Lo que nuestro cerebro le debe a los neandertales

Combinan el análisis de cráneos fósiles, datos de secuencias de genomas antiguos e imágenes cerebrales para ver cómo evolucionó nuestro cerebro

Cerebral Atrophy, MRI
BSIPGetty Images

Los cráneos humanos modernos tienen una forma globular (redonda) única. Nuestros primos más cercanos, los neandertales, tenían una forma más alargada, típica de la mayoría de los primates. Se sospecha que esta sorprendente diferencia de forma refleja cambios evolutivos en los tamaños relativos de las estructuras del cerebro humano, tal vez incluso en las formas en que las áreas clave del cerebro están conectadas entre sí.

Sin embargo, el tejido cerebral no se fosiliza, por lo que la explicación biológica subyacente sigue siendo difícil de alcanzar.

Ahora, un equipo de investigación internacional, dirigido por el paleoantropólogo Philipp Gunz y los genetistas Simon Fisher y Amanda Tilot, desarrolló una nueva estrategia para investigar esta incógnita.

El equipo combinó el análisis de cráneos fósiles, datos de secuencias de genomas antiguos e imágenes cerebrales.

Los autores del estudio, publicado en Current Biology, aprovecharon el hecho de que los humanos vivos con ancestros europeos llevan fragmentos raros de ADN neandertal enterrados en sus genomas, como resultado del cruce con ellos. De hecho, diferentes personas portan diferentes fragmentos dispersos por el genoma.

Los investigadores utilizaron por primera vez exploraciones tomográficas computarizadas de cráneos fósiles neandertales y cráneos de humanos modernos para hacer moldes como huellas virtuales del interior del cerebro de ambas especies. Luego desarrollaron una única medida de globularidad, basada en las diferencias en la forma del cráneo entre los humanos y los neandertales. Por último analizaron el genoma de alrededor de 4.500 participantes para identificar los fragmentos de ADN neandertal que cada persona lleva en su interior. El objetivo era responder a una pregunta: ¿Alguno de estos fragmentos de ADN neandertal influiría en la globularidad del cerebro del humano moderno?

El equipo de científicos descubrió fragmentos de ADN neandertal en los cromosomas 1 y 18, ambos vinculados con cerebros menos globulares (más alargados). Estos fragmentos se asociaron con la actividad alterada de dos genes, UBR4 y PHLPP1, que se sabe desempeñan papeles en aspectos importantes del desarrollo cerebral (neurogénesis y mielinización, respectivamente).

La evidencia más sólida de los efectos de estos fragmentos de ADN neandertal en la actividad de los genes fue en el putamen (en los ganglios basales) y el cerebelo.

“El potencial de los vínculos entre los cambios evolutivos en la globularidad del cerebro y los mecanismos que afectan los ganglios basales y el cerebelo es intrigante – señala Gunz –. Ambas estructuras reciben información directa de la corteza motora y participan en la preparación, el aprendizaje y la coordinación de los movimientos. Los ganglios basales también contribuyen a funciones cognitivas como la memoria, la atención, la planificación, el aprendizaje de habilidades y la evolución potencial del habla y del lenguaje. Los efectos de transportar estos fragmentos raros de ADN neandertal son realmente sutiles, pero detectables debido al gran tamaño de la muestra. Este es solo un primer vistazo de los fundamentos moleculares de la globularidad. Al igual que en otros aspectos de la estructura cerebral, la globularidad es un rasgo que probablemente sea influenciado por los efectos combinados de muchas variantes genéticas diferentes”.

Según los autores, este descubrimiento genera hipótesis que se pueden probar con nuevos experimentos, por ejemplo, utilizando tejido neuronal humano que se puede cultivar en el laboratorio.

Más información en Current Biology: Neandertal introgression sheds light on modern human endocranial globularity

Publicidad - Sigue leyendo debajo
Más de Noticias