Un estudio realizado por un grupo de científicos japoneses mostró cómo una feromona masculina en ratones mejora los comportamientos sexuales en las hembras, y cómo puede mejorar un comportamiento diferente, la agresión en los machos, al identificar distintos circuitos neuronales y neuronas que generan un comportamiento particularrespuesta conductual a señales químicas específicas. Los resultados apuntan a un modelo para investigar más a fondo cómo se controlan los comportamientos innatos específicos del sexo en los seres vivos.
En la mayoría de los animales, el sentido del olfato y otras percepciones sensoriales del estímulo químico juegan un papel crítico en el control de los comportamientos instintivos. Por ejemplo, las señales químicas de un compañero, competidor o depredador provocan un comportamiento específico en ratones, a saber, apareamiento, agresión y defensacomportamientos, respectivamente.
Desde que se identificó una feromona secretada por una polilla hembra que atrae al sexo opuesto en 1959, los científicos han identificado numerosos químicos que afectan el comportamiento en una amplia variedad de especies animales, desde insectos hasta mamíferos y humanos. A pesar de su creciente base de datos deCon feromonas conocidas, los científicos sabían poco acerca de cómo el cerebro realmente convierte ciertas entradas sensoriales en salidas conductuales apropiadas, especialmente en mamíferos.
"Es ampliamente conocido que algunas sustancias químicas, especialmente los olores, pueden afectar los comportamientos instintivos de un animal incluso en el primer contacto", dice Kazushige Touhara, profesor de la Escuela de Graduados de Ciencias Agrícolas y de la Vida de la Universidad de Tokio, quien supervisó el estudio."Asumimos que había un mecanismo neural en el cerebro que conecta correctamente la información sensorial importante con los centros conductuales apropiados en el cerebro", agrega.
En su estudio, el grupo de investigación utilizó una feromona masculina, secretada por la glándula lagrimal, llamada ESP1 que se ha demostrado que mejora los comportamientos sexuales en ratones hembra, al tiempo que promueve la agresión en los machos expuestos a ESP1 junto con orina masculina desconocida.otras feromonas, que tienden a estar compuestas por una compleja red de sustancias, ESP1 es un solo químico purificado que es detectado por un único receptor correspondiente, por lo que es relativamente fácil de rastrear.
El grupo empleó varios métodos de rastreo viral, infectando las neuronas que expresan el receptor con una cepa de virus y observando cómo se propagan a medida que etiquetan las células infectadas con una proteína fluorescente, para visualizar el circuito neural aguas abajo del receptor ESP1, así como proporcionarUna imagen de fibras nerviosas que pertenecen a neuronas específicas en el cerebro y sinapsis que transmiten impulsos de neurona a neurona, para mapear la base anatómica que transmite las señales ESP1 en el cerebro. Mediante este método, los investigadores descubrieron que la información de ESP1 se enrutaba de manera diferente en los hombresy mujeres por neuronas en una región del cerebro llamada amígdala.
Los investigadores también encontraron que la activación de las neuronas que responden a ESP1 en la región del cerebro llamada hipotálamo mejoró el comportamiento sexual en ratones hembra, incluso en ausencia de ESP1 real, mediante el uso de diversas herramientas para controlar química o ópticamente las actividades neuronales, combinadascon un proceso llamado método TRAP, que les permite manipular selectivamente las neuronas que responden a un estímulo particular. En contraste, la activación de las neuronas que respondieron a la piel de serpiente, una señal de depredador que provoca comportamientos defensivos, en la misma área del cerebro no mostró ningún cambio encomportamientos sexuales.
"Este hallazgo sugiere que hay dos tipos diferentes de neuronas, ESP1 y neuronas depredadoras, y solo la primera controla los comportamientos sexuales en ratones hembra", explica Touhara.
Un descubrimiento similar en moscas de la fruta, reportado en un estudio independiente anterior, que muestra que una feromona sexual particular mejora los comportamientos sexuales femeninos y la agresión masculina a través de circuitos neuronales separados entre los sexos, sugiere que un circuito sexualmente distinto puede ser una estrategia universal paraconvertir la información de feromonas masculinas en producción conductual apropiada. Comprender mejor la base neuronal subyacente al control de los comportamientos sexuales femeninos también podría proporcionar información sobre el origen de las disfunciones sexuales.
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Materiales proporcionados por Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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