El cerebro neandertal contenía menos células nerviosas que los nuestros

¿Podría esto ayudar a explicar por qué los neandertales se extinguieron, mientras que los humanos modernos (todavía) prosperan?

Si se observan los cerebros de los humanos modernos y de los neandertales, hay que concluir que, al menos en términos de tamaño, hay poca diferencia entre ellos; un cerebro no es mucho más grande que el otro. Pero es mucho más difícil sacar conclusiones sobre lo que ocurre en esos cerebros y hasta qué punto hay diferencias notables entre ellos. Por ejemplo, no sabemos si las regiones cerebrales de los neandertales y de los humanos modernos (que, por tanto, tienen un tamaño bastante similar) contenían el mismo número de neuronas. Sin embargo, en un nuevo estudio (publicado en la revista Science) los investigadores creen ahora poder decir algo más al respecto. Y sus hallazgos sugieren firmemente que los humanos modernos (al menos en una región específica del cerebro) generaron más neuronas que los neandertales.

Neocórtex

El nuevo estudio se centra en el neocórtex: una parte del cerebro que tiene más o menos el mismo tamaño en los humanos modernos que en los neandertales y que participa en funciones cognitivas superiores, como la percepción sensorial, el razonamiento y el pensamiento abstracto, por ejemplo. Y los investigadores se centraron específicamente en una proteína encontrada en el neocórtex tanto en los neandertales como en los humanos modernos. Se trata de la proteína TKTL1. Las investigaciones han demostrado que esta proteína es especialmente activa en los cerebros de los humanos modernos en el momento en que todavía están en el útero y, por tanto, en pleno desarrollo. La proteína se encuentra entonces principalmente en las llamadas células precursoras que acaban convirtiéndose en células nerviosas.

Bloques de construcción

El TKTL1 está formado por bloques de construcción: llamados aminoácidos. Y cuando se amplía la imagen, se observa rápidamente que la proteína TKTL1 de los neandertales era casi idéntica a la proteína TKTL1 de los humanos modernos. Casi, porque un bloque de construcción o aminoácido es diferente. Los humanos modernos, por ejemplo, tienen el aminoácido arginina en el punto donde su proteína TKTL1 difiere de la de los neandertales, mientras que los neandertales tenían el aminoácido lisina en el mismo punto.

Experimento

Una pequeña diferencia, pero que tiene un gran efecto, según muestran los investigadores. Tomaron una proteína TKTL1 de un humano moderno y la modificaron para que coincidiera con la proteína TKTL1 de un neandertal. A continuación, lo insertaron en el neocórtex de embriones de ratón. Mientras tanto, a otros embriones de ratón se les incorporó la proteína TKTL1 de los humanos modernos. El experimento demostró que los ratones que recibieron la proteína TKTL1 de los humanos modernos generaron más precursores de células nerviosas y, por tanto, más células nerviosas en el neocórtex.

Organoides

Para saber si la proteína tiene el mismo efecto en los cerebros humanos, los investigadores exploraron sm utilizando organoides: minicerebros que se cultivan en el laboratorio con células madre humanas y que imitan diferentes aspectos del desarrollo temprano del cerebro. Estos organoides también albergan la proteína TKTL1. Y para el experimento, la proteína TKTL1 en algunos organoides fue modificado para que coincidiera con la de los neandertales. "Descubrimos que con el tipo de aminoácido similar al de los neandertales en TKTL1, se producían menos células precursoras de células nerviosas y, por tanto, menos células nerviosas que con el aminoácido que vemos en los humanos modernos en TKTL1", dice la investigadora Anneline Pinson. "Esto nos muestra que (aunque no sabemos cuántas neuronas tenía el cerebro neandertal) podemos suponer que los humanos modernos albergan más neuronas en su lóbulo frontal (...) que los neandertales".

Sorprendente

Es sorprendente, piensa el investigador Wieland Huttner. "Al principio, fue ciertamente una sorpresa ver que un solo cambio de un aminoácido marcaba una diferencia tan grande", dice. "Por eso también utilizamos múltiples modelos (para confirmar los hallazgos)". Y así todos esos modelos pintan el mismo cuadro. "Con base en estos resultados, se puede asumir que la producción de neuronas en el neocórtex durante el desarrollo fetal es mayor en los humanos modernos que en los neandertales".

¿Beneficio?

Es un hallazgo interesante. Especialmente a la luz de esa pregunta que ha desconcertado a los científicos durante años: ¿por qué se extinguieron los neandertales y sobrevivieron los humanos modernos, que convivieron con los neandertales durante un tiempo? Algunos investigadores sospechan que los humanos modernos estaban cognitivamente por delante de los neandertales después de todo. Sin embargo, es demasiado pronto para citar este estudio de Huttner y sus colegas como prueba de ello. "Un mayor número de neuronas puede haber sido una ventaja", argumenta Pinson. "Pero no siempre es así. Por ejemplo, también es importante que estén bien conectados entre sí".

Por tanto, los investigadores no pueden concluir de su estudio que esas neuronas adicionales nos hagan mucho más inteligentes o hábiles cognitivamente de lo que eran los neandertales. Sin embargo, "es bastante plausible que esto (las neuronas extra, ed.) promoviera las habilidades cognitivas de los humanos modernos, todas las cuales se originan en el lóbulo frontal", argumenta Huttner.

Por lo tanto, es muy necesario seguir investigando las diferencias entre el funcionamiento del cerebro humano y el de los neandertales. ¿Será que eso puede ayudar a averiguar por fin por qué los neandertales se extinguieron mientras nuestros antepasados prosperaban durante la misma época? Pinson es optimista; cree que la respuesta a esa pregunta puede encontrarse en el cerebro de ambos humanoides. Sin embargo, no espera que pronto podamos señalar un aminoácido o un gen que marque la diferencia; parece más plausible que en última instancia se trate de una combinación de factores. Por ejemplo, señala que se sabe que hay más proteínas disponibles tanto para los neandertales como para los humanos modernos, pero que son ligeramente diferentes en términos de bloques de construcción. "Y juntos podrían explicar algunas cosas", dice.