{"id":145185,"date":"2009-03-28T15:29:21","date_gmt":"2009-03-28T18:29:21","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=145185"},"modified":"2014-02-28T15:48:14","modified_gmt":"2014-02-28T18:48:14","slug":"darwinismo-cerebral-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/darwinismo-cerebral-3\/","title":{"rendered":"Darwinismo cerebral"},"content":{"rendered":"

\"Darwin_divergencewikimedia commons<\/span>Se cree que la complejidad del cerebro humano, con miles de tipos de neuronas distintas, permiti\u00f3 el surgimiento de sofisticados repertorios comportamentales, tales como el lenguaje, el uso de herramientas, la percepci\u00f3n del \u201cyo\u201d, el pensamiento simb\u00f3lico, el aprendizaje cultural y la conciencia. De esta complejidad emergieron obras de extraordinario contenido tecnol\u00f3gico y art\u00edstico en una relativamente corta historia cultural de nuestra especie.Esto parece indicarque la complejidad cerebral tiene un prop\u00f3sito creativo, al contrario de otros sistemas ampliamente m\u00e1s complejos pero brutos,como las galaxias y los miles de estrellas que las componen.Entender de qu\u00e9 manera la complejidad neuronal es moldeada durante el desarrollo es sumergirse en cuestiones fundamentales del origen de nuestra especie.<\/p>\n

La formaci\u00f3n del cerebro humano no es un proceso optimizado. Al contrario, la mayor\u00eda de las c\u00e9lulas generadas ser\u00e1 descartada y tan s\u00f3lo una peque\u00f1a fracci\u00f3n ser\u00e1 usada. El mecanismo inherente a esta selecci\u00f3n es oscuro y existen evidencias que sugieren que factores extr\u00ednsecos e intr\u00ednsecos contribuyen a la supervivencia o muerte celular. Solamente las c\u00e9lulas precursoras con las propiedades correctas, en el momento ideal y en el lugar ideal, florecer\u00e1n y madurar\u00e1n en neuronas funcionales, contribuyendo as\u00ed a la formaci\u00f3n de las redes nerviosas. En esa competencia, las fuerzas de variaci\u00f3n y de selecci\u00f3n act\u00faan para esculpir cada cerebro humano,cada red neural, neurona por neurona, generando la verdadera individualidad en la forma en cada uno de nosotros recibe, procesa e interact\u00faa con el mundo exterior.<\/p>\n

Cabe recordar que la selecci\u00f3n natural requiere de variaci\u00f3n para generar los diferentes tipos neuronales en el cerebro. Inicialmente se pens\u00f3 que la variaci\u00f3n estar\u00eda contenida en los genes codificadores para prote\u00ednas. No obstante, con el secuenciamiento del genoma humano, qued\u00f3 claro que la cantidad de genes no ser\u00eda suficiente como para justificar tama\u00f1a complejidad neuronal. Conmenos del 2% de genes codificadores para prote\u00ednas en el genoma, se hace dif\u00edcil generar informaci\u00f3n suficiente para los miles de tipos celulares contenidos en el cerebro humano. Aun considerando eventos moleculares como el procesamiento alternativo del ARN o modificaciones pos traduccionales, no existe variaci\u00f3n suficiente. La variaci\u00f3n debe residir en otro lugar.<\/span><\/p>\n

La falta de una funci\u00f3n obvia para el otro 98% del genoma inspir\u00f3 el concepto de ADN basura,que ilustra la idea deque esas secuencias ser\u00edan restos evolutivos, acumulados en el transcurso de miles de a\u00f1os en el genoma.Como un garaje lleno de trastos viejos, el genoma parece lidiar muy bien con el exceso de secuencias, pero se hace dif\u00edcil comprender por qu\u00e9 no se libra de \u00e9ste, ahorrando energ\u00eda celular.Parte de ese ADN basura se compone de elementos transponibles, o genes saltadores, capaces de producir copias de s\u00ed mismos, insertando nuevas copias en el genoma y,eventualmente, alterando la expresi\u00f3n de genes cercanos. La actividad de esos elementos fue detectada durante la evoluci\u00f3n y estos par\u00e1sitos gen\u00f3micos se volvieron conocidos como genes ego\u00edstas, cuya la \u00fanica finalidad es mantenerse vivos para las pr\u00f3ximas generaciones mediante la replicaci\u00f3n en c\u00e9lulas germinativas de los individuos. La replicaci\u00f3n en c\u00e9lulas no germinativas, som\u00e1ticas,que no formar\u00e1n un nuevo individuo, no ser\u00eda una estrategia de supervivencia, al menos hasta ahora…<\/p>\n

En 2003, durante mi per\u00edodo de posdoctorado en el Instituto Salk de Investigaciones de California, hicimos una curiosa observaci\u00f3n. Al estudiar de qu\u00e9 manera los genes eran regulados durante la especializaci\u00f3n neuronal a partir de c\u00e9lulas madre, notamos que hab\u00eda una activaci\u00f3n de los elementos transponibles tan pronto como la c\u00e9lula optase por la diferenciaci\u00f3n neuronal. Al inducir a las c\u00e9lulas madre a diferenciarse en otros tipos celulares nada se detectaba, lo indicaba que el fen\u00f3meno era espec\u00edfico de las neuronas. Este hallazgo confrontaba todo lo que sab\u00edamos sobre el comportamiento de estos elementos y sus \u201cganas\u201d de pasar a las futuras generaciones. Al fin de cuentas, \u00bfqu\u00e9 estar\u00edan haciendo al proliferar en el cerebro?<\/p>\n

