Un nuevo estudio publicado en Nature Neuroscience revela que el cerebro humano no proviene de una sola célula progenitora, sino que está formado por dos órganos distintos y ancestrales que evolucionaron de forma independiente antes de ser empaquetados juntos por la evolución en un mismo cráneo, según investigadores de la Universidad de Stanford.
Durante décadas, la biología dio por sentado que el encéfalo humano procedía de una única raíz embrionaria, creciendo como las ramas de un solo árbol. Como señala el estudio de la Universidad de Stanford, el cerebro humano era visto popularmente como un rascacielos evolutivo: instintos antiguos en la base, emociones en el medio y razonamiento sofisticado en la cúspide. Sin embargo, un trabajo liderado por el profesor asociado de biología del desarrollo en la Universidad de Stanford, Kyle Loh, e impulsado por los investigadores Carolyn Dundes y Rayyan Jokhai, dinamita esa premisa clásica al demostrar que el cerebro moderno es el resultado físico de dos sistemas nerviosos completamente separados que convergieron a lo largo de millones de años. Mientras tanto, en otra línea de investigación publicada en el American Journal of Biological Anthropology, científicos de Monash University liderados por el Dr. Ian Towle sugieren que los descubrimientos recientes sobre la evolución humana desafían los sistemas tradicionales de clasificación y proponen colocar a todas las especies humanas y parientes fósiles de los últimos 4 a 5 millones de años —incluyendo Australopithecus y Paranthropus— dentro del género Homo para reflejar un árbol genealógico complejo y no lineal.
Dos progenitores distintos y vías paralelas en el desarrollo embrionario
El equipo de investigación analizó las primeras etapas del desarrollo embrionario en ratones, específicamente en la gastrulación, y descubrió que las células de la parte frontal y trasera siguen caminos absolutamente paralelos. Kyle Loh explicó, según la publicación del descubrimiento, que habían demostrado por primera vez que la parte frontal del cerebro surge de una célula progenitora totalmente diferente a la de la parte posterior.
Esta separación celular se apoya en marcadores genéticos estrictamente segregados desde el inicio de la vida. Por un lado, las células marcadas por el gen Otx2 originan la región anterior y media del encéfalo; por otro, las guiadas por el gen Gbx2 forman de manera exclusiva el cerebro posterior o rombencéfalo. Como si fuesen viajeros en dos trenes que avanzan por vías paralelas, las estirpes celulares de ambos bloques funcionales jamás llegan a mezclarse.
La división funcional entre el tronco y las facultades superiores
Esta dualidad embrionaria explica la profunda separación de tareas que opera en nuestra cabeza de forma cotidiana. El rombencéfalo, de raíces antiquísimas, opera en un plano autónomo para garantizar la supervivencia básica: regula los latidos del corazón, la respiración, el sueño, el hambre y los movimientos musculares complejos necesarios para tragar o hablar.
Firmemente acoplado a este sistema se encuentra el segundo órgano, constituido por el prosencéfalo y el mesencéfalo. Es en esta estructura superior donde residen la consciencia, el razonamiento abstracto, el lenguaje articulado y la capacidad matemática. Durante más de medio siglo, los laboratorios chocaban contra un muro al intentar cultivar neuronas del tallo cerebral humano debido a esta base equivocada; los científicos intentaban infructuosamente convencer a los progenitores del cerebro anterior para que adoptasen una identidad posterior, algo que la arquitectura de la cromatina —el sistema de empaquetado del ADN— bloquea de manera irrevocable.
Implicaciones médicas y resolución de enigmas de laboratorio
El hallazgo publicado no solo replantea la historia evolutiva del sistema nervioso —equiparando su origen a cómo los ancestros marinos o los organismos tipo medusa, que poseían dos sistemas nerviosos diferentes en distintas partes de su cuerpo, integraban redes independientes—, sino que abre vías inéditas para la medicina regenerativa. Al entender que el rombencéfalo surge de progenitores celulares propios, los científicos disponen ahora de la clave para cultivar neuronas del tallo cerebral en placas de Petri.
Rayyan Jokhai apuntó que las investigaciones previas fracasaban porque asumían un origen común erróneo. Con la nueva perspectiva celular, los laboratorios cuentan con un marco renovado para abordar patologías neurodegenerativas complejas y trastornos hasta hoy de difícil pronóstico clínico, tales como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la atrofia muscular espinal.
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