Una pequeña modificación del ADN habría cambiado la forma de producir neuronas durante el desarrollo cerebral. Un equipo de neurocientíficos acaba de descubrir un mecanismo genético que favorece la expansión de la corteza de los primates y ayuda a explicar el origen evolutivo de sus complejas conexiones neuronales.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Reconstrucción de las conexiones neuronales de la corteza prefrontal de un macaco. El mapa muestra las prolongaciones de 576 neuronas hacia otras regiones cerebrales y refleja la complejidad de los circuitos que se desarrollaron durante la evolución de los primates. Cortesía: Yanzhi Wang, Lingfeng Gou y Jun Yan / Instituto de Neurociencia, Academia China de Ciencias.
La evolución del cerebro de los primates —el orden de mamíferos al que pertenecemos— no consistió únicamente en fabricar más neuronas. También modificó las instrucciones genéticas que determinan dónde, cuándo y a partir de qué células se producen. Una investigación publicada en la revista Science Advances ha identificado uno de esos cambios: una pequeña región reguladora del ADN que favorece la aparición de células precursoras capaces de ampliar la corteza cerebral. El descubrimiento aporta una explicación molecular de cómo la evolución pudo transformar la arquitectura del encéfalo sin necesidad de crear genes completamente nuevos.
El hallazgo gira en torno a DACH1, un gen que está presente tanto en los primates, incluidos los seres humanos, como en otros mamíferos, entre ellos, los ratones. Sin embargo, su actividad se regula de manera diferente durante el desarrollo cerebral de unas especies y otras. Los investigadores han comprobado que una secuencia de ADN característica de los primates facilita su activación y favorece la producción de un tipo de célula precursora especialmente importante para la expansión de la corteza cerebral.
El estudio, dirigido por Pei-Shan Hou, de la National Yang Ming Chiao Tung University, y Hung-Chih Kuo, de la Academia Sinica de Taipei, con la colaboración de investigadores de la Universidad de Kioto (Japón), combina análisis genéticos, organoides cerebrales humanos y de macaco rhesus y experimentos con embriones de ratón.
Cómo evolucionó el cerebro de los primates
La corteza cerebral, la capa más externa del cerebro, interviene en funciones como la percepción, la memoria, la planificación y el lenguaje. Su evolución estuvo acompañada de un aumento del número de neuronas, una reorganización de las poblaciones neuronales y el desarrollo de redes de comunicación cada vez más complejas.
Sin embargo, ese crecimiento no se produjo de manera uniforme. Durante el desarrollo embrionario, diferentes poblaciones de células precursoras generan neuronas destinadas a ocupar posiciones y desempeñar funciones distintas. Algunas establecen conexiones con estructuras profundas del sistema nervioso, mientras que otras participan en la comunicación entre regiones de la propia corteza.
Entre las protagonistas de este proceso destacan las células de la glía radial basal, conocidas por las siglas bRG, del inglés basal radial glia. Son células precursoras que pueden dividirse repetidamente y contribuir a la producción de nuevas neuronas. Se localizan principalmente en regiones alejadas de la superficie ventricular —la pared interna del cerebro en desarrollo que está en contacto con los ventrículos cerebrales, unas cavidades llenas de líquido cefalorraquídeo— y son especialmente abundantes durante el desarrollo de la corteza de los primates.
Un joven macaco. Los investigadores utilizaron células de macaco rhesus para estudiar los mecanismos genéticos que intervienen en el desarrollo y la evolución de la corteza cerebral. Foto de Amit Rai
Qué es la glía radial basal y por qué importa
Recordemos que la glía radial basal es una población de células precursoras neuronales que contribuye a ampliar la capacidad de producción de neuronas durante la formación del encéfalo. Su abundancia y capacidad proliferativa se han relacionado con la expansión evolutiva de la neocorteza o neocórtex. Esta es la región evolutivamente más reciente de la corteza cerebral, característica de los mamíferos y relacionada con funciones complejas como el pensamiento, el lenguaje, la memoria y la percepción.
Estas células son mucho menos frecuentes en el cerebro embrionario de los ratones. En los primates, en cambio, forman una población considerable que contribuye a generar neuronas de las capas corticales superiores, incluidas muchas de las que participan en las comunicaciones entre áreas cerebrales.
Su aparición representa, por tanto, una diferencia importante en las estrategias de construcción del cerebro. Pero hasta ahora seguía sin conocerse con suficiente detalle qué cambios genéticos favorecieron su proliferación durante la evolución.
DACH1, el gen que cambia la producción de neuronas
Para encontrar una respuesta, los investigadores compararon la actividad genética de células precursoras del cerebro humano y del ratón. El análisis permitió identificar el gen DACH1, que contiene las instrucciones para fabricar un factor de transcripción, es decir, una proteína capaz de regular la actividad de otros genes.
La diferencia decisiva no estaba en la existencia de DACH1, presente en ambas especies, sino en su comportamiento. En los modelos humanos, su actividad se mantiene en determinadas poblaciones de precursoras basales durante etapas relevantes del desarrollo cortical. En los ratones, su expresión queda mucho más restringida.
