• Neuropsicologia

Mudanças genéticas ligadas à área de superfície explicam por que os humanos modernos desenvolveram cérebros maiores

• A área de superfície do córtex cerebral humano é três vezes maior que a do chimpanzé.
• Os neurocientistas descobriram que variantes genéticas particulares estão ligadas a aumentos na área de superfície do cérebro.
• As diferenças genéticas são em grande parte devido a um aumento de elementos reguladores conhecidos como 'potenciadores'.

Mudanças no tamanho e na organização do cérebro distinguem o surgimento dos humanos modernos, mas sabemos pouco sobre a base genética dessas mudanças. Pesquisadores na Holanda agora combinaram dados de neuroimagem e genômica em larga escala para identificar variantes genéticas associadas à anatomia e ao desenvolvimento do cérebro humano.

O cérebro humano moderno

Uma característica que distingue o cérebro humano dos macacos e símios é o seu tamanho. Cada hemisfério do córtex cerebral humano tem uma área de superfície de aproximadamente 1.840 cm ^dois , em comparação com aproximadamente 600 cm ^dois para o chimpanzé, nosso parente vivo mais próximo. Análises de endocasts sugerem que a superfície cortical do Um homem sábio é dramaticamente expandido e tem uma forma diferente, em comparação com espécie de hominídeo extinta .

Essas mudanças provavelmente foram acompanhadas por alterações nos tratos da substância branca, as conexões de longo alcance do cérebro. Juntos, eles podem ter contribuído para o surgimento da linguagem e outras habilidades cognitivas complexas.

Gökberk Alagöz do Instituto Max Planck de Psicolinguística em Nijmegen tentou confirmar os resultados de um estudo recente que identificou variantes genéticas associadas à expansão do córtex cerebral humano , examinando dados de varredura cerebral e genômica de quase 19.000 indivíduos, realizados no Biobank do Reino Unido. Suas análises não conseguiram replicar as descobertas anteriores. Mas os resultados sugerem que isso pode ser porque, enquanto funções como a linguagem geralmente dependem de circuitos localizados em um hemisfério cerebral, o estudo anterior se baseou em medidas que foram calculadas em ambos os hemisférios.

Com isso em mente, Alagöz e seus colegas examinaram conjuntos de dados genéticos e de neuroimagem de mais de 30.000 indivíduos, concentrando-se em 33 medidas de área de superfície regional e global e analisando cada hemisfério separadamente. Eles também analisaram dados de difusão de ressonância magnética para examinar 48 diferentes tratos de substância branca.

Essa abordagem genômica de neuroimagem em larga escala permitiu que eles identificassem variantes genéticas associadas à área de superfície de várias regiões do cérebro e às conexões de longo alcance dentro e entre os hemisférios esquerdo e direito do cérebro.

Genética ligada ao tamanho do cérebro

Suas análises revelaram que certas sequências reguladoras de genes associadas à área de superfície das regiões de fala e linguagem do hemisfério esquerdo são enriquecidas no cérebro humano em desenvolvimento. Eles também descobriram que variantes genéticas também encontradas em neandertais fizeram uma contribuição muito menor para a conectividade do fascículo uncinado esquerdo, um trato da substância branca que conecta o lobo frontal ao lobo temporal e está envolvido na linguagem.

As descobertas, que são Publicados no Anais da Academia Nacional de Ciências , sugerem que a evolução do cérebro humano envolveu um ganho de elementos genéticos regulatórios no genoma. Esses
“potenciadores” tornam-se ativos no cérebro humano fetal e funcionam para influenciar a atividade de genes que contribuem para a área de superfície do córtex, sendo um deles ZIC4 , que está implicado neurogênese , ou a produção de novas células cerebrais.

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