Sólidas pruebas de que las partes del encéfalo evolucionaron independientemente أدلّة دامغة على أنّ أجزاء الدماغ: قد تطوّرت بشكل مستقلّ Strong evidence that parts of the brain evolved independently

Un biólogo evolutivo de la Universidad de Manchester, trabajando junto a científicos de los Estados Unidos, ha encontrado sólidas pruebas de que las partes del encéfalo pueden evolucionar de manera independiente entre sí. Se espera que estos hallazgos avancen significativamente nuestra comprensión del cerebro.

El original estudio de 15 años de duración, llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Tennessee y la Facultad de Medicina de Harvard, también ha identificado varios locus genéticos que controlan el tamaño de distintas partes del encéfalo.


El objetivo de la investigación es descubrir si distintas partes del encéfalo pueden responder de forma independiente a cada estímulo evolutivo (evolución en mosaico) o si el cerebro responde como un todo (evolución concertada). Al contrario que en estudios anteriores, los investigadores compararon las medidas del encéfalo dentro de solo una especie. Los hallazgos se han publicado en la revista Nature Communications.

Se analizaron los encéfalos de aproximadamente 10 000 ratones. Se midieron siete partes aisladas de cada encéfalo en volumen y peso. Se escaneó todo el genoma, salvo el cromosoma Y, en cada animal y se identificó el conjunto de genes para cada parte del encéfalo.

El Dr. Reinmar Hager de la Facultad de Ciencias de la Vida comparó la variación de tamaño en las partes del encéfalo con la variación en los genes. Encontró que la variación de tamaño en las distintas partes del encéfalo está controlado por el conjunto específico de genes para cada parte del mismo y que no hay un conjunto de genes compartido.

También comparó las medidas de cada ratón con el tamaño global de su encéfalo. Sorprendentemente, encontró muy poca correlación entre los tamaños de las partes del encéfalo y el tamaño global del mismo.

Según señala el Dr. Hager: “Si todas las distintas partes del encéfalo evolucionaron como un todo, se esperaría que el mismo conjunto de genes influyera en el tamaño de todas las partes. Sin embargo, encontramos muchas variaciones genéticas para cada parte distinta del encéfalo, lo que apoya un escenario de mosaico de la evolución encefálica. También encontramos una correlación muy baja entre el tamaño de las partes del encéfalo y el tamaño global del mismo. Esto vuelve a apoyar la hipótesis de la evolución en mosaico”.

Usando los datos recopilados a partir de los ratones, el Dr. Hager y sus colegas analizaron los genes que influían en el tamaño del encéfalo respecto a los genes que controlaban el tamaño del cuerpo. Querían calcular lo independiente que es la regulación del tamaño del encéfalo respecto a la del cuerpo.

Encontraron pruebas de que el tamaño del encéfalo está gobernado por un conjunto independiente de genes del que controla el tamaño del cuerpo. De nuevo encontraron una correlación muy baja entre las variaciones del tamaño del cuerpo y del encéfalo.

Las pruebas indican que el tamaño global del encéfalo puede evolucionar de manera independiente al tamaño del cuerpo.

Para continuar con esta investigación se llevarán a cabo más estudios para identificar los genes específicos que subyacen al tamaño de las distintas partes del encéfalo.

Según dice el Dr. Hager: “Si podemos identificar los genes específicos que provocan variaciones en el tamaño de las partes del encéfalo, esto tendría grandes implicaciones para los investigadores que estudian las enfermedades neuronales y el desarrollo encefálico. Esperamos que esta investigación mejore significativamente nuestra comprensión del encéfalo”.


http://www.cienciakanija.com/2012/10/03/solidas-pruebas-de-que-las-partes-del-encefalo-evolucionaron-independientemente

 

 

عثر عالم أحياء تطوريّ من جامعة مانشستر، ويعمل مع فريق علماء أميركي، على أدلّة دامغة على أنّ أجزاء الدماغ يمكن أن تتطوّر بصورة مستقلّة عن بعضها البعض. 

 

ومن المُنتظر أن تساهم هذه الاكتشافات بتقدُّم مهم في فهمنا للدماغ.

