Nossa rede

Ciência

Estudos indagam se neandertais tinham déficits cognitivos e sociais

Publicado

dia

FORMAÇÃO E CRESCIMENTO DOS ORGANOIDES (OU MINICÉREBROS) NEANDERTAIS CONSTRUÍDOS EM LABORATÓRIO (FOTO: ALYSSON MUOTRI/DIVULGAÇÃO)

Há milhares de anos, o filósofo grego Aristóteles se atreveu a dizer que viver em sociedade era tanto uma necessidade quanto uma garantia fundamental para a existência da humanidade.

Pois a biologia vai além e garante: viver em sociedade é uma característica evolutiva que nós, homens modernos, adquirimos, e que nos permite uma melhor qualidade de vida. Somos programados para tal e os indícios disso estão em nosso cérebro.

Quem corrobora isso é o geneticista brasileiro Alysson Muotri, professor da faculdade de medicina da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD).

“Quando comparamos a sociedade humana com outros primatas – como os chimpanzés e bonobos –, fica claro que o ser humano tem uma capacidade única de se relacionar socialmente com diversos indivíduos e de criar sociedades grandes e complexas. Nós descobrimos como viver assim, e isso porque nosso córtex frontal cerebral se desenvolveu muito mais quando comparado aos nossos antecessores. E é essa a razão pela qual acreditamos que essa região esteja envolvida com a sociabilidade humana”, afirma Muotri em entrevista à Revista GALILEU.

Mas se nós, Homo sapiens, somos tão sociais assim (ok, ignore as vezes que você atravessou a rua para não cumprimentar semi-conhecidos), talvez os nossos antecessores não tenham sido nenhum pouco.

É isso que indica nova pesquisa que Muotri desenvolveu com sua equipe na instituição californiana. Com objetivo de entender em que momento da evolução humana o “cérebro social” apareceu, o geneticista decidiu dar um passo para atrás e entender como funcionava o principal órgão do sistema nervoso dos nossos antepassados, os Homo neanderthalensis, mais conhecidos como neandertais.

Em um mundo ideal, o cérebro desses hominídeos estaria pronto para ser analisado cientificamente. Todavia, como os neandertais foram extintos há milhares de anos, Muotri e sua equipe tiveram de reconstruir um organoide molecular a partir de fósseis e restos orgânicos que foram deixados pela espécie.

Um (mini) cérebro novinho em folha
Evidências arqueológicas sugerem que os neandertais tinham hábitos de enterrar seus mortos e de produzir ferramentas rudimentares. Em termos neurológicos, seus cérebros eram um pouco maior do que os dos homens modernos e apresentavam algumas diferenças estruturais em relação aos nossos.

Após uma decodificação do genoma da espécie em 2010, foi comprovado que há muitos fragmentos dos neandertais que estão ausentes no Homo sapiens, uma possível evidência da atuação da seleção natural ao longo da evolução.

O primeiro passo para Muotri e sua equipe reconstruírem o cérebro do povo já extinto foi coletar células-tronco pluripotentes de um voluntário saudável. Em seguida, manipular o genoma desse material no sistema CRISPR (uma ferramenta de edição de genes) e alterar apenas uma única base no DNA da proteína NOVA1, tirando seu aspecto de Homo sapiense colocando as características típicas do genoma neandertal. A NOVA1 foi escolhida pelos cientistas devido sua capacidade de controlar a produção de outros genes no organismo humano.

Essa pequena alteração modificou a estrutura da proteína e fez com que ela funcionasse de forma diferente da que é encontrada na versão humana moderna.

Posteriormente, as células-tronco manipuladas foram adicionadas em materiais para crescer tal como um mini cérebro funcional. Esse processo de crescimento demorou cerca de seis meses, tempo que levou para que as estruturas do córtex fossem desenvolvidas.

Enquanto os organoides estilo neandertal “nasciam”, mini cérebros semelhantes, porém sem a edição na proteína NOVA1 também amadureciam no laboratório.

Uma vez que os dois organoides cresceram suficientemente, Muotri analisou os dois tipos de mini cérebros e notou particularidades que não esperava.

