Ilustración de una sinapsis cerebral. Foto: Getty Images.

 
Vía: EurekAlert! | 1 de febrero de 2012 (Traducción: G.C.C. para Terrae Antiqvae)

 
Durante los primeros años de vida la cognición humana se desarrolla tomando información y experiencias del medio ambiente y superando ampliamente, incluso, las capacidades de nuestros parientes primates más cercanos. En un estudio publicado online en la revista Genome Research, los investigadores han identificado el extenso desarrollo sináptico del cerebro humano en relación con otros primates, un hallazgo que arroja nueva luz sobre la biología y la evolución de la cognición humana.

"¿Por qué podemos absorber la información del medio ambiente durante la infancia y la niñez y desarrollar habilidades intelectuales que los chimpancés no pueden?" se pregunta el doctor Philipp Khaitovich (foto a la izquierda), de la Academia China de Ciencias y del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, y autor principal del informe. "¿Qué hace al cerebro humano tan especial?"

 
Los chimpancés se separaron del linaje humano hace alrededor de 4 a 6 millones de años, un período de tiempo relativamente corto para los estándares evolutivos. Sin embargo, las diferencias en las habilidades cognitivas especializadas, sociales y culturales, entre los seres humanos y los chimpancés son sorprendentes, y poco se sabe sobre su base biológica.

 
Para responder a sus preguntas, Khaitovich y un equipo internacional de investigadores utilizaron microarrays (palabra inglesa, sin equivalente en español, que define el dispositivo que se utiliza para determinar cómo los genes interactúan unos con otros y cómo una célula es regulada mediante la expresión de un vasto número de genes) y la tecnología de secuenciación del ARN para investigar los cambios sobre cómo los genes se leen, o se expresan, durante el desarrollo del cerebro postnatal en los seres humanos, chimpancés y macacos, un primate más alejado. El momento y el ritmo oportuno de estos cambios puede configurar el desarrollo cognitivo humano, aparte de en otros primates.

 
El grupo recogió muestras de la corteza prefrontal, una región del cerebro que ha evolucionado más asociada a la cognición, y del cerebelo, una antigua región del cerebro relacionada con el control  motor.

 
Khaitovich explicó que los estudios evolutivos del cerebro humano a menudo producen resultados confusos, sin embargo su enfoque se desarrolla aún mejor de lo esperado, apuntando a un específico proceso de desarrollo post-natal. "Entre todos los cambios de desarrollo específicos para el cerebro humano, un proceso -la sinaptogénesis- se destaca claramente". Khaitovich explicó que la sinaptogénesis, la base del aprendizaje y la memoria del cerebro en desarrollo, se caracteriza por la formación de conexiones sinápticas, el fortalecimiento de las conexiones útiles, y también la eliminación de las conexiones inútiles.

 
Los autores encontraron que en los seres humanos, el apogeo de la expresión de los genes sinápticos en la corteza prefrontal se retrasa hasta la edad de cinco años, a diferencia de los chimpancés y los macacos, donde esto ocurre en el primer año de vida. Los autores señalaron que este cambio humano específico sólo se observó en la corteza prefrontal, y no en el cerebelo

 
"Nuestros hallazgos sugieren que el cerebro humano permanece extremadamente plástico y susceptible a las entradas del medio ambiente durante los primeros cinco años de vida", dijo Khaitovich. "Nuestro estudio revela uno de los importantes mecanismos potencialmente implicados en la evolución de la cognición humana".

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Los científicos de la Academia de Ciencias de China (Shanghai, China), el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Leipzig, Alemania), la Escuela de Graduados de la Academia China de Ciencias (Beijing, China), la Universidad La Trobe (Melbourne, Australia), el Centro Max Delbrück de Medicina Molecular (Berlín-Buch, Alemania) y el Instituto Max Planck de Genética Molecular (Berlín, Alemania) contribuyeron a este estudio.

 
Este trabajo fue apoyado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de la República Popular de China, la Academia China de Ciencias, los Institutos de Shangai de Ciencias Biológicas, de la Fundación Nacional de Ciencias de China, el Programa 973, el programa de talentos de los Cien de la Academia China de Ciencias, la Sociedad Max Planck, y el Bundesministerum für Bildung und Forschung.