El cerebro humano se desarrolla con una coreografía exquisita y cronometrada, marcada por distintos patrones de actividad genética en las diferentes etapas: desde el útero a la edad adulta, investigadores de Yale informan en revista Neuron.
El equipo de Yale llevó a cabo un análisis a gran escala de la actividad del gen en un área del neocórtex-cerebral que regula la percepción, el comportamiento y la cognición, en diferentes etapas de desarrollo. El análisis muestra que la arquitectura general de las regiones del cerebro se forma en gran medida en los primeros seis meses después de la concepción por una explosión de actividad genética, que es distinto para las diversas regiones específicas de la corteza cerebral. Esto es seguido por una especie de intermedio a partir del tercer trimestre del embarazo. Durante este período, la mayoría de los genes que están activos en regiones específicas del cerebro se calman; a excepción de los genes que estimulan las conexiones entre todas las regiones del neocórtex. Luego a finales de la infancia ya en la adolescencia temprana, la orquesta genética comienza de nuevo y ayuda a dar forma sutilmente a regiones del neocórtex que realizan progresivamente tareas más especializadas, un proceso que continúa hasta la edad adulta.
El análisis es el primero en mostrar este bosquejo de “reloj de arena” del desarrollo del cerebro humano, con un período de calma en la actividad genética intercalado entre patrones altamente complejos de la expresión génica, dijo Nenad Sestan, profesor de neurobiología en el Instituto Kavli de Yale para la Neurociencia y autor principal del estudio. Curiosamente, dicen los investigadores, algunos de los mismos patrones de actividad genética que definen este “reloj de arena”, no se observaron en el desarrollo de los monos, lo que indica que puede jugar un papel en la conformación de las características específicas para el desarrollo del cerebro humano.
Los resultados subrayan la importancia de la adecuada interacción entre genes y medio ambiente en los primeros años del niño después del nacimiento, cuando la formación de conexiones sinápticas entre las células del cerebro se sincronizan, lo que define cómo se utilizarán las estructuras cerebrales más tarde en la vida, dijo Sestan. Por ejemplo, las interrupciones de sincronización en las conexiones sinápticas durante los primeros años de los niños se han implicado en el desarrollo del autismo.
Sestan dice que el cerebro humano es más como un barrio que se define mejor por la comunidad y dónde viven dentro de sus fronteras que por sus edificios.
“Los barrios se construyen rápidamente y entonces todo se ralentiza y el neocórtex se centra exclusivamente en el desarrollo de las conexiones, casi como una red eléctrica”, dijo Sestan. “Más tarde, cuando se sincronizan estas regiones, los barrios empiezan a asumir identidades funcionales distintos, como Little Italy o Chinatown.”
Mihovil Pletikos, Andre MM Sousa, y Goran Sedmak de Yale son co-autores principales del estudio. Otros autores de Yale son Kyle A. Meyer, Ying Zhu Feng Cheng, Mingfeng Li y Yuka Imamura Kawasawa.
El trabajo fue financiado por el Instituto Nacional de Salud Mental, la Fundación James S. McDonnell, y la Fundación Kavli.
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