كذلك حددت الدراسة الأساسيّة، والتي دامت لمدّة 15 عام، والمحقّقة من قبل باحثين تابعين لجامعة تينيس وكليّة الطبّ في جامعة هارفارد عدّة أمور جينيّة تتحكَّم بحجم الأجزاء المختلفة للدماغ.

يهدف البحث لاكتشاف فيما لو يمكن لأجزاء مختلفة من الدماغ أن تستجيب بصيغة مستقلة على كل تحفيز تطوريّ (تطور فسيسفسائيّ) أو فيما لو يستجيب الدماغ كلّه (تطور متضافر أو مُشترَك). 

 

وبخلاف دراسات سابقة، قارن الباحثون قياسات الدماغ ضمن نوع حيّ واحد فقط. نُشِرَتْ نتائج البحث في مجلّة نيتشر كومونيكيشين.

فقد حلّلوا دماغ حوالي 10000 فأر. حيث جرى قياس 7 أجزاء منعزلة بكل دماغ، لناحية الحجم والوزن. صوّروا كامل الجينوم ما عدا الكروموزوم Y لدى كل حيوان، وجرى تحديد مجموعة الجينات لكل جزء من الدماغ.


قارن الدكتور راينمار هاغر، من كليّة علوم الحياة، تنوّع حجم أجزاء الدماغ مع تنوّع الجينات. وجد بأنّ التنوّع بحجم الأجزاء المختلفة من الدماغ، تضبطُهُ مجموعة محددة من الجينات لكل جزء من الدماغ، ولا توجد أيّ ة مجموعة من الجينات مُشتركة بينها.


كذلك قارن تلك القياسات عند كل فأر مع الحجم الإجماليّ لدماغه. وبشكل مثير للدهشة، وجد علاقة إرتباط ضعيفة جداً بين أحجام أجزاء الدماغ والحجم الإجماليّ للدماغ.

كما يُشير الدكتور هاغر:

 

"لأنّه فيما لو أنّ كل أجزاء الدماغ قد تطوّرت ككيان واحد، سيُنتظَر أن تؤثِّر ذات المجموعة من الجينات بحجم كل الأجزاء. مع هذا، نجد كثير من التنوعات الجينية لكل جزء مختلف من أجزاء الدماغ، الأمر الذي يدعم السيناريو الفسيفسائيّ للتطور الدماغيّ. كذلك نعثر على علاقة إرتباط متدنية جداً بين حجم أجزاء الدماغ والحجم الإجمالي له ذاته. وهذا بدوره يعود ليدعم فرضية التطور الفسيفسائيّ.

باستعمال المعطيات المتراكمة اعتباراً من الفئران، حلّل الدكتور هاغر وزملاؤه الجينات التي أثّرت بحجم الدماغ نسبة للجينات التي تحكمت بحجم الجسم. أرادوا إجراء حساب مستقلّ لما يُشكله تنظيم حجم الدماغ نسبة لتنظيم حجم الجسم.

عثروا على أدلّة تُفيد بأنّ حجم الدماغ يخضع لمجموعة مستقلة من الجينات، التي تتحكم بحجم الجسم. من جديد، وجدوا إرتباطاً متدنياً جداً بين تنوعات حجم الجسم والدماغ.

تُشير الأدلّة لأنّ حجم الدماغ الإجماليّ، يمكنه التطوُّر بصورة مستقلة عن حجم الجسم.

لأجل المتابعة بهذا البحث، سينفذون المزيد من الدراسات بُغية تحديد الجينات المحددة المسؤولة عن حجم الأجزاء المختلفة للدماغ.
 

يختتم الدكتور هاغر كلامه، بالقول:

 

" فيما لو يمكننا تحديد الجينات المحددة المتسببة بحدوث تنوعات حجم أجزاء الدماغ، فهذا، له تبعات كبرى لدارسي الأمراض العصبيّة والنموّ الدماغيّ. نأمل بأنّ يُحقِّقَ هذا البحث تحسيناً جوهريّاً بفهمنا للدماغ".