O estudo novo fornece introspecções na organização desenvolvente do cérebro

Que nos fazem o ser humano, e de onde fazem esta propriedade misteriosa do “humanness” vindo? Os seres humanos são genetically similares aos chimpanzés e aos bonobos, contudo existe diferenças comportáveis e cognitivas óbvias. Agora, os pesquisadores do instituto de Salk, em colaboração com pesquisadores do departamento de antropologia em Uc San Diego, desenvolveram uma estratégia mais facilmente ao estudo que a revelação adiantada dos neurônios humanos comparou com os neurônios de primatas nonhuman. O estudo, que apareceu no eLife o 7 de fevereiro de 2019, oferece a cientistas uma ferramenta nova para a pesquisa fundamental do cérebro.

“Este estudo fornece introspecções na organização desenvolvente do cérebro e coloca o fundamento para umas análises comparativas mais adicionais entre seres humanos e primatas nonhuman,” diz um dos autores superiores do estudo, do presidente de Salk e do professor Oxidado Calibragem, que guardara o Vi e a cadeira de John Adler para a pesquisa sobre doença relativa à idade de Neurodegenerative.

Dois processos importantes na revelação do cérebro incluem a maturação e a migração do neurônio. A maturação envolve o crescimento do neurônio enquanto os neurônios aumentam suas conexões entre se para uma melhor comunicação. A migração é o movimento físico dos neurônios em partes diferentes do cérebro tornando-se. Os autores procuraram comparar a maturação e a migração do neurônio entre seres humanos e primatas nonhuman.

Para realizar esta tarefa, o laboratório do calibre planejou um método novo que utiliza a tecnologia da célula estaminal para tomar células epiteliais dos primatas e para persuadi-los, através de um vírus e dos cocktail do produto químico, para tornar-se pilhas neurais do ancestral, um tipo da pilha que tivesse a capacidade para se transformar tipos múltiplos de pilhas no cérebro, incluindo os neurônios. Estas linha celular novas do primata podem então perpètua ser propagadas, permitindo que a pesquisadores as avenidas novas estudem aspectos da revelação neuronal dos neurônios vivos sem as amostras de tecido dos primatas postos em perigo tais como chimpanzés e bonobos.

“Esta é uma estratégia nova para estudar a evolução humana,” diz a canção de natal Marchetto, um cientista do pessoal superior de Salk no laboratório da genética, do co-primeiro autor e de um dos autores superiores do estudo. “Nós estamos felizes compartilhar destas linha celular do primata com a comunidade científica, de modo que os pesquisadores de todo o mundo possam examinar a revelação do cérebro do primata sem o uso de amostras de tecido. Nós antecipamos este conduziremos aos resultados novos numerosos sobre os próximos anos sobre a evolução do cérebro.”

Os pesquisadores exploraram primeiramente as diferenças na expressão genética relativa ao movimento neuronal, comparar pilhas do ser humano, do chimpanzé e do bonobo. Igualmente investigaram as propriedades da migração dos neurônios inerentes a cada espécie. Encontraram 52 genes relativos à migração, e, interessante, os neurônios do chimpanzé e do bonobo tiveram períodos de migração rápida, quando os neurônios humanos eram lentos se mover.

A fim comparar o movimento e a maturação do neurônio fora de um prato, os cientistas transplantaram as pilhas neurais do ancestral dos seres humanos e dos chimpanzés nos cérebros dos roedores, permitindo os neurônios de prosperar e fornecendo sugestões desenvolventes adicionais para que os neurônios tornem-se.

Os pesquisadores analisaram então as diferenças na distância, na forma e no tamanho da migração dos neurônios por até 19 semanas após a transplantação. Observaram o comprimento, densidade e quantidade de extensões dos neurônios chamados dendrites, assim como o tamanho dos corpos de pilha, que abrigam o núcleo e o ADN.

Os neurônios do chimpanzé migraram uma distância maior e cobriram uma área 76 por cento maior do que os neurônios humanos após duas semanas. Os neurônios humanos eram mais lentos tornar-se mas comprimentos mais longos alcançados do que os neurônios do chimpanzé. Este teste padrão de crescimento mais lento pode permitir que os seres humanos alcancem uns marcos miliários mais desenvolventes do que os primatas nonhuman, que poderiam esclarecer diferenças no comportamento e em capacidades cognitivas.

No futuro, os autores esperam construir uma árvore evolucionária da espécie múltipla do primata, utilizando linha celular pluripotent induzidas da haste, para compreender melhor da evolução do cérebro humano. Além, os autores planeiam usar esta plataforma para estudar as diferenças regulamentares do gene entre as espécies do primata que são a base das diferenças na maturação neuronal e podem potencial impactar a organização do cérebro nos seres humanos.

“Nós limitamos o conhecimento sobre a evolução do cérebro, especialmente quando se trata das diferenças na revelação celular entre a espécie,” diz Marchetto. “Nós somos entusiasmado sobre as possibilidades que tremendas este trabalho abre para o campo da neurociência e da evolução do cérebro.”