Lo studio del cervello di Neanderthal può rivelare le modificazioni genetiche che hanno portato i Neanderthal ad affrontare l'estinzione mentre ci hanno reso umani come una specie unica di lunga durata
I Neanderthal erano una specie umana (chiamata Neanderthal neanderthalensis) che si è evoluta in Asia e in Europa e ha convissuto per un certo periodo con gli esseri umani moderni (Homo sapiens) che si sono evoluti in Africa . Questi incontri hanno portato gli esseri umani ad ereditare il 2% del DNA dei Neanderthal , rendendoli i parenti antichi più prossimi all'uomo moderno. L'ultima apparizione nota dei Neanderthal risale a circa 130000-40,000 anni fa. I Neanderthal, comunemente chiamati "uomini delle caverne", avevano un cranio basso e allungato, un naso largo, un mento non prominente, denti grandi e una corporatura bassa ma muscolosa e robusta. Le loro caratteristiche distintive indicano la ricerca di un modo per conservare il calore corporeo negli ambienti freddi e ostili in cui vivevano. Nonostante le loro condizioni di vita primitive, erano esseri umani molto intelligenti, talentuosi e socievoli, con un cervello di dimensioni maggiori rispetto a quello degli esseri umani moderni. Erano eccellenti cacciatori, dotati di abilità, forza, coraggio e notevoli capacità comunicative. Pur vivendo in ambienti difficili, erano incredibilmente ingegnosi. Si ritiene, infatti, che tra i Neanderthal e noi umani ci fosse un divario molto ridotto in termini di comportamento e istinti. I reperti fossili dimostrano che erano carnivori (sebbene si nutrissero anche di funghi ), cacciatori e spazzini. Non è ancora chiaro se possedessero un proprio linguaggio, ma le complesse dinamiche della loro vita suggeriscono che comunicassero tra loro attraverso una forma linguistica.
I Neanderthal si sono estinti 40,000 anni fa, tuttavia, rimane un mistero come una specie sopravvissuta per oltre 350,000 anni possa essersi estinta. Alcuni scienziati hanno ipotizzato che l'uomo moderno sia responsabile dell'estinzione dei Neanderthal, poiché potrebbe non essere stato in grado di sopravvivere alla competizione per le risorse con i suoi antenati. A ciò si aggiungono i rapidi cambiamenti climatici. I Neanderthal non sono scomparsi improvvisamente, ma sono stati gradualmente sostituiti dall'uomo moderno attraverso le popolazioni locali. I Neanderthal rappresentano la parte più interessante dell'evoluzione umana, che ha affascinato gli scienziati soprattutto per la loro vicinanza all'uomo moderno. A sostegno di questa ricerca , sono stati rinvenuti numerosi oggetti e fossili, persino scheletri completi, che offrono uno spaccato della vita dei Neanderthal.
Crescere un cervello di Neanderthal in laboratorio
I ricercatori dell'Università della California, San Diego, stanno coltivando in laboratorio, in capsule di Petri, dei mini-cervelli di Neanderthal (simili alla corteccia cerebrale, lo strato esterno del cervello ), delle dimensioni di un pisello. Ciascuno di questi "piselli" contiene il gene NOVA1 degli antenati e circa 400,000 cellule. L'obiettivo di coltivare e analizzare questi "mini-cervelli" di Neanderthal è quello di far luce su piccole aree neurali che potrebbero rivelarci perché questa specie, sopravvissuta a lungo, si sia estinta e quali siano state le ragioni che hanno spinto gli esseri umani moderni a conquistare il pianeta Terra. È importante comprendere questo aspetto perché alcuni esseri umani moderni condividono il 2% del DNA con i Neanderthal attraverso l'incrocio e perché, in passato, abbiamo convissuto con loro. Il confronto delle differenze genetiche nel cervello può fornire preziose informazioni sulla loro scomparsa e sulla rapida ascesa dell'Homo sapiens.
Per avviare la crescita del minicervello, i ricercatori hanno utilizzato la tecnologia delle cellule staminali in cui le cellule staminali iniziano a diventare un organoide cerebrale (un piccolo organo) in un periodo di diversi mesi. Alla loro dimensione adulta, questi organoidi misurano 0.2 pollici e sono visibili ad occhio nudo. Tuttavia, la loro crescita è restrittiva perché nelle circostanze di laboratorio non ricevono l'apporto di sangue necessario per crescere completamente. Quindi, le cellule del minicervello hanno ricevuto i nutrienti per la crescita mediante il processo di diffusione. Potrebbe essere possibile farli crescere ulteriormente magari inculcando loro vasi sanguigni artificiali stampati in 3D per consentire lo sviluppo, che è qualcosa che i ricercatori vorrebbero tentare.
Primo passo per confrontare il cervello di Neanderthal con il nostro
Rispetto ai cervelli umani, che hanno una forma più arrotondata, il cervello dei Neanderthal presenta una struttura tubolare allungata. In questo eccezionale studio, i ricercatori hanno confrontato i genomi dei Neanderthal, completamente sequenziati, con quelli degli esseri umani moderni. Il genoma dei Neanderthal è stato sequenziato a partire da frammenti ossei rinvenuti nei fossili. Un totale di 200 geni ha mostrato differenze sostanziali e, da questo elenco, i ricercatori si sono concentrati sul gene NOVA1 , un regolatore principale dell'espressione genica. Questo gene è identico negli esseri umani e nei Neanderthal, con una sola lieve differenza (una singola coppia di basi del DNA). Il gene risulta essere altamente espresso nello sviluppo neurologico ed è stato collegato a diverse patologie neurologiche, come l'autismo. Un'analisi più approfondita ha rivelato che i mini-cervelli dei Neanderthal presentavano un numero molto inferiore di connessioni tra i neuroni (chiamate sinapsi) rispetto alla norma e reti neuronali diverse, che ricordavano in qualche modo quelle di un cervello umano affetto da autismo, come ipotizzato dai ricercatori. È altamente probabile che gli esseri umani possedessero reti neurali più avanzate e sofisticate rispetto ai Neanderthal, il che ha permesso loro di sopravvivere.
Questa ricerca è in una fase molto precoce per arrivare a una conclusione, principalmente a causa della natura degli esperimenti controllati. La più grande limitazione di questo studio è che tali minicervelli non sono "menti coscienti" o un "cervello pieno" e non possono davvero fornire un quadro completo di come funziona un cervello adulto. Tuttavia, se diverse regioni vengono coltivate con successo, possono essere messe insieme per ottenere una più ampia comprensione della "mente" di Neanderthal. I ricercatori vorrebbero sicuramente esplorare di più sulla capacità dei cervelli di Neanderthal di apprendere cose e quindi proverebbero a mettere questi minicervelli nel robot e a capire i segnali.
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Fonte (s)
Cohen J 2018. Gli organoidi cerebrali di Neanderthal prendono vita. Scienze. 360 (6395).
https://doi.org/10.1126/science.360.6395.1284
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