El lenguaje hablado desempeñó un papel esencial en la evolución de la especie humana. Un lenguaje simbólico complejo nos permitió comunicarnos oralmente, coordinar actividades, transmitir conocimientos, mitos y valores. En definitiva, hizo posible una cultura que nos dio ventaja sobre otras especies animales.
El origen del lenguaje hablado implicó complicadas adaptaciones anatómicas relacionadas con la fonación, y el desarrollo de nuevas conexiones cerebrales. Hasta ahora sabemos muy poco de los cambios genéticos que estuvieron detrás de estas innovaciones evolutivas. Una investigación realizada por un equipo de la Universidad Rockefeller y publicada en Nature Communications acaba de proporcionar una interesante pista acerca de estos cambios genéticos.
NOVA1 (neuro-oncological ventral antigen-1) es un gen que se expresa en el sistema nervioso central de los vertebrados. Era conocido por su papel en un síndrome paraneoplásico neurológico. Si células tumorales expresan de forma aberrante NOVA1, se generan anticuerpos que pueden atacar a las neuronas, con graves consecuencias para el sistema nervioso.
La inactivación de NOVA1 en ratones es letal, por fallos en el desarrollo neuromotor. Se empezó a sospechar su relación con el lenguaje humano a partir del estudio de un paciente que tenía mutada e inactivada una de las dos copias del gen. Este paciente tenía graves deficiencias en el aprendizaje y particularmente en el desarrollo del lenguaje.
El estudio de la secuencia de la proteína NOVA1 humana mostró algo sorprendente. Se trata de una secuencia muy bien conservada, prácticamente sin diferencias entre humanos. Eso sí, nuestra proteína difiere en un solo aminoácido de la de neandertales y denisovanos, nuestros parientes más próximos. En la posición 197 de la secuencia una isoleucina fue sustituida por una valina en el linaje de Homo sapiens. Esta variante es conocida como I197V.
Antes de analizar qué significa esta sustitución vamos a ver cuál es la función de NOVA1. Se trata de una proteína que se une al ARN y regula el empalme alternativo (alternative splicing) controlando la formación de diferentes ARN mensajeros a partir de un mismo gen (explicado en la figura 1). De esta forma, NOVA1 puede modular la expresión de un gran número de proteínas en el sistema nervioso.
Cuando el grupo de la Rockefeller identificó los ARN afectados por la función de NOVA1 se observó una elevada proporción de genes relacionados con la vocalización. Además, NOVA1 mostraba una elevada expresión en el cerebro medio y particularmente en la sustancia gris periacueductal, vinculada a comportamientos de miedo y reacciones defensivas en mamíferos. Las neuronas de esta área conectan con el tronco cerebral y el núcleo ambiguo, desde donde se controlan las vías motoras respiratorias y, en particular, la musculatura de boca, faringe y laringe. De esta forma se coordina la respiración con la producción de sonidos, que solo se produce durante la espiración.
¿Influyó la variante humana I197V en el desarrollo de nuestra fonación? Para responder a esta pregunta, el equipo generó ratones modificados genéticamente para expresar la proteína NOVA1 humana, con la variante I197V. Por supuesto, los ratones no comenzaron a charlar entre ellos, pero mostraron sorprendentes diferencias en su vocalización.
Los ratones recién nacidos, cuando son separados de sus madres, emiten ultrasonidos para llamarlas. Estos chillidos constan de cuatro tipos de “sílabas”: simples (una sola nota), ascendentes y descendentes (dos notas separadas por un salto de frecuencia hacia arriba o abajo) y múltiples (varias notas de diferente frecuencia) (Figura 2). Los ratones humanizados (I197V) utilizaron más las sílabas simples en sus llamadas. Esto no varió la respuesta de sus madres, que los buscaban igual que a los ratoncillos no humanizados.
Más diferencias se encontraron en ratones machos adultos en presencia de hembras sexualmente receptivas. Las sílabas simples de los ratones humanizados se emitieron en frecuencias más bajas, y en las demás sílabas aumentó la varianza de sus frecuencias. Dicho de otra forma, su vocalización se volvió más compleja y rica en tonos. Lo que sería importante comprobar, como reconocen los propios autores del artículo, es si esta vocalización aumentó su atractivo para las hembras.
Estos resultados son similares a los que se obtuvieron hace algunos años con el gen FOXP2, el conocido como “gen del lenguaje”, ya que sus mutaciones alteran el lenguaje hablado en humanos. La proteína FOXP2 humana tiene dos aminoácidos diferentes respecto a la del ratón. Los ratones transgénicos dotados de la secuencia FOXP2 humana muestran ciertos cambios en la vocalización de sílabas complejas, pero las simples se hacen más frecuentes, disminuyendo la complejidad global de sus “conversaciones”. Por otra parte, la secuencia FOXP2 humana no es exclusiva de nuestra especie, ya que es idéntica a la de neandertales y denisovanos.
Falta mucho por hacer, por ejemplo, comprobar si la actuación de NOVA1 sobre la fonación se produce a nivel del control motor de la respiración y la musculatura laríngea, o si lo hace a nivel de la corteza cerebral, donde se expresa a menores niveles. Nuestra corteza cerebral regula el tono, la amplitud y la modulación de la frecuencia del lenguaje hablado. De todas formas, NOVA1, junto a lo que ya sabíamos de FOXP2, sin duda contribuirá al conocimiento de los mecanismos moleculares que dirigieron la evolución de nuestro lenguaje hablado.
Referencias
Tajima, Y., Vargas, C.D.M., Ito, K. et al. (2025). A humanized NOVA1 splicing factor alters mouse vocal communications. Nat Commun. doi: 10.1038/s41467-025-56579-2
Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga
