Durante décadas, la idea de que el cerebro se desarrolla a partir de una sola fuente celular ha sido un pilar de la biología del desarrollo. Sin embargo, una investigación reciente publicada en la revista Nature Neuroscience en septiembre de 2026 podría cambiar radicalmente esa visión. Según el estudio, el cerebro no proviene de un único origen, sino de dos poblaciones celulares distintas que, con el tiempo, se empujan y fusionan hasta parecer un solo órgano.

“El cerebro aparece como un solo órgano”, explicó Kyle Loh, profesor asociado de biología del desarrollo en la Universidad de Stanford y coautor del estudio, en entrevista con Live Science. “Sin embargo, descubrimos que la parte frontal del cerebro y la parte posterior provienen de fuentes diferentes, que se empujan juntas para crear la apariencia de un órgano único”.

Un hallazgo que desafía los modelos establecidos

Los hallazgos no solo cuestionan los modelos tradicionales sobre cómo se forma el cerebro, sino que también podrían explicar por qué los investigadores han tenido tantas dificultades para cultivar ciertos tipos de células cerebrales en el laboratorio. Además, el trabajo abre nuevas vías para investigar enfermedades que afectan el tronco encefálico, esa estructura que conecta el cerebro con la médula espinal.

Para entender la magnitud del descubrimiento, conviene recordar cómo se divide el cerebro humano. Los científicos lo organizan en tres regiones principales: el prosencéfalo (cerebro anterior), el mesencéfalo (cerebro medio) y el rombencéfalo (cerebro posterior). Cada una cumple funciones diferentes pero interconectadas.

• Prosencéfalo: incluye los hemisferios cerebrales y participa en procesos cognitivos superiores como el lenguaje, la planificación y el pensamiento abstracto.
• Mesencéfalo: es la parte superior del tronco encefálico y actúa como centro de relevo para la información sensorial y el control del movimiento.
• Rombencéfalo: coordina el movimiento y regula funciones vitales como la respiración, el sueño y la frecuencia cardíaca.

Históricamente, el rombencéfalo ha sido difícil de estudiar. Una de las razones es que los científicos han enfrentado retos persistentes para generar neuronas funcionales de esta región en condiciones de laboratorio.

Dos linajes celulares que no se mezclan

Para entender por qué, Loh y su equipo examinaron las etapas tempranas del desarrollo embrionario en ratones de laboratorio. Se enfocaron en la gastrulación, el momento en que las células comienzan a organizarse en estructuras que más tarde formarán los distintos órganos.

Los investigadores identificaron dos poblaciones distintas de células inmaduras que darían origen al tejido nervioso, incluido el cerebro. Una de ellas expresaba el gen Otx2, que ayuda a dirigir el desarrollo temprano del prosencéfalo y el mesencéfalo. La segunda expresaba el gen Gbx2, involucrado en el desarrollo del mesencéfalo y el rombencéfalo.

Aunque las funciones de estos genes ya se conocían, la nueva investigación reveló que se expresan en dos grupos celulares separados. Lo más sorprendente es que esas poblaciones permanecieron distintas a medida que se desarrollaban hasta convertirse en tejido nervioso completo, en lugar de superponerse.

El equipo también examinó la cromatina, la estructura molecular que empaqueta el ADN dentro del núcleo y ayuda a regular qué genes puede usar una célula. Descubrieron que las dos poblaciones muestran configuraciones de cromatina diferentes, lo que refuerza la idea de que siguen rutas de desarrollo separadas.

Esto podría explicar por qué los intentos de cultivar neuronas del rombencéfalo han fracasado en gran medida. “Los intentos anteriores de crear neuronas del rombencéfalo probablemente trataron de convertir progenitores del prosencéfalo y mesencéfalo en células del rombencéfalo, lo que nuestro estudio demuestra que no es posible”, señaló Rayyan Jokhai, estudiante de posgrado en el laboratorio de Loh y coautor del trabajo.

Un avance con aplicaciones médicas

Con la información obtenida, los investigadores lograron guiar células madre humanas para que se transformaran en neuronas motoras funcionales del rombencéfalo, las cuales participan en el control del movimiento. Específicamente, estas células produjeron proteínas características de las regiones del rombencéfalo que controlan los músculos de la cara y los involucrados en la deglución.

Este avance tiene implicaciones directas para enfermedades neurológicas como la atrofia muscular espinal y la esclerosis lateral amiotrófica, en las que las neuronas motoras se deterioran y los pacientes pueden perder la capacidad de tragar, hablar y respirar de forma independiente.

“No podemos tomar muestras de neuronas motoras vivas del rombencéfalo de un paciente para observar cómo estas enfermedades atacan a las neuronas”, comentó Loh. “Cultivar estas neuronas motoras del rombencéfalo en un plato nos da una forma de investigar estas enfermedades”.

De cara al futuro, el equipo busca utilizar sus hallazgos para estudiar estas enfermedades y encontrar nuevos tratamientos.

Una pista sobre la evolución del cerebro

Los nuevos hallazgos también podrían revelar algo fundamental sobre la evolución de los animales vertebrados. Los autores investigaron si las dos rutas de desarrollo eran exclusivas de los humanos o reflejaban un arreglo evolutivo mucho más antiguo.

Para ello, recurrieron a datos publicados previamente sobre otras especies, como macacos, peces cebra y pollos, y nuevamente encontraron dos poblaciones celulares distintas que expresaban los dos genes clave. Incluso en gusanos bellota, un invertebrado marino cuyo linaje se separó de los vertebrados hace unos 550 millones de años, hallaron estos dos grupos celulares diferenciados.

“El descubrimiento de Stanford establece que la ascendencia profunda del cerebro de los vertebrados es fundamentalmente modular”, afirmó Anna Di Cosmo, profesora de biología de la Universidad de Nápoles Federico II, en Italia, quien no participó en el estudio. “La separación del desarrollo entre el linaje anterior (prosencéfalo/mesencéfalo) y el linaje posterior (rombencéfalo) es rastreablemente antigua”, añadió.

El equipo de Loh especula que estas trayectorias de desarrollo observadas en el útero podrían sugerir que las dos poblaciones celulares alguna vez pertenecieron a dos sistemas nerviosos separados. “Más tarde en la evolución, estos dos sistemas nerviosos pueden haberse empujado juntos para dar lugar a la apariencia de un cerebro integrado”, planteó Loh.

Sin embargo, el estudio no revela exactamente cuándo surgieron las dos rutas ni establece cómo se integraron. “Es importante enfatizar que esto es solo una idea y podría cambiar a medida que los científicos aprendan más”, concluyó el investigador.

Lo que viene para la neurociencia

Este trabajo abre una puerta interesante para la investigación de enfermedades neurodegenerativas y para comprender mejor cómo se forman los tejidos nerviosos. A medida que la ciencia avanza, la posibilidad de cultivar neuronas del rombencéfalo en el laboratorio podría acelerar el desarrollo de tratamientos para padecimientos que hoy no tienen cura.

La idea de que el cerebro sea el resultado de dos sistemas nerviosos fusionados no solo es provocadora, sino que invita a repensar la evolución del sistema nervioso central en los vertebrados. Como suele ocurrir en la ciencia, cada respuesta abre nuevas preguntas.