Los científicos de la Universidad de California en San Diego tienen una idea mucho más clara gracias a la evolución de un sistema de imágenes avanzado diseñado para registrar actividades cerebrales ultra precisas en moscas.
Llamado "Flyception" cuando se anunció en 2016 como un sistema que podía grabar moscas caminando libremente, el nuevo "Flyception2" emplea un sistema de rastreo y registro más avanzado que permite que las moscas se muevan desinhibidas, lo que permite a los investigadores estudiar las actividades cerebrales durantecomportamientos intrincados.
La tecnología, que según los investigadores ha producido la primera imagen de lo que sucede en el cerebro durante el apareamiento en cualquier organismo, se describe en un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza .
"Esta tecnología ha permitido grabar al animal mientras se mueve sin ataduras y sin restricciones en ningún sentido", dijo Ralph Greenspan, profesor de la División de Ciencias Biológicas y Departamento de Ciencias Cognitivas, y director asociado de KavliInstituto para el Cerebro y la Mente KIBM. "La fortaleza del sistema es que nos brinda información en tiempo real de lo que están haciendo las células del cerebro y una comprensión de los comportamientos sociales".
Desarrollado por el primer autor Dhruv Grover y el coautor Takeo Katsuki, Flyception2 presenta un diseño innovador en el que los investigadores implantan quirúrgicamente una ventana transparente en la cabeza de la mosca. Tres marcadores colocados triangularmente en la ventana les permiten registrar movimientos ultra rápidos - unvelocidad de 20 milímetros por segundo para las moscas, mientras interactúan con otras moscas, con cámaras que rastrean al animal y graban a 1,000 fotogramas por segundo.
Las grabaciones de Flyception2 han revelado una visión sin precedentes de las actividades cerebrales. Por ejemplo, los neurocientíficos saben desde hace tiempo que las células nerviosas del cerebro llamadas neuronas P1 están activas durante el cortejo. Esto se confirmó con los datos de Flyception2: cuando una mosca macho se acercaba a una hembra, la actividad P1 aumentabaPero los científicos se sorprendieron al ver que las neuronas P1 en las moscas macho se apagaban posteriormente durante el sexo. Por el contrario, los datos revelaron que una neurona conocida como mAL, que está vinculada a un neurotransmisor GABA, se activa durante la cópula.
"Solo mediante el uso de este sistema pudimos obtener el sorprendente hallazgo de que las neuronas P1 están inactivas durante la copulación", dijo Grover. "Mi hipótesis es que a medida que las neuronas mAL se activan, la actividad neuronal P1 disminuye, lo que sugiere un efecto compensatorio demAL en la actividad opuesta de P1 "
Los resultados iniciales son el primer paso para rastrear y diseccionar una variedad de comportamientos que Flyception2 permite a los científicos estudiar. Observar el cerebro de la mosca hembra durante el cortejo y el apareamiento es un área de estudio sin explotar, dicen los investigadores.
"Esperamos que este tipo de avance técnico, que solo se puede hacer en este punto en la mosca de la fruta, pueda comenzar a forjar el camino para otros organismos", dijo Greenspan. "Los científicos están comenzando a poder establecer paralelos entre los cualespartes del cerebro parecen haber evolucionado a partir de los mismos precursores en invertebrados y en mamíferos. A medida que las personas realicen más estudios moleculares, podremos hacer esos paralelos con más detalle ".
Además de Grover, Katsuki y Greenspan, los coautores del estudio incluyen a Jinfang Li de KIBM y Thomas Dawkins de KIBM y al Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Mario Aguilera. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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