Muchos chistes sobre gente con pocas luces mencionan el número de neuronas del cerebro. Hablan de gente que tiene solo una neurona o solo dos neuronas conectadas. Evidentemente, esta exageración hace referencia al hecho que nuestro cerebro tiene en torno a 86 mil millones de neuronas, aunque el número no puede ser preciso, porque es variable en diferentes estadios de las personas. En el siglo XIX se pensaba, erróneamente, que en los humanos el volumen del cráneo (y el peso del cerebro) era indicativo del grado de inteligencia de la persona, y se hacían medidas más cuidadosas para "demostrar" que los científicos e intelectuales (hombres blancos) tenían un cerebro más grande (y, por inferencia, más potente cognitivamente) que las mujeres o personas de otros orígenes geográficos, siempre de forma sesgada y sin tener en cuenta las diferencias en volumen corporal. ¿Por qué se fijaban en el volumen? Seguramente este prejuicio se arraigaba en la comparativa del cráneo y cerebro humanos con respecto al de otras especies de simios (como chimpancés o gorilas) y también con el cráneo de fósiles de ancestros homínidos.
Tenemos que ser conscientes de que las diferencias intelectuales y cognitivas entre especies se deben no solo a la cantidad de neuronas en el cerebro sino, de hecho, a su conectividad y funcionalidad. Sin embargo, el número de neuronas y el volumen del cerebro son una posible medida, aunque sea incompleta, de la complejidad del funcionamiento cerebral y las funciones intelectuales, y hay que considerar que cuando comparamos el cerebro del humano actual con la de restos fósiles de otros Homo, no podemos hacer otras medidas que permitan la comparación.
¿Qué explicación ofrece la ciencia para explicar la inteligencia humana? Antes de la secuenciación del genoma humano se pensaba que nuestra especie tenía muchos más genes que otros organismos. Si nuestro cerebro es mucho más complejo que el de una mosca, parecería lógico pensar que nuestro genoma tendría que tener muchas más instrucciones genéticas. Esta hipótesis no es cierta, de hecho, el número de genes de la Drosophila (la mosca del vinagre) es de unos 15.000 y se calcula que los humanos tenemos poco más de 20.000 genes; parece antiintuitivo, pero ahora sabemos que no es tanto el número de genes como la complejidad de los genes (cuántas proteínas diferentes se pueden fabricar de cada gen y cómo se regula su expresión). Así pues, ya veis que solo fijándonos en el número de genes no es suficiente para explicar la complejidad.
Si ahora nos fijamos en el cerebro humano, está claro que tenemos más neuronas (y más conexiones), con respecto al cerebro de otro simio, como el chimpancé. Quizás es más fácil buscar genes que expliquen el incremento en el número de neuronas de nuestro cerebro, y muchos investigadores se han dedicado a ello. Así, cuando el genoma del chimpancé estuvo totalmente secuenciado, se comparó con el genoma humano con el fin de identificar las diferencias genéticas (genotipo) detrás de las diferencias en nuestras características (fenotipo). A priori, había una hipótesis relativamente simple, esperaban encontrar genes con secuencias divergentes, con cambios de aminoácidos en posiciones clave que causarían que las proteínas codificadas por nuestros genes fueran muy diferentes de las del chimpancé. De nuevo, saltó la sorpresa cuando se descubrió que, aunque había diferencias en la secuencia de los genes, la mayor parte de las diferencias se encontraban en las regiones reguladoras de los genes. Las instrucciones genéticas eran muy similares, pero lo que más cambiaba era cuándo, cómo y dónde se leían estas instrucciones. De hecho, el linaje humano ha perdido más de 600 regiones reguladoras de genes, en un ejemplo que menos es más (less is more). Escribí un artículo hace un tiempo hablando de la genética que nos hace humanos, y os mencionaba que una de estas regiones reguladoras diferenciales se encuentra en un gen involucrado en formación de tumores. La deleción de la región reguladora de este gen, GADD45G, permite incrementar el número de neuronas en una zona del córtex cerebral relacionada con funciones cognitivas y haría que nuestro cerebro fuera más grande. Otra estrategia es buscar genes que sean exclusivos de los humanos y no se encuentren en chimpancés ni ratones. Uno de estos genes, ARHGAP11B, se expresa específicamente en las neuronas precursoras del neocórtex fetal humano, y cuando se crea un ratón transgénico que puede expresar este gen humano en su cerebro, se incrementan el número de neuronas y provoca la aparición de surcos en el cerebro (el ratón no tiene estos surcos cerebrales).
