Un cerebro construido desde dos puntos de partida
Pregunte a la mayoría de las personas cómo llegó a formarse el cerebro humano y escuchará una historia sobre un único órgano que creció, se plegó sobre sí mismo y fue adquiriendo lentamente nuevas capacidades a lo largo de millones de años. La información publicada por New Scientist apunta a una posibilidad más extraña: la parte frontal y la posterior de nuestro cerebro se ensamblan a partir de diferentes células progenitoras durante el desarrollo embrionario, una división del trabajo que sugiere que las dos mitades del órgano comenzaron como sistemas nerviosos separados y posteriormente se combinaron.
Es una afirmación muy ambiciosa como para sustentarla únicamente en linajes celulares, y conviene ser precisos sobre lo que se está diciendo. La observación es de carácter evolutivo, no conductual. No sostiene que el cerebro se comporte como dos órganos en la vida diaria, ni que los hemisferios sean independientes. Sostiene que la materia prima utilizada para construir las regiones anterior y posterior proviene de fuentes distintas en el embrión, y que esa división conlleva un mensaje sobre una historia evolutiva profunda.
Qué muestra la evidencia
Las células progenitoras son la reserva del cuerpo de material de partida no especializado. Durante el desarrollo se dividen y producen las neuronas y las células de sostén que conforman el tejido nervioso, y las instrucciones que siguen dan forma a todo lo que viene después. La cuestión que los investigadores han estado indagando es de dónde provienen esas células en primer lugar.
La respuesta parece ser: no todas del mismo lugar. En lugar de un único conjunto uniforme de progenitores que reparte tareas por todo el sistema nervioso en formación, las regiones frontal y posterior del cerebro se remontan a poblaciones de progenitores diferentes. Dos extremos de un mismo órgano, dos ascendencias separadas.
Por qué los orígenes embrionarios tienen peso evolutivo
La biología del desarrollo ha considerado durante mucho tiempo el origen embrionario como una pista sobre la ascendencia. Las estructuras que surgen de la misma población de progenitores suelen considerarse parientes, por muy diferentes que puedan parecer en un animal adulto. Las estructuras con comienzos independientes se tratan con más cautela, porque su similitud puede reflejar soluciones convergentes en lugar de una herencia compartida.
Cuando las porciones frontal y posterior del cerebro surgen de linajes separados, la lectura sencilla es que alguna vez fueron entidades separadas. El embrión, desde esta perspectiva, no solo está construyendo un cerebro: está repitiendo una fusión mucho más antigua.
Dos sistemas nerviosos, un solo cráneo
La implicación principal es que el cerebro humano es un compuesto: un sistema nervioso frontal y otro posterior, cada uno con su propio origen evolutivo, fusionados en una única estructura a lo largo del tiempo evolutivo. Un sistema simple para detectar el entorno y desencadenar respuestas se habría ocupado de un conjunto de problemas. Un segundo sistema, adaptado a demandas diferentes, se habría ocupado de otro. Con el tiempo, los dos quedaron empaquetados juntos, y las costuras aún son detectables en la forma en que se construye el tejido.
- Conjuntos de progenitores separados apuntan a estructuras ancestrales separadas.
- Una fusión convertiría al cerebro en un órgano compuesto en lugar de una única invención.
- Si la división es antigua, el mismo patrón embrionario debería aparecer en otros animales.
- La parte frontal y la posterior deberían diferir en aspectos que van más allá de las funciones que desempeñan.
La parte frontal y la posterior ya se ven diferentes
La neurociencia nunca ha tratado el cerebro como una masa uniforme. Las regiones anteriores se asocian con la planificación, la toma de decisiones y la secuenciación del movimiento, mientras que las estructuras más posteriores se encargan del relevo sensorial, el equilibrio, la respiración y otros procesos automáticos. Esas divisiones están bien documentadas por sí mismas.
Lo que el nuevo enfoque añade es una posible razón para esa organización. Si los dos extremos del cerebro también tienen raíces evolutivas diferentes, entonces las diferencias funcionales no son simplemente una cuestión de que un tejido asuma tareas distintas. Pueden reflejar dos sistemas distintos, cada uno con su propia historia, puestos al servicio uno junto al otro.
Qué podría significar para la medicina y la investigación
Las historias de origen no son una curiosidad ociosa. Saber qué población de progenitores construye qué región ofrece a los investigadores una forma de plantear preguntas más precisas sobre los trastornos que afectan preferentemente a la parte frontal o a la posterior del cerebro. Si ambas áreas descienden de linajes diferentes, pueden portar vulnerabilidades distintas, capacidades de reparación distintas y respuestas distintas a las lesiones.
La idea también importa para el trabajo de laboratorio. Los científicos que cultivan tejido cerebral simplificado a partir de células madre necesitan saber qué población de progenitores están reproduciendo realmente, y si un cultivo determinado está modelando el sistema frontal, el posterior o una mezcla. Un cerebro compuesto es más difícil de imitar que uno único y uniforme, y el campo tendría que tenerlo en cuenta.
Preguntas aún abiertas
La afirmación es provocadora, y queda mucho por determinar. Las preguntas inmediatas incluyen:
- ¿Dónde está exactamente el límite entre las dos poblaciones de progenitores, y cuán estable es?
- ¿Se comunican los dos linajes durante el desarrollo, o se ensamblan de forma independiente antes de conectarse?
- ¿Aparece la misma división en otros vertebrados, lo que situaría la fusión mucho más atrás en el tiempo?
- ¿Puede vincularse el origen de una célula determinada con su función eventual en el cerebro maduro?
- ¿Cambia esta organización la forma en que deberíamos clasificar las regiones cerebrales, o es un detalle de la construcción?
Cada una de estas es una pregunta comprobable más que una cuestión de interpretación. Eso es lo que hace útil el hallazgo: ofrece al campo un nuevo eje a lo largo del cual clasificar células, regiones y enfermedades.
La conclusión
El cerebro humano puede que no sea un único órgano con una única historia de origen. La evidencia publicada por New Scientist sugiere que su parte frontal y su parte posterior se construyen a partir de células progenitoras diferentes en el embrión, lo que implica que dos sistemas nerviosos primitivos se unieron en algún momento de nuestro pasado evolutivo y han funcionado como una sola unidad desde entonces.
Ya sea que esa lectura sobreviva a un escrutinio mayor, la dirección del recorrido es clara. La historia evolutiva no solo está escrita en los fósiles y los genomas: también está escrita en la forma en que un embrión se ensambla a sí mismo, célula a célula, mucho antes de que aparezca algo parecido a un pensamiento.
Este artículo se basa en información publicada por New Scientist. Lea el artículo original.
Originally published on newscientist.com
