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Ricerche

Longevità e maturità sessuale nelle specie dipendono dal numero di neuroni nel cervello

brain and longevity

Una nuova ricerca eseguita alla Vanderbilt University ha scoperto che la longevità degli umani e di altri animali a sangue caldo - e il momento della maturità sessuale - potrebbe avere a che fare più con il cervello che con il corpo. Più specificamente, non sono gli animali con corpo più grande o con tasso metabolico più lento a vivere più a lungo; sono quelli con più neuroni nella corteccia cerebrale, indipendentemente dalle dimensioni del corpo.


"Che si tratti di uccelli, di primati o di esseri umani, il numero di neuroni che trovi nella corteccia di una specie predice circa il 75% di tutte le variazioni nella longevità tra le specie", ha detto Suzana Herculano-Houzel, autrice dello studio e professore associato di psicologia e scienze biologiche.


In confronto, la dimensione corporea e il metabolismo (che sono gli standard usuali per confrontare gli animali) prevedono solo il 20-30% della longevità a seconda delle specie e lasciano molte incoerenze, come gli uccelli che vivono 10 volte più a lungo dei mammiferi della stessa dimensione.


Ancora più importante è che gli umani erano finora considerati una stranezza evolutiva 'speciale', con lunghi periodi di infanzia e postmenopausa. Ma questa ricerca, pubblicata sul Journal of Comparative Neurology, ha scoperto che ciò non è accurato. Gli esseri umani impiegano il tempo necessario per maturare come previsto dal loro numero di neuroni corticali e vivono tanto quanto ci si aspetta da quel punto in poi.

 

Lo studio

Nello studio, la Herculano-Houzel ha esaminato più di 700 specie animali a sangue caldo nel database AnAge che raccoglie registrazioni complete sulla longevità. Ha poi confrontato questi dati con i suoi vasti dati sul numero di neuroni nel cervello di diverse specie di animali.


La Herculano-Houzel ha codificato a colori i dati per centinaia di specie e ha scoperto che pappagalli e uccelli canori, compresi i corvidi, vivono sistematicamente più a lungo dei primati con massa corporea simile, che a loro volta vivono più a lungo dei mammiferi non primati di massa corporea simile.


"Allo stesso modo, per specifici tassi metabolici basali simili, i pappagalli e gli uccelli canori vivono più a lungo e impiegano più tempo a raggiungere la maturità sessuale di molte specie di mammiferi, specialmente dei non primati", ha detto la Herculano-Houzel.


Lei aveva già visto quel modello prima. I suoi studi precedenti che determinano di cosa è fatto il cervello mostrano che i pappagalli e gli uccelli canterini hanno più neuroni corticali rispetto ai primati di dimensioni simili, che hanno più neuroni corticali di qualsiasi altro mammifero di dimensioni corporee paragonabili.


La nuova analisi ha confermato il suo sospetto: la longevità aumenta uniformemente tra le specie a sangue caldo insieme al numero assoluto di neuroni nella corteccia cerebrale: "Più neuroni corticali ha una specie, più a lungo vive; non importa se si tratta di un uccello, un primate o qualche altro mammifero, quanto è grosso e quanto velocemente brucia energia".

 

Gli umani sono unici? Chiedilo alla nonna

Antropologi e ricercatori interessati all'evoluzione e al comportamento umano hanno lavorato partendo dal presupposto che uno dei modi in cui la specie umana è unica è che gli esseri umani hanno un periodo di infanzia e adolescenza insolitamente lungo per consentire l'apprendimento e le interazioni sociali.


Se gli animali più grandi vivono più a lungo, allora i gorilla dovrebbero vivere più a lungo degli umani, ma non è così: gli esseri umani vivono di più. L'ipotesi prevalente è che l'essere assistiti dalle nonne potrebbe aver indotto gli uomini a ritardare la maturità sessuale e ad aumentare la longevità postmenopausale oltre le aspettative.


Ma i nuovi dati della Herculano-Houzel mostrano che gli umani non sono un'eccezione nelle varie specie di mammiferi. Dato il numero di neuroni nella nostra corteccia, gli esseri umani impiegano tutto il tempo necessario per raggiungere la maturità sessuale e vivono tanto quanto previsto per il loro numero di neuroni. La dimensione del corpo, è emerso, è irrilevante in materia di longevità.


