Dos moscas de la fruta se encuentran en una cámara de apareamiento de acrílico y se examinan entre sí. Es la versión de insecto de la datación rápida para la ciencia.
El macho golpea a la hembra con su pierna, que está tachonada con receptores de detección de feromonas. Luego, podría seguirla obstinadamente y darle una serenata con una canción sacando un ala y vibrándola. Pero antes de que el macho participe en este cortejoritual, necesita tomar una decisión importante: ¿Debería ponerle los movimientos a esta hembra o no?
En un estudio publicado en línea el 5 de julio en neurona , los científicos de la Facultad de Medicina de Harvard muestran que lo que inclina la balanza a favor o en contra es la convergencia de la motivación, la percepción y el azar. La combinación, descubrieron los investigadores, influye poderosamente en el equilibrio de las entradas excitatorias e inhibitorias a una pequeña región delcerebro.
No se trata de sexo
La comprensión de los mecanismos de elección de insectos, dijo el equipo de investigación, podría ayudar a los científicos a obtener ideas y desarrollar estrategias para el tratamiento de trastornos humanos en los que la motivación no funciona, como la adicción y la depresión.
Para los autores del estudio Dragana Rogulja, profesora asistente de neurobiología en la Escuela de Medicina de Harvard, y Michael Crickmore, profesor asistente de neurología en la Escuela de Medicina de Harvard y el Centro de Neurobiología FM Kirby en el Boston Children's Hospital, ayudando a desentrañar la neurobiología detrás de tales anormalidades en la motivación humanaes la búsqueda definitiva.
Sin embargo, sus exploraciones tienen lugar en los circuitos de motivación del cerebro del insecto: los conjuntos interconectados de neuronas que utilizan las moscas de la fruta para elegir si hacer cosas como comer, dormir o aparearse.
El cortejo de la mosca de la fruta es un modelo ideal para estudiar esta fascinante circuitería, explica Rogulja, porque la anatomía que gobierna este fenómeno es relativamente simple y sexualmente dimorfa en estos insectos, lo que facilita su localización y manipulación. Un grupo de aproximadamente 20 neuronas, llamado P1, funciona como el centro de comando de cortejo de la mosca macho.
La investigación del equipo muestra que cuando las moscas de la fruta machos les dan un golpecito a las hembras, la probabilidad de iniciar el cortejo se basa en dos factores: el estado interno de los machos, su libido o cuán amorosos se sienten, y en estímulos externos, comocomo la "calidad" de su objetivo de apareamiento.
Por ejemplo, los hombres que no se han apareado en un tiempo iniciarán el cortejo aproximadamente el 44 por ciento del tiempo después de cada golpe de pierna de una mujer que es sexualmente madura y que tampoco se ha apareado en un tiempo. Ese número se reduce a aproximadamente 7por ciento si se presenta con una hembra que se ha apareado recientemente, y alrededor de 6.5 por ciento si el macho se ha emparejado mucho recientemente.
Basado en trabajos previos en sus laboratorios, Rogulja y Crickmore sabían que la dopamina, un químico cerebral que guía el deseo y la motivación tanto en moscas como en humanos, es un catalizador en el apareamiento de moscas, y que los niveles de dopamina son altos en el hambre sexualel macho vuela, pero los mecanismos neuronales por los cuales esta señal química dirige el comportamiento de cortejo eran desconocidos.
Dentro de la mente masculina mosca de la fruta
Para comprender mejor qué motiva el cortejo en las moscas macho, los investigadores utilizaron una combinación de diferentes métodos, incluida una técnica que hace que las neuronas se iluminen bajo el microscopio, eliminando receptores particulares de las superficies de otras neuronas y usando la luz para estimular o inhibirpoblaciones de neuronas.
Juntos, sus resultados muestran una imagen de lo que sucede dentro del cerebro de la mosca macho.
Después de ese golpe inicial en la pierna, explican los investigadores, una avalancha de señales excitadoras: "¡A por ello!" E inhibitorias: "¡No te molestes!", Las señales fluyen hacia el centro de comando del cortejo, el P1Si el objetivo del macho se percibe como de "baja calidad", no sexualmente maduro, demasiado joven, demasiado viejo, o si sus receptores de feromona detectan un bajo nivel de deseo sexual en ella, el centro P1 recibirá más señales inhibitorias que excitatorias.unos
Sin embargo, según Rogulja, si las neuronas P1 de la mosca macho reciben mucha dopamina, se vuelven menos sensibles a las señales inhibitorias, lo que le da a la mosca el visto bueno a la corte, a veces incluso en circunstancias que no son ideales.
Explica. Después de la decisión inicial de cortejar, la dopamina también es responsable de mantener el comportamiento de cortejo hasta el apareamiento, explica. Las moscas con niveles bajos de dopamina pueden hacer un intento poco entusiasta de cortejar, pero se rinden rápidamente.
Sin embargo, aquellos con altos niveles de dopamina tenían más probabilidades de perseguir persistentemente sus intereses amorosos.
"La dopamina le dice al centro de comando cómo responder inicialmente y cuándo darse por vencido", dijo Rogulja. "La decisión de la corte es una función de estas neuronas".
es complicado
Sin embargo, señaló Crickmore, las moscas macho no actuaban reflexivamente; incluso los machos altamente motivados emparejados con hembras ideales no cortejaban después de cada golpe. Lo hacen solo el 44 por ciento del tiempo. Del mismo modo, los machos con poca motivación porquede apareamiento reciente o un objetivo menos que ideal todavía cortejado de vez en cuando. Esta decisión binaria de cortejar o no cortejar, explicó, tiene un elemento de oportunidad como el lanzamiento de una moneda, ponderado por factores que incluyen la motivación del macho y la información sensorial que recibe delhembra.
Ese elemento de azar es una parte clave de lo que hace que los circuitos de motivación del cerebro sean diferentes de los circuitos responsables del procesamiento de las señales sensoriales o motoras.
"Cuando cruzas la calle, quieres poder ver un auto que viene hacia ti con 100 por ciento de certeza", dijo Crickmore. "Cuando caminas, quieres que tu pierna derecha siga a tu pierna izquierda el 100 por ciento deel tiempo. No quieres dejar las cosas al azar "
Los circuitos subyacentes a la decisión de perseguir a alguien o algo, sin embargo, pueden incorporar un elemento de azar, haciendo que estos comportamientos generalmente lógicos sean ocasionalmente extravagantes e incluso irracionales.
En futuros estudios, Crickmore y Rogulja quieren comprender mejor cómo se integra el azar en los circuitos de motivación mediante la identificación de los genes responsables y los principios del circuito.
Lo importante es que los científicos dicen que la neurobiología y la neuroquímica de la motivación de la mosca de la fruta podrían aportar información valiosa sobre lo que sale mal en la adicción, en la que los individuos son impulsados hacia sustancias o actividades que pueden ser dañinas o en la depresión, donde es difícilpara que la gente invoque la motivación incluso para las actividades normales de la vida diaria.
"Cuando lo piensas de esta manera, estas condiciones bloquean a los individuos en el extremo equivocado de la distribución de probabilidad", dijo Crickmore. "Hacer cosas productivas muy raramente o participar en comportamientos destructivos con demasiada frecuencia".
Históricamente, dijeron los investigadores, los descubrimientos realizados en el modelo de la mosca de la fruta se han traducido bien en ideas sobre los humanos, lo que se puso de manifiesto más recientemente en el Premio Nobel del año pasado por dilucidar los mecanismos moleculares de los ritmos circadianos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Medicina de Harvard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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