El infamemente distante Sr. Darcy tuvo dificultades para atraer a miembros del sexo opuesto en Orgullo y prejuicio de Jane Austen. Pero no se puede decir lo mismo de una feromona sexual llamada así, llamada darcin. En un nuevo estudio, una Universidad de Columbiaun equipo de investigadores dirigido por investigadores ha descubierto el proceso mediante el cual esta proteína se adhiere al cerebro de las hembras de ratones, dándoles a las células del centro de emociones del cerebro el poder de evaluar la preparación sexual del ratón y ayudarla a seleccionar una pareja.
Estos hallazgos, publicados hoy en Naturaleza , ilustran el poder de una sola proteína para cambiar el cerebro y conducir el comportamiento. También demuestran cómo un grupo de células en un área del cerebro integra información del mundo exterior con el propio estado interno del animal.
"Las feromonas actúan como potentes mensajes de olor para indicar la presencia de peligro, comida o posibles parejas", dijo Ebru Demir, PhD, primer autor del artículo. "Con el estudio de hoy, hemos trazado la ruta que toma la feromona darcina"desde la nariz hasta el cerebro, brindando una comprensión muy necesaria de los mecanismos por los cuales los animales usan olores para comunicarse ", agregó el Dr. Demir, quien es investigador científico asociado en el laboratorio del Premio Nobel Richard Axel, MD, en el Mortimer B. de Columbia.Instituto Zuckerman Mind Brain Behavior.
Si bien la existencia de feromonas en humanos es controvertida, los roedores y muchos otros animales confían en las feromonas como una forma de señalar todo, desde el peligro potencial hasta la voluntad de aparearse.
Darcin es una de esas feromonas, descubierta en 2010 por Robert Beynon, PhD, y Jane Hurst, PhD, y su equipo en la Universidad de Liverpool. La Dra. Hurst y sus colegas descubrieron que los ratones machos liberan darcina en la orina para marcar suterritorio e iniciar exhibiciones de cortejo. El olfateo del darcin de un hombre ayuda a una mujer a identificarlo y decidir si se apareará con él. Todo este proceso se inicia de una manera biológicamente inusual.
Normalmente, los ratones tienen sentido de los olores utilizando receptores olfativos en la nariz. Estas proteínas especializadas envían información sobre un olor a una ubicación designada en el cerebro para su posterior procesamiento. El Dr. Axel, codirector del Instituto Zuckerman de Columbia, recibió el 2004Premio Nobel de Fisiología o Medicina conjuntamente con Linda Buck, PhD, por su trabajo identificando los genes que codifican estos receptores.
Las feromonas, como la darcina, se procesan de manera algo diferente. Interactúan con un segundo sistema olfativo paralelo, que existe en animales como los ratones, pero no en las personas.
"A diferencia de las personas, los ratones tienen esencialmente dos narices funcionales", dijo el Dr. Demir. "La primera nariz funciona como la nuestra: procesa olores como las partículas de olor apestoso que se encuentran en la orina. Pero un segundo sistema, llamado nariz vomernasal, evolucionóespecíficamente para percibir feromonas como la darcina "
Para el estudio de hoy, el equipo de investigación, que también incluyó al Dr. Hurst, el Dr. Beynon y el coautor Adam Kepecs, PhD, del Laboratorio Cold Spring Harbor, expuso por primera vez a las hembras a orina con aroma a darcina y monitoreó su comportamiento.Casi todas las hembras mostraron una atracción inmediata por la darcina. Luego, después de unos 50 minutos, algunas hembras comenzaron a dejar sus propias marcas de olor urinario. También comenzaron a cantar, a frecuencias ultrasónicas demasiado altas para que el oído humano las oyera.Estos comportamientos son un indicador del aumento del deseo sexual.
No todas las mujeres realizaron estas exhibiciones. Las madres lactantes, por ejemplo, parecían ignorar en gran medida las áreas con aroma a darcina después de un olfato inicial de interés.
La razón de esta diferencia, propusieron los científicos, puede estar en una región del cerebro llamada amígdala medial. El equipo de investigación identificó un subconjunto de células cerebrales o neuronas, en esta área del cerebro, llamadas neuronas nNOS, que se activaron en elpresencia de darcin.
"Al activar artificialmente esas neuronas, podríamos simular la respuesta de los animales a la darcina y provocar los mismos comportamientos", dijo el Dr. Demir. "Cuando silenciamos estas neuronas, el animal perdió por completo el interés en la darcina".
La ubicación de las neuronas en la amígdala medial fue particularmente intrigante. Esta área del cerebro generalmente está asociada con respuestas emocionales cableadas, como el miedo o la ira. Sin embargo, en el caso de la feromona de darcina, la amígdala medial puede desempeñar otro papel.
"Nuestros resultados sugieren que las neuronas nNOS en la amígdala medial no transmiten simplemente información sobre la darcina", dijo el Dr. Demir. "Estas neuronas parecen estar integrando información sensorial sobre la feromona con el estado interno del animal, comosi es una madre lactante y, por lo tanto, no le interesa el apareamiento "
En adelante, el equipo de investigación planea profundizar en los circuitos neuronales que responden a las feromonas y cómo los cambios en el comportamiento de los circuitos conducen. También esperan que sus hallazgos sirvan para actualizar cómo se definen las feromonas.
"Las feromonas se han asociado durante mucho tiempo con una respuesta de comportamiento innata e inmediata, pero aquí hemos demostrado que la darcina puede provocar comportamientos complejos que dependen del estado interno del animal", dijo el Dr. Demir. "A medida que continuamos nuestras investigaciones, es posible que otras feromonas también actúen en el cerebro de formas igualmente inesperadas y complejas "
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Materiales proporcionado por El Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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