Los investigadores llegaron a esta conclusión al estudiar embriones de ratón en la etapa de gastrulación, la fase inicial de formación del cuerpo. Demostraron que el cerebro posterior, o rombencéfalo, se desarrolla por una vía separada y no a partir de la misma línea celular que forma el cerebro anterior y el medio.
Los autores identificaron dos grupos de células precursoras. Uno expresa el gen Otx2 y da origen al cerebro anterior y medio, y el otro expresa el gen Gbx2 y forma el cerebro posterior; estas poblaciones no se cruzan desde las primeras etapas del desarrollo.
Según los científicos, esto pone en duda la teoría según la cual todo el cerebro surge de una sola célula precursora en una etapa temprana del embrión. Esta conclusión, según el trabajo, puede ayudar a cultivar neuronas del cerebro posterior en una placa de Petri y estudiar sus funciones.
Utilizando estos datos, el equipo obtuvo por primera vez a partir de células madre humanas neuronas motoras funcionales del cerebro posterior. Mostraron actividad eléctrica y produjeron proteínas características de los segmentos del cerebro posterior responsables de los músculos de la cara y de la deglución.
Los autores vinculan este enfoque con el estudio de la atrofia muscular espinal y la esclerosis lateral amiotrófica, en las que las neuronas del cerebro posterior dejan de funcionar gradualmente. La investigación indica que, en estas enfermedades, los pacientes pierden la capacidad de tragar y respirar.
Los investigadores rastrearon un patrón similar de formación del cerebro en dos componentes en pollos, peces cebra y bellotas de mar, que comparten un antepasado lejano con los humanos. En las medusas, que se separaron de los humanos en la evolución hace 600–700 millones de años, los dos sistemas nerviosos se encuentran en extremos opuestos del cuerpo, lo que, según los autores, indica un origen muy antiguo de esta división.
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