De ce creierul uman se maturizează mai lent decât cel al rudelor sale primate?

Creierul uman este un organ fascinant și extrem de complex, care susține o gamă largă de comportamente și abilități sofisticate, inexistente la alte specii de animale. De secole, oamenii de știință încearcă să înțeleagă ce anume face creierul uman atât de special și cum se dezvoltă acesta de-a lungul vieții. De ce creierul uman se maturizează mai lent decât al primatelor?

Progresele tehnologice și experimentale recente au deschis noi direcții de cercetare în neuroștiință, permițând descrieri tot mai detaliate ale creierului și ale proceselor sale fundamentale. Aceste eforturi contribuie la o mai bună înțelegere a mecanismelor din spatele diferitelor tulburări neuropsihiatrice și de neurodezvoltare.

• Un crater de impact în formă de potcoavă, descoperit în China, ar putea fi cel mai…
• Una dintre cele mai mari stele cunoscute și-a schimbat culoarea. Este aceasta pe cale să explodeze?

Cercetătorii de la Beijing Normal University, Changping Laboratory (ambele din China) și alte institute au analizat recent creierul uman și pe cel al macacilor, comparând modul în care acestea se dezvoltă în timp, folosind instrumente genetice și moleculare avansate.

Studiul lor evidențiază diferențe importante între cele două specii, în special faptul că cortexul prefrontal uman se dezvoltă mai lent decât cel al macacilor. De ce creierul uman se maturizează mai lent decât al primatelor?

Studiul este publicat în Nature Neuroscience.

În căutarea înțelegerii creierului uman

„Dezlegarea caracteristicilor celulare și moleculare ale dezvoltării cortexului prefrontal (PFC) uman este esențială pentru înțelegerea abilităților cognitive umane și a vulnerabilității la tulburări neurologice și neuropsihiatrice. Am creat un repertoriu comparativ al expresiei genelor, accesibilității cromatinei și transcriptomicii spațiale în dezvoltarea postnatală a PFC-ului la oameni și macaci, la rezoluție de celulă unică”, au scris Jiyao Zhang, Mayuqing Li și colegii lor.

Echipa a analizat probe de țesut cerebral prelevate chirurgical din cortexul prefrontal al macacilor și al oamenilor, în diferite etape după naștere. Probele umane au provenit de la copii cu epilepsie, supuși unor intervenții chirurgicale ca parte a tratamentului.

Cercetătorii au examinat expresia genelor la nivelul fiecărei celule, gradul de accesibilitate al ADN-ului și distribuția spațială a genelor în țesutul cerebral, folosind tehnici de transcriptomică spațială. De asemenea, au identificat tipurile de celule prezente.

De ce creierul uman se maturizează mai lent decât al primatelor?

„Analizele integrate au conturat traiectorii dinamice specifice fiecărei specii pentru diferite tipuri de celule, evidențiind ferestre-cheie și rețele de reglare genetică implicate în procese precum sinaptogeneza, eliminarea sinapselor și gliogeneza”, au notat autorii. Rezultatele arată că dezvoltarea cortexului prefrontal este mai îndelungată la oameni, iar precursorii celulelor gliale se divid mai intens decât la macaci.

„Am identificat corelații de reglare asociate dezvoltării prelungite a PFC-ului uman față de cel al macacilor. Precursorii gliali prezintă o capacitate mai mare de proliferare la oameni, asociată cu profiluri distincte de expresie genetică. În plus, am identificat tipuri de celule și linii celulare deosebit de susceptibile la tulburări de neurodezvoltare și neuropsihiatrice”, au adăugat cercetătorii.

Descoperirile oferă o perspectivă nouă asupra programelor de reglare specifice oamenilor, care prelungesc maturizarea cortexului după naștere și pot explica atât capacitățile cognitive umane, cât și vulnerabilitatea la anumite boli. Pe viitor, aceste rezultate ar putea contribui la dezvoltarea unor strategii mai eficiente de prevenire și tratament pentru tulburările neurologice și neuropsihiatrice.

Vă recomandăm să citiți și:

De ce ni se pare că luna decembrie „vine mai devreme” în fiecare an?

Ce este ADHD și ce înseamnă cu adevărat

De ce unii specialiști recomandă cafeaua înainte de somn? Explicația biologică, pe înțelesul tuturor

Cele mai consumate băuturi din lume au un efect crucial pentru sănătatea oaselor noastre