Científicos descubren porqué el cerebro humano es tan grande

Es uno de los atributos definitivos de ser humano. A comparación de nuestros parientes primates más cercanos, tenemos cerebros increíblemente grandes. 

Los científicos encontraron las razones por la diferencia, al recolectar células de humanos, simios y gorilas y convertirlas en masas de cerebro en el laboratorio. 

Pruebas de los pequeños “organoides cerebrales”  revelaron los hasta ahora desconocidos interruptores que controlan el crecimiento del cerebro y hacen que el cerebro humano sea tres veces más grande que los cerebros de los grandes simios. 

Si juegas con el interruptor el cerebro humano pierde su ventaja de crecimiento, mientras que se puede hacer que el cerebro de un simio crezca más como el de un humano. 

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“Lo que vemos es una diferencia muy, muy temprana en el comportamiento celular que permite que el cerebro humano crezca más”, dijo la doctora Madeleine Lancaster, una bióloga evolutiva del Laboratorio de Biología Molecular del Medical Research Council en Cambridge. “Podemos explicar casi toda la diferencia en el tamaño”. 

El cerebro humano sano llega hasta 1,500cm³ en la adultez, casi tres veces el tamaño de 500cm³ del cerebro de un gorila o los 400cm³ del cerebro de un chimpancé. Pero encontrar el porqué ha sido difícil, no menos porque los cerebros en desarrollo de humanos y de simios no se pueden estudiar con facilidad. 

En un intento de entender el proceso, Lancaster y sus colegas recolectaron células, varias que sobraron de pruebas médicas o cirugías, de humanos, gorilas y chimpancés, y las reprogramaron como células madre. Después cultivaron estas células de forma que se volvieran organoides cerebrales, pequeñas masas de tejido cerebral de pocos milímetros de ancho. 

Después de varias semanas, los organoides cerebrales humanos eran por mucho los más grandes del grupo, y las examinaciones cercanas revelaron porqué. En el tejido cerebral humano, conocido también como células progenitoras neurales, que hacen todas las células del cerebro, se dividieron más que aquellas de los tejidos cerebrales de los grandes simios. 

Lancaster, cuyo estudio se publicó en Cell, añadió: “Tienes un aumento en el número de esas células, así que cuando cambian para hacer las diferentes células cerebrales, incluidas las neuronas, tienes más para comenzar, así que tienes un aumento en toda la población de células cerebrales en toda la corteza”. 

La modelación matemática del proceso demostró que la diferencia en la proliferación celular sucede tan temprano en el desarrollo cerebral, que al final resulta en casi el doble de neuronas en la corteza cerebral humana que en la de los grandes simios. 

Los investigadores identificaron un gen que es crucial para el proceso. Conocido como Zeb2, se activa después en el tejido humano, le permite a las células dividirse más antes de madurar. Los exámenes demostraron que retrasar los efectos del Zeb2 hizo que el tejido cerebral de gorila creciera más, mientras que activarlo antes hacía que los organoides cerebrales crecieran de manera similar al de los simios. 

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John Mason, profesor de desarrollo neural molecular en la Universidad de Edimburgo, que no estuvo involucrado en la investigación, dijo que resaltó el poder de los organoides para el estudio de desarrollo cerebral. 

“Es importante comprender cómo se desarrolla el cerebro normalmente, en parte porque nos ayuda a entender qué hace únicos a los humanos y en parte porque nos da pistas importantes de cómo pueden surgir los desórdenes de neurodesarrollo”, dijo Mason. 

“El tamaño del cerebro puede afectarse por desórdenes del neurodesarrollo, por ejemplo la macrocefalia es un rasgo de algunos desórdenes de autismo, así que entender estos procesos muy fundamentales del desarrollo cerebral embrionario nos puede llevar a una mejor comprensión de esos desórdenes”, añadió.