Los investigadores desactivaron el DACH1 mediante técnicas de edición genética en células madre humanas y observaron sus efectos en organoides corticales, estructuras tridimensionales cultivadas en el laboratorio que reproducen algunos procesos precoces de la formación del cerebro.
Los resultados fueron muy interesantes, pues los organoides sin DACH1 presentaron menos células con marcadores característicos de la glía radial basal, alteraciones en la proliferación celular y una diferenciación neuronal más temprana.
También cambió la composición de las neuronas producidas. Aumentaron las células con características de neuronas corticoespinales, que están relacionadas con las proyecciones hacia estructuras inferiores del sistema nervioso, mientras disminuyeron las poblaciones asociadas a las conexiones corticales y callosas.
En su interpretación de los resultados, los autores señalan que el DACH1 no se limita a mantener la proliferación de las células precursoras, sino que también influye en los tipos de neuronas que terminarán produciendo. Su actividad contribuiría así a establecer algunas de las características de la organización cortical de los primates.
🗣️ «Lo que nos llamó la atención fue que el gen ya existe tanto en los seres humanos como en los ratones. Es posible que la diferencia importante no sea el gen en sí mismo, sino las instrucciones que controlan cómo se utiliza durante el desarrollo del cerebro. Eso nos ofrece otra forma de comprender cómo la evolución podría dar lugar a diferentes tipos de cerebros», explica el profesor Hou.
El experimento que modificó el desarrollo cerebral de los ratones
El equipo realizó después el experimento inverso. En lugar de eliminar el DACH1, aumentó de manera artificial su expresión en la corteza cerebral de embriones de ratón, una especie en la que las células de glía radial basal son relativamente escasas.
Mediante técnicas de observación microscópica en tiempo real, los científicos siguieron las divisiones de las células precursoras y comprobaron que aparecían más descendientes con características de glía radial basal.
La proporción aumentó del 4,17 % en los controles al 14,58 % en los embriones con expresión adicional del DACH1. Además, los investigadores observaron una mayor producción de neuronas que expresaban SATB2, un marcador asociado a las conexiones corticales, y un aumento de las proyecciones identificadas en el cuerpo calloso.
➡️ El resultado del ensayo no significa que los ratones desarrollaran un cerebro de primate ni que adquirieran nuevas capacidades cognitivas. Demuestra algo más concreto: modificar la actividad de un gen compartido puede cambiar la producción de precursoras y la composición de ciertas poblaciones neuronales.
Para los autores del trabajo, esta diferencia entre especies apunta a una función especialmente importante del DACH1 en la generación de glía radial basal, una población mucho más abundante en los primates que en los roedores.
Embrión de ratón en su día 13,5 de desarrollo, una etapa en la que los investigadores estudiaron cómo la activación del gen DACH1 favorece la aparición de células precursoras implicadas en la expansión de la corteza cerebral. Cortesía: Dr. Arnaud Mailleux / Universidad París 7 / INSERM / Nikon Small World
Un pequeño interruptor del ADN con consecuencias evolutivas
El siguiente objetivo consistió en descubrir por qué el mismo gen producía efectos distintos en especies diferentes.
La respuesta al misterio apareció en una región del ADN denominada Dc3-4, que actúa como un potenciador genético. No hay que olvidar que los potenciadores son secuencias reguladoras que ayudan a controlar la actividad de los genes sin modificar necesariamente la información que codifica sus proteínas.
La versión característica de los primates contiene una secuencia que permite la unión del LHX2, otro factor de transcripción importante para el desarrollo cerebral. Esta interacción favorece la activación del DACH1 en determinadas células precursoras.
Para comprobar su importancia, los investigadores eliminaron la región Dc3-4 mediante la herramienta de edición génica CRISPR-Cas9 en células madre humanas y de macaco rhesus. Los organoides corticales obtenidos desarrollaron menos células con marcadores de glía radial basal, mientras que otras poblaciones de precursoras conservaron proporciones similares a las de los controles.
Cuando introdujeron una versión humana de esa región reguladora en el contexto genómico de células de la corteza embrionaria de ratón, observaron el efecto contrario: aumentaron las células que expresaban el DACH1 y el HOPX, un marcador relacionado con la glía radial basal.
La interpretación evolutiva de los autores es especialmente interesante. Según explican en el estudio, la aparición de esta región reguladora pudo favorecer que las células precursoras produjeran preferentemente más glía radial basal, en lugar de limitarse a incrementar indiscriminadamente todas las poblaciones de células madre.
La evolución habría modificado, de este modo, una decisión fundamental en la construcción del cerebro.
Cómo actúa el interruptor sobre la división celular
El estudio también reconstruye parte del mecanismo molecular. Cuando el DACH1 está activo, reprime la producción de un pequeño ARN regulador denominado miR-215-5p.
Este microARN puede disminuir la expresión de genes relacionados con el centrosoma y el centrómero, componentes esenciales para organizar y ejecutar correctamente la división celular.
