Un ratón macho identifica el sexo de un ratón desconocido debido a la fisiología cerebral conectada, no a la experiencia previa, según han encontrado los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.
Los ratones hembra también determinan rápidamente la identidad sexual de un extraño. Pero los circuitos en sus cerebros que guían esas decisiones aún no se han localizado.
"Sorprendentemente, el reconocimiento de la identidad sexual de un extraño funciona de manera completamente diferente en ratones machos y hembras", dijo Nirao Shah, PhD, profesor de psiquiatría y ciencias del comportamiento y de neurobiología.
Los hallazgos, descritos en un estudio que se publicará el 31 de enero en Celda , agregue a una lista pequeña pero creciente de circuitos cerebrales de mamíferos que se sabe que funcionan de manera diferente en machos y hembras. Informan un debate de larga data sobre las contribuciones relativas de las predisposiciones intrínsecamente cableadas versus las influencias adquiridas socialmente en el moldeado de comportamientos específicos de sexo.
Shah es el autor principal del estudio. El autor principal es el académico postdoctoral Daniel Bayless, PhD.
"Nuestros hallazgos muestran que los hombres, al menos, no necesitan experiencia sexual previa para tomar decisiones rápidas y confiables acerca de acercarse a extraños", dijo Shah.
Eso tiene buen sentido evolutivo. En su vida, un ratón macho salvaje puede recibir solo unas pocas inyecciones de reproducción sexual, lo que aumenta la ventaja de poder identificar correctamente el sexo de un recién llegado en poco tiempo sin tener que aprender primero cómo hacerlo.esa habilidad está programada de forma innata, incluso un ratón sexualmente inexperto puede distinguir rápidamente a los machos de las hembras de su especie.
Es probable que los hallazgos se apliquen a los humanos, dijo Shah, porque compartimos con los ratones gran parte del mismo circuito cerebral cableado que usan para reconocer el sexo de un extraño y porque los estudios en humanos de este circuito indican diferencias estructurales y fisiológicas significativas entre los hombresy mujeres.
"Todos los encuentros sociales y sexuales se basan en la identificación correcta del sexo del otro agente", dijo Shah. "Es una decisión fundamental que toman los animales".
Antes y después de este estudio, era completamente desconocido dónde y cómo toman los mamíferos tales decisiones. Pero los investigadores tenían algunas ideas sobre dónde comenzar a buscar.
subconjunto indispensable de neuronas
Numerosos tejidos que responden a las hormonas sexuales producen aromatasa, una enzima que convierte los andrógenos en estrógenos, la forma activa de estas hormonas sexuales dentro de muchas células. La aromatasa aparece en aproximadamente media docena de regiones de cerebro de ratón que Shah y sus colegas identificaronHace una década. Algunas de estas regiones cerebrales difieren en su anatomía, fisiología y comportamiento que gobiernan, dependiendo de si el cerebro es de un hombre o de una mujer.
Una de esas regiones se llama núcleo de la cama de la estría terminal. Esta estructura es dos veces más grande y está más densamente poblada de neuronas en hombres que en mujeres. Los estudios en humanos han revelado diferentes patrones de niveles de activación génica en el núcleo de la cama de hombres y mujeresde la estría terminal: una pista confiable de que la función de esta estructura difiere según el sexo.
Una pequeña fracción de las neuronas de esta estructura, llamadas neuronas AB, producen aromatasa. Son estas células, aproximadamente 1,000 en cada lado del cerebro de un ratón de 75 millones de neuronas, que el equipo de Shah ha vinculado al reconocimiento sexual ". Antes de este estudio, Las neuronas AB eran en su mayor parte territorio inexplorado ", dijo." Han sido particularmente difíciles de estudiar porque están intercaladas entre otras neuronas de apariencia superficialmente idéntica ".
Pero el grupo de Shah ha desarrollado herramientas que les permiten monitorear la actividad de señalización en las neuronas AB en ratones que se mueven libremente y estimular o inhibir remotamente la actividad solo en esas neuronas.
Utilizaron estas herramientas para estudiar y manipular las neuronas AB de ratones machos que nunca habían estado expuestos a un ratón hembra además de sus madres y hermanas durante las primeras semanas de vida. Inmediatamente después de ser destetados y mucho antes de la pubertad,habían sido transferidos a viviendas solo para hombres y luego, varios días antes de los experimentos, a viviendas individuales.
Hace tiempo que se sabe que un ratón macho en su propio territorio, ya sea sexualmente ingenuo o experimentado, responde de manera predecible a la intrusión de otro ratón. Esa respuesta depende del sexo del extraño, dijo Shah. "Si es una hembra, el residenteel hombre intentará cortejarla. Si es un hombre, él peleará ".
diferencias cableadas
Como era de esperar, cuando los investigadores introdujeron a una hembra en el hábitat del macho ingenuo, no pasaron mucho más de unos minutos olfateando y explorando antes de que intentara aparearse con ella. Cuando introdujeron a otro macho en la plataforma de soltero, el macho residentecontinuó el ataque, también según lo previsto. En ambos casos, los científicos observaron un aumento temprano en la actividad neuronal AB del hombre residente. Pero este aumento fue mucho mayor cuando el extraño era una mujer. Durante el comportamiento sexual después del reconocimiento del hombre residente deuna mujer, esas neuronas se excitaron aún más. Por el contrario, su actividad disminuyó durante las peleas posteriores con un hombre.
Incluso la esterilización de un hombre no afectó la capacidad de las neuronas AB de distinguir entre los dos sexos, lo que respalda aún más la idea de que esta capacidad está conectada al desarrollo.
Cuando los investigadores sofocaron experimentalmente la acción de las neuronas AB durante el encuentro de un ratón macho residente con un extraño de cualquier sexo, se transformó en una especie de debilucho debido a su capacidad de reconocimiento de sexo suprimida. "No peleaba con los machos,y él no se aparearía con las hembras ", dijo Shah.
Por el contrario, cuando los investigadores estimularon la actividad en las neuronas AB de un ratón macho residente para imitar lo que sucede cuando un macho se encuentra con una hembra, el residente se dejó engañar al pensar que otro macho que se le acercaba era una hembra. Como resultado, intentóaparearse con el hombre que se acerca.
Las neuronas AB de ratones hembras respondieron de alguna manera a la introducción de un ratón extraño de ambos sexos, pero no mostraron diferencias particulares en la actividad de si el extraño era macho o hembra. Incluso las manipulaciones experimentales que eliminaron las neuronas AB de las hembras no tuvieron un efecto obvio en sucomportamientos sociales.
"El papel de estas células nerviosas en el cerebro femenino es misterioso", dijo Shah. "Las mujeres aparentemente usan un sistema neuronal diferente para reconocer el sexo de otras personas. Lo que ese sistema podría ser aún es una incógnita". Dijo que tiene la intención dedescubrir.
Shah es miembro de Stanford Bio-X y del Instituto de Neurociencias Wu Tsai de Stanford, y es miembro de la facultad de Stanford ChEM-H.
Otros coautores del estudio son el investigador postdoctoral Taehong Yang, PhD; y los asistentes de investigación de pregrado Matthew Mason, Albert Susanto y Alexandra Lobdell.
El trabajo fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud otorga R01NS049488 y R01NS083872.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina de Stanford . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :