Cualquiera que haya permitido que un niño "ayude" con un proyecto aprende rápidamente que los niños, sin importar cuán inteligentes o ansiosos sean, son menos competentes que los adultos. Los adolescentes son más capaces, pero, como todos los padres saben, los adolescentes pueden ser erráticosy poco confiable. Y no es solo en humanos; se observan diferencias obvias en el comportamiento y la capacidad entre jóvenes y adultos en todo el reino animal.
Ahora, los científicos del Instituto Salk que estudian las lombrices intestinales sugieren que, tanto en las lombrices como en los seres humanos, los cerebros de los adolescentes maduran hasta convertirse en cerebros adultos estables al cambiar las células cerebrales que utilizan para generar el comportamiento. Los cerebros de los gusanos adolescentes impulsan un comportamiento débil que les permite mantenerse flexiblesen un mundo incierto, mientras que los cerebros de los gusanos adultos impulsan un comportamiento eficiente. El descubrimiento proporciona información sobre los impulsores subyacentes del desarrollo neurológico que podrían ayudar a comprender mejor el cerebro humano y las enfermedades
"Nuestra investigación muestra que, a pesar de tener exactamente los mismos genes y neuronas que los adultos, los gusanos redondos adolescentes tienen preferencias y habilidades de búsqueda de alimentos completamente diferentes", dice Sreekanth Chalasani, profesor asociado en el Laboratorio de Neurobiología Molecular de Salk y autor principal del artículo publicadoen eNeuro en enero de 2017. "Es en la edad adulta cuando finalmente vemos que los gusanos se vuelven más eficientes y competentes para encontrar comida".
Lo microscópico Caenorhabditis elegans el gusano puede parecer una extraña fuente de información sobre el desarrollo del cerebro humano. Con solo 302 neuronas para los casi 100 mil millones de humanos C. elegans es un organismo mucho más simple, pero sus circuitos neurológicos básicos tienen muchas similitudes con los nuestros. Y, dado que los científicos ya han mapeado las neuronas de los gusanos redondos adultos anatómica y funcionalmente, pueden realizar experimentos y trazar circuitos neuronales fácilmente en C. elegans tareas que no son posibles en humanos, que brindan información valiosa sobre ambas especies.
Por ejemplo, tanto los gusanos como las personas responden al olor del químico diacetil, conocido por los humanos como "olor a palomitas de maíz con mantequilla", que está presente en varios alimentos, incluidos los que se encuentran en el C. elegans dieta. De hecho, los gusanos tienen un par de neuronas llamadas AWA dedicadas a detectarlo. Para observar la variación de comportamiento entre los gusanos adultos y adolescentes, el equipo de Salk colocó a los animales en el centro de un plato con una gota de diacetilo en unaun lado, y un olor neutro en el otro. Luego, en una serie de pruebas durante varios días, caracterizaron el camino que tomaron los gusanos.
Lo que vieron los científicos los sorprendió: los gusanos adolescentes deambulaban y se tomaban su tiempo para llegar al diacetilo, si es que llegaban allí; los gusanos adultos se dirigían directamente hacia él.
"Es como si los gusanos más jóvenes fueran adolescentes angustiados", dice Laura Hale, investigadora colaborativa de Salk y primera autora del artículo. "Observar su comportamiento es como si dijeran: 'Sí, sé que se supone quepara ir allí pero no me apetece '".
Cuando los científicos probaron otros olores conocidos por ser atractivos para los adultos, las preferencias de los adolescentes variaron ampliamente. Pero respondieron con la misma rapidez que los adultos para alejarse de un olor repelente, lo que demuestra que los sentidos de los adolescentes no están dañados, sonsimplemente diferente a la de los adultos.
Para comprender lo que podría estar sucediendo neurológicamente, el equipo usó técnicas moleculares para hacer que las neuronas emitieran fluorescencia cuando son activadas por olores específicos. Mientras los gusanos adultos y adolescentes se mantenían suavemente en trampas hechas a medida bajo microscopios, los olores flotaban sobre sus naricespara ver qué neuronas olfativas se activaron. Para los adolescentes, el par de neuronas AWA se activó únicamente en respuesta a altas concentraciones de diacetil. Pero en los adultos, AWA se activó en presencia de concentraciones más sutiles de diacetil. Más sorprendentemente, otras tres neuronas emparejadas llamadas AWB,ASK y AWC también se dispararon en adultos, lo que indica una respuesta más compleja al estímulo. Cuando el equipo bloqueó los tres pares de neuronas secundarias y realizó el experimento nuevamente, los adultos comenzaron a comportarse como adolescentes hacia el diacetilo, lo que sugiere que el comportamiento de los adultos es el resultado de combinaciones deentradas neuronales.
El equipo de Salk cree que las amplias preferencias de los adolescentes les brindan una flexibilidad evolutiva en un mundo incierto. Si ya tienen una fuerte preferencia por el diacetilo, pero las fuentes de ese alimento carecen de su entorno, morirán de hambre, mientras que si están interesadosen muchos productos alimenticios diferentes, pueden ajustar sus gustos a lo que está disponible.Los adultos, habiendo aprendido qué alimentos están disponibles, pueden permitirse el lujo de ser más selectos y son más eficientes en la búsqueda de alimentos específicos.
"Estos resultados apoyan la idea de que la evolución funciona haciendo un plástico juvenil para aprender muchas cosas; luego haciendo que un adulto se sintonice para aprovechar ese aprendizaje", dice Chalasani. "En lugar de ser simplemente rebeldes, los adolescentes, amboshumanos y gusanos, puede que simplemente se mantengan flexibles para adaptarse a un mundo impredecible ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Salk . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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