Cercare di capire cosa rende unici gli esseri umani moderni, è la domanda più richiesta dai ricercatori. I confronti con i nostri parenti più stretti, i Neanderthal, forniscono quindi spunti affascinanti. L’aumento delle dimensioni del cervello e la produzione di neuroni durante lo sviluppo di questo sono considerati i principali fattori per l’aumento delle capacità cognitive che si è verificato durante l’evoluzione umana.
Tuttavia sebbene sia i nostri antenati, sia gli umani moderni hanno cervelli molto simili, si sa ancora poco se questi cervelli possano anche differire riguardo la quantità di produzione di neuroni cerebrali durante lo sviluppo. La nuova ricerca mostra che la moderna variante umana della proteina TKTL1, che differisce per un solo aminoacido dalla variante di Neanderthal, aumenta un tipo di progenitore cerebrale cellule, chiamate glia radiale basale, nel cervello umano moderno.
Gli esseri umani producono più neuroni cerebrali dei Neanderthal
Le cellule gliali radiali basali generano la maggior parte dei neuroni nella neocorteccia in via di sviluppo, una parte del cervello cruciale per molte capacità cognitive. Poiché l’attività di TKTL1 è particolarmente elevata nel lobo frontale del cervello umano fetale, i ricercatori concludono che questa singola sostituzione di amminoacidi specifica per l’uomo è alla base di una maggiore produzione di neuroni nel lobo frontale in via di sviluppo della neocorteccia negli esseri umani moderni rispetto ai Neanderthal. Il significato biologico di queste differenze per lo sviluppo del cervello umano moderno è in gran parte sconosciuto. In effetti, sia gli esseri umani moderni che i Neanderthal hanno un cervello, e in particolare una neocorteccia, di dimensioni simili, ma non è chiaro se questa dimensione simile della neocorteccia implichi un numero simile di neuroni.
I ricercatori si sono concentrati su una di queste proteine che presenta un singolo cambiamento di amminoacido essenzialmente in tutti gli esseri umani moderni rispetto ai Neanderthal, la proteina transketolasi-like 1. Nello specifico, nell’uomo moderno questa proteina contiene un’arginina nella posizione della sequenza in questione, mentre nel Neanderthal TKTL1 è l’amminoacido correlato lisina. Nella neocorteccia umana fetale, TKTL1 si trova nelle cellule progenitrici neocorticali, le cellule da cui derivano tutti i neuroni corticali. Il TKTL1 umano moderno, ma non quello di Neanderthal, porta a più neuroni nella neocorteccia di topo embrionale. Il team ha introdotto la variante umana moderna o quella di Neanderthal di TKTL1 nella neocorteccia degli embrioni di topo.
Hanno osservato che le cellule gliali radiali basali, il tipo di progenitori neocorticali ritenuti la forza trainante per un cervello più grande, aumentavano con la moderna variante umana di questa proteina ma non con la variante di Neanderthal. Di conseguenza, il cervello degli embrioni di topo con il moderno TKTL1 umano conteneva più neuroni. Questo studio implica che la produzione di neuroni nella neocorteccia durante lo sviluppo fetale è maggiore negli esseri umani moderni rispetto ai Neanderthal, in particolare nel lobo frontale. Si è tentati di ipotizzare che questo abbia promosso le moderne capacità cognitive umane associate al lobo frontale.
Foto di David Mark da Pixabay
