El cerebro humano es más grande que el de nuestros parientes vivos más cercanos ―el chimpancé, el bonobo y el gorila―, pero ello no explica las funcionalidades que hacen que el cerebro humano sea único. Un análisis de los tejidos de cerebros humanos, chimpancés y macacos publicada hoy en Science concluye que el cerebro humano no sólo es una versión más grande del cerebro primate ancestral sino que ha acumulado un gran número de diferencias. Es, por tanto, el órgano primario que da identidad a nuestra especie.

El estudio ha sido liderado por Nenad Sestan, catedrático de la Universidad de Yale e investigador del Instituto Kavli de Neurociencias, y en él han participado tres investigadores del Instituto de Biología Evolutiva (IBE), un centro mixto de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

«Que nuestros cerebros sean tres veces mayores que los de los chimpancés es un hecho muy destacable que se ha conseguido en poco más de un millón de años», explica Tomàs Marquès-Bonet, profesor de investigación ICREA en la UPF e investigador y director del IBE, y uno de los autores del estudio. «Los cerebros humanos tienen muchas más células que las de los otros primates, y éstas están más interconectadas; por ello, tienen más capacidad de procesamiento», añade.

En el estudio se analizaron 247 muestras de tejido de dieciséis regiones del cerebro implicadas en el comportamiento y en el proceso cognitivo de alto nivel ―en concreto, del hipocampo, la amígdala, el estriado, el núcleo dorsomedial del tálamo, la corteza cerebelosa y once áreas del neocórtex. Las muestras procedían de seis humanos, cinco chimpancés y cinco macacos.

Tras el análisis, se observaron entre las especies de primates sorprendentes similitudes en cuanto a la expresión génica en las dieciséis regiones del cerebro estudiadas, e incluso en el córtex prefrontal ―la región del cerebro implicada en el aprendizaje de orden superior que más diferencia a los humanos de los otros simios. En cambio, el área del cerebro humano en el que se detectó una expresión génica más específica fue el estriado, una región que habitualmente se asocia al movimiento y que podría estar vinculada a la bipedación.

Los coautores del estudio, André M. M. Sousa y Ying Zhu, ambos investigadores del laboratorio de Sestan, se centraron en el gen TH, que está implicado en la producción de dopamina. La dopamina es un neurotransmisor con un papel clave en la función del orden superior, y está ausente en las personas afectadas por la enfermedad de Parkinson. Sousa y Zhu observaron que, mientras que el gen se expresaba mucho en una población rara de neuronas inhibidoras del neocórtex y del estriado humanos, no aparecía en el neocórtex del cerebro humano. Según Sousa, «la expresión de dicho gen en el neocórtex se perdió, muy probablemente, en un antepasado común, y reapareció en el linaje humano».

En la investigación también se hallaron altos niveles de expresión del gen MET en el córtex prefrontal humano en comparación con los tres primates estudiados. El MET está vinculado con el transtorno del espectro autista.

La investigación ha sido financiada por el Instituto Nacional de Salud Mental de Estados Unidos y ha contado en la financiación de Howard Hughes International Career.

TRABAJO DE REFERENCIA: Sousa, A.M.M.; Zhu, Y.; Raghanti, M.A.; Kitchen, R.R.; Onorati, M.; Tebbenkamp, A.T.N.; Stutz, B.; Meyer, K.A.; Li, M.; Imamura Kawasawa, Y.; Liu, F.; Garcia Pérez, R.; Mele, M.; Carvalho, T.; Skarica, M.; Gulden, F.O.; Pletikos, M.; Shibata, A.; Stephenson, A.R.; Edler, M.K.; Eli, J.F.; Eldsworth, J.D.; Horvath, T.L.; Hof, P.R.; Hyde, T.M.; Kleinman, J.E.; Weinberger, D.R.; Reimers, M.; Lifton, R.P.; Mane, S.M.; Noonan, J.P.; State, M.W.; Lein, E.S.; Knowles, J.A.; Marques-Bonet, T.; Sherwood, C.C.; Gerstein, M.B.; Sestan, N. Molecular and cellular reorganization of neural circuits in the human lineage. Science, noviembre de 2017. DOI: 10.1126/science.aan3456

Foto: Tambako the Jaguar (Creative Commons license)