Um grupo de cientistas chineses revelou o mecanismo de regulação do desenvolvimento dos sulcos cerebrais através de um gene antigo, lançando nova luz sobre a evolução do cérebro humano. Esses resultados foram recentemente publicados na revista Nature Genetics.
O cérebro humano é coberto por complexos sulcos e circunvoluções, que são uma das bases biológicas mais importantes para o surgimento das funções cognitivas complexas humanas. Tradicionalmente, acreditava-se que a expansão do córtex cerebral em primatas fosse devida principalmente a genes novos e evoluídos.
No entanto, um grupo de pesquisa liderado por Shi Lei, especialista do Instituto Zoológico de Kunming da Academia Chinesa de Ciências, propôs uma hipótese alternativa. De acordo com esta versão, certos genes antigos e altamente conservados também podem desempenhar um papel fundamental na evolução do cérebro humano, alterando os níveis de sua expressão através de modificações nos elementos regulatórios.
A equipe comparou dados transcriptômicos de diferentes camadas do córtex embrionário de camundongos, marsupiais, marmosas, macacos e humanos. Eles descobriram que um gene antigo chamado «CCNB1IP1» já estava expresso no cérebro do marsupial, um parente próximo dos primatas, muito antes do surgimento dos primatas, mas em um nível de expressão relativamente baixo.
Em seguida, a equipe descobriu que, ao longo da evolução subsequente, o nível de expressão desse gene antigo demonstrou um aumento gradual claro entre marsupiais, marmosas, macacos e humanos, atingindo o nível mais alto no cérebro humano.
Shi observou que «o nível de expressão deste gene antigo correlaciona-se estreitamente com o grau de pregas corticais». Ele acrescentou que, em marmosas, cujo cérebro é liso, o nível de expressão deste gene é semelhante ao nível encontrado em marsupiais. Em macacos, cujo cérebro possui sulcos, o nível de expressão é significativamente aumentado, e no cérebro humano atinge o valor mais alto.
Além disso, os pesquisadores identificaram uma sequência regulatória chave, denominada CRE1, que é responsável pelo aumento da expressão de CCNB1IP1.
Para testar a função do gene, a equipe criou um modelo de camundongo portador desse gene. O experimento mostrou que camundongos que normalmente têm um córtex cerebral liso desenvolveram estruturas de pregas corticais após a introdução do gene. Além disso, os camundongos modificados demonstraram melhorias nas habilidades de aprendizado e memória em testes comportamentais.
Os cientistas enfatizaram que este estudo não apenas oferece uma nova perspectiva para a compreensão da evolução do cérebro humano, mas também fornece novas pistas para o estudo das causas de distúrbios do desenvolvimento neural.