¿Qué hace diferente al cerebro humano? Un estudio científico revela algunas pistas.

¿Qué hace que el cerebro humano sea distinto de todos los demás animales, incluso de nuestros parientes primates más cercanos?

En un análisis de los tipos de células de la corteza prefrontal de cuatro especies de primates, los investigadores de Yale identificaron características específicas de cada especie, en particular de la humana.

Y descubrieron que lo que nos hace humanos también puede hacernos susceptibles a las enfermedades neuropsiquiátricas.

Para el estudio, los investigadores se fijaron específicamente en el córtex prefrontal dorsolateral (dlPFC), una región del cerebro exclusiva de los primates y esencial para la cognición de orden superior.

Utilizando una técnica de secuenciación de ARN de una sola célula, perfilaron los niveles de expresión de los genes en cientos de miles de células recogidas del CPDL de humanos adultos, chimpancés, macacos y monos tití.

«Hoy en día, consideramos que el córtex prefrontal dorsolateral es el componente central de la identidad humana, pero todavía no sabemos qué es lo que lo hace único en los humanos y nos distingue de otras especies de primates», afirma Nenad Sestan, catedrático de neurociencia Harvey y Kate Cushing de Yale.

Para comprender mejor estas diferencias, los investigadores se preguntaron primero si había algún tipo de célula presente de forma exclusiva en los humanos o en otras especies de primates no humanos analizadas.

Tras agrupar las células con perfiles de expresión similares, revelaron 109 tipos celulares de primates compartidos, pero también cinco que no eran comunes a todas las especies. Entre ellos se encontraba un tipo de microglía, o célula inmunitaria específica del cerebro, que sólo estaba presente en los humanos y un segundo tipo que sólo compartían los humanos y los chimpancés.

Los investigadores descubrieron que el tipo de microglía específico de los humanos existe durante todo el desarrollo y la edad adulta, lo que sugiere que las células desempeñan un papel en el mantenimiento del cerebro más que en la lucha contra la enfermedad.

«Los humanos vivimos en un entorno muy diferente con un estilo de vida único en comparación con otras especies de primates; y las células de la glía, incluida la microglía, son muy sensibles a estas diferencias», dijo Sestan. «El tipo de microglía que se encuentra en el cerebro humano podría representar una respuesta inmunitaria al entorno».

Un análisis de la expresión génica de la microglía reveló otra sorpresa específica del ser humano: la presencia del gen FOXP2. Este descubrimiento suscitó un gran interés porque las variantes de FOXP2 se han relacionado con la dispraxia verbal, una enfermedad en la que los pacientes tienen dificultades para producir el lenguaje o el habla.

Otros estudios también han demostrado que FOXP2 está asociado a otras enfermedades neuropsiquiátricas, como el autismo, la esquizofrenia y la epilepsia.

Sestan y sus colegas descubrieron que este gen presenta una expresión específica de los primates en un subconjunto de neuronas excitadoras y una expresión específica de los humanos en la microglía.

«FOXP2 ha intrigado a muchos científicos durante décadas, pero aún no teníamos idea de qué lo hace único en los humanos frente a otras especies de primates», dijo Shaojie Ma, asociada postdoctoral en el laboratorio de Sestan y coautora principal. Estamos muy ilusionados con los hallazgos de FOXP2 porque abren nuevas vías en el estudio del lenguaje y las enfermedades».

Referencia: Shaojie Ma, Mario Skarica, Qian Lichuan Xuryan D. Risgaard, et al. «Molecular and cellular evolution of the primate dorsolateral prefrontal cortex». Science, 25 Aug 2022. DOI: 10.1126/science.abo7257

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