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12 de mayo de 2005
¿Cerebro izquierdo o derecho? Los genes podrían contarnos la historia
Diferencias sutiles en la forma en la que se comporta un gen en los
lados opuestos del cerebro en crecimiento podrían explicar
cómo las distintas habilidades intelectuales -lenguaje,
habilidades matemáticas, imaginación- se originan en
lados específicos del cerebro en la mayoría de las
personas, según indican nuevos estudios realizados por
investigadores del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI).
Según el investigador del HHMI Christopher A. Walsh, el
estudiante postdoctoral Tao Sun y sus colegas en el Centro
Médico Beth Israel Deaconess y en la Facultad de Medicina de
Harvard, su descubrimiento de que un gen llamado LM04 se expresa
de forma diferente en la corteza del cerebro izquierdo, en
comparación con la del cerebro derecho, podría ayudar a
comprender la forma en la que en la mayoría de las personas un
lado del cerebro domina al otro. Se sabe bien que, en la mayoría
de las personas, el “cerebro izquierdo” tiene una
función más importante en el lenguaje y la
matemática, mientras que el “cerebro derecho” es
más esencial para las tareas espaciales y el razonamiento
abstracto.
Walsh dijo que el simple objetivo del estudio “es comprender lo
que hace que nuestro cerebro izquierdo sea diferente de nuestro cerebro
derecho. Por lo que sabemos, la mayoría de los otros animales no
presentan esta especialización derecha/izquierda de la
función cerebral”.
Un informe detallado sobre sus resultados se publica en la
edición del 12 de mayo de 2005, de Science Express, que
proporciona una publicación rápida en Internet de
artículos seleccionados de la revista Science.
“Esta asimetría izquierda/derecha (del cerebro) es una parte esencial de la calidad de ser humano y el conocer la forma en la que ocurre es importante para comprender de dónde vienen nuestras habilidades humanas”.
Christopher A. Walsh
“Esta asimetría izquierda/derecha (del cerebro) es una
parte esencial de la calidad de ser humano”, dijo Walsh, “y
el conocer la forma en la que ocurre es importante para comprender de
dónde vienen nuestras habilidades humanas. Esto habla de la
evolución; es parte del sistema que hace que nuestros cerebros
sean tan diferentes de los cerebros de otros animales”.
Quizás lo más importante sea el hecho de que esta
asimetría normal del cerebro está afectada “en
muchas enfermedades neurológicas humanas, que incluyen la
dislexia, la esquizofrenia y otros trastornos”, dijo. “Por
lo tanto esto nos puede ayudar a comprender la forma en la que tales
problemas se relacionan con el desarrollo del cerebro
humano”.
La nueva investigación se basa en estudios anteriores que
muestran que ciertos genes actúan de forma diferente en
distintas áreas cerebrales. También era bien sabido que
patrones específicos de expresión génica estaban
involucrados en la disposición de la arquitectura básica
del cuerpo, asegurando que el corazón esté a la
izquierda, por ejemplo, mientras que el hígado y el
páncreas también crezcan donde se supone deben crecer.
“Así que sabemos que los patrones de expresión
génica crean los distintos patrones corporales”,
explicó Walsh.
Algunos investigadores “se han preguntado si hay genes
específicos para el cerebro derecho e izquierdo”,
agregó, “pero nosotros no lo creíamos. Una cosa que
sí sabíamos sobre los patrones de expresión
génica de la corteza frontal es que hay niveles más altos
de expresión génica en la parte anterior del cerebro que
en la parte posterior. Esto es muy sabido en animales”.
Años de investigación cerebral han demostrado, de
hecho, que existen “mapas” funcionales que son
característicos de la corteza cerebral. “Hay lugares
adonde se dirige la entrada visual de los ojos, una parte distinta
adonde se dirige la entrada de la piel y otro lugar adonde se dirige la
audición. Éstas son áreas bien mapeadas en
animales y las mismas reglas parecen aplicarse a los seres
humanos”, dijo Walsh.
Esto llevó a la hipótesis de que diferencias en la
expresión génica -es decir, cantidades y patrones de
genes- en lugar de la identidad genética, podrían ser las
responsables de la dominancia cerebral izquierda/derecha. Para
averiguarlo, Walsh y sus colegas obtuvieron muestras de tejido cerebral
fetal humano de los Institutos Nacionales de la Salud. Disecaron
regiones específicas de los cerebros fetales para preparar las
muestras de tejido de cerebro para el estudio.
“Comparamos el área del cerebro izquierdo que será
del lenguaje con la región correspondiente del cerebro
derecho”, dijo. “Encontramos muchos genes que se
comportaban de forma diferente, pero nos centramos principalmente en
uno llamado LMO4”.
Al estudiar ratones con mutaciones diseñadas en Lmo4
-preparados en el laboratorio de Stuart Orkin, investigador del HHMI en
el Instituto para el Cáncer Dana-Farber y el Hospital de
Niños- mostraron que Lmo4 es esencial para el desarrollo
cortical normal. Walsh dijo que lo que encontraron en seres humanos fue
sorprendente: “En algunas áreas, las cantidades de
LMO4 (expresión) son iguales en ambos lados. Pero el
nivel (de actividad de LMO4) en el área cerebral que
será del lenguaje -a la izquierda- es mucho más bajo que
en la corteza cerebral derecha. No sabíamos si habría
diferencias en la expresión o no, así que nos
sorprendió agradablemente encontrar diferencias en la
expresión de LMO4”.
A diferencia de lo que sucede en los seres humanos, los ratones
mostraron diferencias más sutiles en la expresión
génica de LMO4, sin predisposición
derecha/izquierda. Esto es interesante porque los ratones desarrollan
preferencia ya sea por la pata izquierda o la pata derecha. Pero a
diferencia de los seres humanos, no se observa ninguna
predisposición sistemática derecha/izquierda en
ratones.
Walsh dijo que esta diferencia entre los animales y los seres humanos
podría representar “un cambio evolutivo, una cierta clase
de arrastre o predisposición consistente”, que se observa
sólo en seres humanos, mientras que en los animales sigue siendo
un sistema aleatorio.
El equipo del HHMI utilizó nuevos métodos
genómicos para supervisar la actividad de miles de genes a la
vez, observando los genes que estaban activos en condiciones
específicas.
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