evolución”.