“Nossa expectativa era que essa alteração não gerasse mudanças visíveis, mas, para nossa surpresa, esse gene [da proteína NOVA1] parece ser muito importante e acabou mostrando que, sim, há diferenças em níveis estruturais – no sentido do desenvolvimento do órgão – e funcionais – nas redes nervosas e formação de sinapses – dos mini cérebros”, analisa o geneticista.

A IMAGEM ACIMA REPRESENTA OS ORGANOIDES DE HOMEM MODERNO CRIADOS EM LABORATÓRIO. É POSSÍVEL VER COMO ELES DIFEREM EM ESTRUTURA DOS MINI CÉREBROS NEANDERTAIS (FOTO QUE ABRE A MATÉRIA), OS QUAIS TÊM FORMATO DE “PIPOCA”, ENQUANTO ESTES SÃO MAIS ESFÉRICOS. (FOTO: ALYSSON MUOTRI/DIVULGAÇÃO)

Em outras palavras, os dois organoides tiveram diferenças significativas em suas redes neurais, sendo que o mini cérebro criado com fragmentos neandertais apresentou atividades muito mais reduzidas e lentas do que o outro tipicamente de homem moderno.

Evolução neurológica
De acordo com dados arqueológicos e históricos, os homens modernos e os neandertais se separaram em duas linhagens a cerca de 400 mil anos atrás. Em um determinado momento, inclusive, ambas as espécies conviveram entre si – tiveram até relações sexuais –, mas, em algum momento desse encontro, os neandertais acabaram extintos.

Muito se especula sobre a razão para que esses hominídeos tenham sido extingues, e é por isso que a pesquisa de Muotri levanta uma possibilidade para essa incógnita na evolução humana.

“Ainda é muito cedo para tirar conclusões do estudo, mas, se nossa hipótese estiver correta, podemos especular que os neandertais tinham sérios déficits cognitivos e sociais. Isso pode ter contribuído para sua extinção”, indaga o geneticista.

Outro ponto levantado pelo cientista é que as alterações moleculares encontradas nos mini cérebros de laboratório dos neandertais são semelhantes àquelas encontradas nos mesmos órgãos de crianças com espectro autista.

“Tanto nos neandertais como nos autistas quantificamos um menor número de conexões nervosas (sinapses), levando a alterações em redes neurais do córtex. E quando se tem defeitos na região do córtex cerebral, há alterações sociais substanciais. Exemplo disso são que pessoas com o espectro autista e apresentam problemas de fala, de relacionamento social e até de percepção do que as outras pessoas pensam”, diz o pesquisador.

Bioética em questão
Apesar de Muotri e sua equipe estarem trabalhando nesse projeto há cinco anos, ele ainda não chegou ao fim.

Agora, após os cérebros terem crescido e se desenvolvido, os cientistas irão continuar com as pesquisas das ondas cerebrais produzidas por esses organoides.

O próximo passo será testar a hipótese levantada da evolução cognitiva entre os homens modernos de forma prática.

“Estamos usando as ondas neurais dos organoides para ensinar um robô a caminhas e socializar. Passado o período de aprendizagem, vamos comparar como o robô aprende com um comando vindo de um ‘organoide’ neandertal. Se estivermos corretos, os Neandertais irão levar mais tempo para movimentar o robô, por exemplo”, explica.

Por conta da utilização de mini cérebros, o estudo do geneticista deverá trabalhar com questões de ética, pois os organoides criados em laboratório são capazes de produzir atividade elétrica semelhante a de um bebê recém-nascido.

Comentário

Ciência

Pesquisadores encontram suposto material mais duro do Universo

Publicado

dia

MATERIAL MAIS DURO DO UNIVERSO SE ESCONDE DENTRO DAS material mais duro do Universo (FOTO: CASEY REED/PENN STATE UNIVERSITY, WIKIMEDIA COMMONS)

Pasta nuclear não é uma novidade gastronômica. Apesar do formato de espaguete, comer essa massa seria extremamente difícil, a não ser que você tivesse mandíbula super-humana. Ela é extremamente dura, provavelmente o material mais duro do universo.

