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Estudo revela como os neurônios dos neandertais funcionavam

Pesquisadores do Brasil e EUA cultivam células cerebrais com gene de neandertais, e constatam que seus neurônios eram bem diferentes

36 semanas atrás

Muito se fala sobre as diferenças entre o homem moderno, Homo sapiens sapiens, e seus "primos" próximos, os neandertais (H. sapiens neanderthalensis) e os denisovanos (taxonomia ainda não definida, não há consenso entre H. denisova, H. altaiensis e H. sapiens denisova, pois ainda não decidiram se ele foi ou não um sapiens). Em um dado momento, as três subespécies conviveram ao mesmo tempo e inclusive cruzaram entre si, como comprovam pesquisas genéticas que detectaram DNA neandertal em europeus e denisovano em aborígenes.

Ainda assim, o H. sapiens sapiens perdurou e os demais foram extintos. Isso é estranho quando olhamos para os neandertais, capazes de fabricar ferramentas complexas e criar arte. Eles tinham rituais funerários e também dominaram o fogo, e se estenderam por regiões que o homem moderno ainda não havia alcançado, durante a Era do Gelo, em tese por serem mais robustos e adaptados ao frio.

Reconstituição de como seria um neandertal adulto (Crédito: Flavio Massari/Alamy)

Reconstituição de como seria um neandertal adulto (Crédito: Flavio Massari/Alamy)

Os neandertais foram uma subespécie humana relativamente capaz de perdurar, mas pouco se sabe como o cérebro deles, ou dos denisovanos, que eram bem mais próximos a eles do que ambos de nós, funcionava. Até onde sabemos, o nosso é consideravelmente menor, mas a chave está em como ele opera, sua plasticidade e eficiência.

Evidências genéticas apontam para diferenças fundamentais nesse ponto, mas ver um cérebro de um neandertal "funcionando" é outra história. Não tínhamos como ver tal coisa até agora, e é aqui que entra o novo estudo conjunto entre cientistas brasileiros e norte-americanos, que conseguiram "cultivar" organelas cerebrais com um gene arcaico, chamado NOVA1.

Este gene em específico responde pela produção de uma proteína que regula como as células "lêem" trechos de outros genes, voltado especificamente para o desenvolvimento de neurônios e suas interconexões. Já se sabe que o NOVA1 do homem moderno é uma mutação, diferente da detectada em neandertais e denisovanos, e isso implica diretamente em como o cérebro se constitui e funciona.

A pesquisa consistiu em cultivar células-tronco e inserir nelas o NOVA1 neandertal, de modo que elas se especializaram em neurônios e posteriormente, em organoides corticais. Essas organelas são simulações MUITO resumidas do cérebro, mas suficientes para observar como o real se comportaria. Paralelamente, outros organoides foram cultivados com o gene NOVA1 moderno, para servirem como material de comparação.

Cena do filme "A Guerra do Fogo" (Crédito: Cinema International Corporation/AMLF/Disney)

Cena do filme "A Guerra do Fogo" (Crédito: Cinema International Corporation/AMLF/Disney)

Os resultados foram interessantes, para dizer o mínimo.

Os organoides com o NOVA1 neandertal eram menores e mais rugosos do que os com o gene moderno, e suas células tinham um índice maior de apoptose (morte cerebral programada), além de se multiplicarem menos. Por outro lado, elas apresentaram uma atividade eletrofisiológica (transmissão de impulsos entre neurônios) mais complexa do que a nossa. Um dos motivos para isso é que o desenvolvimento cerebral de nossos "primos" era mais acelerado que o nosso, algo que já se sabia.

Pode parecer uma vantagem e tanto, mas na verdade isso cria um problema logístico. O cérebro dos neandertais trabalhava em um ritmo mais acelerado para realizar funções que o nosso desempenha normalmente, tendo um ciclo mais lento de desenvolvimento, o que é uma vantagem para a plasticidade do órgão. Mesmo sendo uma tremenda gambiarra evolutiva, nosso cérebro é capaz até de fazer outsourcing.

Mesmo com redes neurais mais complexas que a nossa, os neurônios de um neandertal tinham menor durabilidade e comprimento, significando que o cérebro tinha que compensar a falta de poder computacional de outras formas.

Uma delas é com um cérebro maior.

Comparação entre o crânio de um H. sapiens sapiens e de um H. sapiens neanderthalensis (Crédito: Wikimedia Commons)

Comparação entre o crânio de um H. sapiens sapiens e de um H. sapiens neanderthalensis (Crédito: Wikimedia Commons)

Antigamente se pensava que a diferença de tamanho entre os cérebros apontava para uma maior inteligência dos neandertais, mas o estudo sugere que sua massa encefálica avantajada era necessária apenas para fazer o mesmo que um H. sapiens sapiens faz com menos miolos, já que os seus são mais eficientes.

Outro ponto a se levar em conta aqui é que o cérebro é de longe o órgão que mais consome energia, e mesmo nossas cabeçonas exigem muita comida. O fogo, nesse sentido, foi essencial para o desenvolvimento de nossa espécie, e claro que os neandertais o usavam também. Ainda assim, é bem provável que eles precisassem comer bem mais que nós.

A pesquisa ainda está no início, e os pesquisadores ainda especulam as repercussões dessa diferença entre os neurônios modernos e dos neandertais e denisovanos, se isso realmente implicava em uma diferenciação cognitiva ou não, além de outras semelhanças e diferenças físicas e comportamentais.

Referências bibliográficas

TRUJILLO, C. A. et. al. Reintroduction of the archaic variant of NOVA1 in cortical organoids alters neurodevelopment. Science, Vol. 371 (2021), Edição 6.530, DOI: 10.1126/science.aax2537, 12 de fevereiro de 2021.

Crédito: Science, Ars Technica.

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