"Ora possiamo dire che gli umani passano quel tempo nell'infanzia, e dopo aver raggiunto la maturità, che ci si aspetterebbe dato il numero di neuroni nella loro corteccia cerebrale", ha detto la Herculano-Houzel. Che è più lungo, rispetto ad altre specie (gorilla inclusi), semplicemente perché gli umani hanno un maggior numero di neuroni nella corteccia cerebrale.


"Ha senso che più i neuroni si hanno nella corteccia, più tempo impiegherà una specie per raggiungere quel punto in cui non solo è fisiologicamente matura, ma anche mentalmente capace di essere indipendente", dice la Herculano-Houzel. "Il ritardo dà anche più tempo, a quella specie con più neuroni corticali, di imparare dall'esperienza, interagendo con l'ambiente".


E se una vita più lunga è accompagnata da più neuroni corticali, quella specie godrà anche di una maggiore sovrapposizione tra generazioni e quindi più opportunità di trasmettere ciò che ha appreso. "Il che significa che la nonna è ancora fondamentale nella vita di coloro che hanno molti neuroni corticali; probabilmente non è la ragione per cui la nostra specie è longeva", sostiene la Herculano-Houzel.

 

Funzione della corteccia

Qual è il legame tra la presenza di più neuroni nella corteccia e la maggiore longevità? La Herculano-Houzel dice che è la nuova grande domanda che i ricercatori devono affrontare.


"I dati suggeriscono che le specie a sangue caldo accumulano danni alla stessa velocità con cui invecchiano. Ma ciò che riduce la vita è il danno alla corteccia cerebrale, non al resto del corpo; più neuroni corticali hai, più a lungo ne avrai ancora a sufficienza da mantenere il tuo corpo funzionale", dice.


Contrariamente al resto del corpo, dove nuove cellule rimpiazzano quelle vecchie, si pensa che i neuroni corticali debbano durare una vita. Mentre la corteccia è di solito associata alla cognizione, la Herculano-Houzel crede che una funzione molto più basilare della corteccia sia la chiave della longevità.


Ancora la Herculano-Houzel:

"La corteccia è la parte del cervello che è in grado di rendere complesso e flessibile il nostro comportamento, sì, ma va ben oltre la cognizione, fa matematica mentale e ragionamento logico. La corteccia cerebrale dà anche adattabilità al corpo, poiché si adatta e impara come reagire agli stress e a prevederli. Ciò include mantenere la regolarità delle funzioni fisiologiche e assicurare che la frequenza cardiaca, la frequenza respiratoria e il metabolismo siano in linea con quello che stai facendo, con quello che senti e con quello che ti aspetti che succeda dopo. E questo, a quanto pare, è un fattore chiave che influisce sulla longevità".

 

Zuppa cerebrale

La Herculano-Houzel ha aperto la strada al metodo per misurare rapidamente e con precisione il numero di neuroni nel cervello. Crea una 'zuppa cerebrale' prendendo il tessuto dal cervello e scomponendo le sue cellule, quindi applica etichette fluorescenti ai nuclei che galleggiano nella 'zuppa cerebrale' e le conta.

(*) Bilioni?

Negli USA, e dal 1974 anche in GB, il billion è un altro numero, che equivale a mille milioni, cioè a un miliardo (109), mentre in gran parte del mondo corrisponde a mille miliardi. Gli '86 billion' citati nella versione originale dell'articolo quindi potrebbero essere 86 miliardi (secondo il conteggio USA) o 86 mila miliardi, se è stata usata l'accezione internazionale del termine 'billion'.  Fonte: Wikipedia


In collaborazione con Jon Kaas, Distinguished Professor di psicologia, ha studiato quanti neuroni compongono diversi cervelli di primati, incluse le grandi scimmie. Con i colleghi in Brasile, ha prodotto il primo conteggio accurato del numero di neuroni nel cervello umano, una media di 86 bilioni (*), che lo rende semplicemente un cervello di primati allargato.

 

Prenditi cura del tuo cervello!

L'invecchiamento inizia quando gli esseri umani e le altre specie raggiungono l'adolescenza e non c'è modo di riacquistare i neuroni. In effetti, la ricerca mostra che l'uomo può perdere neuroni nella corteccia prefrontale. Quindi la Herculano-Houzel dice che prenderti cura della tua mente, e mantenere quei neuroni corticali sani e occupati, è la migliore scommessa per vivere a lungo e bene.

 

 

 


Fonte: Amy Wolf in Vanderbilt University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Suzana Herculano Houzel. Longevity and sexual maturity vary across species with number of cortical neurons, and humans are no exception. Journal of Comparative Neurology, 23 Oct 2018, DOI: 10.1002/cne.24564

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