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Nuevos resultados sobre FOXP2

Ratones “humanizados” con nuestra versión del lenguaje FOXP2 aprenden más rápido que los ratones normales.

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Hay un gen que claramente nos diferencia de los demás animales, incluso de los primates más cercanos evolutivamente hablando como los chimpancés. Se trata de gen FOXP2 que cuando está ausente o no se presenta en su forma habitual causa graves problemas de aprendizaje a los humanos.
Este gen se descubrió en los noventa al estudiar una familia británica, conocida como KE que en tres generaciones han sufrido severos problemas con su capacidad de lenguaje. El análisis de sus genes llevó al descubrimiento que los miembros de esta familia padecían una anormalidad genética que inactivaba una de las copias de FOXP2.
Muchos vertebrados presentan versiones de este mismo gen, que juega un papel en el desarrollo de varios circuitos cerebrales importantes que controlan el aprendizaje y el movimiento. Pero en humanos este gen presenta unas diferencias sutiles que le distinguen del que tienen otros animales. En el caso del chimpancé, por ejemplo, la diferencia es de sólo dos aminoácidos.
El equipo de Svante Pääbo del Instituto Max Planck demostró en su día que la versión del gen FOXP2 de los humanos modernos es idéntica a la que tenían los neandertales. Esto sugiere que esta mutación tuvo que aparecer antes de que ambos linajes divergieran hace 500.000 años.
¿Qué pasaría si modificáramos genéticamente un chimpancé para que poseyera la versión humana de FOXP2? ¿Sería más inteligente? ¿Desarrollaría algún tipo de lenguaje? Este experimento todavía no se ha efectuado, pero sí se ha hecho ya con ratones.
En un estudio relativamente reciente, se “humanizaron” ratones con la versión humana de este gen, y se descubrió que los nuevos ratones eran exploradores menos intrépidos cuando se les separaba de sus madres y los ruidos ultrasónicos que producían eran diferentes de los de los demás. Además, el examen de sus cerebros reveló que contenían más neuronas y éstas tenían más dentritas, algo que, en teoría, mejorarían la comunicación entre ellas.
Otra diferencia cerebral que presentaban era que las neuronas del ganglio basal eran más rápidas a la hora de no responder después de una estimulación eléctrica repetitiva, un rasgos denominado depresión a largo plazo y que tiene implicaciones en el aprendizaje y la memoria.
Ahora un nuevo estudio de Christiane Schreiweis, del Instituto Max Planck, ha sido presentado en un congreso celebrado hace unos días en Chicago. Al parecer los ratones con la versión humana de este gen aprenden más rápido que los ratones normales. Esta investigadora sometió a la prueba del laberinto a estos ratones “humanizados” y pudo comprobar que encontraban la recompensa de agua más fácilmente que su congéneres no mutantes. Para esta tarea los ratones mutantes necesitaban 8 días de entrenamiento para alcanzar un 70% de éxito, mientras que los normales necesitaban 4 días más.
Al parecer los ratones se ayudaban de pistas visuales como las texturas de las superficies del laberinto para poder encontrar el camino adecuado hasta la meta. Según esta investigadora, la versión humana del gen FOXP2 ayuda a los ratones a integrar más fácilmente las indicaciones visuales y táctiles cuando están aprendiendo el camino dentro del laberinto.
En humanos esta mutación puede que ayude a la nuestra especie a aprender el complejo movimiento muscular necesario para producir y combinar los sonidos necesarios para crear palabras y frases.
En ese mismo congreso Ulrich Bornschein, también del Instituto Max Planck, ha presentado un trabajo en el que muestra que de esos dos aminoácidos diferentes en la versión humana de FOXP2 sólo uno es necesario y que el otro no tiene ningún efecto. Resultado lógico porque otros mamíferos, como los perros y lobos, presentan sólo esa mutación en ese segundo aminoácido y no tiene efecto sobre sus cerebros.
Todavía no está claro qué es lo que ayuda a los humanos a traducir pensamientos a lenguaje hablado automáticamente y sin esfuerzo aparente, ni el papel que FOXDP2 juega en esa tarea. Es probable que haya otros genes implicados.
De todos modos es interesante meditar sobre el hecho de que una mutación sobre sólo un aminoácido haya sido tan determinante en la evolución de nuestra especie. ¿Qué hubiera pasado si no se hubiese dado? ¿Qué habría sucedido si se hubiesen dado otras mutaciones que hubiesen aumentado nuestra inteligencia y que finalmente no se dieron?
Parece que la esencia del ser humano también está escondida en esa secuencia histórica de mutaciones genéticas irrepetibles por siempre y para siempre. Debe ser maravilloso estudiarlo y saber sobre los resultados alcanzados.

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Fuentes y referencias:
Noticia en Nature. [2]
Artículo 1. [3]
Artículo 2. [4]
Artículo 3. [5]
Artículo 4. [6]
Ilustración: por r8r [7].