A medida que las técnicas de secuenciación han ido mejorando mucho y se han ido encontrando restos fósiles de humanos arcaicos, como neandertales y denisovanos, ahora las comparativas las podemos hacer entre los genomas de humanos arcaicos y modernos, considerando que seguramente los humanos arcaicos se extinguieron porque nosotros, más inteligentes, acabamos eliminándolos. La comparativa entre genomas tan próximos implica que hace falta "peinar" las diferencias más finamente y detectar cambios puntuales en genes concretos, ya que el genoma de estos homínidos es muy parecido al nuestro (de hecho nos cruzamos con ellos y sus descendientes eran fértiles y, por eso, todavía encontramos restos de su genoma en el de muchos humanos actuales). Sea como sea, hay diferencias y su cráneo y volumen cerebral son un poco diferentes de los nuestros, por lo tanto, se ha intentado encontrar algún gen que explique estas diferencias. Uno de los primeros candidatos que fue identificado es un gen muy importante para la producción de RNA mensajeros diferenciales específicos de neuronas, el gen NOVA1. Este gen tiene una mutación muy concreta que solo se encuentra en los humanos modernos, pero no en neandertales (ni otros organismos). Los investigadores generaron minicerebros (organoides) en una cápsula de Petri, a partir de células madre inducidas pluripotentes humanas (hIPSCs) y cambiaron el gen humano por edición genética para introducir la versión del gen de los humanos arcaicos. Estos minicerebros con NOVA1 de neandertal tenían una forma diferente de los generados por la versión de NOVA1 que tenemos los humanos modernos, de hecho, como este gen actúa sobre muchos otros, los efectos sobre la conectividad neuronal y sinapsis eran detectables, y por eso se podría inferir que esta mutación humana se encontraría detrás de una mayor inteligencia de los humanos modernos.
Pero justo esta semana se acaba de publicar un nuevo artículo, con un nuevo gen candidato que también presenta una mutación presente solo en los humanos y no en neandertales. Este nuevo gen, TLTK1, se expresa en cerebros fetales humanos; y si se introduce en un cerebro fetal de ratón o de un hurón, causa un incremento del número de neuronas y más surcos en el cerebro de estos organismos, por lo tanto, incrementa la neurogénesis en el córtex cerebral. Si en minicerebros humanos se elimina el gen o bien se cambia la secuencia del gen humano actual por la de neandertal, el número de precursores y neuronas disminuye. O sea que tenemos otro buen candidato para explicar el incremento de neuronas de nuestro cerebro respecto del de otras especies. Y me preguntaréis, ¿qué hace este nuevo gen? Pues incrementar el metabolismo de los ácidos grasos (de las grasas) esenciales para formar membranas neuronales, lo que es básico para poder formar más.
Así que ya veis que el catálogo de genes detrás de nuestra inteligencia no deja de incrementar. Ahora bien, aunque los resultados que os cuento aquí son espectaculares y tienen un buen fundamento científico, insisto en que las razones por las cuales los humanos somos inteligentes y tenemos unas capacidades cognitivas superiores a otras especies son complejas y no se pueden reducir a una simple medida de neuronas, ni tampoco a un único gen o mutación. No es solo una cuestión cuantitativa, sino cualitativa. Por ejemplo, una cuestión muy relevante con respecto a la plasticidad neuronal y el desarrollo de conexiones neuronales es el hecho que los humanos nacen cuando todavía somos embriones. Hay muchos genes que controlan la maduración cerebral que no se han tenido en cuenta todavía. Seguro que, por lo tanto, todavía se identificarán muchos más genes que contribuyen, en mayor o menor medida, a una mayor inteligencia y capacidades de cognición del humano moderno con respecto a otros simios y humanos arcaicos.