BCAM participa en un estudio internacional clave sobre la evolución del cerebro, publicado en la revista Science

• El estudio explora una cuestión fundamental en neurociencia: ¿Los cerebros de los vertebrados -incluidos mamíferos, aves y reptiles- evolucionan siguiendo trayectorias separadas o la evolución los dirige hacia un diseño funcional común?
• Maurizio De Pittà, científico del BCAM y líder de investigación en el Instituto de Investigación Krembil (Canadá), es el coautor principal del innovador estudio coordinado por Fernando García-Moreno (Achucarro - Centro Vasco de Neurociencias). El estudio es el resultado de un trabajo multidisciplinar en el registro y modelado de células embrionarias que ha sido posible gracias a la colaboración internacional de BCAM y Achucarro con investigadores de CICBiogune, el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), la Universidad de Murcia y SciLifeLab (Suecia).

BCAM junto con el Centro BERC Achucarro (Centro Vasco de Neurociencias), CIC bioGUNE, (Centro de Investigación Cooperativa en Biociencias), el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), la Universidad de Murcia, y SciLifeLab (Suecia) forma parte de un estudio internacional pionero sobre la evolución del cerebro, publicado en la prestigiosa revista científica SCIENCE.

Titulado «Convergencia evolutiva de los circuitos sensoriales en el palio de los amniotas», el estudio representa un avance significativo en el campo de la neurociencia evolutiva.

Una colaboración multidisciplinar entre España, Suecia y Canadá

Esta investigación es el resultado de años de colaboración multidisciplinar entre científicos de España, Suecia y Canadá. El investigador del BCAM Maurizio De Pittà es el coautor principal de este estudio pionero, coordinado por Fernando García-Moreno (Achucarro) y en el que han participado investigadores del CICBiogune, el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), la Universidad de Murcia y SciLifeLab (Suecia).

El objetivo: una cuestión clave en la evolución del cerebro

El estudio aborda una cuestión fundamental en neurociencia:
¿Los cerebros de los vertebrados (mamíferos, aves y reptiles) se desarrollan de forma independiente o su evolución converge hacia un diseño funcional común?

Para abordar esta cuestión, el equipo empleó un enfoque innovador que combinaba análisis neurogénicos, transcriptómicos y matemáticos en tres especies representativas: pollo, ratón y geco.

Principales hallazgos

La investigación descubrió sorprendentes diferencias y similitudes en los circuitos sensoriales del palio entre las especies estudiadas:

- Diversificación del desarrollo: Los circuitos sensoriales del palio evolucionaron de forma independiente, siguiendo reglas neurogénicas distintas en los ratones en comparación con los pollos y las salamanquesas. 
- Diversificación celular y molecular frente a conservación: Mientras que las neuronas glutamatérgicas excitadoras evolucionaron de forma divergente, las neuronas inhibidoras GABAérgicas se mantuvieron muy conservadas entre especies, lo que pone de relieve su papel fundamental en los circuitos sensoriales.
- Modelización matemática: El estudio, al que contribuyó el científico del BCAM Maurizio De Pittà, demostró que, a pesar de los distintos programas neurogénicos, los cerebros de aves y mamíferos evolucionan hacia restricciones funcionales similares (eigendinámica). Esto apoya la hipótesis de una evolución convergente de los circuitos sensoriales en el palio de los vertebrados. 

Conclusiones principales

Este estudio proporciona pruebas sólidas de que los circuitos de procesamiento sensorial de alto nivel en amniotas evolucionaron de forma independiente pero convergieron en un diseño funcional similar. Además, contribuye a un antiguo debate en biología evolutiva, demostrando que las diferencias en las reglas de desarrollo, los perfiles transcriptómicos y las células progenitoras ponen de manifiesto la flexibilidad evolutiva del palio. Estos hallazgos abren nuevas vías de investigación sobre cómo los cerebros de los vertebrados se han adaptado a diferentes entornos y demandas funcionales.

Un hito en la investigación en neurociencia matemática

La publicación de este estudio en SCIENCE pone de relieve el liderazgo del BCAM en el campo de la investigación matemática aplicada, tanto a nivel nacional como internacional. También refuerza el papel de estos centros de investigación y de sus científicos como eje de colaboración internacional y multidisciplinar para resolver cuestiones fundamentales sobre la evolución del cerebro.