Perché il cervello umano è più grande di quello delle scimmie?

• I ricercatori del Medical Research Council (MRC) hanno identificato un interruttore molecolare che può far crescere gli organoidi cerebrali.
• Lo studio ha evidenziato che lo sviluppo del cervello umano è differente da quello delle grandi scimmie.
• La ricerca è stata condotta tramite degli organoidi cerebrali (i tessuti tridimensionali) che hanno messo in evidenza le differenze nella velocità di transizione cellulare.

Cosa ci rende umani? Una questione di neuroni, tre volte di più di quelli degli scimpanzé e gorilla.

L’interruttore molecolare: la chiave della ricerca

Uno studio è stato in grado di identificare come il cervello umano diventa molto più grande – con tre volte più di neuroni – di quello di scimpanzé e gorilla.

La ricerca, guidata da esperti del Laboratorio di biologia molecolare del Medical Research Council (MRC), a Cambridge, nel Regno Unito, ha identificato un ‘interruttore’ molecolare chiave che può far crescere gli organoidi cerebrali delle scimmie quanto quelli degli esseri umani e viceversa ma ci sono delle differenze sostanziali.

Il rapporto, pubblicato sulla rivista Cell, ha confrontato gli organoidi cerebrali (tessuti tridimensionali) cresciuti da cellule staminali umane, gorilla e scimpanzé.

La differenza tra l’uomo e le grandi scimmie

Come i veri cervelli, gli organoidi del cervello umano sono diventati molto più grandi di quelli delle scimmie. La dott.ssa Madeline Lancaster, del MRC Molecular Biology Laboratory e direttore dello studio, ha evidenziato in un dialogo con l’agenzia DPA che “questo fornisce una prima visione di ciò che è diverso nello sviluppo del cervello umano che ci differenzia maggiormente dai nostri parenti viventi nelle vicinanze, le altre grandi scimmie. La differenza più evidente tra noi e loro è quanto sia incredibilmente grande il nostro cervello “, ha aggiunto.

Le cellule umane si dividono più frequentemente

In precedenza, la ricerca sui topi aveva dimostrato che le loro cellule progenitrici neuronali maturano a forma di cono e rallentano la loro moltiplicazione nel giro di poche ore. Ora, gli organoidi cerebrali (i tessuti tridimensionali) hanno permesso ai ricercatori di scoprire come questo sviluppo si verifica negli esseri umani, nei gorilla e negli scimpanzé.

È stato così che hanno verificato che, nelle scimmie questa transizione richiede molto tempo, poiché avviene in circa cinque giorni. I genitori umani sono stati ulteriormente ritardati in questa transizione, impiegando una settimana.

Le cellule progenitrici umane hanno mantenuto la loro forma cilindrica più a lungo di quelle di altre scimmie e durante questo periodo si sono divise più frequentemente, producendo più cellule. Questa differenza nella velocità di transizione dai progenitori neurali ai neuroni significa che le cellule umane hanno più tempo per moltiplicarsi. Ciò potrebbe essere in gran parte responsabile del numero tre volte maggiore di neuroni nel cervello umano rispetto a quelli dei gorilla o degli scimpanzé.

Il dottor Lancaster, che faceva parte del team che ha creato i primi organoidi cerebrali nel 2013, ha sottolineato di aver scoperto che “un cambiamento ritardato nella forma delle cellule nel cervello iniziale è sufficiente per cambiare il corso dello sviluppo, aiutando a determinare il numero di neuroni che vengono prodotti ”.

“È sorprendente che un cambiamento evolutivo relativamente semplice nella forma delle cellule possa avere conseguenze importanti nell’evoluzione del cervello. Sento che abbiamo imparato qualcosa di fondamentale sulle questioni che mi interessano da sempre: cosa ci rende umani ”, ha lanciato.