¿Qué hace tan únicos a los humanos modernos? Un equipo internacional de investigadores, dirigido por Anneline Pinson, del Instituto Max Planck de Biología Molecular Celular y Genética, y con colaboradores de la talla del científico Svante Paäbo, que logró secuenciar por primera vez en 2010 el genoma de un neandertal, ha descubierto que los humanos modernos tienen una mutación genética que impulsa el crecimiento de las neuronas en el neocórtex cerebral, una región del cerebro asociada con una inteligencia superior y que esto nos habría dado la ventaja necesaria para fabricar más neuronas que los neandertales, que no poseían esta mutación.
Una tenue pero importante diferencia
El aumento en el tamaño del cerebro y en la producción de neuronas durante el desarrollo del cerebro se consideran factores importantes para el aumento de las capacidades cognitivas que se produjeron durante la evolución humana.
La mutación identificada da como resultado un cambio de un solo aminoácido en una proteína llamada TKTL1 que impulsa el crecimiento de las neuronas en la neocorteza, una región del cerebro asociada con una inteligencia superior. Investigaciones previas han demostrado que esta mutación está presente en casi todas las personas vivas en la actualidad, pero no en los humanos más antiguos, como los neandertales y los denisovanos, ni en otros primates, por lo que es probable que nos haga más inteligentes, dicen los investigadores en su estudio publicado en la revista Science.
Más neuronas
Los científicos han mostrado que la variante humana moderna de la proteína TKTL1, que difiere en un solo aminoácido de la variante neandertal, aumenta un tipo de progenitor cerebral células, llamadas célula glial radial en el cerebro humano moderno. Estas células basales generan la mayoría de las neuronas en el neocórtex en desarrollo, una parte del cerebro que es crucial para muchas habilidades cognitivas. Debido a que estas células son las encargadas de producir nuevas neuronas, su aumento, a su vez, produce un número mucho mayor de células neuronales en los cerebros de los humanos modernos.
Esto sugiere que nuestra especie produce más neuronas durante nuestro desarrollo que los neandertales durante el suyo hace unos 130 000 a 40 000 años. Nuestra mayor producción neuronal lleva a los científicos un paso más cerca de comprender por qué nuestra especie es tan distinta.
Para descubrir qué diferencia hace la mutación, Pinson, Huttner y sus colegas agregaron la proteína TKTL1 humana moderna al cerebro de embriones de ratón y hurón. También cultivaron organoides cerebrales a partir de células humanas, algunos de los cuales fueron editados genéticamente para producir la versión anterior de TKTL1. Estos estudios muestran que la mutación aumenta el número de células progenitoras del neocórtex, llamadas glía radial basal, lo que da como resultado un mayor número de neuronas en el neocórtex.
“Este estudio implica que la producción de neuronas en la neocorteza durante el desarrollo fetal es mayor en los humanos modernos que en los neandertales, en particular en el lóbulo frontal”, resume Wieland Huttner, quien supervisó el estudio. “Es tentador especular que esto promovió las habilidades cognitivas humanas modernas asociadas con el lóbulo frontal”.
Los estudios de los cráneos sugieren que los cerebros de los humanos modernos y los neandertales tenían un tamaño similar, pero una forma diferente (el de los neandertales era más alargado). Los investigadores especulan que, aunque desconocemos el número de neuronas tenía el cerebro neandertal, es posible que esta diferencia de forma se deba precisamente a la mutación genética.
Referencia:Anneline Pinson, Lei Xing, Takashi Namba, Nereo Kalebic, Jula Peters, Christina Eugster Oegema, Sofia Traikov, Katrin Reppe, Stephan Riesenberg, Tomislav Maricic, Razvan Derihaci, Pauline Wimberger, Svante Pääbo, Wieland B. Huttner. Human TKTL1 implies greater neurogenesis in frontal neocortex of modern humans than Neanderthals. Science, 2022; 377 (6611) DOI: 10.1126/science.abl6422
Reintroduction of the archaic variant of NOVA1 in cortical organoids alters neurodevelopment. Science 12 Feb 2021 Vol 371, Issue 6530 DOI: 10.1126/science.aax2537
