Evoluzione delle reti genetiche per la creatività umana

The genetic basis for the emergence of creativity in modern humans remains a mystery despite sequencing the genomes of chimpanzees and Neanderthals, our closest hominid relatives. Data-driven methods allowed us to uncover networks of genes distinguishing the three major systems of modern human personality and adaptability: emotional reactivity, self-control, and self-awareness. Now we have identified which of these genes are present in chimpanzees and Neanderthals. We replicated our findings in separate analyses of three high-coverage genomes of Neanderthals. We found that Neanderthals had nearly the same genes for emotional reactivity as chimpanzees, and they were intermediate between modern humans and chimpanzees in their numbers of genes for both self-control and self-awareness. 95% of the 267 genes we found only in modern humans were not protein-coding, including many long-non-coding RNAs in the self-awareness network. These genes may have arisen by positive selection for the characteristics of human well-being and behavioral modernity, including creativity, prosocial behavior, and healthy longevity. The genes that cluster in association with those found only in modern humans are over-expressed in brain regions involved in human self-awareness and creativity, including late-myelinating and phylogenetically recent regions of neocortex for autobiographical memory in frontal, parietal, and temporal regions, as well as related components of cortico-thalamo-ponto-cerebellar-cortical and cortico-striato-cortical loops. We conclude that modern humans have more than 200 unique non-protein-coding genes regulating co-expression of many more proteincoding genes in coordinated networks that underlie their capacities for self-awareness, creativity, prosocial behavior, and healthy longevity, which are not found in chimpanzees or Neanderthals.

La base genetica per l'emergere della creatività negli esseri umani moderni rimane un mistero nonostante il sequenziamento dei genomi di scimpanzé e Neanderthal, i nostri parenti ominidi più stretti. I metodi basati sui dati ci hanno permesso di scoprire reti di geni distinguendo i tre principali sistemi della moderna personalità umana e adattabilità: reattività emotiva, autocontrollo e autocoscienza. Ora abbiamo identificato quali di questi geni sono presenti negli scimpanzé e nei Neanderthal. Abbiamo replicato i nostri risultati in analisi separate di tre genomi ad alta copertura di Neanderthal. Abbiamo scoperto che i Neanderthal avevano quasi gli stessi geni per la reattività emotiva degli scimpanzé, ed erano intermedi tra gli umani moderni e scimpanzé nel loro numero di geni sia per l'autocontrollo che per l'autoconsapevolezza. Il 95% dei 267 geni che abbiamo trovato solo negli esseri umani moderni non codificavano proteine, inclusi molti RNA lunghi non codificanti nella rete di autoconsapevolezza. Questi geni possono essere sorti da una selezione positiva per le caratteristiche del benessere umano e della modernità comportamentale, tra cui creatività, comportamento prosociale e sana longevità. I geni che si raggruppano in associazione con quelli che si trovano solo nei moderni esseri umani sono sovraespressi nelle regioni del cervello coinvolte nell'autoconsapevolezza e nella creatività umana, compresa la mielinizzazione tardiva e regioni filogeneticamente recenti della neocorteccia per la memoria autobiografica nelle regioni frontale, parietale e temporale, nonché come componenti correlati delle anse cortico-talamo-ponto-cerebellare-corticali e cortico-striato-corticali. Concludiamo che gli esseri umani moderni hanno più di 200 geni unici non codificanti proteine che regolano la co-espressione di molti altri geni codificanti proteine in reti coordinate che sono alla base delle loro capacità di autoconsapevolezza, creatività, comportamento prosociale e longevità salutare, che non si trovano negli scimpanzé o nei Neanderthal.