En ausencia de DACH1, aumenta la actividad de miR-215-5p y se alteran procesos relacionados con la proliferación y la diferenciación de las precursoras. Cuando los investigadores bloquearon experimentalmente ese microARN en células deficientes en DACH1, recuperaron parte de las características perdidas.
Así, el trabajo conecta una innovación evolutiva del ADN con una cadena de acontecimientos celulares que influye en la construcción de la corteza cerebral.
Distintas fases de la división de células humanas, con los cromosomas en naranja y los microtúbulos en blanco. La regulación de este proceso es fundamental para la proliferación de las células precursoras que participan en el desarrollo de la corteza cerebral. Cortesía: Dr. Andrew Moore / HHMI / Janelia Research Campus
Otros descubrimientos recientes sobre la evolución del cerebro humano
La investigación se suma a una línea de estudios que está modificando nuestra comprensión de la evolución cerebral. Cada vez hay más pruebas de que las diferencias entre especies no dependen únicamente de poseer genes distintos, sino también de cómo se regula la actividad de genes compartidos.
En mayo de 2025, un estudio publicado en Nature demostró que una región reguladora específicamente humana, denominada HARE5, modifica la actividad del gen FZD8 y la capacidad proliferativa de las precursoras neuronales. Los ratones portadores de la versión humana desarrollaron un neocórtex más grande y con mayor número de neuronas excitadoras.
Otro trabajo de Nature, publicado en mayo de este año, identificó diferencias en la actividad del gen JUNB durante el desarrollo cortical humano y del ratón. Sus resultados indicaron que el momento y el tipo de células en los que se activa un gen pueden modificar la proliferación de las precursoras y el número final de neuronas.
Más recientemente, en el pasado mes de octubre, una investigación de Nature Communications comparó organoides cerebrales humanos, de chimpancé y de gorila. De forma muy resumida, podemos decir que los autores identificaron diferencias regulatorias relacionadas con la morfología de la glía radial basal y destacaron la participación de genes como el FAM107A y el CNGA3.
Aunque estos trabajos examinan cambios evolutivos distintos, coinciden en una conclusión: pequeñas modificaciones en la regulación genética pueden alterar la proliferación, la forma y el comportamiento de las células encargadas de construir el cerebro.
Qué explica el descubrimiento y qué sigue sin demostrarse
La nueva investigación aporta pruebas experimentales de un mecanismo que favorece la formación de glía radial basal, pero no demuestra que una única modificación genética explique el tamaño del cerebro humano, su plegamiento o la aparición de la inteligencia.
Los organoides cerebrales reproducen solo parcialmente el desarrollo embrionario. Además, las muestras de tejido cerebral de primates durante la gestación son limitadas, lo que dificulta comprobar el alcance completo de esta vía molecular en un organismo.
Los propios investigadores reconocen estas limitaciones y plantean que la regulación de DACH1 probablemente interactúa con numerosos procesos genéticos y celulares que cambiaron durante millones de años de evolución.
La contribución principal del trabajo es haber identificado una conexión experimental entre una secuencia reguladora propia de los primates, la producción de determinadas células precursoras y la composición de las poblaciones neuronales.
La evolución no tuvo que inventar todos los componentes del cerebro de nuevo. También pudo transformar su arquitectura cambiando las instrucciones con las que se utilizan genes que ya existían. Antes de que aparecieran el lenguaje, los recuerdos y el pensamiento abstracto, hubo modificaciones en la manera de fabricar las células y organizar las conexiones que harían posibles esas capacidades. ▪️(14 de noviembre de 2026)
Preguntas frecuentes sobre la evolución del cerebro de los primates
Un interruptor genético podría ayudar a explicar cómo evolucionó la corteza cerebral de los primates. Estas son las claves para comprender el descubrimiento y su importancia científica.
¿Qué descubrieron los científicos sobre la evolución del cerebro de los primates?
Identificaron una región reguladora del ADN, denominada Dc3-4, que favorece la activación del gen DACH1 y la formación de glía radial basal. Estas células precursoras contribuyen a la expansión de la corteza cerebral durante el desarrollo de los primates.
¿Qué función tiene el gen DACH1 en el cerebro?
DACH1 regula la actividad de otros genes y participa en la producción de determinadas células precursoras neuronales. El estudio demuestra que favorece la generación de glía radial basal y puede modificar las proporciones de distintos tipos de neuronas corticales.
¿Significa este descubrimiento que se ha encontrado el gen de la inteligencia humana?
No. La investigación identifica uno de los mecanismos genéticos relacionados con el desarrollo evolutivo de la corteza cerebral, pero no demuestra una relación causal directa entre DACH1 y la inteligencia. Las capacidades cognitivas dependen de numerosos factores genéticos, celulares, ambientales y evolutivos.
Fuente: Pei-Shan Hou et al. An LHX2-DACH1 regulatory innovation drives basal progenitor expansion in the primate neocortex. Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aed3856
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