Nosso cérebro evoluiu a partir de dois sistemas nervosos primitivos que se fundiram
Nosso cérebro pode ser um híbrido de dois sistemas nervosos ancestrais que foram reunidos há centenas de milhões de anos. Essa hipótese se baseia na descoberta de que as regiões anterior e posterior do cérebro, tanto em humanos quanto em várias outras espécies, se desenvolvem a partir de dois tipos distintos de células em embriões, em vez de compartilharem a mesma origem de desenvolvimento, como se pensava anteriormente. Os achados foram publicados na revista Nature Neuroscience.
“Nossa pesquisa sugere que a evolução pegou dois sistemas neurais já existentes e os aproximou espacialmente”, diz Kyle Loh, da Universidade Stanford, na Califórnia. “Embora um cérebro constituído como um órgão único fosse, provavelmente, mais eficiente, nós dependemos desse mecanismo primordial de formação do cérebro em duas partes separadas.”
Loh e seus colegas estudaram os estágios iniciais do desenvolvimento de embriões de camundongos e descobriram que o cérebro desses animais se desenvolve a partir de dois tipos de células progenitoras precoces, células proliferativas com capacidade limitada de autorrenovação. Um dos tipos expressa um gene chamado OTX2 e dá origem aos neurônios encontrados na parte frontal do cérebro, que compreende o prosencéfalo (cérebro anterior) e o mesencéfalo (cérebro médio). O outro tipo expressa um gene chamado GBX2 e dá origem aos neurônios da parte posterior do cérebro, o rombencéfalo (cérebro posterior).
Em seguida, os pesquisadores realizaram experimentos com células humanas em laboratório e constataram que os neurônios do rombencéfalo, assim como os do prosencéfalo e do mesencéfalo, também se desenvolvem a partir de células progenitoras distintas. “Demonstramos, pela primeira vez, que a parte anterior do cérebro surge de uma célula progenitora completamente diferente daquela que dá origem à parte posterior”, afirma Loh.
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Isso explica por que tem sido tão difícil cultivar tecido do rombencéfalo humano em laboratório. “Na verdade, tudo começou com um experimento malsucedido de um estudante”, conta Loh. Segundo ele, os pesquisadores costumavam tentar criar neurônios do rombencéfalo a partir de células progenitoras destinadas a formar neurônios do prosencéfalo e do mesencéfalo, uma abordagem que não funciona.
Com base nesse conhecimento, a equipe conseguiu, pela primeira vez, cultivar neurônios motores funcionais do rombencéfalo humano em laboratório, utilizando o tipo correto de célula progenitora.
O rombencéfalo coordena processos fundamentais para a manutenção da vida, como a respiração, o sono, a alimentação e os batimentos cardíacos, enquanto o prosencéfalo é o centro das funções cognitivas superiores. Condições como a esclerose lateral amiotrófica (ELA), o tipo mais comum de doença do neurônio motor, e a atrofia muscular espinhal causam dificuldades na fala e na deglutição, pois afetam o rombencéfalo. Recentemente, cientistas também descobriram que medicamentos à base de GLP-1, como o Ozempic e o Wegovy, suprimem o apetite em camundongos ao atuar nessa mesma região.
Agora que se tornou mais fácil cultivar neurônios do rombencéfalo humano em laboratório, isso deve auxiliar as pesquisas sobre a ELA e a atrofia muscular espinhal, além de permitir a investigação dos mecanismos precisos pelos quais os medicamentos à base de GLP-1 funcionam em seres humanos, afirma Loh.
Os pesquisadores também estudaram embriões em estágio inicial de galinhas, peixes-zebra e vermes-bolota (hemicordados), descobrindo que, nesses animais, o sistema nervoso também deriva de dois tipos distintos de células progenitoras. Isso sugere que esse sistema cerebral de dupla origem, compartilhado por essas espécies, surgiu há pelo menos 550 milhões de anos.
Por outro lado, as águas-vivas, de cuja linhagem nos separamos há cerca de 600 a 700 milhões de anos, possuem dois sistemas nervosos separados. É possível que esses sistemas tenham se fundido em nossos ancestrais distantes, uma vez que isso aumentou a capacidade geral de processamento, explica Loh. “A comunicação torna-se mais eficiente quando as estruturas estão mais próximas umas das outras”, diz ele.
O fato de o nosso cérebro se desenvolver a partir de duas vias distintas pode ter facilitado, inclusive, a evolução do pensamento complexo, sugere Loh. Enquanto o rombencéfalo cuidava das funções básicas necessárias para a nossa sobrevivência, “a evolução pôde ‘brincar’ com o prosencéfalo, cometendo erros e dando origem a capacidades mais sofisticadas, como a memória e a criatividade”, afirma.
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Confira a seguir o resumo do artigo publicado.
Dois progenitores de ectoderma neural em paralelo contribuem para o desenvolvimento do cérebro
Ainda não se sabe exatamente quando e como diferentes regiões cerebrais se diversificam umas das outras. Será que um único progenitor de ectoderma neural dá origem a todo o cérebro? Ou existem múltiplos progenitores de ectoderma neural, cada um restrito à formação de regiões cerebrais específicas? Neste estudo, as análises de rastreamento de linhagem em embriões de camundongo corroboram a segunda hipótese.
Dois progenitores cerebrais paralelos surgem simultaneamente durante a gastrulação: o ectoderma neural anterior (progenitor do prosencéfalo/mesencéfalo) e o ectoderma neural posterior (progenitor do rombencéfalo). A diferenciação de células-tronco pluripotentes humanas em células semelhantes às do ectoderma neural anterior ou posterior revelou que essas células estavam comprometidas com as linhagens celulares do prosencéfalo/mesencéfalo e do rombencéfalo, respectivamente.
Essas células apresentavam configurações de cromatina distintas, que prenunciavam suas identidades futuras como células do prosencéfalo/mesencéfalo ou do rombencéfalo. Além disso, diferenciou-se células-tronco pluripotentes humanas em neurônios motores específicos dos rombômeros 5/6 do rombencéfalo, um tipo celular que, até então, era difícil de obter in vitro.
Portanto, propõe-se que o cérebro é um órgão composto, originado a partir de dois progenitores restritos a linhagens celulares específicas. Esses dois progenitores podem ter sido conservados evolutivamente ao longo de 550 milhões de anos, desde os hemicordados até os mamíferos.
Fontes:
Nature Neuroscience, publicação em 18 de setembro de 2026.
New Scientist, notícia publicada em 18 de setembro de 2026.