Responder adecuadamente al olor de los alimentos o al olor del peligro puede significar la vida o la muerte de una mosca de la fruta, y existen circuitos dedicados en el cerebro del insecto para asegurarse de que la mosca lo haga bien.
En estudios diseñados para comprender mejor cómo el cerebro procesa la información, los científicos dirigidos por el profesor asociado del Laboratorio Cold Spring Harbor CSHL Glenn Turner han identificado un componente importante en estos circuitos: el punto en el que la información sensorial entrante comienza a transformarse en unseñal neuronal que da instrucciones a la respuesta de una mosca. Las células, llamadas neuronas de salida del cuerpo de hongo MBON, parecen destilar información matizada sobre un olor en instrucciones claras: acercarse o huir.
Al etiquetar genéticamente y seguir la actividad de los mismos MBON en múltiples moscas hay exactamente 34 en cada cerebro, situados en lugares conocidos, los científicos descubrieron que cada célula tenía un patrón de respuesta característico en cada individuo.En otras palabras, diferían entre las moscas. Esto sugiere que los MBON pueden ser la base de las preferencias individuales de olor que se desarrollan a medida que las moscas aprenden a asociar los olores con experiencias positivas o negativas.
Las neuronas de salida del cuerpo del hongo fueron descubiertas el año pasado por los colaboradores de Turner, Gerald Rubin y Yoshinori Aso, en el Campus de Investigación Janelia del Instituto Médico Howard Hughes. Como su nombre lo indica, las células se encuentran en el cuerpo del hongo, una parte delel cerebro de la mosca de la fruta es crítico para las respuestas aprendidas a los estímulos sensoriales. El cuerpo del hongo está compuesto de aproximadamente 2000 neuronas que transmiten información sobre los olores que han sido detectados por las neuronas sensoriales de la mosca, y en el extremo receptor de estas transmisiones hay solo 34 MBON.La respuesta conductual de una mosca a un olor depende del mensaje de que estas neuronas de salida se transmiten a las neuronas a lo largo del circuito.
Toshihide Hige, un investigador postdoctoral en el laboratorio de Turner, midió cómo los MBON respondieron a 10 olores diferentes: una variedad de olores de alimentos potencialmente atractivos, como la levadura y el vinagre; olores aversivos como la citronela y aromas más neutros. Las respuestas variaron mucho entrecélulas, con cada célula más en sintonía con ciertos aromas.
Cuando el equipo analizó las respuestas de las células, surgieron algunos patrones. En general, los olores de los alimentos provocaron patrones de respuesta que eran distintos de los provocados por los olores repelentes, lo que sugiere que aunque las células de salida del cuerpo del hongo probablemente no identifiquen olores específicos, puedencomunique la cualidad más esencial de cada olor, ya sea "bueno" o "malo". Esta puede ser la base para la acción: perseguir el olor o volar lejos de él.
En cada mosca, los pares de MBON coincidentes en hemisferios opuestos del cerebro de la mosca, que podían identificarse genética y anatómicamente, compartían los mismos patrones de respuesta. Pero cuando los científicos examinaron las células correspondientes en una mosca diferente, exhibieron un todonuevo patrón de actividad. Eso sugirió que las sensibilidades MBON se habían establecido a través de las experiencias pasadas de las moscas individuales que se estaban examinando.
"A medida que una mosca vive su vida y encuentra un montón de olores diferentes, esa experiencia olfativa puede inducir cierta plasticidad en el circuito", dice Turner, explicando que esto podría permitir que el cerebro de una mosca ajuste las preferencias olfativas.
Para explorar esta idea, el equipo repitió sus experimentos, esta vez en moscas que carecían de un gen relacionado con la memoria llamado rutabaga. Los MBON en estas moscas con dificultades de aprendizaje todavía se dispararon en respuesta a los olores, pero se perdió la individualidad de la respuesta de cada célula. Los patrones de actividad de cada célula se veían más o menos iguales en diferentes animales ". Parece que la plasticidad, el resultado de experiencias particulares, está impulsando a cada una de estas neuronas de salida a sus propias propiedades de respuesta particulares, que son diferentes para cada individuovolar ", dice Turner.
Notas de Turner para volar en la señalización celular reflejan diferencias en las preferencias olfativas que están presentes no solo en las moscas de la fruta, sino también en los humanos, señala Turner. "Todos tenemos percepciones olfativas ligeramente diferentes. Odio el olor dedurianos [una fruta tropical], pero a mi esposa realmente le gusta el olor de los durianos. El perfume de una persona es el hedor horrible de otra persona ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Cold Spring Harbor . Original escrito por Jennifer Michalowski. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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