Para se ter uma ideia, cortar essa massa requer 10 bilhões de vezes mais força que o necessário para quebrar o aço, de acordo com estudo publicado na Physical Review Letters. “Esta é uma imagem muito louca, mas o material é muito, muito denso, de modo que ajuda a torná-lo mais forte”, disse o co-autor e físico Charles Horowitz, da Universidade de Indiana, nos EUA.

Essa massa intragável, no entanto, fica muito longe, escondidas dentro de estrelas de nêutrons. Quando uma estrela morre e explode, deixa para trás um remanescente rico em nêutrons que é espremido a pressões extremas por forças gravitacionais poderosas, resultando em materiais com propriedades bizarras.

Os núcleos atômicos são espremidos tão próximos que se fundem em aglomerados de matéria nuclear, uma densa mistura de nêutrons e prótons. Eles descobriram que esses aglomerados se aglutinam de diversas formas, como gotas, tubos ou folhas. Os pesquisadores associaram o formato ao nhoque, espaguete e lasanha. O núcleo inteiro da estrela queimada é de massa.

QUANDO OS NÚCLEOS ATÔMICOS SÃO ESPREMIDOS DENTRO DE UMA ESTRELA DE NÊUTRONS, OS CIENTISTAS PENSAM A MATÉRIA NUCLEAR SE FORMA EM FORMAS QUE LEMBRAM VÁRIOS TIPOS DE MASSAS, INCLUINDO NHOQUE (À ESQUERDA NESSAS SIMULAÇÕES DE MASSAS NUCLEARES), ESPAGUETE (MÉDIO) E LASANHA (À DIREITA). (FOTO: M.E. CAPLAN AND C.J. HOROWITZ/REVIEWS OF MODERN PHYSICS)

A pasta nuclear é incrivelmente densa, cerca de 100 trilhões de vezes a densidade da água. É impossível estudar um material tão extremo no laboratório, então os pesquisadores usam modelos computacionais que simulam o que acontece em um lugar tão distante da Terra.

Outros estudos haviam revelado que a crosta externa de uma estrela de nêutrons também era muito mais forte que o aço. Mas a crosta interna, onde a massa nuclear espreita, era um território inexplorado. Agora descobriram que é ainda mais forte.

Tudo isso é teoria. Modelos computacionais, embora muitas vezes precisos, não servem como evidência científica. Mas os pesquisadores já sabem como obter a comprovação científica do estudo.

As estrelas de nêutrons tendem a girar muito rapidamente e, como resultado, podem emitir ondas no espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais, que os cientistas poderiam detectar em instalações como o Observatório Avançado de Gravitação de Ondas Gravitacionais, LIGO. Mas as ondulações do espaço-tempo ocorrerão apenas se a crosta de uma estrela de nêutrons tiver “montanhas” de material denso na superfície ou dentro da crosta.

Uma crosta mais rígida e forte possibilitaria montanhas maiores, o que poderia produzir ondas gravitacionais mais poderosas.

“É aí que vêm essas simulações”, diz Brown. Os resultados sugerem que a massa nuclear pode suportar montanhas de dezenas de centímetros de altura – grande o suficiente para que o LIGO possa detectar ondas gravitacionais de estrelas de nêutrons. Se o LIGO captar esses sinais, os cientistas poderiam estimar o tamanho das montanhas e confirmar que as estrelas de nêutrons têm materiais super resistentes em suas crostas.

Fonte: Revista Galileu

Ver mais

Ciência

Descoberta indica que Igreja Católica já teve uma mulher como Papa

Publicado

dia

PAPA JOANA TERIA DADO À LUZ UMA CRIANÇA, DIZ UMA TEORIA (FOTO: GIOVANNI BOCCACCIO/WIKIMEDIA COMMONS)

Lendas medievais afirmam que a Papisa Joana teria sido a primeira e única papa mulher do mundo. E uma nova pesquisa com antigas moedas de prata sugere que as teorias podem ser verdadeiras.

Segundo as histórias populares, um papa chamado Johannes Anglicus (ou João) que reinou em meados do século 9, era na verdade Joana, que chegou a dar à luz durante uma procissão da igreja. Contudo, há muito debate sobre a sua existência. Parte da dúvida vem da confusão na descrição das identidades dos papas naquele período. Por exemplo, uma cópia de “Liber Pontificalis” (livro de biografias de papas) não inclui o papa Bento III, conforme apontou Michael Habicht, arqueólogo da Universidade Flinders, na Austrália.

