De ce oamenii au creierul mai mare decât maimuţele

Testele efectuate pe mici "organoide cerebrale" au dezvăluit un comutator molecular necunoscut până în prezent care controlează creşterea creierului şi datorită căruia acest organ uman este de trei ori mai voluminos decât cel al maimuţelor antropoide, relatează miercuri The Guardian.

În cazul în care se intervine asupra acestui comutator, creierul uman îşi pierde avantajul de creştere, iar cel al unui exemplar de maimuţă mare poate fi stimulat să crească mai mult, ajungând aproape cât cel al omului.

"Ceea ce observăm este o diferenţă în comportamentul celular foarte, foarte devreme, ceea ce permite creierului uman să ajungă să fie mai mare", a declarat doctor Madeleine Lancaster, specialistă în biologie comportamentală la Laboratorul de Biologie Moleculară din cadrul Consiliului de Cercetări Medicale de la Cambridge.

Creierul uman, de trei ori mai mare decât al maimuţelor

Creierul uman sănătos atinge de obicei aproximativ 1.500 de centimetri cubi la vârsta adultă, fiind de aproximativ trei ori mai mare decât creierul de gorilă, de 500 de centimetri cubi, sau decât cel de cimpanzeu, de 400 de centimetri cubi. Aflarea motivului pentru care acest lucru se întâmplă a întâmpinat însă dificultăţi, în principal pentru că dezvoltarea creierelor umane şi de maimuţe mari nu poate fi studiată cu uşurinţă.

În cadrul unui demers de a înţelege acest proces, Lancaster şi colegii ei au colectat celule de la oameni, gorile şi cimpanzei, în general rămase de la teste medicale sau intervenţii chirurgicale, şi le-au reprogramat în celule stem. Apoi au crescut aceste celule astfel încât să se transforme în organoide cerebrale - mici fragmente de ţesut cerebral de câţiva milimetri.

După câteva săptămâni, organoidele cerebrale umane erau de departe cele mai mari, iar o examinare atentă a scos la iveală motivul. În ţesutul cerebral uman, aşa-numitele celule progenitoare neuronale - care continuă să producă toate celulele din creier - s-au divizat mai mult decât cele din ţesutul creierului de maimuţă mare.

Lancaster, al cărei studiu a fost publicat în jurnalul ştiinţific Cell, a adăugat: "Există o creştere a numărului acelor celule, aşa că odată ce acestea trec la producerea diferitelor celule ale creierului, inclusiv neuroni, sunt mai multe de la început, existând o creştere a întregii populaţii de celule cerebrale de pe întregul cortex".

Gena cu rol crucial, descoperită

Modelarea matematică a procesului a demonstrat că diferenţa în ceea ce priveşte proliferarea celulară se produce atât de devreme în procesul de dezvoltare a creierului încât în cele din urmă conduce la aproape o dublare a numărului de neuroni din cortexul cerebral uman adult în comparaţie cu cel al maimuţelor mari.

Mai departe, cercetătorii au identificat o genă care deţine un rol crucial în cadrul acestui proces.

Cunoscută sub numele de Zeb2, această genă se activează mai târziu în ţesutul uman, permiţând celulelor să se dividă mai mult înainte de a se maturiza. Testele au demonstrat că prin întârzierea efectelor Zeb2 ţesutul cerebral de gorilă a crescut mai mult, în timp ce activarea mai devreme a acesteia în organoidele cerebrale umane le-a făcut să se dezvolte în mod asemănător cu cele ale maimuţelor.

John Mason, profesor de dezvoltare neuronală moleculară la Universitatea din Edinburgh, care nu a fost implicat în cercetare, a declarat că aceasta scoate în evidenţă importanţa organoidelor în studiul dezvoltării creierului. "Este important să înţelegem cum se dezvoltă creierul în mod normal, pe de o parte pentru că ne ajută să înţelegem ce îi face pe oameni unici şi pe de alta pentru că ne poate oferi informaţii importante despre modul în care pot apărea tulburările de neurodezvoltare", a spus el.

"Dimensiunea creierului poate fi afectată în unele tulburări de neurodezvoltare, spre exemplu macrocefalia este o caracteristică a unor tulburări de spectru autist, astfel încât înţelegerea acestor procese foarte fundamentale ale dezvoltării creierului embrionar ar putea conduce la o mai bună înţelegere a acestor tulburări", a adăugat Mason, conform Agerpres. 

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News