Unos neurocientíficos han descubierto que una mutación genética que surgió hace más de medio millón de años puede ser clave para la capacidad única de los seres humanos para producir y comprender el habla. 

Los investigadores del MIT y de varias universidades europeas han demostrado que la versión humana de un gen llamado FOXP2 hace que sea mas fácil transformar las nuevas experiencias en rutina, es decir, mejora el aprendizaje. Cuando se crearon ratones con el gen humano FOXP2, estos aprendieron a superar un laberinto mucho mas rápido que los ratones normales.

El gen altera el aprendizaje

Los hallazgos sugieren que este gen podría ayudar a los humanos, siendo un elemento clave en el aprendizaje del lenguaje -la transformación de experiencias, tales como oír la palabra “cristal” cuando se nos muestra un vaso de agua, en una asociación casi automática de esta palabra con objetos que se parezcan y funcionen como el cristal-  explica la profesora del MIT Ann Graybiel, miembro del  MIT’s McGovern Institute for Brain Research y principal autora del estudio.

“Esto realmente supone un importante ladrillo dentro del muro. La forma del gen que nos permitió hablar puede tener algo que ver con un tipo especial de aprendizaje, lo que nos lleva a tener que hacer asociaciones conscientes para actuar casi como un “piloto automatico” basandonos en las señales que nos rodean”

Todas las especies animales pueden comunicarse entre sí, pero los seres humanos tienen una capacidad única para generar y comprender el lenguaje. El FOXP2 es uno de varios genes que los científicos creen que puede haber contribuido al desarrollo de estas habilidades lingüísticas. El gen fue identificado por primera vez en un grupo de miembros de una familia que tenían graves dificultades para hablar y entender el lenguaje, y que ademas poseían una versión mutada del gen Foxp2.

En 2009, Svante Pääbo, director del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, y su equipo diseñaron ratones con la forma humana del gen FOXP2, que codifica una proteína que difiere de la versión del ratón por sólo dos aminoácidos. Su equipo encontró que estos ratones tenían dendritas – delgadas extensiones que las neuronas utilizan para comunicarse unas con otras- en el “cuerpo estriado”, una parte del cerebro implicada en la formación de hábitos.

Ademas de una mejor  formación de nuevas sinapsis o conexiones entre neuronas, estos ratones modificados genéticamente eran mejores en aprender a ejecutar un laberinto en forma de T, en el que los ratones deben decidir si  girar a la izquierda o la derecha basándose  en la textura de la planta del laberinto, para ganar una recompensa de comida.

Distintos tipos de memoria

La primera fase de este tipo de aprendizaje requiere el uso de la memoria declarativa, o la memoria de eventos y lugares. Con el tiempo, estas señales de memoria se incrustan como hábitos y están codificados a través de la memoria de procedimiento – el tipo de memoria necesaria para las tareas rutinarias, tales como conducir al trabajo todos los días o caminar a la escuela.

Usando otro tipo de laberinto llamado en inglés cross-maze, Schreiweis y sus colegas del MIT pudieron poner a prueba la capacidad de los ratones en cada uno de los tipo de memoria individualmente, así como la interacción de los dos tipos. Los resultados mostraron que los ratones con el gen  humanizado FOXP2 actuaron igual que los ratones normales cuando se necesitaba sólo un tipo de memoria, pero su rendimiento fue superior cuando la tarea de aprendizaje requería convertir la memoria declarativa en accioness habituales. El hallazgo clave fue, por tanto, que el gen FOXP2 humanizado hace que sea más fácil transformar acciones conscientes en tareas rutinarias.

La proteína producida por FOXP2 es un factor de transcripción, lo que significa que es capaz de activar o desactivar otros genes. En este estudio, los investigadores encontraron que FOXP2 parece activar los genes implicados en la regulación de las conexiones sinápticas entre las neuronas. Tambien encontraron una mayor actividad de la dopamina en una parte del cuerpo estriado que está implicado en la formación de procedimientos. Además, las neuronas de algunas regiones del cuerpo estriado podrían estar apagadas durante períodos más largos en respuesta a la activación prolongada – un fenómeno conocido como depresión a largo plazo, que es necesaria para el aprendizaje de nuevas tareas y la formación de la memoria.

En conjunto, estos cambios ayudan a “sintonizar” el cerebro de manera diferente para adaptarlo al habla y la adquisición del lenguaje. Ahora están investigando más a fondo cómo el gen FOXP2 puede interactuar con otros genes para producir sus efectos en el aprendizaje y el lenguaje.

Fuente: News Office