Los investigadores rastrean los circuitos neuronales que conducen la elección de una mosca de un compañero

• Fecha : 13 de agosto de 2015
• Fuente : Universidad Rockefeller
• Resumen : Un nuevo estudio explica cómo las señales del gusto y el olfato viajan desde los órganos sensoriales de una mosca de la fruta masculina hasta su cerebro superior mientras evalúa una posible pareja. La investigación puede proporcionar pistas importantes sobre cómo nuestros cerebros integran diferentes percepciones sensoriales para tomar decisiones.

Si alguna vez has encontrado un plátano superado por un enjambre de pequeñas moscas, de hecho estabas presenciando una orgía de amorosos Drosophila melanogaster . Estos intrusos se involucran en un ferviente cortejo y apareamiento sobre frutas maduras, y el sexo es todo menos casual. En particular, las moscas macho son muy precisas al elegir a quién cortejar, una decisión compleja e intuitiva que ha fascinado a los científicos por más deun siglo.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad Rockefeller ha explorado en detalle cómo el cableado del cerebro de la mosca macho le permite evaluar la idoneidad de una posible pareja e instintivamente decidir si la persigue o la abandona. En un estudio reciente, rastrearon elLos circuitos neuronales que transmiten señales de los órganos sensoriales de una mosca a las áreas cerebrales superiores y le permiten integrar diferentes características de un posible compañero. La investigación, publicada en neurona el 13 de agosto, ofrece nuevas visiones de la base biológica de la toma de decisiones.

Antes de que un hombre ardiente, Drosophila, comience a cortejar a una mujer, la golpea con la pata delantera. "Esto le permite saborear las feromonas que lleva en su cutícula cerosa y, por lo tanto, determinar si es apropiada y probable que sea receptiva a los avances de su cortejo,"explica la autora principal Vanessa Ruta, Gabrielle H. Reem y Herbert J. Kayden Profesor Asistente y jefe del Laboratorio de Neurofisiología y Comportamiento.

Si la hembra pasa la prueba, el macho comienza a trotar tras ella con un ala a su lado, y al vibrar el ala le canta una canción de cortejo. Poco después, si el objeto de su serenata lo permite, élla monta a la pareja.

Investigaciones anteriores han demostrado que un tipo de célula cerebral llamada neurona P1 desempeña un papel importante en la decisión de cortejo de la mosca macho. Hasta ahora, sin embargo, los científicos sabían poco acerca de cómo esta población celular recibe diferentes tipos de información sensorial y la integra aproducir un cambio de comportamiento.

En su estudio actual, los investigadores muestran que las neuronas P1 reciben información de al menos otros tres grupos de células nerviosas que transmiten entradas diferentes, y a veces contradictorias. Por un lado, si el hombre prueba ciertas feromonas en la mujer,su excitación se dispara. Por otro lado, puede recibir simultáneamente señales desagradables de olor o sabor de la hembra si ella se ha apareado antes o pertenece a una especie diferente o incluso si resulta que la supuesta hembra en realidad es unhombre, que puede suceder.

"Lo bueno de este sistema es que las neuronas P1 integran toda esta información diferente, tanto del gusto como del olfato", dice Ruta. "Alguna información es emocionante, otra está suprimiendo, y su cerebro puede combinarla para formar una elección de comportamiento."

En un conjunto de experimentos, los investigadores presentaron al hombre Drosophila a diferentes parejas potenciales, y monitoreó la activación de sus neuronas P1 bajo el microscopio. "Trajimos hembras apropiadas y otras que se habían apareado antes, otros machos y hembras de diferentes Drosophila subespecie ", dice Josie Clowney, el primer autor del estudio, compañero postdoctoral." Solo cortejará a las hembras vírgenes de su propia especie, y es muy claro con solo mirar la actividad de las neuronas P1 con las que puede decir con quién aparearseprobando y oliendo la otra mosca "

Los investigadores observaron que las neuronas P1 se activan solo cuando el macho prueba y huele a una hembra que porta las feromonas correctas. Luego mapearon las vías neuronales que traen señales de sabor y olfato al cerebro de la mosca, y descubrieron que estos circuitos se uneny están integrados por las propias neuronas P1.

Ruta señala que la investigación en Drosophila el comportamiento de cortejo puede proporcionar pistas importantes sobre cómo funciona el cerebro humano ". Aunque el Drosophila el cerebro es mucho más simple que el nuestro, hay similitudes básicas ", dice ella." Estamos constantemente tomando decisiones después de evaluar y sopesar diferentes señales sensoriales en el entorno, algunas de ellas en conflicto. El letrero en un cruce de peatones en la esquina dice"caminamos", pero vemos un taxi entrando a toda velocidad: ¿procedemos o nos quedamos?

"Al observar el funcionamiento del cerebro de la mosca más simple", agrega Ruta, "esperamos comprender mejor la arquitectura básica de los circuitos neuronales que integran y evalúan la información sensorial diferente"

Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Universidad Rockefeller . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia del diario :

1. E. Josephine Clowney, Shinya Iguchi, Jennifer J. Bussell, Elias Scheer, Vanessa Ruta. Circuitos quimiosensoriales multimodales que controlan el cortejo masculino en Drosophila . neurona , 2015; DOI: 10.1016 / j.neuron.2015.07.025