Algumas pessoas possuem um cérebro levemente Neandertal

O crânio dos humanos modernos (Homo sapiens) possui uma forma globular (redonda) bastante única entre os primatas. Nossos primos evolucionários mais próximos, os Neandertais (Homo neandertalenses) (1), possuem o crânio visivelmente alongado típico da maioria dos primatas. Essa notável diferença de formas é suspeita de refletir importantes mudanças evolutivas nos tamanhos relativos das estruturas do cérebro humano, até mesmo na forma como áreas cerebrais chaves estão interconectadas (2). Porém, como tecido cerebral não consegue ser fossilizado, explicações biológicas para o nosso distinto crânio globular permanecem ainda elusivas.

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(1) Para conhecer mais sobre os Neandertais, acesse: Neandertais, arte e linguagem

(2) Artigo recomendado: Dopamina e formato globular da caixa craniana parecem ter sido fundamentais para a evolução do nosso cérebro
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Agora, em um estudo publicado no periódico Current Biology, pesquisadores reportaram que os humanos de hoje que carregam fragmentos específicos do DNA de Neandertais possuem cabeças que são levemente menos globulares, revelando pistas genéticas da evolução da forma e função do cérebro da nossa espécie.

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Os pesquisadores responsáveis pelo novo estudo representaram um time internacional de pesquisa liderado pelo paleoantropologista Phillipp Gunz (MPI, Leipzing) e pelos geneticistas Simon Fisher e Amanda Tilot (MPI, Nijimegen). Eles desenvolveram uma nova estratégia para investigar os mistério por trás da globularidade do cérebro humano, ao combinar análises de crânios fossilizados da nossa espécie, dados do sequenciamento de antigos genomas e escaneamento cerebral. O objetivo era identificar genes suspeitos e caminhos biológicos que estivessem relacionados com essa curiosa globularidade.

Outro passo fundamental para a pesquisa foi a seleção de humanos com ancestralidade Europeia para as análises comparativas. Humanos nativos da Europa carregam uma substancial quantidade de material genético dos Neandertais como fruto de antigas hibridizações entre as duas espécies (1). Nesse sentido, os descendentes Europeus carregam fragmentos de DNA Neandertal enterrados nos seus genomas (introgressão), e diferentes pessoas carregam diferentes fragmentos. Como os Neandertais possuem o crânio alongado, alguns desses fragmentos podem expressar tal característica no crânio dos humanos modernos e é isso o que os pesquisadores estavam procurando.

Primeiro, os pesquisadores usaram escaneamentos tomográficos computadorizados para analisar crânios fossilizados de Neandertais e de humanos modernos para obterem uma base de referência do grau diferenciado de globularidade entre as duas espécies. Em seguida, os pesquisadores determinaram o grau de globularidade de milhares de pessoas saudáveis hoje vivas, usando dados de ressonância magnética. Finalmente, os pesquisadores estudaram os genomas de 4468 dos participantes envolvidos na segunda etapa para identificar os fragmentos de DNA Neandertal que cada pessoa carregava, para responder a crucial pergunta: será que algum desses fragmentos genéticos influenciam na globularidade do cérebro de humanos modernos?

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A resposta foi positiva. Pessoas carregando fragmentos de DNA específicos nos cromossomos 1 e 18 possuíam um crânio levemente menos globular (mais alongado) do que a média dos humanos modernos atuais e antigos. Esses fragmentos continham dois alelos influenciando a expressão de dois genes próximos já ligados ao desenvolvimento do cérebro na nossa espécie: UBR4, envolvido na geração de neurônios, e o PHLPP1, envolvido no desenvolvimento da insulação mielínica ao redor das ramificação das células nervosas. O UBR4 é parcialmente regulado em uma parte da rede neural do cérebro chamado de gânglio basal, e o PHLPP1 ganhado de herança dos Neandertais mostrou ter uma expressão levemente maior no cerebelo.

Essas duas partes do cérebro associadas com esses genes recebem impulsos nervosos diretos do córtex motor e estão envolvidas na preparação, aprendizado e coordenação sensomotora de movimentos. O gânglio basal também contribui para funções cognitivas diversas, na memória, na atenção, no planejamento, no aprendizado de habilidades, e potencialmente na evolução da linguagem e da fala.

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Como as diferenças de globularidade associadas a esses genes foram sutis, necessitando de um grande número amostral para detectá-las estatisticamente, agora os pesquisadores pretendem refazer as análises para um maior número de voluntários - dezenas de milhares - para ver se identificam outros genes também associados com mudanças no formato cerebral/craniano.


Publicação do estudo: Current Biology