Se han encontrado un par de neuronas en el cerebro de los gusanos nematodos machos que les permiten recordar y buscar sexo incluso a expensas de los alimentos. Estas neuronas, que son específicas de los machos, son necesarias para las diferencias de aprendizaje basadas en el sexo,lo que sugiere que las diferencias de sexo en las capacidades cognitivas pueden estar genéticamente conectadas.
Esto es importante ya que se sabe muy poco sobre cómo varían los cerebros para dar a los dos sexos diferentes preferencias, aptitudes y juicios.
El estudio de UCL Reino Unido y Albert Einstein College of Medicine EE. UU., Publicado hoy en Naturaleza y financiado por Wellcome Trust, NIH, Marie Curie y la Fundación Caritativa G. Harold & Leila Y. Mathers, muestra un vínculo directo entre el comportamiento contrastante de gusanos machos y hembras y las diferencias en el desarrollo y la estructura del cerebro en áreas involucradas enprocesamiento de pedidos superiores.
La autora principal, Dra. Arantza Barrios, UCL Cell & Developmental Biology, dijo: "Las áreas del cerebro involucradas en el aprendizaje muestran diferencias sexuales en muchos animales, incluidos los humanos, pero no está claro cómo estas diferencias afectan directamente el comportamiento".
"Hemos demostrado cómo las diferencias genéticas y de desarrollo entre los dos sexos conducen a cambios estructurales en el cerebro de los gusanos machos durante la maduración sexual. Estos cambios hacen que los cerebros machos funcionen de manera diferente, permitiendo a los machos recordar encuentros sexuales previos y priorizar el sexo en el futurosituaciones "
El equipo se sorprendió al descubrir que las células previamente no identificadas son responsables del cambio de comportamiento, ya que las lombrices son un organismo modelo extremadamente bien estudiado. Pudieron demostrar que las células de las que nacen estas neuronas cerebrales masculinas comparten características comunes a las célulasque dan lugar a las neuronas del cerebro humano. Son células gliales, células acompañantes y de apoyo de las neuronas.
El coautor principal, el Dr. Richard Poole, UCL Cell & Developmental Biology, dijo: "Este es el primer ejemplo bien descrito de glía que produce neuronas fuera de los vertebrados y es particularmente emocionante ya que encontramos que las células gliales en cuestión son células completamente diferenciadas, un problema que ha sido difícil de abordar en organismos superiores.
"Ahora podemos explotar este sistema para comprender cómo la glía completamente diferenciada puede reingresar al ciclo celular y generar neuronas. Esto podría tener importantes implicaciones terapéuticas en el futuro".
El nuevo par de neuronas identificadas, llamadas 'células misteriosas del hombre' o 'MCM', crean diferencias de comportamiento entre los sexos al cambiar un circuito cerebral común a ambos. Si las neuronas nacen o no depende de la genéticasexo de las células gliales de donde surgen y no del sexo del animal o de las hormonas. Las neuronas MCM solo están hechas de células gliales que tienen cromosomas masculinos.
El Dr. Barrios agregó: "Nuestros hallazgos sugieren que las diferencias en el aprendizaje y la percepción dependen no solo del sexo del animal sino también del sexo de las células progenitoras neurales individuales. Esto significa que diferentes aspectos del comportamiento de un animal pueden desarrollarse independientementeel uno del otro en algunas circunstancias, en lugar de a través de la acción coordinada de las hormonas. Por supuesto, no todas las diferencias de comportamiento están genéticamente conectadas, el entorno también puede desempeñar un papel importante ".
La especie de gusano utilizada en el estudio Caenorhabditis elegans , tiene dos sexos: machos y hermafroditas. Estos hermafroditas son esencialmente hembras modificadas que llevan su propio esperma y no necesitan tener relaciones sexuales para reproducirse. Los MCM se identificaron usando marcadores marcados con fluorescencia y su función podría ser probada quirúrgicamentequitándolos con un micro rayo láser.
El efecto de las células en el comportamiento de los gusanos se probó mediante ensayos de comportamiento de acondicionamiento clásicos en los que los gusanos aprenden a asociar experiencias adversas o placenteras como el hambre o las parejas con otro estímulo sal y cambiar sus respuestas de comportamiento a ese estímuloLos gusanos que anteriormente estaban muertos de hambre en presencia de sal, aprendieron a alejarse de las áreas con altas concentraciones de sal cuando se colocaron en un nuevo ambiente que tenía varias concentraciones de sal diferentes. Esto indicó que los gusanos habían aprendido a percibir la sal como un signo deausencia de comida
Tanto los machos como los hermafroditas realizan este tipo de aprendizaje. Por el contrario, cuando los machos murieron de hambre en presencia de sal y compañeros es decir, parejas sexuales, y luego se los colocó en un nuevo entorno que tenía diferentes concentraciones de sal, los machos buscaron áreas de altaconcentraciones de sal. Esto indicó que la asociación de sal con el sexo era más fuerte y preferida que la asociación de sal con falta de alimento. Este cambio en el comportamiento no ocurre en los hermafroditas. Es importante destacar que tampoco ocurre en hombres cuyas neuronas MCMse extirparon quirúrgicamente, lo que demuestra que estas neuronas son necesarias para las diferencias de aprendizaje basadas en el sexo.
El equipo del Colegio de Medicina Albert Einstein utilizó micrografías electrónicas de secciones en serie para reconstruir y analizar las conexiones realizadas por los MCM con otras neuronas en el cerebro masculino. Descubrieron que los MCM se conectaban con neuronas que están presentes en ambos sexos y quela presencia de MCM solo en hombres remodeló estos circuitos para cambiar la forma en que se procesa la información.
El coautor profesor Scott Emmons, de los Departamentos de Genética y Neurociencia del Colegio de Medicina Albert Einstein, dijo: "Solo en C. elegans , por el momento, es posible identificar cada sinapsis en un circuito neuronal de la forma en que lo hemos hecho aquí. Aunque el trabajo se realiza en un pequeño gusano, sin embargo, nos da una perspectiva que nos ayuda a apreciar y posiblemente comprenderla variedad de sexualidad humana, orientación sexual e identificación de género "
Los científicos esperan descubrir cómo las células gliales producen neuronas, ya que es una vía prometedora para reparar áreas dañadas del cerebro. También quieren determinar qué propiedades específicas de los circuitos cerebrales regulan la adquisición y retención de información para comprender cómoel aprendizaje ocurre
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Materiales proporcionados por University College London . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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