Quando Habicht estava investigando enterros de papas em Roma, na Itália, ele encontrou símbolos que mostram que a mulher pode ter realmente existido. “No começo, eu também acreditava que a história era mera ficção, mas quando fiz uma pesquisa mais extensa, surgiu a possibilidade de que havia mais por trás disso”, ele disse em entrevista ao portal Live Science.

O arqueólogo analisou moedas de prata conhecidas como deniers, que foram usadas na Europa Ocidental durante a Idade Média. O nome vem da antiga moeda de prata romana conhecida como Denário. “Elas são muito pequenas, talvez do tamanho de 1 centavo ou 25 centavos dos Estados Unidos”, comparou.

Os “deniers” foram cunhados com o nome do imperador dos francos de um lado e o monograma do papa – um símbolo com as iniciais de uma pessoa – do outro lado. Habicht concentrou-se em moedas anteriormente atribuídas ao papa João VIII, que reinou de 872 a 882.

REPRESENTAÇÃO DAS MOEDAS ESTUDADAS (FOTO: MICHAEL HABICHT)

Ele disse que, embora alguns deniers possuíssem um monograma pertencente ao papa João VIII, os anteriores tinham um monograma diferente. “O monograma que pode ser atribuído a João VIII tem diferenças na colocação de letras e no design geral”, afirmou Habicht.

Para ele, essas outras moedas podem ter pertencido a papa Joana. Habicht também estudou fontes históricas que sugeriam que um papa João reinou de 856 a 858. Por exemplo, o cronista Conrad Botho relatou que um papa Johannes coroou Luís II da Itália como Sacro Imperador Romano em 856. “O monograma foi o precursor da assinatura de hoje”, ele falou. “Assim, provavelmente podemos até ter uma assinatura da papa Joana.”

Habicht sugere que a sequencia dos papas em meados do século IX deveria incluir Leão IV de 846 a 853, seguido por Bento III de 853 a 855, Johannes Anglicus de 856 a 858 e Nicolau I de 858 a 867.

Segundo Habicht, textos da literatura científica sugerem que as moedas estudadas não são falsas. “Quase não há mercado de colecionadores para essas moedas medievais”, ele comentou. “Os falsários não estão interessados ​​em fingi-las Alguns anos atrás, algumas moedas de papas do século 9 foram oferecidas em um leilão em Nova York. A maioria não foi vendida e devolvida ao proprietário”.

Para o arqueólogo, descobrir se Joana existiu pode ajuar a entender o papel das mulheres na igreja. “O debate sobre a ordenação feminina na igreja ainda está em andamento. Alguns vão abraçar meu estudo e encontrar outras evidências para os sacerdotes do gênero feminino nos primeiros séculos do cristianismo”, disse Habicht. “Outros rejeitarão completamente a ideia e farão um grande barulho na mídia contra tais alegações.”

Fonte: Revista Galileu

Ver mais

Ciência

Nasa lança satélite para medir mudanças no gelo da Terra

Publicado

dia

A missão vai avançar no conhecimento de como as camadas de gelo contribuem para o aumento do nível do mar

Um satélite da Nasa projetado para medir com precisão as placas de gelo, geleiras, bancos de gelo marinho e vegetação foi lançado neste sábado, da Califórnia, nos Estados Unidos. Um foguete transportando o ICESat-2 decolou da Base Aérea de Vandenberg em direção à órbita polar.

O diretor da Nasa na Divisão de Ciências da Terra, Michael Freilich, disse que a missão vai avançar no conhecimento, principalmente, de como as camadas de gelo da Groenlândia e Antártida contribuem para o aumento do nível do mar.

O ICESat-2 carrega um único instrumento, um altímetro a laser que mede a altura determinando quanto tempo fótons levam para viajar da espaçonave para a Terra e voltar. A missão sucede a original ICESat, que funcionou de 2003 a 2009. As medições continuaram desde então com instrumentos aerotransportados na Operação IceBridge.

Ver mais
Publicidade

Escolha o assunto

Publicidade