Cérebro, Comportamento e Evolução

Cérebro, comportamento e evolução Uma introdução à neurociência evolutiva Caio Maximino Laboratório de Neurociências e Comportamento UFPA

Definindo o problema Biologia evolutiva Neurociência(s) Biologia do desenvolvimento

Definindo o problema: Biologia evolutiva “ Nada na biologia faz sentido a não ser à luz da evolução” Theodosius Dobzhansky Biologia evolutiva Neurociência(s) Biologia do desenvolvimento

Definindo o problema: Biologia evolutiva Reconstrução da história evolutiva (Macroevolução) Mecanismos evolucionários (Microevolução) COMO UM DETERMINADO CARACTERE EVOLUIU ATÉ SEU ESTADO ATUAL?

Padrões evolutivos: Macroevolução ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Princípio de Hardy-Weinberg ,[object Object],[object Object]

Desvios do equilíbrio: Microevolução ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Microevolução: Mutação ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Seleção ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Deriva genética ,[object Object],[object Object]

Macroevolução + microevolução

Definindo o problema: Neurociências O estudo do cérebro em seus diversos níveis de organização. Moléculas Organelas Células Sistemas locais Sistemas inter-regionais Biologia evolutiva Neurociência(s) Biologia do desenvolvimento

Definindo o problema: Biologia do desenvolvimento Estudo da embriogênese e de outros processos de desenvolvimento. Biologia evolutiva Neurociência(s) Biologia do desenvolvimento

Desenvolvimento do cérebro ,[object Object]

Juntando tudo... ,[object Object]

Juntando tudo... Genótipo Fenótipo Genes Estruturas Fisiologia Comportamento Moléculas Sistemas inter-regionais ?

Juntando tudo... Moléculas Sistemas inter-regionais Células Sistemas locais Genótipo Módulos genéticos Unidades morfogenéticas Processos epigenéticos Fenótipo Genes Rede de genes Cascatas de genes Condensações de células Induções embriônicas Interações entre tecidos Integração funcional Estruturas Fisiologia Comportamento

Temas principais ,[object Object],[object Object],[object Object]

Reformulando os temas principais ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Padrões Processos

Conservação: Moléculas, embriões e planos básicos Maior conservação Moléculas Organelas Células Sistemas locais Sistemas inter-regionais

Conservação em sistemas de neuropeptídeos

Conservação no plano básico

Mudanças no tamanho do cérebro ,[object Object],[object Object],[object Object]

Mudanças no tamanho do cérebro: Conseqüências adaptativas ,[object Object],[object Object],[object Object]

Custo metabólico e velocidades de condução

Mudanças no tamanho de regiões ,[object Object],[object Object],[object Object]

Mudanças no tamanho de regiões: Heterocronia (“tardio = grande”) ,[object Object],[object Object]

Mudanças no tamanho de regiões: Organização interna ,[object Object],[object Object],[object Object]

Mudanças no tamanho de regiões: Conseqüências para a conectividade ,[object Object],[object Object]

Recapitulando... ↑ Tamanho do cérebro ↑ Número de regiões ↑ Número de subdivisões ↓ Número de conexões aferentes ↑ Tamanho de regiões Modularidade ↑ Número de conexões eferentes

Há uma tendência para a modularidade conforme o cérebro aumenta de tamanho ,[object Object],[object Object]

No que os mamíferos diferem dos outros vertebrados?

No que os mamíferos diferem dos outros vertebrados? ,[object Object],[object Object]

Ainda outro exemplo: Hipocampo ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Recapitulando, novamente... ,[object Object],[object Object],[object Object]

Uma nota sobre a convergência ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

O que há de novo no cérebro humano? ,[object Object],[object Object],[object Object]

Aumento no número de neurônios, e não no tamanho deles

Evolução acelerada de genes ligados ao tamanho

Seleção sexual no cérebro primata

Essas mudanças fogem às leis que analisamos? ,[object Object],[object Object],[object Object]

Um exemplo importante: Córtex pré-frontal lateral ,[object Object],[object Object]

Córtex pré-frontal lateral ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Uma lição de humildade: Custos dessa evolução ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

À guisa de conclusão... ,[object Object],[object Object],[object Object]

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