Palioa da ugaztunen neokortexa garatzen den garuneko eremua, funtzio kognitibo konplexuez arduratu eta gizakiak gainerako espezieetatik gehien bereizten dituen burmuineko aldea. Tradizionalki, palioa ugaztun, hegazti zein narrastien artean konpara zitekeen egitura zela pentsatu izan da, konplexutasun-maila desberdinetakoa. Garuneko eremu horrek antzeko neurona-motak eta prozesamendu sentsorial eta kognitiborako antzeko zirkuituak zituela uste izan da. Aldez aurretik egindako ikerketek neurona kitzikatzaile eta inhibitzaile partekatuen presentzia identifikatu dute, baita ornodunen espezie horietan antzeko bilakaera iradokitzen zuten konektibitate-eredu orokorrak ere. Hala ere, ikerketa berriek argitu dutenez, talde horietan palioaren funtzio orokorrak baliokideak izan arren, neuronen garapen-mekanismoak eta identitate molekularra nabarmen aldendu dira eboluzioan zehar.

Lehenengo ikerketa ACHUCARRO zentroan egin dute Eneritz Rueda-Alañak eta Fernando García Morenok, CICbioGUNE eta BCAM euskal zentroetako, Madrilgo CNICeko, Murtziako Unibertsitateko, Krembil-eko (Kanada) eta Stockholmeko Unibertsitateko diziplina anitzeko laguntzaile-talde batek babestuta, eta argi utzi du hegaztiek eta ugaztunek antzeko funtzioak dituzten zirkuituak garatu dituztela, baina zirkuitu horiek modu arras desberdinean sortzen direla enbrioiaren garapenean. “Neuronak toki eta une desberdinetan sortzen dira espezie bakoitzaren garapenaldian”, azaldu du garunaren garapen eta eboluzioari buruzko laborategia zuzentzen duen García Moreno doktoreak, “eta ez dira neurona konparagarriak, arbaso komun batetik eratorritakoak”. Transkriptomika espazialeko analisiaren eta modelatze matematikoaren bitartez, ikertzaileek frogatu ahal izan dute hegazti eta ugaztunen prozesamendu sentsorialaz arduratzen diren neuronak gene-talde desberdinak erabiliz eratzen direla. “Haien identitate zelularra zimendatzeko erabiltzen dituzten tresna genetikoak aldakorrak dira espezie batetik bestera, eta bakoitzak zelula-mota berriak eta bakarrak ditu”. Horrek guztiak esan nahi du egitura eta zirkuitu horiek ez direla homologoak, eboluzio konbergentearen emaitza baizik, hau da, “eboluzio-bide desberdinez baliatu dira funtsezko zirkuitu neuronal horiek sortu ahal izateko”.

Bigarren ikerketak sakonago heldu die desberdintasun horiei. Heidelbergeko Unibertsitatean (Alemania) egin da, Bastienne Zaremba, Henrik Kaessmann eta Fernando García Moreno zuzendarikide direla, eta hegaztien garuneko zelula-moten atlas zehatza osatu du, ugaztun eta narrastien burmuinekin alderatuz “Neurona-mota bakoitzak garun horietan erabiltzen dituen ehunka geneak deskribatu ahal izan ditugu, zelulaz zelula, eta bioinformatikako tresnekin alderatu ditugu”. Emaitzetan ikus daitekeenez, hegaztiek beste ornodun batzuetan dauden neurona inhibitzaile gehienak kontserbatu dituzte duela ehunka milioi urtez geroztik. Hala ere, informazioa transmititzeaz arduratzen diren palioko neurona kitzikatzaileek beste era bateko eboluzioa izan dute. Hegaztien garuneko zelula-mota batzuk baino ez dira identifikatu, ugaztunetan dauden beste batzuen antzeko profil genetikoak dituztenak, klaustroa eta hipokanpoa kasu, eta zelula batzuk oso antzinakoak eta partekatuak direla iradoki dute. “Hala ere, neurona kitzikatzaile gehienek modu berri eta desberdinetan eboluzionatu dute espezie bakoitzean”, zehaztu du Garcia-Moreno doktoreak.

Ikerketak Science aldizkarian argitaratu dira eta transkriptomika espazialeko zein garapenaren neurobiologiako teknika aurreratuak erabili dituzte, banakako zelulen analisiarekin eta modelatze matematikoarekin batera, hegazti, ugaztun eta narrastien garuneko zirkuituen eboluzioa zehazteko.

Garunaren historia ebolutiboa berridazten

“Gure ikerketek argi utzi dute eboluzioak soluzio ugari aurkitu dituela garun konplexuak eraikitzeko”, adierazi du Garcia-Moreno doktoreak. “Hegaztiek mekanismo propioak erabili dituzte neurona-zirkuitu sofistikatuak garatzeko, ugaztunen bide berari jarraitu gabe. Honek aldarazi egin digu garunaren eboluzioa ulertzeko modua”.

Aurkikuntza horiek guztiek garunaren garapenaren malgutasun ebolutiboa azpimarratu dute, funtzio kognitibo aurreratuak arras bestelakoak diren bide zelular eta genetikoen bitartez ager daitezkeela frogatuz.

Garunaren bilakaera ikertzearen garrantzia

“Gure garunak egiten gaitu gizaki, baina aldi berean, gainerako animalia-espezieekin lotzen gaitu historia ebolutibo partekatu baten bitartez”, azaldu du García Moreno doktoreak. Hegaztiek eta ugaztunek zirkuitu neuronalak modu independentean garatu dituztela jakiteak ondorio garrantzitsuak ekarriko dizkio neurozientzia konparatuari. Neurona-mota espezifikoak sorrarazten dituzten programa genetikoak ulertzeak bide berriak ireki ditzake neurogarapena ikertzeko. García Moreno doktoreak oinarrizko ikerketa-mota honen alde apustu egin du, izan ere, “garuna enbrioiaren garapenean nahiz historia ebolutiboan nola eratu den ulertuz gero, nola funtzionatzen duen ere ulertu ahal izango dugu”.