Origen del cerebro

NUEVAS PISTAS SOBRE EL ORIGEN DEL CEREBRO EN LA EVOLUCION DE LAS ESPECIES
lunes 11 de agosto de 2008 09:21
Uno de los grandes desafíos científicos es entender los "principios de diseño" y el origen del cerebro humano. Una reciente investigación ha desvelado nuevos e importantes datos sobre el origen evolutivo del cerebro y cómo evolucionó hasta alcanzar la asombrosamente compleja estructura que hoy tiene en los humanos.

Los resultados de la investigación sugieren que, a igualdad de peso corporal, no es sólo el tamaño del cerebro lo que da mayor capacidad mental, sino que, durante la evolución, el procesamiento molecular progresivamente más sofisticado de los impulsos nerviosos permitió el desarrollo de animales con comportamientos más complejos.

La opinión generalizada es que los componentes proteicos de las conexiones nerviosas (las sinapsis) son similares en la mayoría de los animales, desde los humildes gusanos hasta los humanos, y que es el incremento en el número de sinapsis en los animales superiores, lo que permite el pensamiento complejo.

Sin embargo, esta sencilla explicación de que a mayor cantidad de conexiones nerviosas, mayor potencia cerebral, no es apoyada en absoluto por los resultados del nuevo estudio, dirigido por Seth Grant, del Instituto Wellcome Trust Sanger.

Aunque muchos trabajos han examinado el número de neuronas, ninguno ha estudiado la composición molecular de las conexiones neuronales. Grant y su equipo han encontrado diferencias muy notables entre especies en lo que se refiere al número de proteínas de las conexiones neuronales.

Estudiaron alrededor de 600 proteínas presentes en las sinapsis de mamíferos y se sorprendieron al encontrar que sólo el 50 por ciento de éstas se encuentran también en las sinapsis de los invertebrados, y cerca del 25 por ciento en animales unicelulares, que obviamente no tienen cerebro.

Las sinapsis son las uniones entre los nervios donde las señales eléctricas de una célula son transferidas a la siguiente, por medio de una serie de interruptores bioquímicos. Sin embargo, las sinapsis no son simples conexiones, sino más bien microprocesadores que dan al sistema nervioso la capacidad de aprendizaje y memoria.

Notablemente, el estudio muestra que algunas de las proteínas involucradas en la gestión de señales realizada por las sinapsis con respecto al aprendizaje y a la memoria, se encuentran en la levadura, dónde actúan para responder a las señales de su entorno, como el estrés provocado por la escasez de alimentos o por cambios de temperatura.

Hubo una súbita proliferación en el número y complejidad de las proteínas de las sinapsis al aparecer los animales multicelulares. Una segunda oleada se produjo con el surgimiento de los vertebrados, hace unos 500 millones de años.

Uno de los logros principales del equipo de investigación fue aislar, por primera vez, las proteínas sinápticas del cerebro de la mosca, lo que confirmó que los invertebrados tienen un conjunto más sencillo de proteínas sinápticas que los vertebrados.

Otro hallazgo importante, crucial para entender el pensamiento humano, es que la expansión de las proteínas que se produjo en los vertebrados, proporcionó un amplio fondo de proteínas que sirvió como base para la formación de regiones especializadas del cerebro, como corteza, cerebelo y médula espinal.

WTSI