Să iei câte o pauză este necesar. Explicațiile cercetătorilor țin de dezvoltarea creierului diferită dintre neanderthalieni și oamenii moderni

• Neocortexul, cea mai mare parte a stratului exterior al creierului, este unic la mamifere și este crucial pentru multe capacități cognitive.
• Pentru a investiga semnificația celor șase modificări pentru dezvoltarea neocortexului, cercetătorii au introdus mai întâi variantele umane moderne la șoareci.
• Studiul implică faptul că unele aspecte ale evoluției și funcției creierului uman modern pot fi independente de dimensiunea creierului.

Neanderthalienii sunt cele mai apropiate rude ale oamenilor moderni. Prin urmare, comparațiile cu ei pot oferi informații fascinante despre ceea ce face ca oamenii din zilele noastre să fie unici, de exemplu în ceea ce privește dezvoltarea creierului. Neocortexul, cea mai mare parte a stratului exterior al creierului, este unic la mamifere și este crucial pentru multe capacități cognitive.

Acesta s-a extins dramatic în timpul evoluției umane la speciile ancestrale atât la oamenii de Neanderthal, cât și la oamenii moderni, rezultând că atât oamenii de Neanderthal, cât și oamenii moderni au creiere de dimensiuni similare. Cu toate acestea, nu se știe aproape nimic despre modul în care creierul omului modern și cel al omului de Neanderthal ar fi putut să difere în ceea ce privește dezvoltarea și funcția lor.

Cercetătorii de la Institutul Max Planck de Biologie Celulară Moleculară și Genetică (MPI-CBG) din Dresda și de la Institutul Max Planck de Antropologie Evolutivă (MPI-EVA) din Leipzig au descoperit că celulele stem neuronale – celulele din care provin neuronii din neocortexul în curs de dezvoltare – petrec mai mult timp pregătindu-și cromozomii pentru diviziune la oamenii moderni decât la oamenii de Neanderthal. Acest lucru duce la mai puține erori atunci când cromozomii sunt distribuiți celulelor fiice la oamenii moderni decât la oamenii de Neanderthal sau cimpanzei și ar putea avea consecințe asupra modului în care se dezvoltă și funcționează creierul. Acest studiu arată diferențe celulare în dezvoltarea creierului între oamenii moderni și oamenii de Neanderthal.

Efectele variantelor umane moderne asupra dezvoltării creierului

Pentru a investiga semnificația acestor șase modificări pentru dezvoltarea neocortexului, cercetătorii au introdus mai întâi variantele umane moderne la șoareci. Șoarecii sunt identici cu neanderthalienii în aceste șase poziții de aminoacizi, astfel încât aceste modificări au făcut din ei un model pentru dezvoltarea creierului uman modern.

Felipe Mora-Bermúdez, autorul principal al studiului, descrie descoperirea: „Am descoperit că trei aminoacizi umani moderni din două dintre proteine determină o metafază mai lungă, o fază în care cromozomii sunt pregătiți pentru diviziunea celulară, iar acest lucru are ca rezultat mai puține erori atunci când cromozomii sunt distribuiți în celulele fiice ale celulelor stem neuronale, la fel ca la oamenii moderni.”

Pentru a verifica dacă setul de aminoacizi din Neanderthal are efectul opus, cercetătorii au introdus apoi aminoacizii ancestrali în organoizi ai creierului uman – structuri miniaturale asemănătoare unor organe care pot fi cultivate din celule stem umane în vase de cultură celulară în laborator și care imită aspecte ale dezvoltării timpurii a creierului uman. „În acest caz, metafaza a devenit mai scurtă și am găsit mai multe erori de distribuție a cromozomilor”. Potrivit lui Mora-Bermúdez, acest lucru arată că acele trei modificări de aminoacizi ale omului modern în proteinele cunoscute sub numele de KIF18a și KNL1 sunt responsabile pentru mai puține greșeli de distribuție a cromozomilor observate la oamenii moderni în comparație cu modelele de Neanderthal și cimpanzeii. El adaugă că „a avea greșeli în ceea ce privește numărul de cromozomi nu este, de obicei, o idee bună pentru celule, așa cum se poate observa în tulburări precum trisomiile și cancerul”.

„Studiul nostru implică faptul că unele aspecte ale evoluției și funcției creierului uman modern pot fi independente de dimensiunea creierului, deoarece neanderthalienii și oamenii moderni au creiere de dimensiuni similare. Descoperirile sugerează, de asemenea, că funcția creierului la Neanderthalieni ar fi putut fi mai afectată de erori cromozomiale decât cea a oamenilor moderni”, spune Wieland Huttner, care a co-supravegheat studiul. Svante Pääbo, care a fost, de asemenea, co-supervizor al studiului, adaugă că „sunt necesare studii viitoare pentru a investiga dacă rata scăzută a erorilor afectează trăsăturile umane moderne legate de funcția creierului”.