Apesar do fato de primatas não humanos e humanos terem características físicas bastante diferentes, um estudo recente sugere que seus cérebros podem ser notavelmente semelhantes. No entanto, mesmo pequenos ajustes podem ter um impacto significativo em questões psicológicas e de desenvolvimento.
Os pesquisadores podem examinar distúrbios no desenvolvimento do cérebro humano compreendendo as variações moleculares que os diferenciam. Pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison, liderados pelo professor de neurociência Andre Sousa, publicaram recentemente um estudo na revista Science que examina as diferenças e semelhanças nas células do córtex pré-frontal entre humanos e primatas não humanos, como chimpanzés, macacos Rhesus e saguis. O córtex pré-frontal é a parte mais frontal do cérebro e é importante para funções cognitivas superiores. Informações o portal science daily.
As variações celulares entre essas espécies podem esclarecer momentos-chave em sua história evolutiva e como essas variações podem estar relacionadas a doenças humanas como autismo e deficiências intelectuais. Sousa, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Yale que pesquisa a biologia do desenvolvimento do cérebro no Waisman Center da Universidade de Wisconsin-Madison, optou por começar examinando e classificando as células do córtex pré-frontal.
“O córtex pré-frontal dorsolateral está sendo perfilado porque é particularmente fascinante. Somente os primatas têm acesso a essa região cortical. Outras espécies não a têm”, diz Sousa. “Ele tem sido associado a vários processos cognitivos de alto nível, incluindo memória de trabalho. Além disso, tem sido associado a várias doenças neuropsiquiátricas. Então, decidimos realizar esta pesquisa para aprender mais sobre as características distintivas da o cérebro humano nesta área.”
Sousa e seu laboratório coletaram informações genéticas de mais de 600.000 células do córtex pré-frontal de amostras de tecidos de humanos, chimpanzés, macacos e saguis. Eles analisaram esses dados para categorizar as células em tipos e determinar as diferenças em células semelhantes entre as espécies. Sem surpresa, a grande maioria das células eram bastante comparáveis.
“A maioria das células são realmente muito semelhantes porque essas espécies são relativamente próximas evolutivamente”, diz Sousa.
Sousa e seus colaboradores encontraram cinco tipos de células no córtex pré-frontal que não estavam presentes em todas as quatro espécies. Eles também encontraram diferenças nas abundâncias de certos tipos de células, bem como diversidade entre populações de células semelhantes entre as espécies. Ao comparar um chimpanzé a um humano, as diferenças parecem enormes – desde sua aparência física até as capacidades de seus cérebros. Mas no nível celular e genético, pelo menos no córtex pré-frontal, as semelhanças são muitas e as diferenças são escassas.
“Nosso laboratório realmente quer saber o que há de único no cérebro humano. Obviamente, a partir deste estudo e de nossos trabalhos anteriores, a maior parte é realmente a mesma, pelo menos entre os primatas”, diz Sousa.
As pequenas diferenças que os pesquisadores encontraram podem ser o começo da determinação de alguns desses fatores únicos, e essa informação pode levar a revelações sobre desenvolvimento e distúrbios do desenvolvimento em nível molecular.
“Queremos saber o que aconteceu após a divisão evolutiva entre humanos e outros primatas”, diz Sousa. “A ideia é que você tem uma mutação em um gene ou em vários genes e esses genes agora têm funções ligeiramente diferentes. Mas se esses genes são relevantes para o desenvolvimento do cérebro, por exemplo, quantas células são produzidas ou como as células são conectando-se a outras células, como isso afeta os circuitos neuronais e suas propriedades fisiológicas? Queremos entender como essas diferenças levam a diferenças no cérebro e, em seguida, levam a diferenças que podemos observar em adultos.”
As observações do estudo foram feitas nos cérebros de adultos, após grande parte do desenvolvimento estar completo. Isso significa que as diferenças podem estar ocorrendo durante o desenvolvimento do cérebro. Assim, o próximo passo dos pesquisadores é estudar amostras de cérebros em desenvolvimento e estender sua área de investigação além do córtex pré-frontal para descobrir onde e quando essas diferenças se originam. A esperança é que essas informações levem a uma base mais robusta para apoiar a pesquisa de transtornos do desenvolvimento.
“Somos capazes de fazer coisas extraordinárias, certo? Estamos estudando a própria vida, o universo e muito mais. E isso é realmente único quando você olha em volta”, diz Sousa, cuja equipe incluiu os alunos de pós-graduação Ryan Risgaards e Zachary Gomez- Sanchez, a estagiária de pesquisa Danielle Schmidt e os alunos de graduação Ashwin Debnath e Cade Hottman. “Se temos essas habilidades únicas, tem que ser algo no cérebro, certo? Há algo no cérebro que nos permite fazer tudo isso e estamos realmente interessados em saber o que é.”
