Las diferencias entre los cerebros de los primates son pequeñas pero significativas, muestra un estudio

Si bien las diferencias físicas entre humanos y primates no humanos son bastante distintas, un nuevo estudio revela que sus cerebros pueden ser notablemente similares. Y, sin embargo, los cambios más pequeños pueden marcar grandes diferencias en los trastornos psiquiátricos y del desarrollo. Comprender las diferencias moleculares que distinguen al cerebro humano puede ayudar a los investigadores a estudiar las alteraciones en su desarrollo. Un nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Science por un equipo que incluye al profesor de neurociencia Andre Sousa de la Universidad de Wisconsin-Madison, investiga las diferencias y similitudes de las células en la corteza prefrontal, la región más frontal del cerebro, un área que juega un papel central. papel en funciones cognitivas superiores, entre humanos y primates no humanos como chimpancés, macacos Rhesus y titíes. Las diferencias celulares entre estas especies pueden iluminar los pasos en su evolución y cómo esas diferencias pueden estar implicadas en trastornos, como el autismo y las discapacidades intelectuales, que se observan en los humanos. Sousa, quien estudia la biología del desarrollo del cerebro en el Centro Waisman de UW-Madison, decidió comenzar estudiando y categorizando las células en la corteza prefrontal en asociación con el laboratorio de la Universidad de Yale donde trabajó como investigador postdoctoral. “Estamos perfilando la corteza prefrontal dorsolateral porque es particularmente interesante. Esta área cortical solo existe en los primates. No existe en otras especies”, dice Sousa. “Se ha asociado con varias funciones relevantes en términos de alta cognición, como la memoria de trabajo. También se ha implicado en varios trastornos neuropsiquiátricos. Por lo tanto, decidimos hacer este estudio para comprender qué es lo que hace único a los humanos en esta región del cerebro”. Sousa y su laboratorio recolectaron información genética de más de 600 000 células de la corteza prefrontal de muestras de tejido de humanos, chimpancés, macacos y titíes. Analizaron esos datos para categorizar las células en tipos y determinar las diferencias en células similares entre especies. Como era de esperar, la gran mayoría de las células eran bastante comparables. “La mayoría de las células son en realidad muy similares porque estas especies son relativamente cercanas evolutivamente”, dice Sousa. Sousa y sus colaboradores encontraron cinco tipos de células en la corteza prefrontal que no estaban presentes en las cuatro especies. También encontraron diferencias en la abundancia de ciertos tipos de células, así como la diversidad entre poblaciones de células similares entre especies. Al comparar un chimpancé con un humano, las diferencias parecen enormes, desde su apariencia física hasta las capacidades de sus cerebros. Pero a nivel celular y genético, al menos en la corteza prefrontal, las similitudes son muchas y las diferencias escasas. “Nuestro laboratorio realmente quiere saber qué es lo que hace único al cerebro humano. Obviamente, a partir de este estudio y de nuestro trabajo anterior, la mayor parte es en realidad lo mismo, al menos entre los primates”, dice Sousa. Las ligeras diferencias que encontraron los investigadores pueden ser el comienzo de la determinación de algunos de esos factores únicos, y esa información podría conducir a revelaciones sobre el desarrollo y los trastornos del desarrollo a nivel molecular. “Queremos saber qué sucedió después de la división evolutiva entre humanos y otros primates”, dice Sousa. “La idea es que tienes una mutación en un gen o en varios genes y esos genes ahora tienen funciones ligeramente diferentes. Pero si estos genes son relevantes para el desarrollo del cerebro, por ejemplo, cuántas células se producen o cómo se conectarse a otras células, ¿cómo afecta el circuito neuronal y sus propiedades fisiológicas? Queremos entender cómo estas diferencias conducen a diferencias en el cerebro y luego a diferencias que podemos observar en adultos”. Las observaciones del estudio se realizaron en los cerebros de adultos, después de que se completó gran parte del desarrollo. Esto significa que las diferencias pueden estar ocurriendo durante el desarrollo del cerebro. Entonces, el próximo paso de los investigadores es estudiar muestras de cerebros en desarrollo y extender su área de investigación más allá de la corteza prefrontal para encontrar potencialmente dónde y cuándo se originan estas diferencias. La esperanza es que esta información conduzca a una base más sólida para apoyar la investigación de los trastornos del desarrollo. “Podemos hacer cosas extraordinarias, ¿verdad? Estamos estudiando la vida misma, el universo y mucho más. Y esto es realmente único cuando miras a tu alrededor”, dice Sousa, cuyo equipo incluía a los estudiantes graduados Ryan Risgaards y Zachary Gomez. Sanchez, la pasante de investigación Danielle Schmidt y los estudiantes de pregrado Ashwin Debnath y Cade Hottman. “Si tenemos estas habilidades únicas, tiene que ser algo en el cerebro, ¿no? Hay algo en el cerebro que nos permite hacer todo eso y estamos realmente interesados ​​en saber qué es”.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Universidad de Wisconsin-Madison. Original escrito por Emily Leclerc. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.