Come e quando un cervello cambia nelle specie affini

Le differenze nella strutturazione generale del cervello inizia in una fase molto precoce dello sviluppo, ben prima del processo detto di neurogenesi

Somministrando composti chimici capaci di alterare l’espressione dei geni, un gruppo di ricercatori del Georgia Institute of Technology e dell’Università di Sheffield è stato in grado di modificare il cervello di un embrione di pesce in via di sviluppo in modo tale da farlo somigliare a quello di un’altra specie di pesce. Come riferiscono in un articolo pubblicato sui Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), i ricercatori hanno anche scoperto che le differenze nella strutturazione generale del cervello inizia in una fase molto precoce dello sviluppo, prima che si formino neuroni funzionali nel processo detto di neurogenesi.

I ricercatori hanno studiato lo sviluppo cerebrale di sei specie di ciclidi che vivono nel lago Malawi, tre delle quali (Copadichromis borleyi, Mchenga conophorus e Aulonocara jacobfreibergi) hanno il loro habitat nei fondali sabbiosi e tre (Labeotropheus fuelleborni, Maylandia zebra e Cynotilapia afra) che vivono in prossimità di scogliere.

“I genomi di queste specie sono molto simili, più o meno come quello di due esseri umani, e tuttavia i loro cervelli differiscono tanto quanto quelli di due differenti gruppi di mammiferi”, ha osservato J. Todd Streelman, che ha coordinato lo studio.

I ciclidi che vivono nelle aree sabbiose sfruttano la loro capacità visiva per individuare il plancton di cui si nutrono, e una parte molto significativa del loro cervello è destinata all’integrazione dei segnali visivi, mentre quelli delle rocce, che si nutrono di alghe che crescono negli anfratti, sono dotati di un telencefalo molto più grande, che si suppone destinato a destreggiarsi nella navigazione in una ambiente tridimensionale complesso.

In particolare i ricercatori, trattando gli embrioni delle specie di roccia con cloruro di litio, che altera gli schemi di espressione dei geni coinvolti nella definizione del piano organizzativo antero-posteriore del cervello, hanno potuto osservare uno sviluppo cerebrale differente da quello dei conspecifici di controllo, e simile a quello delle specie di sabbia.