Dos a\u00f1os despu\u00e9s, luego de luchar contra la resistencia natural del paradigma vigente, logramos demostrar que las neuronas pose\u00edan genomas \u00fanicos. Al contrario que el atractivo concepto de que todas las c\u00e9lulas del cuerpo poseen el mismo genoma, y que las diferencias ser\u00edan meras consecuencias de la regulaci\u00f3n g\u00e9nica, hab\u00edamos reunido evidencias lo suficientemente fuertes como para demostrar que \u00e9se no era el caso en el cerebro. Cada neurona parec\u00eda ser \u00fanica, cada una presentaba nuevas inserciones en el genoma, impactando en genes cercanos. Esta actividad amplificar\u00eda el efecto de la regulaci\u00f3n g\u00e9nica, generando una enorme variaci\u00f3n celular y aumentando el repertorio de tipos celulares capaces de ser formados por un dado grupo de genes. Este mecanismo de variaci\u00f3n y de flexibilidad parece contribuir para la originalidad de cada cerebro, y explica por qu\u00e9 incluso gemelos gen\u00e9ticamente id\u00e9nticos tienen personalidades caracter\u00edsticas.<\/p>\n

Filos\u00f3ficamente, los datos estar\u00edan apuntando una porci\u00f3n de \u201ccasualidad\u201d en la formaci\u00f3n de cada personalidad. Nuevos datos de nuestro laboratorio muestranque la actividad de loselementos transponibles est\u00e1 alterada en el cerebro autista o en s\u00edndromes con el espectro autista. La visi\u00f3n de mundo es diferente en personas portadoras de autismo, lo que sugiriere una alteraci\u00f3n en las redes neuronales. Ahora bien, el aumento de la variabilidad neuronal ser\u00eda capaz de producir individuos fuera de la curva normal, con cualidades distintas.Organismos fuera de la curva tendr\u00edan m\u00e1s posibilidades de adaptarse a nuevos ambientes o de reaccionar contra cambios dr\u00e1sticos en el ambiente. Asimismo, existir\u00edan eventuales individuos prodigios en la poblaci\u00f3n, con una capacidad cognitiva superior. Y a lo mejor son individuos as\u00ed los que aumentan la capacidad creativa de la especie humana, favoreciendo la dominaci\u00f3n de nuevos territorios, por ejemplo. En este sentido, los elementos transponibles seguir\u00edan siendo genes ego\u00edstas, pues al manipular la mente humana terminaron por aumentar las posibilidades reproductivas de la especie.<\/p>\n

Curiosamente, durante la evoluci\u00f3n de los primates, se observa una impresionante correlaci\u00f3n entre la adaptaci\u00f3n humana y el surgimiento de nuevas secuencias transponibles. Evidencias de alteraciones clim\u00e1ticas globales sugieren que ambientes m\u00e1s fr\u00edos, secos y con mayores variaciones deben haber existido hace alrededor de tres millones de a\u00f1os. Las alteraciones bruscas terminaron por disminuir la provisi\u00f3n de comida y agua, presionando fuertemente a la adaptaci\u00f3n de nuestros ancestrales a nuevos ambientes. Interesantemente, nuevas familias de elementos transponibles en el genoma surgen en la misma \u00e9poca en que los humanos adquieren la bipedaci\u00f3n, exhiben un aumento de masa cerebral y las primeras evidencias de uso de herramientas, la conciencia o la motivaci\u00f3n art\u00edstica.<\/p>\n

Por otro lado, el fen\u00f3meno de inserciones som\u00e1ticas en el cerebro puede no ser m\u00e1s que un resto evolutivo.Tanto el cerebro como el sistema reproductivo pasaron por grandes modificaciones durante la evoluci\u00f3n. La expresi\u00f3n gen\u00e9tica de estos dos \u00f3rganos es relativamente parecida y ambos poseen diversas v\u00edas de se\u00f1alizaci\u00f3n en com\u00fan. En ese contexto, no parece una novedad encontrar fen\u00f3menos moleculares presentes solamente en esos \u00f3rganos. Si \u00e9se fuera realmente el caso, la actividad de los elementos transponibles en el sistema nervioso es descartable y no brinda ninguna contribuci\u00f3n para las redes neuronales, la cognici\u00f3n o el comportamiento. Es plausible, pero resta responder por qu\u00e9 el genoma quedar\u00eda cargando todos esos trastos por nada.<\/p>\n

Cualquier sea la funci\u00f3n del mosaicismo gen\u00e9tico de las neuronas, se hace necesario tener cautela en el dise\u00f1o de experimentos que permitan investigar este fen\u00f3meno. Actualmente es imposible emplear t\u00e9cnicas cl\u00e1sicas de nocaut gen\u00e9tico para eliminar a los genes saltadores del genoma. Son varios los que est\u00e1n activos en el genoma. Asi mismo, est\u00e1n dispersos por los cromosomas. Ser\u00e1 necesaria bastante creatividad para buscar situaciones experimentales en las cuales la hip\u00f3tesis pueda corroborarse. Cualquier sea el resultado hallado, solamente ser\u00e1 real si tuviera sentido desde la \u00f3ptica evolutiva.<\/span><\/p>\n

Alysson Renato Muotri<\/em> es neurocient\u00edfico, docente de la Escuela de Medicina de la Universidad de California, San Diego (UCSD).<\/span><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Darwinismo cerebral | Alysson Muotri","protected":false},"author":238,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[401],"tags":[300],"coauthors":[550],"class_list":["post-145185","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-especial-es","tag-evolucion"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/145185","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/238"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=145185"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/145185\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=145185"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=145185"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=145185"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=145185"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}