El hallazgo identifica grupos de células embrionarias con trayectorias propias, uno asociado al pensamiento y otro a funciones vitales como respirar, dormir, tragar y regular el ritmo cardíaco.
Una investigación reciente de Stanford Medicine desafía el modelo tradicional sobre el origen del cerebro humano. Durante décadas, la ciencia sostuvo que todas las regiones de este órgano provenían de una única célula precursora común. Sin embargo, el estudio publicado en Nature Neuroscience demuestra que el cerebro se forma a partir de dos linajes celulares paralelos y mutuamente excluyentes desde el inicio del desarrollo embrionario.
Dos rutas embrionarias independientes
El equipo liderado por el profesor asociado Kyle M. Loh analizó embriones de ratón, células madre humanas y otras especies durante la gastrulación. Los científicos descubrieron que dos grupos celulares distintos forman el sistema nervioso y siguen caminos separados sin superponerse.
La población anterior, identificada por el gen Otx2, origina el cerebro anterior y medio. La población posterior, marcada por el gen Gbx2, da lugar al cerebro posterior o rombencéfalo. Estas estructuras regulan funciones cognitivas complejas como el lenguaje y el razonamiento, mientras que el cerebro posterior controla procesos automáticos indispensables como la respiración y el ritmo cardíaco.
El papel determinante de la cromatina
Para comprobar si estos grupos podían cambiar de destino, los investigadores examinaron la cromatina, la estructura que organiza el ADN dentro de la célula. Comprobaron que las configuraciones genéticas son diferentes desde las etapas tempranas y bloquean cualquier alteración de destino.
Las células precursoras anteriores no se convirtieron en posteriores al recibir señales químicas externas. Este hallazgo explica por qué los intentos previos de la biología celular fracasaban al intentar cultivar determinadas neuronas en el laboratorio.
Avances para la investigación médica
Conocer este proceso permitió al equipo cultivar por primera vez neuronas motoras funcionales del cerebro posterior a partir de células madre pluripotentes. Este avance ofrece una herramienta clave para investigar enfermedades neurodegenerativas graves como la esclerosis lateral amiotrófica y la atrofia muscular espinal.
El patrón dual observado se mantiene en especies separadas por más de 550 millones de años de evolución, lo que sugiere que el cerebro humano actual es el resultado de la integración de dos sistemas nerviosos ancestrales independientes.
